البناء الهيكلي والطوبولوجي لشبكات الاتصالات. نموذج عمل اتجاه الاتصال

12.04.2019

(المحاضرة 8)

النموذج المفاهيمي لشبكة الاتصالات

يعد تطوير نموذج شبكة شامل من وجهة نظر نهج الأنظمة مشكلة معقدة وعاجلة. يعد نموذج الشبكة الشامل ضروريًا ليس فقط لتحديد النموذج الأمثل لبنية شبكة الاتصالات، والمجموعة المثلى من الوسائل التقنية وخوارزميات التشغيل، ولكن يجب أيضًا أن يأخذ في الاعتبار خصائص الموثوقية وإدارة الشبكة ونظام صيانة شبكة الاتصالات ككل، وجزء لا يتجزأ منه هو نظام مراقبة الحالة الفنية لشبكة الاتصالات.

يتطلب إنشاء شبكة رقمية متكاملة الخدمات (ISDN) نفقات كبيرة جدًا، تشمل تكاليف تصميمها وتنفيذها وتشغيلها. يمكن القول أن مسألة التكلفة هي عبارة عن مقايضة بين تكلفة بناء الشبكة وتكلفة تشغيلها. ومع ذلك، فإن توفير المال على تصميم الشبكة يمكن أن يؤدي إلى عواقب سلبية خطيرة أثناء تشغيلها.

يمكن تقسيم عملية نمذجة الشبكة، اعتمادًا على المعلومات المسبقة المتاحة، إلى ثلاث مراحل:

النمذجة المفاهيمية

النموذج المنطقي؛

نموذج رياضي.

تتضمن مرحلة النمذجة المفاهيمية عادة وصف النموذج. يأخذ هذا في الاعتبار نماذج الشبكة الحالية، وكذلك أهداف إنشاء الشبكة، ومتطلبات الخصائص، مع مراعاة القيود واختيار معايير تقييم فعالية النظام، مما يسمح لك بمقارنة نماذج الشبكات المختلفة.

المرحلة التالية في إطار النموذج المفاهيمي هي وصف رسمي، مما يجعل من الممكن تحديد الوصف الهيكلي (المورفولوجي) للشبكة، وعلى أساسه، تحليل النظام إلى عدد من الوحدات والعمليات الوظيفية الأبسط، والكتل. ( الصرفية، وتتعلق بالتعبير عن المعاني النحوية في كلمة واحدة.) وهكذا، نتيجة للنمذجة المفاهيمية، يمكن الحصول على عدد من النماذج الأكثر بساطة، والتي يمكن تطبيق المنهجية المذكورة أعلاه أو الوصف الرياضي الناتج للنموذج.

يتيح لنا استخدام منهجية نظرية النظم العامة النظر في مهام تركيب وتحليل شبكات المعلومات المفتوحة كجزء من دورة الحياة بأكملها، والتي تشمل مراحل التصميم والتنفيذ والتشغيل.

عند الحديث عن الشبكة الرقمية للخدمات المتكاملة (ISDN) كنظام، فإننا نعني أولاً هيكلها وهندستها المعمارية. تصف بنية مركز المعلومات الرقمية بنيته الداخلية وخوارزميات التشغيل وبنية وتكوين إجراءات الوصول والتبادل والتحكم، كما تصف البنية البنية الخارجية لمركز المعلومات الرقمية، وعلى وجه الخصوص، الموقع الجغرافي لمجموعة من الأجهزة وتكوين الاتصالات بينهما.

يُفهم الهيكل على أنه أساس تنظيم الشبكة (العناصر والاتصالات بينها). يعد هيكل مركز المعلومات من الخصائص الإحصائية للشبكة، لأنه لا يعكس طريقة توصيل المعلومات. يمكن النظر إلى بنية الشبكة من جوانب مختلفة، والتي تختلف في درجة تفاصيل البيانات والتوجه المستهدف للمهمة - المجرد والجغرافي والمادي. يتم عرض نموذج هيكل ISIC باستخدام رسم بياني.

يعتمد هيكل (طوبولوجيا) شبكة تبديل الرزم على عدد كبير من المتغيرات، وهي: موقع مصادر ومستقبلات المعلومات (الحمل) التي يتم إرسالها فيما بينها، ومتطلبات تأخير الشبكة وموثوقيتها، وتكلفة القنوات والعقد، إلخ. لذلك فإن تطوير بنية الشبكة هو عملية تحسين تعمل فيها بعض المتغيرات أو وظائفها كوظائف موضوعية والبعض الآخر كقيود، وتتمثل المهمة في تحديد معلمات الشبكة مثل موقع العقد، ومسارات القناة بين العقد، والقناة القدرات والتدفقات في كل منها.

في المراحل الأولى من التصميم، لا يهتم صانع القرار (DM) فيما يتعلق بالتنظيم الهيكلي والمعماري لمراكز المعلومات الرقمية الواعدة بحل واحد محدد، والذي يتمثل في البحث عن رسم بياني للشبكة، ولكن في مجموعة كاملة من القضايا، وأهمها ما يلي:

التحقق من اتساق الاختصاصات (TOR)، وتقييم جدوى الاختصاصات؛

مبررات اختيار معايير المثالية والقيود والظروف الفردية؛

تقييم الحد الأقصى المسموح به من قيم الموثوقية والوقت الاحتمالي وخصائص التكلفة لمركز المعلومات الرقمي المصمم؛

تحديد مستوى التسلسل الهرمي وطبيعة التفرع والاتصال وغيرها من الخصائص الطوبولوجية المتكاملة؛

اختيار المفهوم الأمثل لبناء مركز معلومات رقمي.

اختيار النوع الأمثل من الوسائل التقنية (TTS)، بما في ذلك الصيانة الفنية (MOT) والتحكم في التدفق، أو تحديد المتطلبات لها من حيث الموثوقية والسرعة وما إلى ذلك؛

دراسة الخصائص العامة لتصميم الشبكة المقترح، ولا سيما مقاومة ظروف الإدخال وحساسية المؤشرات المتكاملة فيما يتعلق بالمعلمات الداخلية؛

تحديد الاستراتيجية الأمثل لتنفيذ الشبكة؛

تحديد روابط الشبكة "الضيقة" من حيث مؤشر أو آخر ووضع مقترحات لتوسيعها.

CSIO هو نظام متعدد الوظائف يتم فيه تنفيذ الوظيفة الرئيسية (توصيل المعلومات) ومجموعة من الوظائف الفرعية المكونة لها. وتشمل الأخيرة: الوظائف التبديل, التوجيه, زيادة الموثوقية, ضمان الموثوقية, القضاء على الانحرافاتالحالة الفعلية للعناصر من المحسوبة.

نظرًا لأن هذه العمليات تحدث في شبكة حقيقية بالتوازي ومترابطة، فيجب اعتبار CSIO نظامًا إلكترونيًا معينًا يتكون من أنظمة التحكم الفرعية. تتم إدارة النظام الفرعي للتسليم، والتي تتغير معلماتها (الإنتاجية والدقة والموثوقية) بمرور الوقت.

نظام التحكم، بالمعنى السيبراني، عبارة عن مجموعة من أجهزة الاستشعار وأدوات معالجة المعلومات ومراقبة وتنظيم تشغيل النظام الفرعي المتحكم فيه. يرتبط كلا النظامين الفرعيين عن طريق ردود الفعل (قنوات اتصال الخدمة). يتم تعريف إدارة الشبكة على أنها استجابة للتغيرات في طبيعة الحمل المستلم للخدمة وبنية الشبكة الناتجة عن فشل (تلف) العناصر والأحمال الزائدة وما إلى ذلك.

يمكن تقسيم نظام إدارة الشبكة إلى أنظمة حسب الوظائف إدارة هيكل الشبكةوإدارة الأحمال و إدارة تدفق الأحمال.

الغرض من إدارة بنية الشبكة في حالة حدوث أعطال (أضرار) هو ضمان الجودة المطلوبة لعمل الشبكة تحت حمل خارجي ثابت عن طريق تغيير هيكل (إعادة توزيع) مرافق الاتصالات الحالية و (أو) إدخال مرافق اتصالات احتياطية. وفي غياب التكرار الوظيفي والهيكلي، تقتصر إدارة الهيكل على إدخال الأموال الاحتياطية.

يتكون التحكم في الحمل الخارجي من الحفاظ على مستوى الحمل بناءً على نتائج التحكم فيه ضمن القيم المقبولة. تتمثل إحدى طرق التحكم في الحمل في الحد من نقل المعلومات عبر المسارات الالتفافية والحد من تحميل الإدخال.

تضمن إدارة تدفق الأحمال الجودة المطلوبة لتشغيل الشبكة، مع مراعاة موثوقية العناصر والأحمال الزائدة المحلية. استنادًا إلى مراقبة تدفقات الأحمال لبنية شبكة معينة وحمل الإدخال، يتم تطوير خطة لتوزيع تدفقات الأحمال في الشبكة تكون مثالية من وجهة نظر المعيار المحدد.

وبالتالي، يمكن اعتبار CSIO مزيجًا من كائن مُدار (النظام الفرعي "التسليم")، الذي ينفذ وظيفة هدف CSIO بالمؤشرات اللازمة، وكائن تحكم (النظام الفرعي "التشغيل")، الذي يوفر المؤشرات اللازمة الموثوقية والتحكم في CSIO.

تعد الوظيفة الموضوعية ووظيفة التحكم من الوظائف المعقدة التي يمكن تحليلها. تسمح طرق التحلل بالتقسيم التسلسلي للنظام إلى أجزاء، والتي بدورها يتم تقسيمها إلى أجزاء مكونة. بعد هذا التحلل يمكن للمرء الحصول عليها الوصف الرياضي للنموذج .

يتم تعريف عمل أنظمة وشبكات الاتصالات على أنه انتقال من حالة إلى أخرى، لذلك يتم استخدام ثلاث طرق للنمذجة الرياضية في الوصف الرياضي للنموذج:

- معلوماتية،

- سلاسل ماركوف,

- طريقة مساحة المرحلة.

استخدام طريقة المعلومات بناءً على تحليل معلومات التحكم كوسيلة للربط بين الموضوع والموضوع، يتم التوصل إلى نتيجة حول قيمة هذه المعلومات بالنسبة للموضوع كمقياس لعدم اليقين ( إنتروبيا) لكائن تزداد قيمته مع عدد حالات النظام. يمكن تقديم مهمة مراقبة أداء أنظمة وشبكات الاتصالات كمهمة لعملية تقليل عدم اليقين في المعلومات حول حالة النظام في الوقت المطلوب. من خلال الأخذ في الاعتبار مقياس المعرفة المسبقة حول حالة النظام - متوسط ​​عدم اليقين المسبق وقياس متوسط ​​عدم اليقين اللاحق للمعلومات حول حالة النظام بعد التحكم، من الممكن تحديد متوسط ​​المبلغ من المعلومات التي تسيطر عليها بين القيم المشار إليها. يتم تحديد عدم اليقين المسبق لحالة شبكة الاتصالات في أي لحظة من وقت التحكم من خلال الخصائص الاحتمالية لهذه الحالة - قانون توزيع الاحتمال المسبق للحالات المختلفة. يتميز عدم اليقين في المعرفة حول حالة النظام بعد التحكم باحتمال لاحق، والذي يتم حسابه باستخدام صيغة بايز. وبالتالي، تم العثور على مقياس لعدم اليقين بشأن الحالة المرغوبة للنظام في وقت التحكم. في هذه الصيغة للمشكلة، من الضروري إيجاد العلاقة بين الاحتمال الخلفي والخصائص الخاضعة للتحكم لكائن التحكم.

استخدام طريقة سلسلة ماركوف يتم وصف التحولات بين الحالات المختلفة للنظام من خلال عملية ماركوف (السلسلة). على أنه في أي لحظة من زمن التحكم يكون النظام في إحدى الحالات، يتم تمثيل عملية التحكم في الأداء على شكل مخطط احتمالي بطريقتين معروفتين:

بناء مصفوفة احتمالية التحول.

بناء مخطط انتقالي أو رسم بياني لاحتمالات انتقال النظام من حالة إلى أخرى.

تتم مناقشة خصائص سلاسل ماركوف واستخدامها في بناء MMs بمزيد من التفصيل في القسم 6 و ج.

لتحديد نوع أنظمة وشبكات الاتصالات يمكنك استخدامها طريقة مساحة المرحلة . وفي هذه الحالة تتميز حالة النظام بمتجهات الكميات الخاضعة للرقابة والمؤثرات المؤثرة، وتعرف عملية التحكم في الأداء بأنها عملية إدراك التغيرات في الكميات الخاضعة للرقابة، وجمع ومعالجة وتخزين وعرض المعلومات حول تكافؤ الكميات هذه المتجهات من أجل اتخاذ قرار بشأن إجراءات التحكم الناتجة.

يعتبر MM مبنيًا إذا تم اختياره وتبريره مجموعة من القيودوالمختار و الوظائف الموضوعية لها ما يبررها.

لتحديد خصائص MM، فمن الضروري إجراء تحليل حدود. يتميز وصف أي نظام وظروف تشغيله بمجموعة معينة من المعلمات، وفي مراحل مختلفة من التحليل والتحسين، هناك حاجة إلى طرق مختلفة للوصف. لعبت الدور الرئيسي من قبل مجموعات من المعلمات ( القواعد البارامترية). بالنسبة للنظام التعسفي، يتم تحديد أسس المعلمات الخارجية والداخلية. وتنقسم المعلمات الخارجية بدورها إلى فئتين - الإدخال والإخراج.

اعتمادا على درجة التعقيد ومستوى التفاصيل، يتم تقسيم المعلمات الأولية إلى أساسيو التفاضلي. بالإضافة إلى ذلك، اعتمادًا على الغرض من العملية، يمكن تمييز أيام الإجازة التالية: المتغيرات – معاييروالتي تم تكبيرها أو تصغيرها أثناء عملية التحسين؛ المتغيرات – محددات(القيود) التي يتم فرض القيود عليها (الشكل 5.1).

تنقسم المتغيرات الداخلية إلى مجموعتين: تمكنتو لا يمكن السيطرة عليها. الأول عبارة عن معلمات نموذجية، تؤثر بشكل مباشر على الخوارزمية التي تنفذ التحسين، والثاني عبارة عن مشتقات مختلفة لتلك التي يمكن التحكم فيها، والتي يمكن التحكم فيها أو عدم التحكم فيها. ويمكن أيضًا فرض قيود على متغيرات هذا الأساس (الجدول 5.1).

إن نجاح تصميم وتنفيذ وتشغيل النظام الرقمي الرقمي لا يعتمد فقط على نماذج التشغيل المختارة والأجهزة الرياضية المستخدمة، بل يعتمد أيضاً على المعايير المختارة لتقييم فعالية النظام. لتقييم الفعالية، يمكنك استخدام نموذج يتضمن كلا من النظام، أي ISDN، ومستخدمي ISDN (المستويات 5-7، OSI). وفي هذه الحالة يجب أن تعتمد المعايير المستخدمة على نظام الارتباط بالعمليات الحقيقية التي تتم في نظام CSIS. بالإضافة إلى ذلك، من الضروري تحديد العمليات المترابطة (العمليات الفرعية) في العملية الواحدة لتوصيل المعلومات إلى مركز المعلومات. على سبيل المثال، بالنظر إلى المستويات من الأول إلى الرابع من EMVOS، يمكننا تسليط الضوء على عمليات التبديل والتوجيه والحد من التدفق.

الخيط المشترك لجميع هذه العمليات هو عملية توصيل المعلومات للمستخدمين. في هذه الحالة، يمكن تمييز سلسلة المعايير التالية:

وظيفة قيمة المعلومات (لعملية التسليم)؛

وظيفة أداء الشبكة (لعملية تبادل المعلومات)؛


الخصائص الاحتمالية الخارجية (لتبديل العمليات والتوجيه والحد من التدفق).

توليف هيكل شبكة الاتصالات

بالمعنى العملي، شبكة الاتصالات الرقمية المتكاملة هي شبكة اتصالات ثانوية، وتتمثل مهمتها الرئيسية في ضمان تبادل المعلومات بين المستخدمين بجودة معينة.

لا يمكن حل هذه المهمة بنجاح إلا من خلال إنشاء هيكل فعال لنظام التسليم ونظام التشغيل (OS) ونظام الصيانة (SMS) المتضمن فيه.


الجدول 5.1

القواعد البارامترية الأكثر شيوعًا للنظام فيما يتعلق بالنظام الفرعي لتوصيل SS

تسمح لنا الخبرة في تشغيل الشبكات بصياغة المتطلبات الأساسية التالية التي يجب أن تلبيها ESS:

يتم بناء الشبكات على أنها ذاتية التنظيم وذاتية التحديث، ومع ذلك، توفر جميع الشبكات إمكانية التدخل من قبل موظفي الصيانة؛

يتم توفير مستوى عال من أتمتة العمليات التشخيصية والتغييرات في تكوين الشبكة ومكوناتها الفردية؛

التشخيص المحلي لعناصر الشبكة، مما يسمح باكتشاف الأعطال في وقت حدوثها، وكذلك أثناء التشخيص الدوري المجدول؛

يوفر التشخيص المركزي وجود مراكز الخدمة الفنية (TSCs) في الشبكات، والتي تؤدي في نفس الوقت وظائف جمع ومعالجة البيانات الإحصائية.

تشغيل مركز البيانات (بالمعنى الواسع) هو عملية استخدام موارد الشبكة وفقًا لاحتياجات تبادل البيانات، أي أن هدف التشغيل في هذه الحالة هو الشبكة ككل. يغطي SE مجموعة واسعة من القضايا ويمكن تقسيمها إلى النظام الفرعي للعمليات العامة(إدارة حالة البيئة الخارجية) و النظام الفرعي للصيانة(السيطرة على حالة البيئة الداخلية).

عمل البيئة الخارجية (تدفق مدخلات التطبيقات؛ تدفق الإجراءات الخارجية؛ التوثيق والمواد والطاقة وما إلى ذلك؛ الإجراءات البيئية والاجتماعية.

تأثير البيئة الداخلية هو تدفق الأعطال الناجمة عن تكنولوجيا التصنيع غير الكاملة، والقوة البدنية (الكسر أو ماس كهربائى)، والتصميم، والخوارزمية، والبرمجيات، والأخطاء التكنولوجية، وأخطاء موظفي الصيانة.

تعتمد محطة الخدمة على الموثوقية العالية وأتمتة عمليات الترميم. كقاعدة عامة، ليس لفشل جهاز فردي لعنصر الشبكة تأثير كبير على جودة عمل الشبكة بأكملها. يتم تفسير ذلك من خلال الأنواع المختلفة للتكرار المستخدمة في شبكة ISDN.

يمكن تقليل تكاليف التشغيل المرتبطة باستخدام عدد كبير من موظفي الخدمة المؤهلين تأهيلاً عاليًا عن طريق أتمتة عمليات الصيانة واختيار محطة الخدمة المثالية. ومن الواضح أن محطة الخدمة اللامركزية بالكامل، حتى مع وجود درجة عالية من أتمتة عمليات الصيانة، لن تكون الأمثل، لأنها تتطلب وجود موظفين فنيين. ومن ناحية أخرى، فإن نظام SRT اللامركزي بالكامل لن يحل المشكلة أيضًا. لهذا السبب، إلى جانب الأتمتة، تثار مشكلة الهيكل الأمثل لمحطة الخدمة، أي اختيار هذا العدد من محطات الخدمة المركزية وموقعها لضمان الحد الأدنى من الاستثمارات التشغيلية ورأس المال.

تجميع هيكل شبكة الاتصالات مع مراعاة النظام الفني

خدمة

تعتمد خوارزمية إيجاد حل لمشكلة تحسين طوبولوجيا الشبكة على نهجين عامين: بناء الحلول المتعددةو على تحويل الحلولمن أجل تحسين بعض الحلول الأولية المقدمة. أولاً، تم تحديد بعض النماذج الأولية. بعد ذلك، باستخدام طريقة البحث المستهدف للهياكل، يتم تحسين الشبكة الأصلية من خلال تضمين أو استبعاد الحواف الفردية للرسم البياني للشبكة. في كل مرحلة، يتم حساب معيار التكلفة والقيود التي تميز مؤشرات الموثوقية، ويتم تحديد اتجاه مسار التحسين. يعتمد هيكل خيار الشبكة الناتج على هيكل الشبكة الأصلية وإجراءات تغيير الهيكل والترتيب الذي يتم تنفيذه به.

يمكن تحديد بنية الشبكة من خلال الموقع الجغرافي لعناصرها والاتصالات فيما بينها، أو الحصول عليها عن طريق طريقة خاصة لتوليد الحلول التي يتم تنفيذها تلقائيًا بواسطة خوارزميات البحث الآلي.

تضمن الأتمتة العامة لهيكل الشبكة ومحطة الخدمة العثور على المهمة الشاملة المثلى، بما في ذلك أنظمة التسليم الفرعية. ومع ذلك، فإن مهمة التحسين العام، نظرًا للأبعاد الكبيرة للشبكات الحديثة، تعد مهمة معقدة للغاية ولا توجد طرق لإيجاد حل دقيق لها. لذلك، يُنصح بالنظر في مهمة التحسين العام لبنية الشبكة وSTO لنظام نقل البيانات الأساسي، والذي يمكن تحويله بكل بساطة إلى نموذج تحسين عام لشبكة هرمية.

معايير الأداء الجدول 5.2.

طبقات النموذج المرجعي OSI
التطبيق، الجلسة، العرض ينقل شبكة قناة بدني
أولوية الحماية معدل الخطأ المتبقي عرض النطاق الترددي تأخير الإرسال (لكل اتجاه) تحسين الإرسال التحكم المتقدم تأخير إنشاء الاتصال احتمال رفض الاتصال المؤسس احتمال خطأ الإرسال احتمال تأخير إنهاء الاتصال احتمال خطأ الإنهاء احتمال إنهاء الاتصال موثوقية اتصال MF مع اتصالمرحلة إنشاء اتصال أولوية الحماية: تأخير الاتصال؛ احتمالية الفشل مرحلة نقل البيانات: عرض النطاق الترددي؛ تأخير العبور؛ الحزب الوطني الكوري. مصداقية؛ احتمالية الفشل مرحلة قطع الاتصال: تأخير قطع الاتصال؛ احتمال عدم الانفصال؛ لا يوجد اتصالتأخير العبور KNP حماية الأولوية الكهروضوئية مع اتصالمرحلة نقل البيانات: الإنتاجية؛ تأخير العبور الحزب الوطني الكوري. مصداقية؛ احتمال الفشل الاتصال الأكثر تعقيدًا مرحلة إنشاء الاتصال: تأخير الإنشاء؛ احتمالية الإنشاء مرحلة الإصدار: تأخير الإصدار؛ احتمال عدم الانفصال لا يوجد اتصالتأخير العبور حماية أولوية PV KNP القدرة على التحكم في الأحمال احتمال الحفاظ على التسلسل الحد الأقصى لعمر كتلة بيانات خدمة الشبكة عرض النطاق الترددي حماية تأخير العبور اتصال KNP الموثوقية اتصال PV معدل الخطأ احتمال الخطأ لكل بت من المعلومات توفر الخدمة سرعة الإرسال تأخير العبور PV
ملحوظة. الكهروضوئية - معلمات التكلفة؛ KNI - معدل عدم اكتشاف الخطأ

| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 23 | | | | | | | | | | | | |

دراسة. - سانت بطرسبرغ: VAS، 2011. - 404 ص. يتم توفير تقييمات مقارنة لنتائج نمذجة العمليات المنفصلة غير المتجانسة التي تم الحصول عليها باستخدام نماذج من نفس النظام في GPSS World وAnyLogic. ويتم استخلاص الاستنتاجات حول مدى كفاية الأنظمة فيما يتعلق بالنتائج، مع مراعاة الدقة المطلوبة. تم اقتراح طرق لتطوير نماذج المحاكاة باستخدام أدوات AnyLogic وGPSS World.
للطلاب الجامعيين وطلاب الدراسات العليا والمعلمين والباحثين. محتوى:مقدمة.نموذج معالجة طلب الخادم:
نموذج في عالم GPSS.
حل المشكلة المباشرة.
صياغة المشكلة.
فهم مشكلة النمذجة.
مخطط كتلة النموذج.
برنامج نموذجي.
إدخال نص البرنامج النموذجي وتصحيح الأخطاء وإجراء عمليات المحاكاة.
تحليل التباين (تجربة الفرز).
حل المشكلة العكسية.
نموذج في AnyLogic.
صياغة المشكلة.
إنشاء مخطط العملية.
تغيير خصائص كتل النماذج وإعدادها وتشغيلها.
تغيير خصائص كتل مخطط العملية.
إعداد إطلاق النموذج.
تشغيل النموذج.
إنشاء نموذج للرسوم المتحركة.
جمع إحصاءات استخدام الموارد.
تحسين النموذج وفقًا لسعة المخزن المؤقت للإدخال.
جمع الإحصائيات حول مؤشرات معالجة الطلب.
إنشاء فئة ترتيب غير قياسي.
إضافة عناصر الإحصائيات.
تغيير خصائص كائنات الرسم التخطيطي.
إزالة وإضافة حقول فئة الطلب الجديدة.
إضافة الخيارات والضوابط.
إضافة الرسوم البيانية.
تغيير الوقت الذي يستغرقه الخادم لمعالجة الطلبات.
نتائج حل المشكلة المباشرة. نموذج عملية التصنيع في ورشة قطع الغيار:
نموذج في عالم GPSS.
حل المشكلة المباشرة.
صياغة المشكلة.
البيانات الأولية.
مهمة البحث.
برنامج نموذجي.
البحث.
حل المشكلة العكسية.
مميزات بناء البرنامج النموذجي .
البحث.
إجراء التجارب.
نموذج في AnyLogic.
البيانات الأولية. باستخدام المصفوفات.
إعداد الشغل.
تشغيل المقاطع، تشغيل، تشغيل.

إنشاء منطقة عرض.
نقطة التحكم النهائية.
مستودع الأجزاء الجاهزة.
مستودع الأجزاء المعيبة. إخراج نتائج المحاكاة.
إنشاء والتبديل بين مناطق العرض.
إجراء البحوث في AnyLogic.
نموذج عمل اتجاه الاتصال.
صياغة المشكلة.
نموذج اتجاه الارتباط في GPSS World.
نموذج اتجاه الاتصال في AnyLogic
البيانات الأولية.
إخراج نتائج المحاكاة.
بناء جزء الحدث من النموذج.
مصادر الرسائل.
القنوات الاحتياطية والرئيسية والاحتياطية.
محاكاة فشل قناة الاتصال الرئيسية.
تقييم نتائج المحاكاة. نموذج عمل شبكة الاتصالات:
نموذج في AnyLogic.
صياغة المشكلة.
البيانات الأولية.
مهمة البحث.
إنشاء فئات جديدة من الكائنات النشطة.
إنشاء مناطق المشاهدة.
شريحة المشتركين.
البيانات الأولية.
نتائج المحاكاة لكل مشترك.
مؤشرات جودة خدمة شبكة الاتصالات.
بناء جزء الحدث من القطاع.
شريحة جهاز التوجيه.
البيانات الأولية.
جزء الحدث من قطاع جهاز التوجيه.
وحدة التحكم.
كتلة المخزن المؤقت.
كتلة معالجة الرسائل.
وحدة التحكم.
كتلة المخزن المؤقت.
تنظيم منافذ الإدخال والإخراج.
محاكاة فشل نظام الكمبيوتر.
قناة المقطع.
البيانات الأولية.
جزء الحدث من قطاع القنوات.
تنظيم منافذ الإدخال والإخراج.
محاكاة فشل قناة الاتصال.
بناء نموذج لشبكة الاتصالات.
التبديل بين مناطق العرض.
تشغيل وتصحيح النموذج.
نموذج في عالم GPSS.
تكوين نموذج GPSS.
برنامج جي بي اس اس.
التقييم المقارن لنتائج المحاكاة.
نموذج لتقديم خدمات الاتصالات.
نموذج في AnyLogic.
صياغة المشكلة.
مهمة البحث.
وصف رسمي للنموذج.
وضع الجزء على الواجب.
عرض المنطقة.
إدخال البيانات الأولية.
محاكاة وصول أجهزة الاتصالات.
موزع معدات الاتصالات.
إنشاء فئة كائن نشط جديدة.
إنشاء عنصر من فئة كائن نشط جديدة.
التبديل بين مناطق العرض.
محاكاة الجزء من الواجب.
إدخال البيانات الأولية.
إخراج نتائج المحاكاة.
الحدث جزء من شريحة تقليد الواجب.
التبديل بين مناطق العرض.
إحصائيات القطاع.
استخدام عنصر مربع النص.
باستخدام عنصر الرسم البياني.
التبديل بين مناطق العرض.
باستخدام طريقة الحدث.
إجراء التجارب.
تجربة بسيطة.
ربط المعلمات.
تجربة التحسين للنماذج العشوائية.
تجربة تغيير المعلمات.
قم بتصدير النموذج كبرنامج Java صغير.
نموذج في عالم GPSS.
تكوين النموذج في GPSS World.
برنامج نموذج GPSS.
التقييم المقارن لنتائج المحاكاة. نموذج التشغيل المؤسسي:
نموذج في عالم GPSS.
صياغة المشكلة.
البيانات الأولية.
مهمة البحث.
توضيح مشكلة البحث.
برنامج نموذجي.
نموذج عمل المؤسسة في AnyLogic.
وصف رسمي.
إدخال البيانات الأولية.
إخراج نتائج المحاكاة.
بناء جزء الحدث من النموذج.
محاكاة عمل ورش عمل المؤسسة.
محاكاة تشغيل مراكز التحكم في الكتلة.
محاكاة تشغيل نقاط تجميع المنتج.
محاكاة تشغيل منصات مراقبة المنتج.
محاكاة تشغيل نقاط تجميع المنتجات.
تقليد مستودع للمنتجات النهائية.
محاكاة مستودع الكتل المعيبة.
تنظيم التبديل بين مناطق المشاهدة.
التقييم المقارن لنتائج المحاكاة. نموذج التشغيل الطرفي:
نموذج في عالم GPSS.
صياغة المشكلة.
البرنامج النموذجي في GPSS World.
نموذج الأداء الطرفي في AnyLogic.
البيانات الأولية ونتائج المحاكاة.
جزء الحدث من النموذج
نتائج المحاكاة.
التجارب.
أول تجربة فحص في GPSS World.
تجربة الفحص الثانية في GPSS World.
تجربة التحسين الأولى في AnyLogic.
تجربة التحسين الثانية في AnyLogic.
نتائج التجارب في GPSS World وAnyLogic.
نموذج لتقديم خدمات الإصلاح.
نموذج في AnyLogic.
صياغة المشكلة.
البيانات الأولية.
مهمة البحث.
وصف رسمي للنموذج.
إدخال البيانات الأولية.
إخراج نتائج المحاكاة.
بناء جزء الحدث من النموذج.
قطاع مصادر التطبيقات.
مرسلو القطاع.
الجزء الرئيسي.
المحاسبة القطاعية للطلبات المكتملة.
تصحيح النموذج.
نموذج في عالم GPSS.
تكوين النموذج في GPSS World.
برنامج نموذج GPSS.
التقييم المقارن لنتائج المحاكاة. نموذج معالجة المستندات في المنظمة:
صياغة المشكلة.
الحل التحليلي للمشكلة.
حل المشكلة في AnyLogic.
حل المشكلة في GPSS World. حل المشاكل العكسية في AnyLogic:
تحديد متوسط ​​زمن المعالجة لمجموعة من الطلبات من قبل الخادم.
تحديد متوسط ​​الزمن اللازم لتصنيع الأجزاء. خاتمة.فهرس.

يتضمن البناء الهيكلي والطوبولوجي لشبكات الاتصالات نمذجة الشبكة وتمثيلها من خلال المؤشرات الكمية من خلال المعلمات المناسبة، بالإضافة إلى وصف التكوين والتكوين والترابط بين العناصر الفردية ومبادئ إنشاء الاتصال. إن تعدد استخدامات هذا الوصف لشبكة الاتصالات يحدد وجود عدد من الخصائص التي يمكن دمجها في ثلاث مجموعات رئيسية: خصائص التشغيل والاقتصادية والمورفولوجية.

تكشف خصائص عمل شبكات الاتصالات عن عمليات نقل المعلومات التي تحدث فيها وتجعل من الممكن تحديد المعلمات الزمنية الاحتمالية الرئيسية للشبكات.

وتبين الخصائص الاقتصادية التكاليف اللازمة لإنشاء وصيانة شبكات الاتصالات، وكذلك الدخل الذي يمكن الحصول عليه من تشغيل الشبكات.

تصف الخصائص المورفولوجية (الهيكلية والطوبولوجية) تكوين وبناء شبكات الاتصال، وطبيعة العلاقة بين مراكز التبديل بمختلف أنواعها، وكذلك طرق توزيع القنوات على طول فروع واتجاهات الاتصال. تشمل هذه المجموعة من الخصائص البنية والطوبولوجيا والجسم.

تجدر الإشارة إلى أن البنية في الحالة العامة تُفهم على أنها نموذج ضروري لوصف العمليات أو الأشياء من خلال تحديد العناصر الموجودة فيها وتحديد الروابط المستقرة المهمة بينها. في هذه الحالة، يمكن أن تكون الهياكل تنظيمية، أو تقنية، أو وظيفية، أو توظيفية تنظيمية، وما إلى ذلك. وكجزء من النظر في أساسيات بناء أنظمة وشبكات الاتصالات، سيتم فهم بنية شبكة الاتصالات على أنها خاصية تصف العلاقة مراكز التحويل المتضمنة فيه بغض النظر عن موقعها الفعلي وطرق نقل خطوط الاتصال على الأرض.

يعمل هيكل الشبكة على عرض القدرات المحتملة للشبكة لتوزيع المعلومات بين نقاطها الفردية. ولهذا الغرض، تُظهر هياكل الشبكة CCs التي يمكن توزيع تدفقات المعلومات عليها، وفروع الشبكة التي تكشف عن مخطط الاتصال بين هذه CCs.

إن العوامل العديدة التي تحدد خصوصيات بناء شبكات الاتصال المختلفة تؤدي إلى تنوع هياكلها.

أساس بناء شبكة اتصالات لأي هيكل مهما كان معقدا هو ما يسمى بالهياكل الأولية. من المعتاد التمييز بين الهياكل الأولية من نوعين:

البنية الأولية الشعاعية (الشكل 1.25)؛ - الهيكل الأولي للحلقة (الحلقة ، الحلقة) (الشكل 1.26).

عدد العناصر (العقد) وعدد الفروع (الخطوط) المتصلة م:

بالنسبة للبنية الأولية الشعاعية I > 2، م = ن - 1؛ - بالنسبة للبنية الأولية للحلقة N > 3، م =و.

يمكن أن يكون عدد العقد التي أدرجتها فيها علامة على الاختلاف بين الهياكل من نفس النوع. في هذه الحالة يقولون: البنية الأولية الأولية للنوع الشعاعي؛ هيكل أولي عنصري من نوع الحلقة.

معلمة أخرى محددة للبنية الأولية هي عدد الفروع الحادثة (التي تنتمي) إلى كل منها. العقدة. وبالتالي، بالنسبة للهيكل الأولي الشعاعي، فهو مميز

وجود عقدة واحدة تحدث لها الحوادث ن-فرع واحد، في حين أن فرعًا واحدًا فقط يصادف العقد المتبقية من هذا الهيكل الأولي. من سمات البنية الأولية الحلقية أن فرعين يصادفان دائمًا أي عقدة.

يتم بناء الهياكل الأكثر تعقيدًا على أساس الهياكل الأولية. عند استخدام الهياكل الأولية الشعاعية فقط، على سبيل المثال، يمكن إنشاء هياكل شبيهة بالأشجار (الشكل 1.27). بالنسبة لشبكات الاتصالات ذات البنية الشجرية، يتم الاحتفاظ بنفس نسبة المعلمات الأساسية كما هو الحال بالنسبة للبنية الأولية الشعاعية. يوجد بين كل زوج من العقد في مثل هذا الهيكل مسار واحد فقط لإنشاء الاتصال. بمعنى آخر، الشبكة الشجرية هي شبكة متصلة ببساطة. حالاتها الخاصة هي شبكة عقدية (الشكل 1.27، أ) ذات هيكل هرمي وتبعية للعقد، وشبكة على شكل نجمة (الشكل 1.27، ب) مع عقدة واحدة، وشبكة خطية (الشكل 1.27، ج) .

في الشبكة العقدية ذات الهيكل الهرمي والتبعية لعقدها، توجد عقدة من أعلى فئة تسمى الجذر، والتي ترتبط بها عقد الدرجة الأولى (المستوى). ترتبط عقد الفئة الثانية والثالثة (إلخ) بعقد الفئة الأولى.

الهيكل الأولي للحلقة هو الأساس لبناء الهياكل المعقدة، والتي يمكن تقسيمها بشكل عام إلى هياكل متصلة بالكامل (الشكل 1.28، أ) وهياكل متصلة بشكل غير كامل (الشكل 1.28، ب - و).

شبكة البنية المتصلة بالكامل هي شبكة ترتبط فيها العقد على مبدأ كل منها وتتميز بالنسبة التالية من المعلمات الرئيسية:

حيث M هو عدد الفروع، I هو عدد مراكز التبديل.

من مميزات الشبكة المتصلة بالكامل أنه يوجد بين كل زوج من العقد في هذه الشبكة (ن- 1) مسارات مستقلة لإقامة الاتصالات.

بالنسبة للهياكل المتصلة بشكل غير كامل، يتم تحديد العلاقة بين المعلمات الرئيسية من خلال عدم المساواة المزدوجة:

أين ه -عدد الهياكل الأولية الحلقية. يتم عرض متغيرات شبكات الاتصالات الخاصة بهيكل الحلقة المجاورة في الشكل. 1.28، يكون.

توجد هياكل حلقية متجاورة مكونة من نفس الشكل (الشكل 1.28، ب،الخامس، ز،و) ومختلفة (الشكل 1.28، هـ) هياكل أولية حلقية. في بعض الأحيان تتلقى الهياكل أسماء خاصة: "الماس" أو "الكريستال"، "قرص العسل"، "الشبكة"، "الشبكة المزدوجة" (الشكل 1.28، ب،الخامس، ز، وعلى التوالى).

هياكل شبكات الاتصالات المعروضة في الشكل. 1.28، في، ز، و،تنتمي إلى فئة الهياكل المنتظمة التي يوجد فيها توزيع موحد للعقد في جميع أنحاء المنطقة واتصال موحد للعقد المجاورة. في هذه الهياكل، يكون لكل عقدة (باستثناء تلك الموجودة على حواف الشبكة) رتبة (درجة)، يتم تحديدها من خلال عدد الفروع التي تربطها بالعقد الأخرى. بالنسبة للهياكل الموضحة في الشكل. 1. 28، ج، د، ه،العقد لها صفوف ص =(3، 4، 6) على التوالي. بالنسبة لعدد كبير من العقد في الشبكات ذات الهياكل العادية، يتم تحديد عدد الفروع من خلال الصيغة

على شبكة ذات عقد ذات رتب مختلفة، يتم تحديد عدد الفروع بالتعبير التالي:

حيث أنا،. - عدد عقد الرتبة صيمكن تشكيل الهياكل المركبة المعقدة لشبكات الاتصالات من خلال مجموعة من الهياكل الأولية لكل من النوعين الشعاعي والحلقي. تحتوي شبكة الاتصالات عادةً على مناطق ذات هياكل مختلفة. في كثير من الأحيان، يتم إنشاء شبكات من الهياكل العقدية والشعاعية العقدية (الشكل 1.29، أ و ب). يتم تحديد اختيار بنية الشبكة هذه أو تلك في المقام الأول من خلال المؤشرات الاقتصادية ومتطلبات الموثوقية والقدرة على البقاء والإنتاجية.

من الخصائص الهيكلية المحددة المهمة لشبكات الاتصالات القدرة على تمثيل نفس شبكة الاتصالات من خلال رسوم بيانية متماثلة مختلفة بدون حلقات. تم قبول هيكلين

يُسمى متماثل الشكل إذا كان هناك مراسلات فردية بين مجموعات العقد (القمم) التي تحافظ على التواصل.

الرسم البياني لشبكة الاتصالات G = (V, U) عبارة عن مجموعة من النقاط تسمى القمم V = (v 1 ,v 2 ,…,v n )، والتي ترتبط بخطوط تسمى الفروع U = (و اي).يتيح لك ذلك تصوير أي هيكل بشكل مناسب لمزيد من العمل معه (الشكل 1.30، أ، ب).

في نظرية الرسوم البيانية، يتم التمييز بين الرسوم البيانية الموجهة وغير الموجهة، والمرجحة والمسمى.

في الرسوم البيانية الموجهة، يتم إرسال الرسائل في الفروع (الخطوط وقنوات الاتصال) في اتجاه واحد فقط (الشكل 1.31، أ). في الرسوم البيانية غير الموجهة، يمكن إرسال الرسائل في كلا الاتجاهين (الشكل 1.31، ب).

الرسم البياني الموزون هو رسم بياني تتوافق فيه القمم والفروع مع أرقام معينة تسمى الأوزان. يمكن أن يكون الوزن هو الإنتاجية (C)، والموثوقية، والقدرة على البقاء، وما إلى ذلك للعنصر

شبكات الاتصالات. في التين. يعرض الشكل 1.31، ج رسمًا بيانيًا مرجحًا، حيث يتم اختيار إنتاجية اتجاه الاتصال، معبرًا عنها بعدد القنوات، كوزن.

الرسم البياني الذي يتم ترقيم القمم فيه يسمى المسمى أو المسمى. في بعض الأحيان، عند العمل على أجهزة الكمبيوتر، يصبح من الضروري تحليل شبكة الاتصالات دون اللجوء إلى تصويرها على شكل رسم بياني. أحد أشكال التمثيل الرياضي لشبكة الاتصالات (الرسم البياني) هو تعريفها الجبري باستخدام عدد من المصفوفات الهيكلية.

دعونا نعطي رسمًا بيانيًا G = (V, U)، يتم ترقيم رؤوسه بترتيب عشوائي. مصفوفة الجوار الهيكلي (الحي) [A] = [ a ij ] للرسم البياني المسمى G = (V,U) مع ننحن نسمي القمم مصفوفة الحجم بي أتش بي،حيث و آي. = 1 إذا كان vertex v 1 متصلاً بـ vertex v j و و ط = 0خلاف ذلك. وهكذا، هناك مراسلات واحد لواحد بين الرسوم البيانية المسمى مع والقمم ومصفوفات الحجم PHP معالأصفار قطريا. بالنسبة للرسم البياني المسمى G الموضح في الشكل. 1.31, ب،مصفوفة الجوار لها الشكل التالي:

من السهل أن نرى أن مجموع عناصر المصفوفة [A] في الصفوف (الأعمدة) يساوي درجات (رتب) رؤوس الرسم البياني G.

درجة قمة الرسم البياني G هي عدد الفروع الواردة والصادرة منه.

مصفوفة أخرى مرتبطة بالرسم البياني ز،حيث يتم ترقيم القمم والحواف (المسمى)، هي مصفوفة الإصابة ([B]=b ij ]). وتصف هذه المصفوفة العلاقة بين القمم والحواف، وهو أمر مهم عند النظر في قضايا الاتصال بشبكة الاتصالات النموذجية. . مصفوفة حدوث الرسم البياني المسمى G = (V، 0) مع وقمم و تالحواف هي مصفوفة الحجم مكس ن,حيث ب ي . = 1، إذا كان الرأس v i، يقع على الحافة و،و ب ط = 0خلاف ذلك.

بالنسبة للرسم البياني المحدد G (الشكل 1.32)، فإن مصفوفة الإصابة B لها الشكل التالي:

بالنسبة للرسم البياني الموجه 6، يتم تعريف مصفوفة الإصابة [B] على النحو التالي:

نظرًا لأن كل قوس يسقط على رأسين مختلفين (باستثناء الحالة التي يشكل فيها القوس حلقة)، فإن كل عمود من مصفوفة الإصابة يحتوي على عنصر واحد يساوي 1 وواحد يساوي -1، أو أن جميع عناصر العمود متساوية إلى الصفر.

مصفوفة القدرة للفروع [M] (الشكل 1.31، ج)، وعناصرها هي الأوزان a j التي تأخذ قيمًا تساوي عدديًا عدد القنوات القياسية بين المراكز المركزية. وCC، لديه النموذج

دون الخوض في التفاصيل حول جهاز تحويل المصفوفة، سنلاحظ فقط بعض الميزات التي ينبغي الانتباه إليها عند تجميع وتحليل شبكات الاتصالات.

منتج مصفوفتين مربعتين [[A[[=[[a ij ] و [[B]=[[b ij من الرتبة N يؤدي إلى مصفوفة مربعة [C] =[A][.]=[B] من نفس الترتيب وعناصره و،تساوي مجموع منتجات صف المصفوفة [A] وعمود المصفوفة [[B]]:

الطريق معقود مثلإلى العقدة وt عبارة عن تسلسل مرتب للحواف يبدأ من أ،تنتهي في أ،وعدم المرور بنفس العقدة مرتين، وتطابق نهاية كل حافة سابقة عند عقدة متوسطة (لمسار معين) مع بداية الحافة التالية. سيتم استدعاء المسار المخطط (المختار) لتسليم رسائل معينة بين زوج معين من النقاط (العقد). طريق،وتتم عملية إنشاء مثل هذه الطرق (المسارات). التوجيه.

عند بناء مصفوفة هيكلية في ز-الالدرجة، يتم الحصول على مصفوفة، كل عنصر منها يميز المسار من العقدة a i إلى العقدة a، والتي تتضمن حواف لا يتجاوز عددها رتبة هذه المصفوفة:

من الواضح أن هناك عددًا محدودًا , تجاوز ذلك لن يؤدي إلى تغيير في المصفوفة، والتي تصبح في هذه الحالة مميزة:

مصفوفة [م]مُسَمًّى صفة مميزة،أو مصفوفة تصف جميع المسارات الممكنة بين العقد في الشبكة. من مميزات الوصف الرياضي للشبكات أن الحد الأقصى للرتبة لا يمكن أن يتجاوز (I - 1)، وبالتالي تكون المتراجحة صحيحة

ز 1. (1.31)

تحت رتبة المسار ص (ر ش)(أحيانًا يُطلق على هذا المؤشر اسم طول المسار) يشير إلى عدد الحواف التي تشكل هذا المسار. الحد الأدنى لرتبة المسار هو 1، والحد الأقصى هو

(ن- 1) عندما يمر المسار عبر جميع العقد.

يمكن أيضًا وصف شبكة الاتصالات باستخدام طوبولوجيتها. تعطي طوبولوجيا شبكة الاتصالات فكرة عن الموقع النسبي واتصالات مراكز الاتصال لهذه الشبكة، وتجميع القنوات حسب فروع واتجاهات الاتصال، بالإضافة إلى مسارات وميزات مسارات خطوط الاتصال على أرضي. تعرض الهيكل CCs التي تقوم بجميع أنواع التبديل التشغيلي والطويل الأجل. اعتمادا على اكتمال البيانات حول شبكة الاتصالات وأشكال تمثيل هذه الشبكة، يتم تمييز الطبولوجيا العامة والكاملة والخاصة.

تعطي الطوبولوجيا العامة فكرة عن الموقع النسبي لجميع أنواع CCs وطرق اتصالها بخطوط الاتصال وكذلك طبيعة توزيع القنوات والمسارات المتكونة على هذه الخطوط على طول فروع واتجاهات الاتصال . مثال على طوبولوجيا الشبكة العامة مع البنية الموضحة في الشكل. 1.33، أ، يرد في الشكل. 1.33، ب.

بالإضافة إلى CC و...CC، التي تقوم بالتبديل التشغيلي، يُظهر مخطط الهيكل العام CC وKLI، اللذين يوفران اتصالاً طويل الأمد للقنوات. هنا يمكنك أن ترى كيف يتم تجميع القنوات. تشكل مجموعة قنوات ذات اتجاهات اتصال مختلفة حزمًا فرعية بين العقد المتجاورة (على سبيل المثال، تشكل القنوات المنبثقة من CC الأولى حزمة ت،).وفي الوقت نفسه، يتم تحديد مسارات قنوات اتجاهات الاتصال (على سبيل المثال، يمكن فصل القنوات بين CC الأول والثاني إلى قنوات مختلفة

تكشف الطوبولوجيا العامة عن تفاصيل إنشاء الشبكات الأولية والثانوية، وتسمح لك بحل مشكلات توزيع القنوات بين CCs، وإذا لزم الأمر، اتخاذ قرار بشأن مناورة هذه القنوات.

عادةً ما يتم رسم مخطط الهيكل الكامل على الخريطة ويضمن ربط عناصر شبكة الاتصال (CC، خطوط الاتصال) بالمنطقة. فهو يشير إلى تفاصيل مسارات خطوط الاتصال، وموقع المحطات، ونقاط الترحيل (نقاط التضخيم)، وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يشير مخطط الهيكل الكامل إلى الكائنات التي ليست عناصر في شبكة الاتصالات، ولكنها مهمة أثناء تشغيلها : نقاط الإمداد، احتياطي معدات الاتصالات، هيئات الإصلاح، الخ.

لحل المشاكل الفردية في بناء وتشغيل شبكة الاتصالات، يمكن استخدام الطبولوجيا الكاملة للأقسام الفردية لشبكة معينة، والتي تسمى الطبولوجيا الخاصة لهذه الأقسام. يتم تجميع الهيكل الخاص وفقًا لنفس القواعد مثل الهيكل الكامل. في هذه الحالة، هناك فرصة إضافية لتفصيل المعلومات الفردية اللازمة لفنان معين عند حل المهمة الموكلة إليه. على سبيل المثال، تشتمل الطبولوجيا الخاصة على طبولوجيا شبكات المشتركين المنتشرة

من مراكز المؤتمرات الطرفية في أراضي نقاط المراقبة أو في المناطق المأهولة بالسكان.

وفي بعض الحالات يمكن وضع جزء من عناصر شبكة الاتصالات على معدات رفع الطيران. يمكن وصف الترتيب الحجمي والترابط بين عناصر شبكة الاتصالات، وإذا لزم الأمر، طبيعة حركتها باستخدام المجسمات الخاصة بهذه الشبكة. يمكن أن تكون أشكال تمثيل علم التجسيم عبارة عن مخطط متساوي القياس، أو مخططات لإسقاطات الشبكة على المستويين الأفقي والرأسي، أو وصف لإحداثيات موقع عناصر الشبكة وعلاقاتها. وهكذا فإن علم التجسيم يعطي فكرة عن الترتيب المكاني وحركة عناصر شبكات الاتصال.

الخصائص المدروسة تعطي فكرة عامة ياشبكة الاتصالات، والتي تتمتع بعدد من الخصائص المميزة.

خاصية شبكة الاتصالات -سمة أساسية لشبكة معينة تحدد اختلافها عن شبكات الاتصال الأخرى أو التشابه معها وتظهر أثناء تشغيلها. الخصائص الرئيسية لشبكة الاتصالات هي الاتصال، والقدرة على البقاء الهيكلي، والإنتاجية، والموثوقية، وما إلى ذلك.

تسمى شبكة الاتصالات متصلة،إذا كان من الممكن العثور على مسار مباشر أو عبور واحد على الأقل لإنشاء اتصال بين كل زوج من عقد الاتصال. تسمى الشبكة متصلة بـ h إذا كانت أي عقدتين متصلتين بمسارات مستقلة، يكون عددها على الأقل h. على سبيل المثال، الشبكة الموضحة في الشكل. 1.34، متصل بشكل مضاعف (h = 2)، لأنه يحتوي على مسارين مستقلين من العقدة الأولى إلى الثالثة: أ - ب، ج -د.

لا يشير مفهوم الاتصال غالبًا إلى شبكة الاتصالات بأكملها، بل إلى عقد محددة أ،و أ،(h-connectivity)، وكذلك لمجموعة المسارات التي لها خاصية معينة. في هذه الحالة، يمكنك تقديم تقييد للرتبة. على سبيل المثال، للشبكة المعروضة.

تعتمد خاصية شبكة الاتصالات مثل البقاء الهيكلي على الاتصال. تحت البقاء الهيكلييشير إلى خاصية الشبكة للحفاظ على الاتصال أثناء التدمير الهائل للعناصر أو الأجزاء الفردية. المؤشر الكمي للبقاء الهيكلي هو احتمال وجود مسار واحد على الأقل لإنشاء اتصال لنقل الرسائل من خلاله بعد التعرض للعوامل الضارة على الشبكة.

ومن ثم يستنتج من التعريف أن الاتصال هو أحد أهم خصائص شبكات الاتصالات ويمكن استخدامه كمؤشر على البقاء الهيكلي. على سبيل المثال، إذا تم تمثيل الشبكة كرسم بياني، كما هو موضح في الشكل. 1.27، ب،ومن الطبيعي أن نستنتج أن مثل هذه الشبكة لديها قابلية منخفضة للبقاء، حيث أن إزالة عقدة جذر واحدة تؤدي إلى قطع جميع الاتصالات وتجعل الشبكة غير متماسكة.

سعة شبكة الاتصالات -قدرة شبكة الاتصالات على إرسال تدفقات رسائل محددة لكل وحدة زمنية.

في شبكات الاتصالات الأولية، التي لا يعتمد عملها على طبيعة تدفقات الرسائل المتداولة فيها، يتم تحديد إنتاجية عناصر الشبكة (الاتجاهات أو فروع الاتصال) من خلال عدد القنوات في هذه العناصر. وفي الشبكات الأولية الرقمية تكون سعة (الشانون) النظرية مساوية لأقصى معدل إرسال في القناة.

على عكس شبكات الاتصالات الأولية، في شبكات الاتصالات الثانوية، سيكون تقييم السعة من خلال عدد القنوات أو سرعة الإرسال غير دقيق، لأنه لا يأخذ في الاعتبار إمكانية تلبية متطلبات جودة خدمة الطلبات.

تعمل الشبكات المحولة الحديثة، كقاعدة عامة، مع الخسائر. إذا تعذر العثور على مسار اتصال مجاني في CC (حظر داخلي) أو لم يكن هناك مورد قناة مجاني في فروع الاتصال (حظر خارجي)، فسيتم رفض الخدمة ويتم فقدان الطلب. ومن الواضح أنه كلما زادت الخسائر، قل الحمل على عنصر الشبكة. وبناء على ذلك فإن صبيب شبكة اتصالات ثانوية هي قيمة تساوي عددياً كثافة الحمل الكلية في جميع اتجاهات الاتصال لهذه الشبكة مع ضمان جودة مؤشرات الخدمة المحددة لكل اتجاه اتصال. ووفقاً لهذا التعريف يمكننا كتابة التعبير التالي لسعة شبكة الاتصالات

حيث У i (Р i) - الإنتاجية أنا- اتجاه الاتصال مع وجود مؤشر جودة الخدمة يساوي باي / - عدد اتجاهات الاتصال في الشبكة.

موثوقية شبكة الاتصالات -قدرة شبكة الاتصالات على توفير الاتصالات مع الحفاظ مع مرور الوقت على قيم المؤشرات التشغيلية ضمن الحدود المقابلة لظروف التشغيل والصيانة والترميم والإصلاح. تحدد موثوقية شبكة الاتصالات قدرتها على ضمان نقل المعلومات بمؤشرات احتمالية وزمنية معينة، مع مراعاة تأثير الأعطال الفنية واستعادة عناصر الشبكة.

تم أخذ خصائص الشبكة المذكورة أعلاه في الاعتبار في ظل افتراض وجود شبكات اتصالات موثوقة بشكل مثالي. ومع ذلك، فإن عناصر الشبكة، مثل أي جهاز تقني، عرضة للأعطال الفنية. ونتيجة لذلك، فإن احتمال تلقي مصدر المعلومات رفضًا لإنشاء اتصال وإرسال رسالة يعتمد على الحالة الفنية لعناصر الشبكة (أنظمة النقل، CC، وما إلى ذلك) وعلى توظيفها في خدمة الطلبات الأخرى والبث رسائل أخرى. احتمال ف 0 (ر)خدمة خالية من المتاعب للطلبات التي تدخل الشبكة (الاتجاهات والمسارات وفروع الاتصالات). يتم حساب القيم العددية لهذا المؤشر باستخدام الصيغة

Р 0 (ر) = Р ص ص (1.31)

أين ص ص -احتمالية التشغيل الخالي من الفشل لعناصر شبكة الاتصالات التي تم تقييمها؛ y هو عدد طلبات الخدمة في الشبكة (الاتجاه، المسار، فرع الاتصال) مع عناصر موثوقة تمامًا. اعتمادا على طريقة خدمة الطلبات، يتم تحديد القيمة y على أنها

الخصائص الديناميكية المهمة اللازمة لوصف العمليات التي تحدث في شبكات الاتصالات المركبة هي وظائفها.

وظيفة شبكة الاتصالاتيميز مظهر خصائصه ويمثل طريقة تشغيل شبكة الاتصالات عند التفاعل مع البيئة الخارجية. يبدأ إنشاء الشبكات بدراسة (تحليل) الوظائف التي يجب أن تؤديها، مما سيسمح لها بالتمييز في المرحلة الأولية. على سبيل المثال، وظائف النقل وتبادل المعلومات وما إلى ذلك متأصلة في شبكات الاتصالات الأولية والثانوية، ويمكن تنفيذ مجموعة من وظائف الإدارة والبحث والتحكم عن طريق نظام التحكم في الاتصالات خارج هذه الشبكات.

دائمًا ما تكون الخطوات الأولى في تقديم أي نظرية تصف بعض جوانب العالم الحقيقي صعبة. سيكون من المرغوب فيه، بالطبع، الاتفاق منذ البداية على تلك الجوانب التي تتعلق بها النظرية، من أجل تجنب سوء الفهم المحتمل المرتبط بدرجة عمومية النتائج التي تم الحصول عليها.

أرز. 1.1. نموذج نظام الاتصالات.

ومع ذلك، هذا نادرا ما يكون ممكنا. أولا، تعتمد النظريات على نماذج رياضية، ولا يمكن الحكم على صحتها وكفايتها إلا من خلال مقارنة نتائج النظرية مع البيانات التجريبية. ثانيًا، نادرًا ما يمكن وصف النموذج بدقة منذ البداية، نظرًا لأن تطوير نموذج ناجح هو في حد ذاته جزء أساسي من النظرية. هذا هو بالضبط الوضع الذي نواجهه عندما نبدأ في تقديم نظرية الاتصال.

مخطط الكتلة في الشكل. 1.1 رسم توضيحي لنموذج نظام الاتصالات. هذا النموذج لا يزال يبدو غامضا إلى حد ما. والغرض من هذا الفصل هو جعله أكثر تحديدا. لهذا سوف نظهر الدور

الأجزاء الفردية من المخطط الهيكلي وإعطاء رسم تخطيطي لبعض النتائج الرئيسية للنظرية. ويستخدم اسم "المصدر" للدلالة على الشخص أو الجهاز الذي يولد المعلومات المراد نقلها، وكلمة "القناة" تشير إلى الوسيلة المادية المستخدمة لنقلها، و"الوجهة" هي الشخص أو الجهاز الذي يستقبل هذه المعلومات تعتبر ثلاث كتل ثابتة. تتوافق كتل "مشفر المصدر" و"مشفر القناة" مع الأجهزة التي تحول الرسالة عند خرج المصدر إلى إشارة مناسبة للإرسال عبر قناة معينة. تتوافق كتل "وحدة فك تشفير القناة" و"وحدة فك تشفير المصدر" مع الأجهزة التي تنتج معلومات مفيدة من الإشارة المستقبلة عند خرج القناة. تعتبر الكتل الأربع الأخيرة عشوائية، بمعنى أنها يمكن أن تؤدي أي عملية ممكنة منطقيًا.

الدافع وراء إدخال جهازي تشفير مختلفين وجهازين فك تشفير مختلفين هو الرغبة في التأكيد على الفرق بين عمليات التشفير وفك التشفير التي تعتمد على خصائص زوج المصدر والوجهة والعمليات التي تعتمد على خصائص القناة. يقوم جهاز تشفير المصدر بتحويل الرسالة عند إخراج المصدر وسلسلة من الرموز الثنائية، والتي سيقوم منها جهاز فك تشفير المصدر بإنشاء الرسالة الأصلية مرة أخرى بدقة كافية. وبالتالي، بغض النظر عن خصائص المصدر والوجهة، يتم تشكيل تسلسلات من الرموز الثنائية عند مدخل مشفر القناة وعند مخرج مفكك التشفير. إن الافتراض بأن مثل هذا التمثيل الثنائي الوسيط للمعلومات المرسلة ممكن دون أي فقدان للعمومية ليس واضحًا. وهذا، كما سنرى أدناه، هو أحد النتائج الرئيسية للنظرية. يتيح إمكانية حساب وتصميم أجهزة التشفير وفك التشفير المرتبطة بالقناة، بشكل مستقل عن الأجهزة المقابلة المرتبطة بالمصدر.

نموذج نظام الاتصالات الشكل. 1.1 عام تمامًا ويمكن استخدامه لتمثيل مجموعة واسعة من الحالات التي تهمنا. ولكن بالنسبة لبعض الأغراض، فهو عام للغاية، بينما بالنسبة لأغراض أخرى فهو محدود للغاية. على سبيل المثال، لا يمكن قول الكثير عن عملية إرسال الرسالة حتى يتم فرض بعض القيود على خصائص المصدر والقناة، وفي الوقت نفسه، لا يمكن لمثل هذا النموذج أن يأخذ في الاعتبار تأثيرات التداخل المتبادل (التداخل) بين انتقالات مختلفة. ولذلك، على الرغم من أن النموذج في الشكل. 1.1 مفيد جدًا لأغراضنا، وهو واحد فقط من تلك المستخدمة في الدراسات النظرية.



مقالات مماثلة
أنواع
  • أجهزة التوجيه
  • الأقراص الصلبة
  • لا يتم تشغيله
  • الطابعات
  • الفرامل
  • يتجمد
  • الفيروسات
  • أجهزة لوحية
المواد شعبية
مقالات جديدة