Упрочнение сетей телекоммуникаций

ФЕДЕРАЛЬНОЕ  АГЕНТСТВО  СВЯЗИ

Государственное образовательное  учреждение высшего

профессионального образования

МОСКОВСКИЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ  СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ 
 

Доклад по дисциплине «Введение в специальность» на тему:

Упрочнение  сетей телекоммуникаций 
 
 
 
 
 
 
 
 

Факультет: ОТФ–2

Специальность: Информационная безопасность

Кафедра защиты информации и техники почтовой связи 

Группа: БИБ-1101

Выполнила: Куница Ольга

Проверил: Птицын Г.А. 
 
 
 
 
 

Москва 2012 г.

  В докладе  приводится общее описание телекоммуникаций, краткий обзор развития инноваций  в этой области. Приведены различные способы упрочнения сетей телекоммуникаций и дано их сравнение, в том числе варианты распределения потоков в сети при чрезвычайных ситуациях. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Оглавление 

1. Введение……………………………………………………………………………………...4
2. Телекоммуникационные системы и услуги………………………………………………..5                                                               
3. 0пределение прочности и способы ее достижения………………………………………..6                                                             
4. Упрочнение структурой…………………………………………………………………......6                                                                                                         
5. Упрочнение путем повышения пропускной способности…………………………….......7                                                 
6. Упрочнение избыточной дугой и выбором места ее прокладки…………………….........8                                        
7. Упрочнение разгрузкой центра………………………………………………………........10                                                                                          
8. Упрочнение резервированием………………………………………………………..........11
9. Список литературы…………………………………………………………………………13                                                                                        

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Введение 

  Задача  упрочнения сетей связи актуальна  со времени их появления. Из-за активного развития коммуникативных технологий в последние десять-двадцать лет необходимость решения задачи упрочнения сетей связи существенно увеличилась. Услуги связи стали неотъемлемой частью жизни любой страны. Современную экономику трудно представить без электронной коммерции, сети Интернет, сотовой связи, электронной почты и т.д. и т.п. Из-за несвоевременного доведения или потери соответствующей информации от управляющих органов до управляемых объектов обществу и экономике страны может быть нанесен большой ущерб. Нарушение нормальной работы сетей связи неминуемо влечет за собой нарушение товарно-денежных отношений, может отразиться на политической ситуации. В конечном итоге все несут убытки: производители товаров, рекламодатели, продавцы и потребители.

  Неоспоримая важность различных видов связи  и других систем передачи информации для нормального функционирования организаций, предприятий, городов, страны в целом, вынуждает руководителей всех уровней заботиться об упрочнении сетей. Поскольку все системы функционально и структурно одинаковы, то есть выполняют функцию перемещения чего-либо (кого-либо) из узла А в узел Б по определенным линиям сообщений (маршрутам), то можно применить общие рассуждения об оценке их прочности и мерах ее повышения. Упрочнение сетей связи имеет смысл, если речь идет о более чем двух узлах, т.к. в случае с двумя узлами и связью между ними выход из строя любого из трех элементов повлечет за собой выход из строя всей системы. При этом в случае с двумя важными центрами упрочнение имеет смысл. В зависимости от важности центров может быть создан либо резервный канал связи, либо вся система будет зарезервирована.

  Инфраструктура  современного города состоит из большого количества различных сетевых структур. Более того, любая структура, организация строится на принципах сети. Общий признак сетевой структуры - наличие большого количества узлов и соединяющих их дуг. Чаще всего узлы и дуги одной системы имеют четкую иерархию, наличие которой обеспечивает управление системой. Применительно к социальной инфраструктуре сетевые системы имеют отличия по своим функциональным особенностям. По этим признакам все сети можно разделить на три основные группы:

  - сети, осуществляющие раздачу услуг, сообщений, товаров потребителям (газопроводы, водопроводы, радиовещание, телевидение, электроснабжение);

  - сети, осуществляющие  сбор сообщений и информации (канализация,  дымоходы, вентиляция, сбор и вывоз мусора);

  - сети, осуществляющие  обмен информацией и сообщениями  (данный тип сетей получил наиболее  широкое распространение).

  Под сообщением в данном случае понимается не только информация, но и грузы, пассажиры, сырье. К данному типу сетей относятся: все виды транспорта, почтовая связь, сотовая связь, телеграф, телефон, Интернет. Каждый узел такой сети может работать в трех режимах - прием, отправка и транзит. Такие сети представляют наибольший интерес для изучения, т.к. в них теоретически возможна передача сообщений из любого узла в любой узел (то есть сеть является полнодоступной), причем в обоих направлениях. Именно поэтому при проектировании сетей необходимо изначально закладывать структуру, в которой процесс упрочнения и перспективного развития будет организовываться с минимальными затратами и без нарушения соединений между узлами.

  В связи  с развитием в стране сети Интернет и внедрением новых технологий, тема упрочнения сетей стала еще более  актуальной. Сети развиваются, и это  делает услуги связи более доступными и менее дорогостоящими, а расширение ассортимента предоставляемых услуг привлекает все новых и новых потребителей услуг связи. Поэтому упрочнение развивающихся сетей сообщений является перспективным и выгодным направлением развития сферы сетевых услуг. 

  

1. Телекоммуникационные  системы и услуги

 

  Бурный  рост телекоммуникационных услуг (на фоне всеобщего промышленного спада) определил необходимость разделения отдела на два с одновременным  усилением направлений, связанных  с моделированием систем информатики. Таким образом, новый отдел телекоммуникационных систем был основан с целью  разработки новых технологий в области  информационных телекоммуникационных систем и доведения этих технологий до реального пользователя.

  В связи с этим перед отделом  были поставлены следующие задачи:

  -- разработка математических и  имитационных моделей и методов  анализа и синтеза информационных  сетей, удовлетворяющих заданным  требованиям. Например, живучестью, надежностью или качеством функционирования;

  -- разработка новых информационных  технологий и систем для предоставления  принципиально новых услуг для  населения и организаций. 

  Работы  по первым двум направлениям ведутся  почти с самого основания института. Здесь получены практически важные и интересные результаты. Так, например, разработка нового математического  объекта "гиперсети" и соответствующей теории позволили провести еще в 1981 году системный анализ живучести правительственных сетей связи СССР, который показал их высокую уязвимость. Было показано, что при проектировании этих сетей не учитывались специальные требования к трассировке арендных каналов на магистральных сетях связи страны.

  *Трассировка - проектирование направления и профиля трассы дороги, канала, трубопровода, линии электропередачи или связи и др.

  Новая математическая модель и разработанные  в связи с данной задачей методы позволили не только анализировать  живучесть любых сетей, но и решать задачи синтеза коммуникационных и  транспортных сетей с заданными  структурными требованиями и ограничениями. В настоящее время эти методы могут использоваться при создании современных цифровых сетей связи.

  Результаты  исследования в области математических моделей связности и соответствующих  разделов теории живучести информационных сетей нашли применение в практике проектирования реальных сетей связи  специального назначения. Разработанные  алгоритмы решения NP-трудных задач  теории графов и гиперграфов, потоковых  задач, задач составления расписания использовались в процессе моделирования  сложных иерархических структур. Разработана технология описания сети, позволяющая моделировать структуру сети и ее анализ с применением цифровой карты и в трехмерном пространстве.

  Созданы программно-аппаратные средства для  интеллектуальных сетей связи и  работы в области компьютерной телефонии. В частности, разработан программный  комплекс автоматизированного телефонного  сервиса, включающий в себя речевую  почту, факс по телефону, систему оповещения абонентов и автоматизированную справочную службу.

  Проводятся  исследования экономических и технических  предпосылок создания автономных цифровых радиосетей для общественных телекоммуникационных услуг. Разработана концепция автономной цифровой радиосети быстрого развертывания  с использованием аэростатов в качестве носителей антенн и части приемо-передающего  оборудования. Данный проект финансировался институтом CNET Francs-Telecom и получил одобрение французских специалистов. Такие системы связи могли бы быть полезными при чрезвычайных ситуациях или в районах, где разворачивание обычных средств связи невозможно.  

  

2. Определение прочности и способы ее достижения

 

  Понятие «прочность» чаще употребляется  в отношении конструкций, зданий, сооружений. Прочность, в широком смысле - свойство твердых тел сопротивляться разрушению, а также необратимому изменению формы под действием внешних нагрузок. Термин «упрочнение» связан с повышением надежности, усилением конструкций, проведением мероприятий по укреплению отдельных элементов или всей конструкции в целом.

  Увеличения  прочности системы можно добиться выполнением комплекса инженерно-технических  мероприятий. Помимо этого имеет  значение и человеческий фактор, то есть повышение прочности требует  и соответственно обученного, подготовленного  обслуживающего персонала. Мероприятия по повышению прочности могут с течением времени изменяться и дополняться, во многом зависят от местных условий, но основные мероприятия могут применяться в различных условиях, поскольку они практически универсальны. В состав основных мероприятий входит:

• введение в систему структурной и функциональной избыточности;
• повышение удельного веса в системе более устойчивых линейных средств;
• реализация принципа интеграции между существующими системами связи различных ведомств;
• создание возможности обхода крупных промышленных центров;
• повышение коэффициентов структурной живучести элементов системы;
• изменение структуры размещения функциональных элементов системы связи;
• создание мобильных резервов сил и средств связи.

  Структурная и функциональная избыточность сети связи достигается путем увеличения числа сетевых узлов и магистралей. Избыточность также достигается прокладкой дополнительных дуг, увеличением пропускной способности дуг, резервированием особо важных центров. Упрочнение также может быть достигнуто за счет пространственного разноса используемых направлений связи из однотипных средств связи.

  Увеличение  удельного веса устойчивых линейных средств осуществляется за счет внедрения новых, более надежных кабелей, оборудования, повышения профессионального уровня обслуживающего персонала. Чем больше в системе отдельных надежных узлов, дуг, тем выше показатели прочности всей системы связи. Сети связи в России имеют огромную протяженность. Вследствие этого их полная замена на новое оборудование практически невозможна. Следовательно, для повышения прочности всей системы, необходимо обновлять отдельные элементы, постепенно повышая уровень прочности всей системы.