5. Синтез структуры сети и формирование матрицы связей

Структура сети, синтезируемой по принципу коммутируемой топологии, является радиально-узловой. Такую структуру ещё называют иерархической звездой, т.к. в ней присутствуют несколько иерархически упорядоченных уровней узло-образования. Обычно иерархию узлов в территориальных сетях образуют местные, областные, зональные, главные узлы.

Узлы самого нижнего уровня иерархии определяют уровень доступа, а самого высокого – уровень ядра сети. Узлы промежуточных иерархических уровней формируют подуровни уровня распределения.

Радиальные связи, объединяющие узлы различных уровней называют магистралями. В случаях экономической целесообразности в синтезируемую структуру сети могут быть введены связи, соединяющие узлы одного уровня иерархии. Такие связи называют поперечными. Критерии экономической целесообразности введения поперечных связей обычно отражают допустимый уровень загрузки линии связи, который для каждого уровня иерархии узлов может быть различным.

В данном курсовом проекте предполагается выполнить синтез структуры сети АТМ, включающей три уровня иерархии узлов:

• областные узлы – уровень доступа;

• зональные узлы – уровень распределения;

• главный узел – уровень ядра.

Структура синтезируемой сети отражается матрицей связей С=|| c_ij || (матрицей весов ребер графа сети). При этом значение элемента c_ij определяется значением ближайшей величины модуля STM-n, превышающего загрузку связи (y_ij либо y_ji).

5.1 Формирование зональной сети

Областные узлы коммутации разбиваются на заданные по варианту количество зон. Закрепление і-го областного узла за j-м зональным центром осуществляется по критерию:

, (13)

где γ ( i , j ) - элемент матрицы информационного тяготения между соответствующей парой узлов сети.

R ( i, j ) – элемент матрицы расстояний между областными центрами Украины (Таблица 4).

Областные узлы каждой зоны соединяются радиальными связями со своим зональным узлом (см. Рисунок 2).

Рисунок 2 – Формирование зональной сети

После того как закончено формирование зоновой сети осуществляется синтез магистральной сети. Для этого каждый зональный узел соединяется радиальной связью с центральным узлом, расположенным в г. Киеве. (см. Рисунок 3).

зональний вузел

Рисунок 3 – Формирование магистральной сети

5.2 Формирование матрицы связи Формирование матрицы связи производится на основании рассчитанной матрицы информационного тяготения  ( I , j ) (полученная в пункте 4) в три этапа:

1) Связи областных узлов с их зональным узлом Jр необходимо зафиксировать в матрицы связи С. Для этого требуется определить величину потоков, обеспечивающих загрузку соответствующей связи в прямом и обратном направлениях. В прямом направлении – это соответственно суммарный исходящий из узла і поток пакетов, т.е.

_{iJр =} _iисх

где J_р – элемент множества зон М ().

Поток обратного направления, входящий от зональногого узла Jрк областному узлуiопределяется суммарным потоком пакетов от узлов остальных зон сети и равен сумме элементов i-го столбца матрицы интенсивности:

2) Величина потока на магистрале (соединяющей зональный узел Jр и центральный узел коммутации К) тоже фиксируется в матрице связи С и определяется двумя составляющими: прямым и обратным потоками. Каждая из этих состовляющих расчитывается отдельно.

Для каждой зоны р (р=1..m , ) определено множество объектов L, которое определяет количество узлов в данной зоне.

Прямой поток определяется как сумма исходящих потоков всех узлов зоны (включая зональный центр), за вычетом тех потоков, которые замыкаются внутри зоны.

Обратный поток определяется как сумма приходящих потоков ко всем узлам зоны (включая зональный узел) за вычетом потоков, генерируемых узлами данной зоны по друг к другу.

Как на зональном уровне (между узлом доступа и узлом зона) так и на магистральном уровне (между зональным узлом и центральным узлом) из двух потоков (прямой и обратный) выбирается максимальный.