CC BY
9MEANS OF COMMUNICATION EQUIPMENT. Iss. 1 (141). 2018
C.C. Семенов
Кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры
A.A. Бурлаков
кандидат военных наук, преподаватель кафедры
Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М.Буденного, г. Санкт-Петербург
МОДЕЛЬ ГЕНЕРАЦИИ МНОЖЕСТВА ВАРИАНТОВ СТРУКТУР И ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СИСТЕМЫ СВЯЗИ ОБЩЕГО ПОЛЬЗОВАНИЯ И СИСТЕМЫ ВОЕННОЙ СВЯЗИ
В докладе рассмотрена актуальность разработки модели генерации множества вариантов структур и взаимодействия системы связи общего пользования и системы военной связи. Показаны основные алгоритмы функционирования разработанной модели и представлены примеры результатов обработки данных на модели.
В настоящее время система связи военного назначения развивается в сторону интеграции с ЕСЭ РФ (система связи общего пользования ССОП). При этом вопросам взаимодействия этих двух совершенно разных, как по структуре, так и по техническому наполнению систем, должного внимания не уделяется. Для разработки модели, описывающей функционирование системы военной связи (СВС) в условиях интеграции с ССОП, первым этапом должно быть описание (генерация/задание) обобщенной структуры системы связи. Усложняет ситуацию тот факт, что СВС не имеет постоянной структуры и динамически изменяется как по составу, так и по связанности, в реальном масштабе времени. ССОП, в свою очередь, имеет постоянную, но неоднородную, в зависимости от региона, структуру.
Таким образом, возникает актуальная задача моделирования структур интегрированных систем связи военного назначения (ИСС ВН) в различных регионах и в различных условиях функционирования СВС, расчет вероятности обеспечения связью информационных направлений для сформированной структуры ИСС ВН [1, 2].
Выходными данными разработанной модели являются:
Структура ИСС ВН, описываемая графом, в котором вершины соответствуют узлам, а дуги линиям связи и набором матриц, содержащих значения пропускных способностей, живучести и помехозащищенности элементов системы. Также каждая итерация модели выдает матрицу, содержащую информацию о наличии маршрута между абонентами информационных направлений, удовлетворяющего выдвинутым требованиям, в виде логической «1» в случае существования маршрута или логического «0» в случае его отсутствия.
При большом количестве итераций модели с неизменными данными об абонентах и информационных направлениях можно получить вероятность существования маршрута для абонентов информационного направления (ИН), удовлетворяющего выдвинутым требованиям в заданном регионе по формуле (1).
, ч I"ИН < Р М=——Ч (1)
п
Рис. 1. Обобщенный алгоритм модели формирования взаимодействия ССОП и СВС
где ИНг — бинарное отображение наличия маршрута для ИН в г'-й итерации; п — количество итераций.
Модель сформирована в виде взаимосвязанных модулей, представленных в виде алгоритмов. Обобщенный алгоритм модели представлен на рисунке 1.
В блоке 1 производится ввод исходных данных. Во втором блоке устанавливаются счетчики количества прогонов модели равным нулю.
В блоке 3 устанавливается счетчик количества сетей.
В блоке 4 формируется структура г'-й сети.
В блоке 5 происходит уменьшение счетчика сетей (переход к следующей сети).
В блоке 6 происходит сравнение счетчика сетей с нулем, если счетчик достиг нуля (сгенерированы структуры всех сетей), то осуществляется переход к блоку 7, иначе осуществляется переход к блоку 4.
В блоке 7 происходит расчет и генерация линий привязок узлов СВС к ССОП и к сетям других силовых министерств и ведомств.
В блоке 8 происходит разветвление алгоритма. В случае, если в качестве результатов работы модели достаточно получить структуру ИСС ВН, то осуществляется переход к блоку 10, если тре-
буется расчет наличия маршрутов для информационных направлений, то осуществляется пере-ходкблоку9.
В блоке 9 производится расчет маршрутов для каждого из ИН.
В блоке 10 производится увеличение счетчика прогонов модели.
В блоке 11 производится сравнение счетчика прогонов с заданным количеством прогонов. Если счетчик достиг этого количества, то осуществляется переход к блоку 12, иначе переход к блоку 3 (очередной прогон модели).
В блоке 12 производится вывод результатов моделирования.
Рассмотрим алгоритм генерации структуры ИСС, представленный на рисунке 2. В блоке 4.1 происходит генерация количества узлов связи в моделируемой сети. В этомже блоке обнуляется счетчик узлов/.
В блоке 4.2 генерируются характеристики /'-го узла, а именно координаты по осиХи У, ранг узла - Я, пропускная способность узла — V и параметр, характеризующий живучесть узла — С, также в этом блоке происходит увеличение счетчика узлов/'.
МБЛН 01? СОММиШСЛТКЖ Б((ШРМБШ: Iss. 1 (141). 2018
] > Ыус1
]<0
к > т,
Рис. 2. Алгоритм генерации структуры ИСС
В блоке 4.3 происходит сравнение счетчика узлов с количеством узлов в сети, если счетчик достиг количества узлов в сети, то управление передается в блок 4.4, иначе происходит переход
к генерации характеристик следующего узла (блок4.2).
В блоке 4.4 происходит обнуление счетчика узлов в сети -к, для генерации линий связи.
В блоке 4.5 выставляется счетчик/' подключенных линий связи к к-му узлу связи (реализу-етсярангузла).
В блоке 4.6 генерируется номер узла связи к которому будет производится подключение линии связи и вычисляется текущее количество подключенных линий к узлу, номер которого сгенерирован.
В блоке 4.7 проверяется условие, что сгенерированный номер узла не равен номеру текущего узла — чтобы не получилась петля и что текущее количество подключенных линий связи к узлу ЛЛменьше ранга этого узла. Если условие выполнено, то управление передается в блок4.8, иначе генерируется другой номер узла (переход в блок4.6).
В блоке 4.8 производится генерация линии связи между к-м и пп-м узлами связи в сети, для чего генерируется пропускная способность линии, ее помехозащищенность и параметр, описывающий ее живучесть.
В блоке 4.9 производится уменьшение счетчика/' (переход к следующей лини связи для к-го узла).
В блоке 4.10 происходит проверка ранга узла (достиг ли счетчик/ нуля). Если условие выполняется, то управление передается блоку 4.11, иначе осуществляется переход к блоку 4.6 (генерация следующей линии связи для к-го узла сети).
В блоке 4.11 происходит приращение счетчика к (переход к следующему узлу).
В блоке 4.12 производится сравнение счетчика к с количеством узлов в сети. Если счетчик достиг значение количества узлов в сети (для всех узлов линии связи сгенерированы), то алгоритм заканчивает работу, иначе осуществляется переход к блоку 4.5 (переход к следующему узлу).
Проведение на модели ряда экспериментов позволило получить зависимость выходного параметра модели — вероятности связности двух абонентов сети (Рсв) от входных параметров. В качестве выходных данных модель предоставляет сгенерированные варианты ССОП и СВС для использования их в дальнейших исследованиях. Варианты полученных структур приведены на рисунках Зи4.
Рис.3. Вариант сгенерированной структуры ССОП
MEANS OF COMMUNICATION EQUIPMENT Iss. 1 (141). 2018
Рис.4. Вариант сгенерированной структуры ССОП и СВС
Модель генерации множества вариантов структур и взаимодействия системы связи общего пользования и системы военной связи доведена до программной реализации [3,4] и реализована в виде заявки на предполагаемое изобретение [5].
Практическое использование разработанной модели позволит значительно сократить
объем работы должностных лиц и время, затрачиваемое на разработку структур интегрированных систем связи военного назначения в различных регионах с учетом конкретных условий функционирования СВС, а также позволит повысить вероятность принятия опти-мальн
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Семенов С.С., Стародубцев Ю.И. Постановка задачи на разработку способа моделирования структуры интегрированной системы связи военного назначения. Депон. в ЦВНИ МО РФ. М., 2012. 9 с. Выпуск № 3(116) Сер. А. Инв. А31470.
2. Семенов С.С. Способ моделирования структуры интегрированной системы связи военного назначения. Депон. в ЦВНИ МО РФ. М., 2012.23 с. Выпуск № 3(116) Сер. А. Инв. А31465.
3. Семенов С.С, Гусев А.П., Милый Д.В. Программа генерации структуры системы управления для
различных звеньев управления: свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 1215. СПб.: ВАС, 2012.
4. Семенов С.С, Гусев А.П., Баленко O.A. Программа моделирования структуры интегрированной системы связи военного назначения: свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 1219. СПб.: ВАС, 2012.
5. Семенов С. С., Гусев А. П., Баленко О. А., Стародубцев Ю. И. Способ моделирования сети связи: заявка на изобретение РФ. № 2012106099. Заявл. 20.02.12. 33 с.
