CC BY
37
УДК 00V
ЗАДАЧА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ В ИНТЕГРИРОВАННЫХ СЕТЯХ
СВЯЗИ
Новиков О.П., д.т.н., Федеральное государственное унитарное предприятие «Российский научно-технический центр информации по
стандартизации, метрологии и оценке соответствия» (ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ») Новиков М.О., к.т.н., Федеральное государственное унитарное предприятие «Российский научно-технический центр информации по стандартизации, метрологии и оценке соответствия» (ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ»)
В данной статье рассмотрены роль задачи распределения информации при организации управления и сформулированы основные задачи построения центров управления в интеллектуальных сетях связи.
Ключевые слова: интеллектуальная сеть связи, центры управления, задача распределения информации, топология сети.
DISTRIBUTION OF INFORMATION IN INTEGRATED COMMUNICATION
NETWORKS
Novikov O., Doctor of Techniques, Federal State Unitary Enterprise «Russian Scientific and Technical Information Center for Standardization,
Metrology and Conformity Assessment» (FSUE «STANDARTINFORM») Novikov M., Ph.D., Federal State Unitary Enterprise «Russian Scientific and Technical Information Center for Standardization, Metrology and
Conformity Assessment» (FSUE «STANDARTINFORM»)
This article describes the types of the task of distributing information in the organization and management the main task of building control centers in intelligent networks.
Keywords : integrated communication networks, the control centers, distribution of information, network topology.
Интеллектуальная сеть связи может быть представлена в виде
^ вш, т)
фа у ' , не(
N = {1,2,..., у}
^ G(N, m)
связанного ориентированного графа , не содержащего
множеством
петель, с множеством вершин
дуг т {1,Л}с заданными пропускными способностями
СС — {с, С,..., Сл}
. Трафик на сети определяется матрицей
й ®—Ш 11
интенсивности нагрузки входящей в узлы ' где -
матрица входных потоков, причем из узла I в узел_/.
Функция И(И) предполагается непрерывной возрастающей
^ _ (т т т )
функцией потоков по дугам графа 1' 2' ' Л .
Выполняется условие сохранения потока в сети:
fk = УУм„
(и)
/ 1 / / г тп
,■=i j=i
л
(и)
^jMkl M/m ~
k-l
d
k=I d
,l — i.
2>* ^ Mim — ^ij
k=I k=I
±Mk,(lj)-ÍM,Jij) = o
k=l l — j
, если J ;
k=l
k-l
, если
l Ф i, l Ф j .
где k - индекс дуги (m, n).
Необходимо для каждого потока найти единственный маршрут i, p, ... , q, j таким образом, чтобы результирующий поток в сети удовлетворял следующим условиям:
H(F *)= minH(F)
fi < С, i e v
i ОД\{m,n)e U
обеспечивают для каждого входного потока единственный маршрут через сеть. Выражение:
xju) = xJJ'\(m,n),(n,m)e U
обеспечивает условие совпадения маршрутов для потоков противоположных направлений для каждой пары вершин. Этим обеспечивается виртуальное соединение для пары вершин. Таким образом, предлагается, что в графе в(Ы,т) для каждой дуги (I,,]) имеется противоположно направленная дуга (/,1).
В соответствии с поставленными задачами конечная цель - отыскание множества оптимальных маршрутов (формально необходимо найти оптимальный поток
Задача выбора оптимальных маршрутов отличается от задачи оптимального распределения потоков тем, что различные множества маршрутов могут создавать в сети один и тот же поток. В дальнейшем будем считать, что оптимальным является любое множество маршрутов, приводящее к оптимальному потоку в сети.
При решении такой задачи для интегрированной сети связи (ИСС) предложенное ограничение на поток можно усилить:
f * <
c,,
где
i eU
Это говорит о том, что в сети ИСС, т.е. в сети с большой пропускной способностью, функционируют малые потоки информации.
Если в качестве функции потерь выбрать среднюю транзитную задержку потока в сети, то средняя задержка будет определяется следующим образом:
Г \
H(F)-
ye TV
-1/Лск-/Л
J
kell
fk < ck,
при преобразуетсяв:
fk / (ck - fk Ь fn / ck,
Однако вследствие выбора оптимального маршрута возникают потоки по циклическим маршрутам, которые не могут входить в оптимальное решение и, соответственно, они должны быть исключены из рассмотрения. Соотношения:
и {У) = Х ^^
г*тп тп
E f / ck )
,keU
преобразуетсяв
E f / ck )—E fk /
k-ck
keU
keU
146 TRANSPORT BUSINESS IN RUSSIA j №6 2014 j
и с учетом того, что ^ < 0,001с к, а число каналов составляет единицы, тогда
] fk'
• JeN
keN
Н (Р )«1/ск
Следовательно, Нр), т.е. задержка при боль-
ших пропускных способностях - стремится к константе
Таким образом, в сетях с малой нагрузкой, когда пропускная способность потоков значительно выше входного потока, целесообразно рассматривать именно задачи выбора оптимальных маршрутов передачи потока информации для изменяющейся топологии сети. В этом случае выбирать маршруты передачи информации
возможно до тех пор, пока хотя бы один путь останется между всеми узлами связи.
Литература:
1. Лукашин Ю.П. Адаптивные методы краткосрочного прогнозирования. - М.: Статистика. 1979.
2. Морозов В.К., Долганов А.В. Основы теории информационных сетей. - М. Высшая школа. 1987.
3. Муралилдхаб К.Х., Сундарешан Н.И. Иерархический способ многоуровневой адаптисвноймаршрутьизации в больших системах // ТИИЭР. - 1983. - Т. 721. - № 12.
4. RudinH. OnRoutingand "Delta - Routing" aTaxonomyandPeifomans. IEEETransactionsonCommunikations. - 1976. - Vol. 21. - № 1.
УДК 681.513.6
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ВЫВЕДЕНИЯ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА В ИНФОРМАЦИОННОМ
ПРОСТРАНСТВЕ
Сухов П.А., аспирант ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», e-mail: suhov_petr@mail.ru
На основании графика функционирования системы управления разгонным блоком при выведении космического аппарата на заданную орбиту разработана математическая модель функционирования системы управления, позволяющая решить задачу оптимального управления в информационном пространстве с использованием энтропии покрытия.
Ключевые слова: энтропия покрытия; оптимальное управление; информационное пространство; разгонный блок.
A MATHEMATICAL MODEL OF THE SYSTEM TO LAUNCH SPACECRAFT IN THE
INFORMATION SPACE
Sukhov P., the post-graduate student, FGUE «STANDARTINFORM», e-mail: suhov_petr@mail.ru
On the basis of the schedule of operation of the control system booster unit during insertion of the spacecraft into orbit mathematical model of functioning of a control system that allows solving the optimal control problem in the information space using the cover entropy.
Keywords: covering entropy, optimum process control, information space, upper block.
Выведение космического аппарата (КА) на целевую орбиту в среднюю или дальнюю стратегическую космическую зону при применении разгонного блока (РБ) с автоматической системой управления движения может осуществляться по циклограмме запуска ракеты-носителя (РН), включающей динамические операции и операции системы управления разгонным блоком (СУ РБ) (таблица1), в соответствии с графиком функционирования СУ РБ и проведении сеансов измеренияизмерительного комплекса космодрома(ИКК) (рис.1) [1, 2, 3, 4].
Таким образом, функционирование СУ РБ при управлении работой маршевой двигательной установки (МДУ), включает следующие этапы:
■ определение и оценка текущего вектора состояния объекта управления - расчёт по сигналам космической навигационной системы «ГЛОНАСС»;
■ действительных параметров орбиты РБ с КА и их отклонения от заданных в полётном задании;
■ выработка оптимального управляющего воздействия - пересчёт и коррекции полётного задания бортовой цифровой вычислительной машиной(БЦВМ) РБ;
■ реализация управляющего воздействия - программный разворот РБ и работа его МДУ по откорректированному полётному заданию;
■ определение и оценка текущего вектора состояния объекта управления.
В рассмотрении информационного пространства отношений системы управления разгонным блоком при функционировании системы выведения КА на целевую орбиту происходит изменение вектора состояния РБ в предметной области отношений, упорядочение его изменения осуществляет СУ РБ. При этом оценка действительного вектора состояния и формирование оптимального управляющего воздействия осуществляется СУ РБ в информационном пространстве отношений.
Для оптимального управления СУ требуется конкретное определение информации, связанное с целевым функционированием системы. Существующие информационные меры не в полной степени позволяют решить вопросы выработки оптимальных управленческих решений. Для корректного подхода необходимо использовать в качестве информационной меры энтропию покрытия [5, 6].
Движение представляет собой довольно сложный процесс, поскольку оно происходит под действием системы сил, зависящих от параметров движения, свойств среды, в которой совершается полёт, конструкции РБ, его системы управления и других факторов. Сложность процесса движения затрудняет его изучение в полном объёме. Поэтому при теоретическом исследовании действительный процесс движения представляют математической моделью. Модель движения РБ с КА описывается определённой системой дифференциальных уравнений, выражающих основные закономерности процесса движения.
Под математической моделью движения (ММД) КА обычно понимают объективную схематизацию действительного движения КА в форме, позволяющей производить необходимые вычисления с требуемой точностью.
ММД включает в себя:
■ систему обыкновенных дифференциальных уравнений движения (СДУ);
■ систему действующих на РБ в полёте сил и методы учета сил в правых частях уравнения движения;
■ метод решения СДУ движения.
Абсолютное движение РБ с КА, используя второй закон Ньютона, описывает дифференциальное уравнение движения в векторной форме в виде [3]:
TRANSPORT BUSINESS IN RUSSIA | №6 2014 | 147
