*Задача топологической оптимизации спд

Исходные данные:

1. Количество и места размещения центров коммутации.

2. Параметры информационных потоков, а именно интенсивность передачи пакетов и объем этой передачи.

3. Стоимостные функции каналов связи.

4. Ограничение пользователей (среднее значение при максимальной передачи данных).

5. Коэффициент связности >=2. (Это количество независимых путей между любой парой узлов)

Определить:

1. Схему соединений (конфигурацию)

2. Маршруты передачи для каждого из центров коммутации

3. Выбор пропускных способностей каналов связи

4. Критерии выбора: стоимость – минимальна при ограничении на время задержки передачи

Подзадачи топологической оптимизации СПД:

1. Задача оптимального выбора пропускных способностей каналов связи сетей передачи данных.

2. Задача оптимального распределения потоков при заданных стоимостных функциях, топологиях и маршрутах передачи данных. Оптимальное распределение потоков при заданных пропускных способностях канала и топологии.

3. Первая и вторая задачи вместе. Результатом является выбор топологии. Если не одобряем, то 4я задача

4. Решение всех трех предыдущих задач вместе. При всех заданных условиях и полученной топологии, осуществить выбор топологии.

Первая третья и четвертая относятся к задачам, которые сводятся к поиску минимальной стоимости сети. Задача 2 относится к классу задач, где время задержки передачи сводится к минимальному значению.

Анализ задержек передачи в сети передачи данных

(метод средних значений)

Дано:

1. Количество центров коммутации – N

2. Количество каналов связи – M

3. Топологии

При этом предполагаем, что

1. все каналы связи бесшумные и абсолютно надежные

2. все центры коммутации также надежны и время обработки в центрах коммутации = 0 (τ_цк=0). Рис9. I = i1+i2.

3. Интенсивность передачи пакетов из узла j в узел k (γ_jk) – трафики

4. Средняя длина пакета l – по экспоненциальному закону распределения. (почему?)

5. Λ₀ = - суммарная интенсивность всего внешнего потока, поступающего в СПД.

6. Буферная память в ЦК не ограничена, стратеги маршрутизации фиксированная (единственный трафик передачи данных от j до k).

7. Время распространения сигнала не учитывается.

8. Λi – интенсивность поступления потоков в i-й канал связи. i = 1…M

9. λ – суммарная интенсивность внутренних потоков Λ=

Оценить среднее значение времени задержки передачи.

07.11.12

Решение:

Tjk – среднее время передачи пакетов на маршрут из узла j в узел k.

–среднее время передачи в сети.

Рис10

Предположения Клейнрока

1. Считать, что поток сообщений, поступающий в i-й канал связи образует простейший поток. (Интервалы распределены по экспоненциальному закону)

Обоснование: если складывать множество не простейших потоков, то в результате суммарный поток будет близок к простейшему. G/G/1 -> M/G/1

2. Каждый раз, когда сообщение приходит в центр коммутации, разыгрывается их новая длина в соответствии с экспоненциальным распределением.

14.11.12

Задача выбора оптимальных пропускных способностей каналов связи сети передачи данных

В качестве исходных данных:

1. Сети передачи данных из М-каналов связи и n- центров коммутации

2. Потоки в каналах связи (λi; i=1…M)

3. Длина сообщения (среднее значение)

4. Стоимостные функции каналов связи

Задача: найти вектор пропускных способностей каналов связей, который бы минимизировал среднее время задержки при выполнении ограничения: Sспд<=S*, где Sспд – стоимость построения СПД, а S* - пороговое значение. При этом минимум целевой функции T->min (целевая функция времени).

Sспд = Sцк + Sцк – константа. То есть Sспд зависит от пропускных способностей (c_i).