Общая характеристика задачи системного проектирования

По своему характеру задача системного проектирования явля­ется оптимизационной и состоит в выборе такого набора значений внутренних первичных параметров и алгоритмов, при которых обеспечивается экстремум некоторого функционала полезности. Та­кая постановка задачи полностью соответствует оптимизации боль­ших систем, к которым, как правило, можно отнести сети передачи информации АСУ.

На практике для большинства систем такого типа построить достаточно обоснованный функционал полезности весьма сложно. Ввиду этого находит применение гак называемый маргинальный подход, суть которого состоит в оптимизации одного из внешних параметров системы при ограничениях на остальные параметры.

Учитывая специфику сетей передачи информации больших АСУ, которые характеризуются высокой стоимостью и наличием ряда жестких требований к значениям внешних параметров, в качестве критерия оптимальности можно использовать минимум затрат на создание и эксплуатацию.

Ограничения в общем случае определяются по параметрам ис­точников сообщений, времени задержки, верности и живучести. Кроме того, могут вводиться ограничения на пространство разме­щения узлов, координаты абонентов, а также на множество реа­лизуемых алгоритмов.

Таким образом, задача системного проектирования сети при использовании маргинального подхода формулируется так: найти внутренние параметры сети, ее топологию и алгоритмы функциони­рования, при которых для заданного множества абонентов выпол­няются требования по времени задержки, верности, надежности и живучести и минимизируются затраты по множеству наборов воз­можных вариантов. Совокупность абонентов задается их коорди­натами и характеристиками потоков сообщений.

В процессе решения задачи обычно определяются:

• число и координаты размещения узлов коммутации;
• структура межузловых соединений; мощность линий связи и узлов коммутации; параметры надежности и живучести элементов.

Кроме того, осуществляется вьгбор алгоритмов маршрутизации, управления потоками сообщений и повышения верности.

Описанная проблема проектирования относится к классу ком­бинаторных и может быть сформулирована в терминах дискретно­го математического программирования. Однако чрезмерно высокая размерность делает практически невозможным ее прямое решение на базе существующих методов и средств. В связи с этим исполь­зуются различные упрощения, основная суть которых состоит в декомпозиции общей задачи на совокупность частных. Рас­смотрим один из возможных вариантов декомпозиции и общую характеристику частных задач, решаемых на отдельных этапах.

Общая задача системного проектирования сети подразделяется на следующие частные задачи: топологического синтеза, выбора, алгоритмов функционирования и оптимизации параметров элемен­тов. Топологический синтез и выбор алгоритмов производятся па­раллельно при использовании исходных данных, доступных на предварительном этапе проектирования. При оптимизации парамет­ров элементов требуется более детальная информация, которая может быть получена после выбора топологии и алгоритмов., Далее рассмотрим более подробно задачи, решаемые при про­ектировании сетей на основе декомпозиции.

Последние реализованные проекты и объекты в работе

Карта сайта: 1, 2, 3, 4, 5