Сеть связи

 

Изобретение относится к системам и сетям связи и может быть использовано при построении сетей связи, обладающих высокой живучестью. Целью изобретения является разработка сети связи, обладающей более высокой живучестью в условиях воздействия дестабилизирующих факторов при сокращении дополнительных линий связи. Цель изобретения достигается введением линий связи 4, соединяющих опорные узлы связи 3, развернутые на пересечении первой оси I и i-ой рокады 2, с опорными узлами связи 3, развернутыми на пересечении третьей оси I и (i + 2)-ой рокады 2 и линий связи 4, соединяющих опорные узлы связи 2, развернутые на пересечении первой оси I и (i + 2)-ой рокады 2, с опорными узлами связи 3, развернутыми на пересечении третьей оси I и (i - 1)-ой рокады 2. При выходе из строя шести ОУС или всех ОУС любой, в том числе и главной оси, и даже двух третей от всех рокад при условиии, что исправные рокады будут находиться через каждые две рядом расположенные выведенные из строя рокады, сеть связи оказывается связной. Таким образом достигается высокая живучесть сети связи при уменьшении дополнительных линий связи, что позволяет получить выигрыш в числе линий связи по отношению к известным структурам при обеспечении более высокой живучести. 5 ил.

Изобретение относится к системам и сетям связи и может быть использовано при построении сетей связи с требуемым количеством резервных каналов связи.

Известна опорная сеть связи решетчатой структуры, состоящая из трех осевых и n рокадных линий, на пересечении которых развернуты опорные узлы связи, обеспечивающие распределение каналов, потоков сообщений и привязку узлов связи пунктов управления. При этом одна осевая линия является главной, другие - вспомогательными [см. Давыдов Г.Б. и др. Сети связи. М.; Связь, 1977,с. 136, рис. 5.Зи.].

Недостатком такой сети является низкая структурная живучесть. Так, например, при выводе из строя трех опорных узлов связи (ОСУ) любой из рокад либо одного из узлов главной оси i-ой рокады и по одному из узлов вспомогательных осей (i+I)-ой или (i-I)-ой опорная сеть связи распадается на несвязные составные части.

В сети связи с распределенной структурой [см. Сети ЭВМ. /Под редакцией В.М. Глушкова. М.: СЭЗ Связь 1977, с. 59-60, рис. 2.9] для повышения живучести сети развернутые на пересечении главной оси и i-ой рокады опорные узлы соединены с ОУС, находящимися на пересечении одной из вспомогательных осей и (i-I)-ой рокады. Недостатком такой сети является низкая живучесть, так как при выводе из строя трех ОУС любой из рокад либо одного из узлов главной оси i-ой рокады и по одному из узлов вспомогательной оси (i-I)-ой рокады, либо одного из узлов главной оси i-ой рокады и ОУС одной вспомогательной оси (i+I)-ой рокады, не соединенного дополнительной линией связи с ОУС главной оси i-ой рокады, сеть связи распадается на несвязанные составные части.

Наиболее близким по количеству сходных признаков и по выполняемым функциям является аналог - сеть связи [1]. Схема сети связи приведена на фиг. 4 и 5. Сеть связи содержит три осевых и n рокадных линий, на пересечении которых развернуты ОУС. При этом ОУС, находящиеся на пересечении главной оси и i-ой рокады, соединены дополнительными линиями связи с ОУС, размещенными на пересечении вспомогательных осей и (i+I)-ой рокады или (i-I)-ой рокады, что позволяет повысить живучесть сети связи.

Однако недостатком данной сети связи является все же недостаточная живучесть. В ней при выводе из строя трех ОУС любой из рокад либо одного из узлов, развернутого на пересечении главной оси и i-ой рокады и по одному из узлов, находящихся на пересечении главной и вспомогательных осей и (i+I)-ой рокады, либо одного из узлов, развернутых на пересечении (i+I)-ой рокады и одной из вспомогательных осей и двух узлов i-ой рокады, находящихся на ее пересечении с главной осью и другой вспомогательной осью, сеть распадается на две несвязанные части.

Целью изобретения является разработка сети связи, обладающей более высокой живучестью в условиях воздействия дестабилизирующих факторов и одновременно более простой структурой за счет сокращения дополнительных линий связи.

Поставленная цель достигается тем, что в сеть связи, содержащую три осевых и n рокадных линий, в местах пересечения которых включены ОУС, обеспечивающие распределение каналов и потоков сообщений, а также привязку узлов связи пунктов управлений, введены дополнительные линии связи, соединяющие ОУС, развернутые на пересечении первой оси и i-ой рокады , с ОУС, развернутыми на пересечении третьей оси и (i+2)-ой рокады, а также линий связи, соединяющие ОУС, развернутые на пересечении первой оси и (i+2)-ой рокады, с ОУС, развернутыми на пересечении третьей оси и (i-I)-ой рокады, где n больше трех. Таким образом, при выходе из строя даже шести ОУС на любых двух (в том числе и на двух соседних) рокадах либо вывод из строя всех n ОУС любой, в том числе и главной (второй) оси, не приводит к расчленению сети связи на две и более несвязные части. Сеть связи оказывается связной даже в случае вывода из строя двух третей от всех рокад при условии, что исправные рокады будут находиться через каждые две рядом расположенные, выведенные из строя рокады.

Заявленное устройство поясняется чертежами, на которых показаны: - на фиг. 1 схема заявленной сети связи; - на фиг. 2 (а, б, в, г) варианты построения сети связи с различным количеством ОУС и рокад; - на фиг. 3 (а, б) варианты воздействия на сеть связи; - на фиг. 4 и 5 сеть связи сухопутных войск Франции "РИТА", которая является прототипом заявленной сети связи.

Сеть связи, показанная на фиг. 1, состоит из осевых линий связи 1; рокадных линий связи 2; опорных узлов связи (ОУС) 3; дополнительных линий связи 4.

В местах пересечения осевых линий 1 и рокадных линий 2 включены ОУС 3. Дополнительные линии связи 4 соединяют ОУС 3, развернутые на пересечении первой оси и i-ой рокады , с ОУС 3, развернутыми на пересечении третьей оси и (i+2)-ой рокады. Кроме того, дополнительные линии 4 соединяют ОУС 3, развернутые на пересечении первой оси и (i+2)-ой рокады, с ОУС 3, развернутыми на пересечении третьей оси и (i-I)-ой рокады.

ОУС строятся и функционируют по известным принципам [см. Давыдов Г.Б. и др. Сети связи. М.; Связь, 1977, с. 38-63] и могут состоять из следующих элементов: - центр каналообразования; - центр радиорелейной, тропосферной и космической связи; - центр коммутации каналов; - центр коммутации сообщений (пакетов) и другие обеспечивающие элементы.

В описываемой сети связи не требуются конструктивные, структурные и другие изменения ОУС. Осевые и рокадные линии имеют большую канальную емкость и могут быть проводными, радиорелейными и тропосферными линиями связи. Дополнительные линии обладают меньшей канальной емкостью, соответствующей минимальному количеству связей, необходимых при выходе из строя ОУС или осевых и рокадных линий связи. Они могут быть малоканальными радиорелейными, тропосферными или космическими линиями связи, подключение которых к ОУС аналогично подключению осевых и рокадных линий связи и не требует дополнительных затрат.

ОУС могут производить как в ручном, так и в автоматическом режиме распределение, коммутацию каналов связи, цифровых потоков и обеспечивают маневр каналами, составление обходных и транзитных связей по 3 - 4 независимым путям.

Заявленное устройство работает следующим образом. В рабочем режиме при исправном состоянии всех ОУС в сети образуются каналы связи, соединяющие все ОУС между собой с возможностью обеспечения их соединения по 3-4 независимым путям с учетом допустимого количества переприемов по низкой и высокой частоте.

На фиг. 2 (а, б, в, г) приведены примеры устройства сети связи. Количество рокад для сети связи должно быть больше трех, в противном случае заявленное устройство не работоспособно.

В наихудших случаях при выходе из строя шести ОУС i-ой и (i+I)-ой рокад либо при выходе из строя до n ОУС главной (второй оси) осуществляется перераспределение каналов и потоков сообщений на время восстановления пораженных ОУС или осевых и рокадных линий связи так, чтобы минимально необходимое количество связей обеспечивалось через дополнительные линии связи, построенные описанным выше способом (фиг. 3). Рассмотренная структура распадается на несвязанные части только в случае вывода из строя трех и более рядом расположенных (соседних) рокад.

Таким образом, введение z дополнительных линий связи повышает живучесть сети связи в условиях воздействия дестабилизирующих факторов.

Оценку эффективности предлагаемого решения по структуре сети связи проведем в сравнении с прототипом (фиг. 4 и 5). При условии, что вывод из строя любого из ОУС есть событие равновероятное, вероятность нарушения связности сети связи на две несвязные части будет определяться из выражения: P = N/M (1),
где
N - число вариантов, при которых сеть распадается на две части (при выводе из строя 3 ОУС),
M = (³_m) - общее число возможных сочетаний поражений трех ОУС, а m - число развернутых ОУС.

Данный подход оправдан тем, что такой вариант воздействия дестабилизирующих факторов является наихудшим для сетей связи.

С учетом того, что m=3n, а N=n-3, для предложенной структуры получим вероятность нарушения связности:

Определим аналогичное выражение для сети связи - прототипа, учитывая, что для нее N=(n-2) (n-1)

Тогда, разделив (3) на (2), получим выигрыш по вероятности нарушения связности предлагаемой структуры сети связи по сравнению с прототипом:

Например, для структуры, состоящей из восьми рокад, вероятность нарушения связности уменьшится в 8,4 раза. Кроме того, в предлагаемой структуре сети связи уменьшается число дополнительных линий связи, что позволяет получить выигрыш в числе линий связи при обеспечении более высокой живучести:

где
L₁ - количество дополнительных линий в предложенной сети связи, L₂ - количество дополнительных линий в прототипе.

Для структуры, состоящей из 8 рокад, получим сокращение числа дополнительных линий связи в 1,3 раза.

Таким образом, новая совокупность существенных признаков заявленной сети связи обеспечивает надежное ее функционирование при выходе из строя ряда ОУС без существенных перерывов в работе.

Формула изобретения

Сеть связи, содержащая три осевых и n рокадных линий, в местах пересечения которых включены опорные узлы связи для обеспечения распределения и коммутации каналов и пакетов сообщений, отличающаяся тем, что в нее введены линии связи, соединяющие опорные узлы связи, развернутые на пересечении первой оси и i-й рокады (i = 1, n - 2), с опорными узлами связи, развернутыми на пересечении третьей оси и (i + 2)-й рокады, и линий связи, соединяющих опорные узлы связи, развернутые на пересечении первой оси и (i + 2)-й рокады для (i = 2, n - 2), с опорными узлами связи, развернутыми на пересечении третьей оси и (i - 1)-й рокады, где n > 3.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5