62184 (Анализ гидроакустических сетей), страница 6

Рассмотрим пример формирования ПРИ на сети логически-игровым методом. Вложим структуру сети в прямоугольную систему координат (X,Y) (рисунок 5.2.1). Будем считать, что УП № 1, 2, 3, не эксплуатировались, поэтому их матрицы содержат информацию только о смежных узлах и имеют вид:

Допустим, что от пользователя УК № 2 с координатами X2=2, Y2=3 поступила заявка на организацию маршрута к УП № 1 с координатами X1=1, Y1=2. Причем, количество транзитных узлов не должно превышать двух

Этап 1. В УК № 2 на основе анализа координат смежных узлов (X1,Y1; X5,Y5) и координат УП (X1,Y1) делается вывод: исходящие ЛС к УК № 1 и УК № 2 являются ИЛС первого и второго выбора. Так как УК № 2 не эксплуатировался и не имеет статистике по организации маршрутов в предыдущие моменты времени, то первоначальные весовые коэффициенты исходящих ЛС будут одинаковыми и равными ½. Однако, предпочтительность выбора исходящих трактов сохраняется и соответствует результатам анализа координат данного узла и УП.

Предположим что исходящий тракт первого выбора в данный момент времени не доступен. Тогда проверяется ситуация доступности исходящего тракта второго выбора. Исходящая ЛС УК № 5 с координатами Х5=5, У5=2 доступен. Следовательно данный тракт участвует в организации данного маршрута.

Этап 2. В УК № 5 (Х5=5, У5=2) производится анализ координат смежных УК и определение исходящих ЛС первого, второго и третьего выбора. Ими будут исходящие ЛС к узлу УК № 3 и 4. с целью избежания зацикливания маршрутов ИЛС к УК № 2 из данной процедуры исключен.

Учитывая, что узел № 5 не имеет статистики организации маршрутов, то первоначальные весовые коэффициенты исходящей ЛС будет одинаково и равно ½. Предпочтительность выбора остается за исходящим трактом к УК № 3, т.к. он наиболее близок по направлению к УП № 1. Допустим, что данный тракт доступен.

Этап 3. В узле коммутации № 3 (Х3=3, У3=2) аналогично происходит анализ координат смежных узлов коммутации и определение исходящей ЛС первого выбора по направлению к УП № 1. Так как маршрут найден, то он имеет вид 21={УК № 2,УК № 5,УК № 3,УК № 1}. ЛС, участвующий в организации маршрута, поощряются (допустим на величину 0.2). Строки матриц узлов № 2,5,3 нормируются и окончательно принимают следующий вид:

Таким образом, в соответствующие строки матрицы УК № 2, 3, 5 внесены изменения о предпочтительности выбора исходящих ЛС при организации маршрута 21 . Корректировка таблиц и предпочтительность выбора ИЛС в дальнейшем производится игровым методом.

5.3 Выбор исходящей линии связи

Выбор исходящей линии связи в узле коммутации может быть последовательным, параллельным и комбинированным. Если выбор исходящей линии связи последовательный, то в каждом узле коммутации, начиная с источника, осуществляется выбор только одной исходящей линии связи. На сети формируется только один маршрут, состоящий из последовательного наращивания коммутационных участков из узла-источника (УИ) к узлу-получателю(УП). А в параллельном методе поиск маршрута осуществляется одновременно по всем направлениям в ограниченной зоне сети связи. Комбинированный метод является совокупностью компонентов последовательного и параллельного методов.

Существует три основных класса последовательных алгоритмов выбора исходящих ЛС, которые определяются в зависимости от характера распространения по сети поиска маршрута: градиентный, диффузный, комбинированный. Градиентный метод характеризуется тем, что маршрут организуется на сети только в сторону УП. Диффузный метод маршрутизации допускает возможность выбора любых из доступных исходящих ЛС. В результате реализации градиентного алгоритма маршрутизации организуется короткий путь с минимальным числом узлов коммутации. Диффузный метод проигрывает по сравнению с градиентным из-за большей длины маршрута, но он более гибкий, то есть позволяет избегать поврежденные участки сети.

Процедура выбора ИЛС в каждом УК может быть детерминированный и стохастический (вероятностный). При использовании детерминированного метода выбор ИЛС осуществляется однозначно, по максимальному значению одного из элементов вектора. А в случае стохастического, метода выбор производится в результате случайного розыгрыша, причем ИЛС имеют большее значение в таблице маршрутизации и получают большую вероятность выбора. Сочетание элементов этих двух методов также дает комбинированный метод выбора ИЛС.

При выборе параллельного метода маршрутизации поиск маршрута между УИ и УП производится одновременно по всем направлениям в определенной зоне сети связи. При этом, однозначный выбор зоны для поиска маршрута по заранее выбранным критериям также будет называться детерминированным. А выбор зоны поиска маршрута, произведенный с помощью случайного розыгрыша – это вероятностный выбор.

К параллельным методам с детерминированным выбором зоны поиска маршрута относится волновой метод маршрутизации. Для установления связи между УИ и УП формируется поисковая посылка, которая адресуется всем соседним узлам коммутации, а там эта процедура повторяется. То есть поисковая посылка попадает во все узлы сети, причем через время, равное времени его передачи по кратчайшему маршруту. Но передача поисковой посылки во все стороны создает дополнительную нагрузку на сеть.

Локально-волновой метод устраняет недостаток волнового за счет того, что из УИ организуется волновой поиск, направленный только в сторону УП, при этом находится оптимальный маршрут.

6 Структурная схема маршрутизатора с использованием логически-игрового метода формирования плана распределения информации

6.1 Алгоритм работы маршрутизатора

Рассмотрим алгоритм работы маршрутизатора, который использует логически-игровой метод формирования ПРИ. Логический метод используется только тогда, когда в сеть вводится новый УК, а игровой метод используется для установления соединения уже эксплуатированных узлов коммутации. Основные преобразования осуществляются на втором подуровне маршрутизатора (подуровень формирования таблицы коммутации или подуровень сигнализации). Рассмотрим принцип работы маршрутизатора и функциональное назначение основных его блоков.

Структурная схема маршрутизатора состоит из шести основных блоков (рисунок 6.1):

фильтр входящей информации;

таблица маршрутизации;

вычисление весовых коэффициентов;

определение оптимального маршрута;

таблица коммутации;

виртуальный коммутатор (коммутатор ВК).

Фильтр входящей информации обрабатывает поступающую информацию. Он определяет, какого типа сообщения поступают на вход маршрутизатора (служебные или пользовательские). На выходе фильтра информации служебная информация поступает на блок вычисления весовых коэффициентов, а пользовательская информация поступает на вход виртуального коммутатора.

В таблице маршрутизации хранится информация о всех смежных УК. В каждой ячейки таблицы маршрутизации хранятся координаты смежного узла и весовой коэффициент, который показывает вероятность прохождения данного транзитного УК.

Схема

Вычисление весовых коэффициентов происходит в том случае, если в сеть был введен новый УК и в таблице маршрутизации коэффициенты имеют нулевое значение. А так же при нормировке вектора, который формируется в результате поиска оптимального маршрута. Вектор нормируется на величину ∆p, которая задается оператором или в процессе конструкции маршрутизатора.

Определение оптимального маршрута происходит в два этапа. Первый этап соответствует логическому методу формирования ПРИ, а второй – игровому методу формирования ПРИ. Метод выбирается в зависимости от типа УК. Если УК имеет нулевые весовые коэффициенты, то используется логический метод. Если УК имеет значение весовых коэффициентов, то используется игровой метод.

Таблица коммутации содержит информацию, которая была получена в результате поиска оптимального маршрута.

Коммутатор виртуальных каналов коммутирует ВК в соответствии с данными взятыми из ТК.

Рассмотрим работу структурной схемы более подробно.