СПОСОБ ДИНАМИЧЕСКОЙ РЕКОНФИГУРАЦИИ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ СЕТИ СВЯЗИ С СИСТЕМАМИ СПЕКТРАЛЬНОГО УПЛОТНЕНИЯ Российский патент 2023 года по МПК H04W40/00 H04B10/27 

Изобретение относится к области сетей связи и может быть использовано при проектировании и построении новых или совершенствовании существующих волоконно-оптических сетей связи (ВОСС) с системами спектрального уплотнения.

Известен способ моделирования процессов обеспечения технической готовности сетей связи при технической эксплуатации и система для его реализации (См. Патент РФ №2336566, G06N 1/00, опубл. 20.10.2008, бюл. №29), заключается в определении схемотехнических характеристик элементов сети связи, установлении их взаимосвязи, описании структуры сети связи, разделении всех связей на основные и резервные, задания произвольных комбинаций повреждений элементов сети связи, определении значения показателя аварийности состояния связей между элементами сети связи, моделировании процесса обеспечения технической готовности при эксплуатации сети связи, имитации различных видов отказов, повреждений и сбоев основных элементов сети связи, замещении поврежденных связей резервными, определении значения показателя восстановления работоспособности сети связи, осуществлении сбора статистики, прогноза технического состояния основных элементов сети связи и расчете основных показателей функционирования сетей связи.

Недостатком способа является относительно низкая надежность и живучесть ВОСС с системами спектрального уплотнения, так как реконфигурацию сети связи выполняют без учета требований к количеству независимых маршрутов между корреспондирующими узлами связи (УС), требований к качеству каналов связи относительно требований пользователей и изменений пропускной способности в маршрутах передачи.

Известен способ обеспечения устойчивости сетей связи в условиях внешних деструктивных воздействий (См. Патент RU 2379753 С1, МПК G06F 21/20, G06N 3/02, опубликовано 20.01.2010, бюл. №2), заключается в контроле внешних деструктивных воздействий, оценивании пропускной способности и, путем распределения доступного ресурса между абонентами, обеспечении своевременности предоставления информационных услуг.

Недостатком указанного способа является относительно низкая надежность и живучесть ВОСС с системами спектрального уплотнения, так как, оценка пропускной способности осуществляется только с учетом деструктивных воздействий и не позволяет учесть потери пропускной способности, обусловленные перегрузкой в сети.

Известен способ управления структурой инфокоммуникационной системы (См. Патент RU 2642380 С2, МПК G06F 9/00, G06F 15/177, опубликовано 24.01.2018, бюл. №3), заключается в создании имитационной модели инфокоммуникационной системы, подготовку вариантов структурного построения сетей совместно с данными о нагрузках, моделировании на имитационной модели вариантов структурного построения сетей, получения оценок параметров сетей по каждому варианту, выбора наиболее целесообразного варианта структуры сети по комплексу оценочных показателей и оценке показателей качества, реализации выбранной структуры сети.

Недостатком указанного способа является относительно низкая надежность и живучесть ВОСС с системами спектрального уплотнения, так как, оценка структуры сети и ее пропускной способности осуществляется только в статических условиях и не учитывает динамику функционирования сети и изменения состояния ее элементов, а также не позволяет учесть потери пропускной способности, обусловленные перегрузкой в сети.

Наиболее близким аналогом (прототипом) по технической сущности к заявленному изобретению является способ динамической реконфигурации сетей связи с многомерными маршрутами передачи сообщений (См. Патент РФ №2522851, С2. кл. H04W 40/00, опубл. 20.07.2014 г.). Известный способ заключается в том, что в каждом из узлов связи осуществляют контроль качества входящих в узел связи каналов связи, результаты контроля качества каналов связи передают на все узлы связи сети связи, в зависимости от качества канала связи оценивают пропускную способность канала связи, затем определяют пропускную способность одномерных маршрутов передачи сообщений в зависимости от пропускной способности входящих в этот одномерный маршрут каналов связи, далее формируют многомерный маршрут передачи сообщений, по которому передают сообщения, причем вначале в многомерный маршрут включают одномерные маршруты передачи с наибольшей пропускной способностью, затем - одномерные маршруты передачи с меньшей, следующей по величине пропускной способностью и так далее, до тех пор, пока пропускная способность многомерного маршрута передачи не обеспечит передачу сообщений в заданное время с требуемой вероятностью доведения сообщения, и далее передают сообщения по многомерному маршруту передачи, отличающийся тем, что в узлах связи, которые представляют собой источники сообщений, по результатам контроля качества канала связи оценивают также тренд изменения пропускной способности каналов связи, затем оценивают тренд изменения пропускной способности одномерных маршрутов передачи и далее оценивают тренд изменения пропускной способности многомерных маршрутов передачи, при уменьшении пропускной способности многомерного маршрута передачи ниже предельно допустимого значения в многомерный маршрут добавляют одномерные маршруты передачи, начиная с оставшихся одномерных маршрутов передачи с наибольшей пропускной способностью, и так до тех пор, пока пропускная способность многомерного маршрута передачи не достигнет необходимого значения с учетом тренда изменения пропускной способности многомерного маршрута, при формировании одномерных маршрутов передачи при равной пропускной способности каналов связи, сначала выбирают менее загруженные каналы связи, а затем более загруженные каналы связи, при неравной пропускной способности сначала выбирают каналы связи, у которых пропускная способность с учетом их загрузки будет больше, затем выбирают каналы связи с меньшей пропускной способностью с учетом их загрузки.

Недостатком указанного способа является относительно низкая надежность и живучесть ВОСС с системами спектрального уплотнения, так как, между корреспондирующими узлами связи формируют только один многомерный маршрут и оценку структуры сети осуществляют без учета информации о надежности и живучести ее элементов и распределения длин волн между узлами связи.

Техническим результатом при использовании заявленного способа динамической реконфигурации волоконно-оптической сети связи с системами спектрального уплотнения, является повышение ее надежности и живучести за счет формирования двух независимых многомерных маршрутов передачи сообщений и распределения длин волн между любыми двумя корреспондирующими узлами связи.

Технический результат достигается тем, что в известном способе динамической реконфигурации волоконно-оптической сети связи с системами спектрального уплотнения, заключающемся в том, что в каждом из узлов связи осуществляют контроль качества входящих в узел связи каналов. Оценивают пропускную способность канала связи и характер изменения пропускной способности каналов связи. Определяют пропускную способность одномерных маршрутов передачи сообщений. Формируют многомерный маршрут передачи сообщений, передают сообщения по многомерному маршруту передачи. Дополнительно разделяют волоконно-оптическую сеть связи по кольцевому принципу на подсети с образованием множества кольцевых подсетей. Определяют показатель надежности, характеризуемый коэффициентом готовности узлов и волоконно-оптических линий связи и показатель живучести, характеризуемый коэффициентом оперативной готовности узлов и волоконно-оптических линий связи для каждой кольцевой подсети и для волоконно-оптической сети связи в целом. Принимают от сети оператора связи информацию о потребностях пользователей в кольцевых подсетях, в услугах и видах связи и требованиях к качеству обслуживания, вычисляют распределение пропускной способности каналов связи и длин волн в каждой кольцевой подсети и в волоконно-оптической сети связи с использованием информации от сети оператора связи о потребностях пользователей в кольцевых подсетях в услугах и видах связи и требованиях к качеству обслуживания. Определяют с помощью алгоритма маршрутизации по два независимых многомерных маршрута передачи сообщений между любыми двумя корреспондирующими узлами связи, для каждой пары корреспондирующих узлов связи назначают необходимое число длин волн в каждом многомерном маршруте. Формируют таблицы коммутации каналов связи и распределения длин волн между узлами связи с использованием информации от сети оператора связи о потребностях пользователей в кольцевых подсетях в услугах и видах связи и требованиях к качеству обслуживания, информации о распределении пропускной способности каналов связи и длин волн в каждой кольцевой подсети и в волоконно-оптической сети связи, информации о найденных двух независимых многомерных маршрутов передачи сообщений между любыми двумя корреспондирующими узлами связи. Изменяют таблицы коммутации каналов связи и распределения длин волн между узлами связи за счет исключения из многомерного маршрута передачи сообщений тех одномерных маршрутов соответствующей кольцевой подсети волоконно-оптической сети связи, в которых показатели надежности и живучести изменились ниже предельно допустимых значений или качество каналов связи изменилось ниже предельно допустимого значения или возникла перегрузка в каналах связи или уровень оптического сигнала стал ниже допустимого значения, а вместо них включают в многомерный маршрут передачи сообщений оставшиеся одномерные маршруты соответствующей кольцевой подсети волоконно-оптической сети связи с наибольшими показателями надежности и живучести, наилучшим качеством каналов связи и с наибольшей пропускной способностью, в случае невозможности включения оставшихся одномерных маршрутов передачи в первый многомерный маршрут передачи переключают на второй многомерный маршрут передачи. При формировании двух независимых многомерных маршрутов передачи сообщений между любыми двумя корреспондирующими узлами связи учитывают категории пользователей в кольцевых подсетях и уровень ущерба, наносимого внешними дестабилизирующими факторами. При формировании двух независимых многомерных маршрутов передачи сообщений между любыми двумя корреспондирующими узлами связи в многомерные маршруты для первой категории пользователей включают одномерные маршруты с коэффициентом оперативной готовности не менее 0,8, в многомерные маршруты для второй категории пользователей включают одномерные маршруты с коэффициентом оперативной готовности не менее 0,75, в многомерные маршруты для третьей категории пользователей включают одномерные маршруты с коэффициентом оперативной готовности не менее 0,7.

Благодаря новой совокупности существенных признаков в заявленном способе реализована возможность реконфигурации ВОСС с системами спектрального уплотнения на структуру, обеспечивающую по два независимых многомерных маршрута передачи сообщений между любыми двумя корреспондирующими узлами связи исходя из изменения информации в таблицах коммутации каналов связи и распределения длин волн между узлами связи, чем и достигается повышение надежности и живучести ВОСС с системами спектрального уплотнения.

Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показано:

фиг. 1 - общий вид ВОСС с системами спектрального уплотнения, реализующий предлагаемый способ, с числом кольцевых структур равным четырем;

фиг. 2 - формирование двух независимых многомерных маршрутов передачи сообщений, соединяющих УС находящихся в разных кольцевых подсетях;

фиг. 3 - формирование двух независимых многомерных маршрутов передачи сообщений, связывающих два УС внутри одной кольцевой подсети;

фиг. 4 - волоконно-оптическая сеть связи с указанием числа длин волн, которое необходимо сформировать на всех участках между УС;

фиг. 5 - нормы для услуг с распределением по классам обслуживания;

фиг. 6 - пример переключения на второй многомерный маршрут передачи сообщений.

Возможность реализации заявленного способа объясняется следующим. В соответствии с фиг. 1 волоконно-оптическая сеть связи (ВОСС) строится на основе систем спектрального уплотнения с маршрутизацией оптических сигналов по длине волны и использованием резервирования участков сети по схеме 1:N с оперативным переключением. Под оперативным переключением понимается установление полупостоянных соединений между различными каналами и трактами [Гордиенко В Н., Тверецкий М.С. Многоканальные телекоммуникационные системы. Учебник для вузов. - 2-е издание, испр. и доп. - М: Горячая линия - Телеком, 2019. - 396 с: ил. стр. 201].

На узлах связи (УС) ВОСС №1-16 (фиг. 1 - обозначены кружками) устанавливаются аппаратура оперативного переключения (АОП); на узлах связи ВОСС №17-32 устанавливаются мультиплексоры ввода-вывода (МВБ) (фиг. 1 - обозначены квадратами). Каждый из МВБ обеспечивает ввод, вывод или транзит любого из потоков нагрузки. К МВБ №18 и 28 подключены оконечные терминальные мультиплексоры (ТМ) (фиг. 1 - обозначены прямоугольниками).

При построении архитектуры сетей связи пользуются набором базовых сетевых топологических структур, из которых может быть построена сеть в целом. Под сетевыми топологическими структурами понимают стандартные конфигурации сетевых элементов, на которые разбивается вся сеть, управляемые и контролируемые одной и той же системой обслуживания [Гордиенко В Н., Тверецкий М.С. Многоканальные телекоммуникационные системы. Учебник для вузов. - 2-е издание, испр. и доп. - М: Горячая линия - Телеком, 2019. - 396 с: ил. стр. 198-202]. Базовыми топологическими структурами сетей являются: линейные сетевые структуры, структура типа «звезда», кольцевые и ячеистые структуры или их комбинация в виде радиально-кольцевой структуры.

Волоконно-оптическая сеть связи (фиг. 1) строится по кольцевому принципу с выделением центрального кольца (базовая часть сети) и некоторого множества кольцевых подсетей, например, абонентских сетей. Все эти кольцевые подсети связаны одним или большим числом ребер с базовой частью и строятся на основе базовых топологических структур типа кольцо или радиально-кольцевой структуры.

При рассмотрении структуры многокольцевой сети следует понимать, что все УС главной кольцевой сети входят в состав кольцевых подсетей, что исключает необходимость ее выделения. Данное построение сети обеспечивает возможность ее реализации по критерию где L - длина ребра сети соединяющего два УС (центра коммутации), N - общее число ребер сети.

Учитывают, что кольцевые сети строятся с использованием алгоритма Коммивояжер [Н. Кристофидес. Теория графов. Алгоритмический подход. Пер. с англ. Э.В. Вершкова и И.И. Коновальцева. под ред. Г.П. Гаврилова, Издательство «Мир», 1978]. Алгоритм и рабочая программа составляются по методу «ветвей и границ» и с необходимой точностью обеспечивают расчет длины Гамильтоновых путей контуров всех кольцевых подсетей. Если подсети строятся на основе радиально-узловой структуры, то для их оптимального расчета применяют алгоритм «минимальная медиана графа» [Майника Э. Алгоритмы оптимизации на сетях и графах. - М.: Мир 1981-326 с]. Таким образом ВОСС кольцевой структуры может быть построена при минимальном расходе линейных средств: волоконно-оптического кабеля, линейного оборудования и др.

Разделение ВОСС по кольцевому принципу на подсети с образованием множества кольцевых подсетей (фиг. 1) обеспечивает в сети между любыми двумя ее УС два независимых многомерных маршрута. При выходе из строя двух любых УС или двух линий связи обеспечивается требуемая связность. Общее число маршрутов между УС находящихся в разных кольцевых подсетях рассчитывается с использованием алгоритма Дейкстры, которое для представленной на фиг. 1 ВОСС больше 10.

При разделении ВОСС по кольцевому принципу на подсети образуются m кольцевых подсетей. В каждой такой подсети имеется равное k - число УС. Число многомерных маршрутов, соединяющих каждый УС со всеми другими УС расположенными в каждой подсети определяют как где k² - число связей между УС одной подсети с любой другой при условии что их число в каждой подсети одинаковое и равное (фиг. 2).

Число маршрутов соединяющих УС внутри подсети определяют как (фиг. 3). Если в двух подсетях число УС разное, например, s, t, то число маршрутов определяют как

Длины волн, которые формируют два независимых многомерных маршрута находятся в разных волокнах или оптических кабелях, поэтому при выборе технологии спектрального уплотнения и расчете емкости кабеля на всех интервалах необходимо считать два независимых многомерных маршрута как один. На фиг. 4 представлена ВОСС с указанием числа длин волн, которое необходимо сформировать на всех участках между УС.

Требования пользователя определяются видом услуг и допустимыми значениями параметров качества обслуживания при передаче мультимедийного трафика [Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие. В 3 томах. Том 3. - Мультисервисные сети / В.В. Величко, Е.А. Субботин, В.П. Шувалов, А.Ф. Ярославцев; под ред. профессора В.П. Шувалова. - М.: Горячая линия - Телеком, 2005. - 592 с: ил. стр. 19].

В зависимости от уровня обслуживания одномерного маршрута передачи выбирают информационную нагрузку. В случае ухудшения уровня обслуживания одномерного маршрута передачи количество трафика, направляемого системой спектрального уплотнения по одномерному маршруту передачи, уменьшают до величины, обеспечивающей заданный уровень обслуживания сообщений. При улучшении уровня обслуживания одномерного маршрута передачи его загрузка может быть увеличена.

Одномерным маршрутом передачи в ВОСС называют совокупность последовательно соединенных каналов связи в соединении точка-точка между системой спектрального уплотнения, являющейся источником сообщений, и системой спектрального уплотнения - получателем сообщений.

Многомерным маршрутом передачи сообщения в ВОСС называют два и более соединения одномерных независимых маршрутов, по которым передают трафик, составляющий сообщение.

Контроль качества входящих в узел связи каналов связи осуществляют в соответствии с требованиями уровня обслуживания для соответствующего метода коммутации трафика и цифровой иерархии. Под уровнем обслуживания понимают совокупность технических параметров, характеризующих соответствие некоторой группы ресурсов поступающей нагрузке при определенных условиях [Рекомендация Е. 800 «Термины и определения по инженерии трафика»; Лемешко А.В., Модель и метод предотвращения перегрузки с активным управлением очередью на узлах телекоммуникационной сети // Проблемы телекоммуникаций. - 2014. - С. 91-104; Шринивас В., Качество обслуживания в IP: учеб. Пособие / В. Шринивас.- М.: издательский дом «Вильямс», 2003. - 368 с.].

Для систем с коммутацией каналов определение уровня качества обслуживания каждого потока данных производят в соответствии с нормами на рабочие характеристики по скорости передачи битов тракта для секунды с ошибками - PO_es или нормы для рабочих характеристик пораженной ошибками секунды - PO_ses, нормы для рабочих характеристик фоновой ошибкой блока - PO_bbe, нормы для рабочих характеристик пораженный ошибками период - PO_sep и распределением тракта А%, (Предельные значения рабочих характеристик при вводе в эксплуатацию и техническом обслуживании международных мультиоператорных трактов и мультиплексных участков SDH - Рекомендация МСЭ-Т / М.2101; 2003 г., 44 с., стр. 15).

Для пакетного трафика определение уровня качества обслуживания каждого потока данных производят по своевременности доставки пакета, оцениваемой достижимой максимальной сквозной задержкой пакета i-го потока данных «из конца в конец» s-го класса из множества S классов трафика t_дост, не превышающей требуемого значения t_треб, определяемого рекомендацией

На фиг. 5 представлены нормы для услуг с распределением по классам качества обслуживания, выраженные через максимально допустимую задержку передачи пакета между системой спектрального уплотнения, являющейся источником сообщений, и системой спектрального уплотнения - получателем сообщений t_треб. Гарантированное качество обслуживания предоставляемых мультисервисных услуг достигается путем обеспечения требуемой задержки обработки пакетов i-го потока в системе спектрального уплотнения - получателем сообщений.

Уровень качества обслуживания трафика оценивают с помощью интегрального показателя для различных категорий и типов пакетного трафика, который рассчитывают по формуле

где Q_ku - обобщенный показатель качества обслуживания пакетного трафика, T_ku - время задержки, P_ku - вероятность своевременной доставки и D_ku - вариация задержки для различных категорий трафика k∈[1, K] и типа трафика u∈[1, U].

Показатель Q_ku рассчитывают как интегральную оценку по трем показателям с учетом весовых коэффициентов g, которые определяют методом экспертных оценок.

Параметры T_ku, P_ku, D_ku нормируют по формуле

где - нормированное значение параметра в диапазоне [0,1]; X_max, X_min - максимальное и минимальное значение нормируемого параметра соответственно, которые определены на фиг. 2, х - текущее значение нормируемого параметра.

С учетом вышеперечисленного оценку уровня качества обслуживания пакетного трафика производят по формуле:

где g₁, g₂, g₃ - весовые коэффициенты для соответствующих показателей, - нормированные значения задержки, потерь и вариации задержки для соответствующей категории и типа трафика.

Характер изменения пропускной способности одномерных и многомерных маршрутов передачи K_o и K_м ВОСС может быть вычислен с помощью различных методов, например, метода экспоненциально взвешенных скользящих средних [Прогнозирование социально-экономических процессов: Учебно-методическое пособие. // Автор-составитель: Капитанова О.В. - Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2016 - 74 с. стр. 34]

где у_t - фактические уровни временного ряда, t - моменты времени, a - вес приписываемый уровню ряда. Значение тенденции определяют совокупностью предыдущих значений влияние которых ослабевает в геометрической прогрессии.

Вычисляют показатель надежности для каждой кольцевой подсети и для ВОСС в целом. Надежность ВОСС определяется надежностью каналов связи, организуемых в ней. Надежность каналов ВОСС зависит от надежности оборудования линий связи. Коэффициенты готовности элементов сети ВОСС (узлов и линий) находят в соответствии с паспортными данными на оборудование и кабели связи. Они также могут быть вычислены по среднему времени наработки на отказ и времени восстановления, которые приводятся изготовителем в технической документации на устанавливаемое оборудование.

В качестве показателя надежности каналов ВОСС применяют коэффициент готовности: где T_o - среднее время наработки на отказ канала; T_в - среднее время восстановления работоспособности канала (ГОСТ Р 53111 - 2008. Устойчивость функционирования сети связи общего пользования. Требования и методы проверки. - М.: Стандартинформ, 2009 г. - 19 с.).

Живучесть ВОСС определяют живучестью каналов, организованных на основных направлениях сети. В качестве показателя живучести каналов применяют коэффициент оперативной готовности: где K_г - коэффициент готовности; Р(T) - вероятность сохранения работоспособности канала при воздействии внешних дестабилизирующих факторов.

Показатели устойчивости (надежности и живучести) ВОСС носят вероятностный характер, и их оценку осуществляют расчетным путем на основе показателей надежности и живучести элементов анализируемой сети в соответствии с методикой оценки соответствия сети электросвязи заданным требованиям обеспечения устойчивости ее функционирования (ГОСТ Р 53111 - 2008. Устойчивость функционирования сети связи общего пользования. Требования и методы проверки. - М.: Стандартинформ, 2009 г. - 19 с.).

Технология спектрального уплотнения позволяет организовать в одном оптическом волокне свыше 100 оптических каналов при разносе оптических несущих каналов друг от друга на доли нанометра. Однако для технологии спектрального уплотнения характерны ряд негативных факторов в виде нелинейных эффектов: четырехволновое смешение; вынужденное комбинационное рассеяние и фазовая кросс-модуляция [Оптические телекоммуникационные системы. Учебник для вузов / В.Н. Гордиенко, В.В. Крухмалев, А.Д. Моченко, Р.М. Шарафутдинов. Под ред. профессора В.Н. Гордиенко. - М: Горячая линия - Телеком, 2011. - 368 с.: ил. стр. 275-276; Портнов Э.Л. Волоконная оптика в телекоммуникациях. Учебное пособие для вузов / Под ред. Ю.Н. Чернышова. - М: Горячая линия - Телеком, 2019. - 392 с: ил. стр. 246-248].

Минимизацию межканальных влияний, возникающих в оптических мультиплексорах и демультиплексорах, а также в оптических волокнах вследствие различных нелинейных эффектов осуществляют выбором номеров оптических каналов с соответствующими длинами волн с учетом максимального разноса между несущими (центральными частотами каналов).

Для N-канальной волоконно-оптической системы передачи со спектральным разделением каналов для передачи n оптических сигналов номера i используемых оптических каналов определяют исходя из следующих выражений:

где d - расстояние между оптическими сигналами.

Номера новых (добавляемых) оптических каналов определяют исходя из наибольшего удаления по длине волны относительно уже используемых каналов.

Реконфигурацию маршрута на прилегающих участках сети и соответствующее переключение потоков в случае отказа или аварии оборудования, или направляющей среды в ВОСС осуществляют с использованием резервирования участков сети по схеме 1:N с оперативным переключением с помощью АОП [Оптические телекоммуникационные системы. Учебник для вузов / В.Н. Гордиенко, В.В. Крухмалев, А.Д. Моченко, Р.М. Шарафутдинов. Под ред. профессора В.Н. Гордиенко. - М: Горячая линия - Телеком, 2011. - 368 с.: ил. стр. 242-247].

Пример расчета повышения надежности и живучести ВОСС за счет формирования двух независимых многомерных маршрутов передачи сообщений.

Первый вариант. В момент времени t₁ в ВОСС (фиг. 1) сформирован первый многомерный маршрут, включающий в себя следующие УС и МВБ: 18-10-19-4-5-21-6-7-27-13-28 (фиг. 2). Показатели надежности канала электросвязи: T_o=6480 ч; Т_в=48 ч; Р(Т)=0,95. Тогда K_г=T_o/(T_o+T_в)=6480/(6480+48)=0,9926 и K_о.г=Р(Т)×K_г=0,95×0,9926=0,943.

Второй вариант. В момент времени t₂ в ВОСС (фиг. 1) коэффициент оперативной готовности на одномерном маршруте 21-6 снизился ниже требуемого K_о.г<0,8 (Таблица А.2 стр. 10, ГОСТ Р 53111 - 2008. Устойчивость функционирования сети связи общего пользования. Требования и методы проверки. - М.: Стандартинформ, 2009 г. - 19 с.). В этом случае согласно предлагаемого способа из многомерного маршрута передачи сообщений исключаются одномерные маршруты соответствующей кольцевой подсети ВОСС в которых показатели надежности и живучести изменились ниже предельно допустимых значений, вместо них включают в многомерный маршрут передачи сообщений оставшиеся одномерные маршруты соответствующей кольцевой подсети волоконно-оптической сети связи с наибольшими показателями надежности и живучести. Формируется многомерный маршрут включающий в себя следующие УС и МВВ: 18-10-19-4-5-22-11-23-12-24-6-7-27-13-28 (фиг. 6).

Показатели надежности канала электросвязи: Т_о=6000 ч; Т_в=24 ч; Р(Т)=0,91. Тогда K_г=T_o/(T_o+T_в)=6000/(6000+24)=0,996 и K_о.г=Р(T)×K_г=0,91×0,996=0,906.

Третий вариант. В момент времени t₃ коэффициент оперативной готовности на одномерном маршруте 22-11-23 снизился ниже требуемого K_о.г<0,8. Так как сформировать многомерный маршрут за счет одномерных маршрутов задействованной кольцевой подсети невозможно, то сообщения передают по второму многомерному маршруту, включающий в себя следующие УС и МВВ: 18-9-17-3-2-30-16-29-15-32-1-8-25-14-28 (фиг. 2).

Показатели надежности канала электросвязи: T_o=5928 ч; T_в=36 ч; Р(T)=0,87. Тогда K_г=T_o/(T_о+T_в)=5928/(5928+36)=0,9939 и K_о.г=Р(T)×K_г=0,87×0,9939=0,865.

Представленные расчеты показывают, что последовательность действий при динамической реконфигурации волоконно-оптической сети связи с системами спектрального уплотнения, обеспечивает повышение ее надежности и живучести за счет формирования двух независимых многомерных маршрутов передачи сообщений и минимизацию нелинейных эффектов в каналах за счет распределения длин волн между любыми двумя корреспондирующими узлами связи.

Изобретение относится к области сетей связи и может быть использовано при проектировании и построении новых или совершенствовании существующих волоконно-оптических сетей связи с системами спектрального уплотнения. Техническим результатом является повышение ее надежности и живучести за счет формирования двух независимых многомерных маршрутов передачи сообщений и распределения длин волн между любыми двумя корреспондирующими узлами связи. Технический результат достигается тем, что в способе реализована возможность реконфигурации волоконно-оптической сети связи с системами спектрального уплотнения на структуру обеспечивающую по два независимых многомерных маршрута передачи сообщений между любыми двумя корреспондирующими узлами связи исходя из изменения информации в таблицах коммутации каналов связи и распределения длин волн между узлами связи, чем и достигается повышение надежности и живучести волоконно-оптической сети связи с системами спектрального уплотнения. 6 ил.

Способ динамической реконфигурации волоконно-оптической сети связи с системами спектрального уплотнения, в соответствии с которым в каждом из узлов связи контролируют качество входящих в узел связи каналов связи, оценивают пропускную способность канала связи и характер изменения пропускной способности каналов связи, определяют пропускную способность одномерных маршрутов передачи сообщений, формируют многомерный маршрут передачи сообщений, передают сообщения по многомерному маршруту передачи, отличающийся тем, что разделяют волоконно-оптическую сеть связи по кольцевому принципу на подсети с образованием множества кольцевых подсетей, определяют показатель надежности, характеризуемый коэффициентом готовности узлов и волоконно-оптических линий связи, и показатель живучести, характеризуемый коэффициентом оперативной готовности узлов и волоконно-оптических линий связи для каждой кольцевой подсети и для волоконно-оптической сети связи в целом, принимают от сети оператора связи информацию о потребностях пользователей в кольцевых подсетях, в услугах и видах связи и требованиях к качеству обслуживания, вычисляют распределение пропускной способности каналов связи и длин волн в каждой кольцевой подсети и в волоконно-оптической сети связи с использованием информации от сети оператора связи о потребностях пользователей в кольцевых подсетях в услугах и видах связи и требованиях к качеству обслуживания, определяют с помощью алгоритма маршрутизации по два независимых многомерных маршрута передачи сообщений между любыми двумя корреспондирующими узлами связи, формируют таблицы коммутации каналов связи и распределения длин волн между узлами связи с использованием информации от сети оператора связи о потребностях пользователей в кольцевых подсетях в услугах и видах связи и требованиях к качеству обслуживания, информации о распределении пропускной способности каналов связи и длин волн в каждой кольцевой подсети и в волоконно-оптической сети связи, информации о найденных двух независимых многомерных маршрутов передачи сообщений между любыми двумя корреспондирующими узлами связи, изменяют таблицы коммутации каналов связи и распределения длин волн между узлами связи за счет исключения из многомерного маршрута передачи сообщений тех одномерных маршрутов соответствующей кольцевой подсети волоконно-оптической сети связи, в которых показатели надежности и живучести изменились ниже предельно допустимых значений или качество каналов связи изменилось ниже предельно допустимого значения или возникла перегрузка в каналах связи или уровень оптического сигнала стал ниже допустимого значения, а вместо них включают в многомерный маршрут передачи сообщений оставшиеся одномерные маршруты соответствующей кольцевой подсети волоконно-оптической сети связи с наибольшими показателями надежности и живучести, наилучшим качеством каналов связи и с наибольшей пропускной способностью, в случае невозможности включения оставшихся одномерных маршрутов передачи в первый многомерный маршрут передачи переключают на второй многомерный маршрут передачи.