Понятие о структурах сетей связи

В первой главе дипломной работы кратко рассматриваются общие принципы построения и архитектуры сетей связи, их деление по построению и функциональному предназначению. Кроме того, в данной главе рассмотрены типовые топологические структуры сетей, широко используемые в сетях связи и которые подлежали анализу в дипломной работе.

При наиболее общем и упрощенном представлении любая сеть (информационная, телекоммуникационная, первичная, вторичная и т.д.) есть не что иное, как некоторая совокупность узлов и линий между ними [3]. В качестве узлов телекоммуникационной сети могут выступать сетевые узлы, центры и узлы коммутации, серверы, рабочие станции, абонентские системы (терминалы) и т.д. В качестве линий могут использоваться спутниковые, радиорелейные, радиолинии, кабельные линии и др.

В области электросвязи архитектурой называется системное описание сети, отображающее все разнообразие ее элементов, связей между ними и правил взаимодействия.

Под системным описанием понимают многоуровневое описание объекта в виде моделей, каждая из которых отображает объект в определенном аспекте его рассмотрения (уровня абстрагирования).

Модельное описание сети как сложной системы (описание ее архитектуры) обычно производится путем ее декомпозиции на множество структур, каждая из которых отображает взаимосвязь определенной группы элементов, выделенных на некотором уровне рассмотрения сети. Такой подход позволяет облегчить решение задачи синтеза телекоммуникационной сети в целом путем разбиения ее на ряд отдельных, пусть и взаимоувязанных, но более простых задач. Представление архитектуры ТКС в виде множества структур носит творческий характер и зависит как от сути решаемой задачи, так и подходов автора [1].

Таким образом, архитектура является емким понятием, отражающим взаимосвязь различных структур сети: конфигурации линий, соединяющих узлы сети (топологии); функциональной структуры, поясняющей взаимодействие элементов сети; физической структуры, позволяющей оценить физические ресурсы сети, типы используемого оборудования, а также других структур, о которых речь пойдет ниже.

Архитектуру телекоммуникационной сети можно представить в виде совокупности структур [8]:

· Топологическая структура

· Логическая структура

· Функциональная структура

· Физическая структура

· Протокольная структура

· Организационная структура

· Информационная структура

В дипломной работе рассматривается структурно-топологическое построение сетей связи, которое предполагает моделирование сети, ее представление количественными показателями через соответствующие параметры, а также описание состава, конфигурации, взаимосвязи отдельных элементов. Многогранность такого описания сети связи обусловливает наличие целого ряда характеристик, которые можно объединить в три основные группы: характеристики функционирования, экономические и морфологические.

Характеристики функционирования сетей связи раскрывают протекающие в них процессы передачи информации, позволяют определить основные вероятностно-временные параметры сетей.

В сетях военной связи важной частью создания сети, на ряду с обеспечением требований военной связи, являются требования решения задачи построения сети связи в рамках выделяемых средств. В этой связи в дипломной работе формулируется и решается задача построения одно-, двух- и трех кольцевых структур сетей при минимальной суммарной длине кабеля, что влияет на экономическую характеристику сети.

Морфологические (структурно-топологические) характеристики дают описание состава и построения сетей связи, характера взаимосвязи между коммутационными центрами различных типов, а также способов распределения каналов по ветвям и направлениям связи. В эту группу характеристик входят структура, топология и стереология [2].

Необходимо отметить, что под структурой в общем случае понимается модель, необходимая для описания процессов или объектов путем выделения в них элементов и определения существенных устойчивых связей между ними. При этом структуры могут быть организационными, техническими, функциональными, организационно штатными и т. д. В дипломной работе под структурой сети связи будем понимать характеристику, описывающую взаимосвязь входящих в нее коммутационных центров независимо от их фактического расположения и трасс прохождения линий связи на местности.

Структура сети служит для отображения потенциальных возможностей сети по распределению информации между ее отдельными пунктами. С этой целью на структурах сетей показываются КЦ, на которых может осуществляться распределение потоков информации, и ветви сети, раскрывающие схему связи между этими КЦ.

Топологическая структура является одним из наиболее общих представлений ТКС и отображает совокупность входящих в состав сети узлов и конфигурацию взаимосвязей (линий) между ними. Топология сети обычно изображается в виде графа, вершины которого соответствуют узлам сети, а ребра – линиям, соединяющим узлы. Таким образом, граф является математической моделью топологической структуры ТКС [1].

Обоснованный выбор топологии ТКС является первостепенной задачей при проектировании сети, что является важнейшей частью дипломной работы и от корректного решения которой существенно зависят как стоимостные характеристики сети, так и характеристики качества ее функционирования. Например, экономические соображения часто приводят к выбору топологий, для которых характерна минимальная суммарная длина линий связи, что также явилось важнейшей составной частью работы.

При решении задачи обоснования и выбора топологической структуры ТКС используются известные базовые топологии, на основе которых могут разрабатываться более сложные комбинированные топологические структуры.