Тема 8 Автоматизація проектування систем зв’язку

1. Принципи системного підходу

Основним методом вивчення систем є системний аналіз.

Системний аналіз – це всебічне систематизоване вивчення складного об’єкта в цілому, разом з усією сукупністю його зовнішніх і внутрішніх зв’язків. Воно проводиться для з’ясування можливостей покращення функціонування цього об’єкта.

Системний підхід визначає метод, загальний науковий підхід, яким слід керуватись при вивченні систем. Основними принципами такого підходу є:

Принцип цілеобумовленості. Виходить з положення про первинність цілі. Згідно нього будь-яка економічна чи технічна система створюється для досягнення конкретної мети. Стосовно галузі зв’язку, вона має дві мети: задоволення потреб споживачів у послугах зв’язку і забезпечення потрібної якості послуг зв’язку.

Принцип відносності. Виходить з того, що будь-яка система є частиною більш загальної системи. Жодна система не може розглядатись ізольовано, так як є елементом іншої системи. Що стосується галузі зв’язку, то вона є самостійною системою і, разом з тим, підсистемою народного господарства.

Принцип керованості. Кожна складна система має ієрархічну структуру органів управління, пов’язаних з керованими об’єктами прямими та зворотними зв’язками.

Принцип зв’язності. Згідно нього, система зв’язана не лише з підсистемами та елементами, що входять до її складу, але і з зовнішнім середовищем, яке впливає на систему, а вона, в свою чергу, впливає на зовнішнє середовище.

Принцип модельованості. Вивчення складних систем можливе завдяки складанню моделей. Одним з основних методів моделювання складних систем є математичний, який формально відображає основні властивості системи, характерні закономірності її функціонування.

2. Функціонально-структурний підхід до проектування

Створення та впровадження нових складних систем управління

комунікаційними системами супроводжується значними змінами в методах їх проектування. Методологічною основою проектування оптимальних систем є теорія дослідження операцій та теорія графів поряд з концепцією системного підходу.

При проектуванні складних систем різного призначення системний підхід визначає архітектуру системи, принципи взаємодії підсистем різного рівня й призначення.

Проектування є процесом створення нової інформації. Воно містить аналіз, подання результатів, моделювання та оптимізацію. Метою цих етапів є створення оптимального проекту.

Принципи системного підходу в області оптимального проектування:

1. Система, яка складається з оптимальних частин у загальному випадку не є оптимальною. Тому оптимізувати систему необхідно в цілому, як єдиний об’єкт з заданим призначенням.

2. Система має оптимізуватися за кількісно визначеним і єдиним критерієм, який в математичній формі визначає мету оптимізації.

3. Система оптимізується в умовах кількісно визначених обмежень на параметри, що оптимізуються.

Оптимальне проектування відрізняється від процедур оптимізації окремих пристроїв застосуванням системних, комплексних критеріїв оптимальності. У ролі цих критеріїв виступають такі показники систем, як складність, надійність, живучість.

Важлива особливість оптимально проектування – використання узагальнених критеріїв, які вміщують кілька показників ефективності системи й дозволяють здійснити комплексну оптимізації системи.

Складність систем зв’язку швидко зростає. Тому для аналізу й синтезу таких систем необхідно розділити їх на елементи й досліджувати їх взаємодію, тобто розглядати архітектуру систем.

Відмінні ознаки складних систем:

• велика кількість взаємодіючих і взаємопов’язаних елементів;

• складність функції, виконуваної системою і направленої на досягнення загальної мети функціонування;

• можливість розділення системи на підсистеми, мета функціонування яких підпорядкована загальній меті функціонування системи;

• управління розгалуженою мережею і потоками інформації;

• взаємозв’язок із зовнішнім середовищем і функціонування в умовах впливу випадкових факторів.

Синтез складних систем полягає у визначенні структури системи, що синтезується та процесів її функціонування.

На сьогоднішній день широкого розповсюдження набув функціонально – структурний підхід (ФСП). Він зводиться до розбивання складних систем на окремі підсистеми для визначення їх функціонального призначення.

ФСП може бути використаний як при аналізі системи, так і при її синтезі. ФСП розглядає як взаємодію системи з навколишнім середовищем, так і внутрішні взаємозв’язки елементів у процесі функціонування системи. ФСП засновано на припущенні первинності функціонального призначення системи по відношенню до її структурної організації.

Центральне місце серед основних концепцій проектування систем зв’язку слід надати принципу модульності, який необхідно розвивати на інформаційному, функціональному та ін. рівнях.

Принцип модульності організації передбачає побудову складних систем на основі набору модулів. Це дозволяє забезпечити створення множини систем, які відрізняються функціональними можливостями й характеристиками, сприяє скороченню витрат на проектування.