Lors de la conception d'un réseau de communication mobile cellulaire, les opérations de base suivantes doivent être effectuées : évaluer le coût du réseau conçu ; évaluation de la capacité du réseau ; évaluation de la couverture radio et de la localisation des éléments du réseau cellulaire ; évaluation de la densité maximale admissible (degré de services); estimer le nombre d'appels ; évaluation du développement futur du réseau cellulaire. Selon les spécialistes de NOKIA, les principales étapes du processus de planification du réseau sont les suivantes :

1.Collectez des informations dans les sections suivantes :

Règles et lois ;

Informations clés concernant les données démographiques, le niveau de revenu, les prévisions d’expansion de la zone de service, le support de service, les études de marché, etc. ;

Disponibilité de lignes de communication louées, disponibilité de fréquences micro-ondes, exigences de connexions avec d'autres systèmes ;

Principes de numéro, d'adresse et d'acheminement ;

Cartes topographiques ;

Infrastructures existantes, telles que les réseaux de transmission et les supports de transmission.

2. Détermination des paramètres de base du réseau requis pour la couverture radio et la capacité.

Le principal problème de cette étape de planification est l’optimisation du réseau selon le critère coût-efficacité. Pour mettre en œuvre cette tâche dans la pratique, des informations détaillées sur le réseau cellulaire sont nécessaires (coût croissant de la phase de planification, protection disponible, infrastructure d'information nécessaire), ainsi qu'une formulation des objectifs du réseau et des exigences de qualité. Le résultat de la deuxième étape est la conception d'une topologie de réseau intégrée, qui doit montrer les différents services et les équipements nécessaires à sa mise en œuvre. De plus, un premier plan détaillé de mise en œuvre du réseau doit être présenté. L'objectif principal de cette phase est d'illustrer le processus complet de planification du réseau cellulaire. D’autres types de planification sont également à noter :

FTP (Fixed Transmission Planning) - planification de transmission fixe ;

NAP (Network Access Planning) - planification de l'accès au réseau ;

DCN (Data Communication Network Planning) - planification du réseau de données ;

INP (Intelligent Network Planning) - planification de réseau intelligente ;

Planification des réseaux 3G et IP - planification du développement du système cellulaire de troisième génération (3G), de l'utilisation des protocoles de réseau IP, etc., qui devraient être inclus dans le processus complet de conception du réseau cellulaire.

3.Sélection des emplacements MSC, BSC et stations de base.

4.Enquêter sur l'emplacement de MSC, BSC et stations de base donnés, en d'autres termes, estimer les emplacements de MSC, BSC et BTS en tenant compte de l'environnement entourant ces systèmes.

5. Planification détaillée du réseau cellulaire. Cette étape comprend les opérations suivantes :

Conception de réseaux et outils assistés par ordinateur pour créer la couverture radio nécessaire du territoire ;

Analyse des interférences (co-canal, externes, bruit) ;

Planification des fréquences ;

Planification des canaux micro-ondes ;

Documents, etc

NOKIA a préparé un kit TOTEM, qui comprend les outils nécessaires à la planification d'un réseau cellulaire. Trois domaines de la planification des réseaux cellulaires sont abordés ci-dessous :

SNP (Switching Network Planning) - planification de la commutation réseau ;

CTNP (Cellular Transmission Network Planning) - planification d'un réseau de transmission cellulaire ;

RNP (Radio Network Planning) - planification du réseau radio.

Caractéristiques de la planification d'un système de commutation de réseau.

Au cours de cette phase de planification, les tâches suivantes doivent être résolues :

En mesurant et en prenant en compte la capacité réseau requise (durée moyenne d'appel, nombre de handovers, transmissions de messages courts, etc.), le volume de commutation est estimé ;

Le niveau d'exécution du réseau est défini en fonction de la capacité de commutation spécifiée du réseau ;

La mise en œuvre de systèmes de commutation et de signalisation de réseau est envisagée ;

Des règles de routage, de protection, de synchronisation et de contrôle de commutation sont élaborées ;

Des matrices de trafic vocal et de signalisation sont déterminées ;

L'équipement nécessaire à la mise en œuvre des tâches ci-dessus est évalué.

Une fois le réseau cellulaire marqué (Fig. 7.9, 7.10), un plan détaillé est exécuté avec

Nombre d'entrées sélectionné (par exemple, schéma de réseau, plan de routage, analyse numérique, détails de contrôle, plan de numérotation, plan de charge, etc.). De plus, le planificateur du système de commutation de réseau doit, en plus des tâches ci-dessus, envisager d'éventuels futurs plans de réseau étendus.

Planification du réseau de transport.

Lors de la planification d'un réseau de transmission cellulaire, le principal défi est de mettre au point l'utilisation de liaisons micro-ondes (ou liaisons fibre optique) dans le réseau GSM, assurant par exemple l'interaction entre le BTS et le BSC. Plusieurs options de planification sont possibles :

Installation de ses propres lignes de communication à relais micro-ondes (lignes de communication à relais radio micro-ondes) ;

Louer des lignes relais radio existantes qui s'intègrent dans le réseau cellulaire en cours de développement en termes d'emplacement et de conditions de communication radio stable ;

Pose de lignes de communication à fibre optique.

Lors de l'exécution de cet élément de planification du réseau, il est nécessaire de prendre en compte le problème de la connexion et de la coordination de flux importants d'informations diverses. À ce stade, il est nécessaire d'élaborer un schéma du réseau de transmission principal pour l'accès au BTS et les nœuds du réseau, qui fournira une image claire des connexions du réseau. Ceci est également nécessaire pour déterminer la capacité réseau requise.

Les principes de synchronisation ainsi que les connexions de passerelle et de commutation doivent être identifiés. Lors de la planification des canaux micro-ondes, il est nécessaire de sélectionner des canaux haut débit hautement fiables pour garantir une communication fiable entre le BTS et le BSC. De plus, dans un réseau cellulaire, au lieu de canaux micro-ondes, des canaux à fibre optique peuvent être utilisés.

Planification du réseau radio.

Le type et l'emplacement des BTS dépendent des caractéristiques de l'environnement. Dans les zones urbaines, les cellules sont généralement plus petites que dans les zones rurales. De plus, le volume du trafic affecte également le nombre de canaux radio dans une cellule type. Puisque dans la norme GSM la distance théorique maximale entre le BTS et le bord de la macrocellule est de 35 km, la capacité de la MS à envoyer des paquets qui doivent arriver au BTS dans le bon slot est généralement adaptée à cela.

Facteurs limitant la taille des cellules :

1) avec une augmentation de la fréquence de fonctionnement, c'est-à-dire avec une diminution de la longueur d'onde de fonctionnement, la taille des cellules diminue (la taille des cellules du GSM 900 est plus grande que les tailles des cellules des GSM 1800 et 1900) ;

2) conditions extérieures : pour les espaces d'eau libre, l'atténuation des signaux radio est moindre qu'en forêt ou en milieu urbain.

Ainsi, lors de la planification d'un réseau radio dans un système de communication cellulaire, il est nécessaire de :

Mettez en œuvre le choix des canaux radio en créant vos propres lignes de relais radio micro-ondes, ou en louant des lignes existantes, ou en posant des lignes de communication en fibre optique ;

Établir un plan de réseau détaillé, incluant les résultats du paragraphe précédent, ainsi que les résultats des mesures et des tests de couverture radio du territoire.

Détermination du trafic et du nombre de canaux dans les cellules

La cellule est la « pierre angulaire » d’un réseau GSM. Une seule cellule est essentiellement une zone géographique entourant un seul BTS, la taille des cellules dépendant des facteurs suivants :

De l'environnement ;

Du nombre d'utilisateurs ;

De la plage de fréquences de fonctionnement ;

De la puissance des émetteurs BTS, etc.

Les cellules sont regroupées autour du contrôleur de station de base BSC. Les tailles moyennes des cellules sont déterminées en répondant à deux questions fondamentales : Quelle est la taille du canal de trafic (TCN - Traffic CHannel) qui doit être géré au sein de la cellule ? De combien de trafic de canaux une cellule a-t-elle besoin ? Pour répondre à ces questions, vous devez déterminer la quantité de trafic dans la cellule.

où (k) (appel/heure) est le nombre moyen d'appels par heure ; (t) — temps de conversation moyen (heure). Quantitativement, le trafic ne dépend pas de la durée d'observation. Par exemple, si l'étude est réalisée pendant 15 minutes, alors dans la formule du trafic A le dénominateur, au lieu de 3600 s, sera égal à 900 s.

Prenons un exemple numérique. Supposons qu'il y ait 540 appels par heure dans une cellule et que la durée moyenne des appels soit de 100 s (100/60 = 1,66 min), alors le volume de trafic est :

Si vous utilisez le tableau. 7.1 (modèle Erlang B) de densité de trafic maximale, on obtient : nombre de canaux Nk_c = 20, avec probabilité de défaillance Рв = 5 %. Ainsi, dans ce cas, la valeur de GOS = 5% (Grade Of Service), déterminée par la probabilité de panne, indique qu'avec un temps d'observation de 1 heure, 5 appels sur 100 sont refusés faute de ressources cellulaires. , alors que le nombre de canaux sera de 20. Puisque dans la norme GSM chaque canal radio prend en charge 8 canaux (vocaux), nous pouvons faire une évaluation approximative de la configuration de l'équipement BTS : si nous utilisons trois émetteurs-récepteurs dans le BTS, alors Nk-c = 3x8 = 24 canaux vocaux seront fournis, ce qui est supérieur à la valeur calculée de 20 canaux. Cela donne une certaine marge en termes de volume de trafic, puisqu'avec Nk_r = 24 et Pb = 5 %, le volume de trafic sera A = 19 Erl (d'après le tableau 7.1).

Réutilisation des fréquences.

Chaque sous-système de station de base BSS dispose d'un nombre limité de fréquences allouées. Ces fréquences doivent être attribuées à chaque cellule afin que la capacité réseau requise soit satisfaite par les différentes parties du BSS.

Considérez l'exemple suivant. En figue. La figure 7.11 montre un réseau cellulaire.

Riz. 7.11. Schéma du réseau cellulaire.

Riz. 7.12. Un exemple de couverture radio uniforme d'un territoire avec le plan de fréquences sélectionné.

Laissez le concepteur du réseau choisir un cluster d'ordre 9, c'est-à-dire que le nombre de fréquences allouées est de 9 (pour BSS). En figue. La figure 7.12 montre une distribution groupée de fréquences utilisant le principe de répétition de fréquence. L'étape suivante est l'évaluation de LA (Local Area) - la zone locale du réseau, qui est réalisée en fonction des caractéristiques de trafic de chaque zone. La phase finale de la planification d'un réseau fixe consiste à évaluer le trafic et le réseau radio requis.

Optimisation et développement du réseau.

La planification du réseau décrite ci-dessus n'est que la première partie d'un long processus d'amélioration du réseau cellulaire en cours de construction. Lors de l’amélioration du réseau cellulaire conçu, les facteurs suivants doivent être pris en compte.

1. L'augmentation du nombre d'abonnés nécessite l'expansion du réseau en un lieu et pendant une période de temps donnés.

2. La prise en compte du coût du réseau pour tout opérateur est un paramètre concurrentiel sur le marché des services de communication mobile.

3. La capacité du réseau, d'une part, doit être minimisée (assurer le trafic nécessaire) et, d'autre part, elle ne doit pas être petite, car cela dégraderait la qualité de service des abonnés.

Autrement dit, il existe des exigences contradictoires :

Le réseau doit être de haute qualité et disposer d'une large couverture radio ;

EDGE (Enhanced Date Rates for Global Evolution) - transmission de données améliorée pour l'évolution mondiale des systèmes de communication (384 kbit/s) ;

SDH (Synchronous Digital Hierarchy) - hiérarchie numérique synchrone (utilisant des lignes de communication à fibre optique entre les nœuds d'un réseau cellulaire), etc.

La principale raison de l'introduction de systèmes de transmission de données à haut débit est la croissance du nombre d'utilisateurs et la croissance associée du trafic et du volume de divers services dans les systèmes de communication mobile cellulaire.

Ainsi, pour optimiser et développer le réseau cellulaire, vous devez :

1) effectuer des tests sur le terrain du réseau créé (assez coûteux), ce qui clarifierait non seulement la qualité de la transmission des informations, mais également les problèmes matériels, ainsi que la possibilité de compresser (collecter) des informations, augmentant ainsi le nombre d'utilisateurs avec le même structure et matériel du réseau, etc.

2) utiliser les informations reçues dans le NMS (Fig. 7.13) pour évaluer les conditions de couverture radio géographique (station tar), le niveau de puissance du BTS (desservant le BTS) et les niveaux d'émission des stations voisines (stations voisines) pour trois messages réseau.

Ces informations permettent la mise en œuvre de la gestion des performances du réseau à partir du NMS (système de gestion de réseau), en obtenant des informations importantes sur les performances des différentes parties du réseau cellulaire, qui déterminent finalement des solutions alternatives possibles pour l'opérateur de réseau.

Riz. 7.13. Un exemple d'évaluation des conditions de couverture radio géographique, du niveau de puissance du BTS et des émissions des stations voisines.

1.3 BLOCS D'OPTIMISATION

Comme déjà noté au Chap. 2, la complexité algorithmique du problème de synthèse des réseaux de communication est telle que les méthodes exactes pour le résoudre à l'aide de la programmation mathématique sont pratiquement inapplicables. Les principales difficultés liées à la conception de réseaux de communication distribués sont dues aux raisons suivantes :

dimensions significatives des réseaux conçus (par exemple, le problème de l'optimisation d'un réseau de communication téléphonique sur la base du critère de coût peut être réduit à un problème de programmation non linéaire discrète, mais les dimensions des réseaux réellement conçus sont telles que l'utilisation directe de méthodes pour résoudre des problèmes non linéaires dans le cas général devient impossible) ;

la complexité d'une description mathématique complète du réseau, qui nécessite un certain nombre de restrictions importantes sur le problème de synthèse.

Les principales limites du problème de synthèse comprennent : l'hypothèse de stationnarité de la base technique du réseau et de ses paramètres, l'hypothèse de stationnarité des procédures de contrôle et de l'équilibre statistique des processus de réseau, l'hypothèse de la nature Poisson de l'écoulement des requêtes, le caractère exponentiel de la distribution des longueurs discrètes des messages et le temps pendant lequel le canal est occupé par un message téléphonique, l'hypothèse selon laquelle il n'y a aucune possibilité d'interrompre la transmission et aucune perte de temps à chercher le chemin pour transmettre le message. Pour les réseaux téléphoniques à commutation de circuits, on suppose le caractère de Poisson de la charge manquée et excédentaire, l'absence de blocage interne dans les nœuds de commutation et l'absence de demandes répétées de service ; pour les réseaux à commutation de messages et de paquets - l'absence d'interdépendance des temps de retard d'un message (paquet) donné dans diverses files d'attente, absence de dépendance du temps de retard du message (paquet) dans le nœud et du temps de transmission ultérieure sur le canal ; on suppose que le message (paquet) n'a pas de longueur fixe et qu'à chaque nœud de transit on lui attribue une nouvelle longueur, etc. Naturellement, l'acceptation de restrictions détermine le caractère approximatif du calcul ;

la nécessité d'une solution entière provoquée par le caractère discret d'un certain nombre de moyens techniques ;

non-linéarité des fonctions de coût des éléments du réseau, qui nécessite leurs approximations, résolvant le problème au niveau des fonctions d'approximation et choisissant une solution au problème en discrétisant les fonctions continues,

En relation avec la règle méthodologiquement justifiée ci-dessus pour résoudre le problème de la synthèse des réseaux de communication à l'heure actuelle, une combinaison d'un ensemble de procédures heuristiques pour optimiser la solution de problèmes de synthèse particuliers avec l'implication d'éléments de modélisation statistique est présentée. A noter que, malgré le caractère approximatif des algorithmes heuristiques de construction des réseaux de communication, l'utilisation de procédures d'optimisation heuristiques permet de réduire les coûts du réseau de communication conçu d'environ 30 %.

Puisque la solution au problème général de synthèse d'un réseau de communication doit consister en un ensemble de procédures permettant de résoudre des problèmes particuliers, il semble opportun d'étudier un ensemble de problèmes de conception particuliers afin de déterminer la possibilité de leur prise en compte autonome et de déterminer la meilleure séquence de leur candidature.

Considérons le problème de la synthèse d'un réseau de communication commuté. Nous supposons que les données suivantes sont connues :

structure G(V,U) réseau principal, où V- de nombreux nœuds de commutation du réseau ; U- de nombreuses lignes de communication réseau ;

matrice Y=|| || charges, caractéristiques des flux applicatifs, structure des priorités ;

matrice S=|| || frais de location pour l'utilisation d'une unité de bande passante (canal) entre les nœuds je, , et Sij- fonction échelonnée de la distance, indépendante de je, j;

probabilités (q(i),q (u)) pannes de nœuds et de lignes de communication. ;

probabilités (P()) dommages simultanés d'urgence ou intentionnels aux lignes de communication n1, nœuds et m1.

Nous supposerons que les exigences auxquelles le réseau synthétisé doit satisfaire sont connues ;

matrices pertes acceptables (retards);

matrices de pertes admissibles (retards) avec défaillance simultanée de n1 nœuds et m1 lignes de communication ;

limitation je pour le nombre maximum de transits (réceptions) lors de la transmission d'informations entre chaque paire de nœuds du réseau ;

restrictions ω(λ) sur le nombre de chemins indépendants le long des sommets (arêtes) entre chaque paire de nœuds du réseau synthétisé (restrictions l,ω,λ, peut naturellement survenir lorsqu’on essaie de fournir la qualité de service requise).

Lors de la synthèse d'un réseau de communication, il est nécessaire de déterminer : la structure du réseau (graphique de réseau), les capacités de canal des lignes de communication du réseau, les exigences de commutation et de connexion croisée pour les nœuds du réseau, les capacités de stockage requises aux nœuds du réseau (pour les réseaux avec commutation de paquets et commutation de messages);

graphe de gestion du réseau de communication avec la définition d'algorithmes privés pour surveiller et gérer (et leur interdépendance) la structure (ressources) et la charge du réseau, la distribution et la transmission d'informations sur le réseau, y compris les algorithmes de sélection de chemin et les disciplines de traitement des demandes.

Comme critère de synthèse optimale d’un réseau de communication, nous prendrons le loyer de la capacité totale de canal des lignes de communication du réseau en l’absence de restrictions sur la capacité des lignes.

Nous considérerons le problème de synthèse sous les hypothèses suivantes : en supposant un flux stationnaire de demandes de service ; en supposant qu'il n'y a pas de priorités de chargement ; en supposant une location constante (non programmée ou à la demande) des canaux du réseau principal ; en supposant que la capacité de canal des lignes de communication, les capacités de commutation et de croisement des nœuds du réseau primaire sont suffisantes pour desservir la charge imposée avec la qualité de service requise.

L'analyse du problème de la synthèse des réseaux de communication distribués permet d'identifier les principales tâches de conception particulières suivantes :

GS - génération de structures de réseau initiales pour l'étape ultérieure d'optimisation locale. La donnée initiale du GS est le numéro P. nœuds du réseau synthétisé et exigences pour la hiérarchie du réseau, le résultat est un certain graphe de réseau sur P. sommets, satisfaisant aux exigences de la hiérarchie. En règle générale, sans tenir compte des exigences de hiérarchie, le minimum est accepté comme structure initiale (en termes de distances, en termes de coût, compte tenu de la charge Oui) Spanning Tree, graphe en étoile, graphe complet, graphe vide, graphe dont les arêtes correspondent à des valeurs matricielles non nulles Oui, etc.;

AW : analyse du réseau pour la connectivité par paramètre ω ou λ (choix ω ou λ déterminé par les conditions du problème de synthèse). En général, une analyse est requise pour tout indicateur de fiabilité requis ;

Annonce- analyse de réseau pour la propriété métrique (nombre maximum de sauts) ;

CW- synthèse de réseau selon le paramètre ω ou λ . L'analyse et la synthèse de graphiques avec un degré de connectivité supérieur à trois n'ont pas d'intérêt pratique, ce qui s'explique par les capacités des systèmes de contrôle à sélectionner les chemins de transmission des informations ;

CD- synthèse du réseau par paramètre d;

PR- répartition des flux sur le réseau de communication. Pour réduire le temps de mise en œuvre de l'étape RP, il est conseillé d'utiliser des procédures de distribution heuristique. Il convient également de prendre en compte que la capacité du réseau dépend principalement du volume total des flux dans le réseau et dans une moindre mesure de la nature de la répartition des flux sur l'ensemble du réseau ;

PC- calcul des capacités des canaux du réseau pour assurer une qualité de service donnée aux abonnés du réseau.

Lors de l'utilisation de méthodes de remplacement (suppression, ajout) de branches, les étapes suivantes sont requises :

Capital-risque- sélection d'une succursale candidate au remplacement selon un certain critère de remplacement ;

ZV- remplacement effectif (suppression, ajout) d'une branche.

L'une des étapes les plus importantes de la synthèse d'un réseau de communication commuté est la SU - modélisation statistique du processus de fonctionnement du réseau selon diverses lois de contrôle du réseau de communication. Actuellement, il n'existe pas de méthodes de calcul d'un réseau de communication adaptatives aux lois de gestion de ses ressources et de sa charge. De plus, il n'existe pas de méthodes générales pour calculer les capacités des canaux de réseau pour des procédures arbitraires de sélection des chemins de transmission d'informations. À cet égard, les programmes de simulation qui permettent de déterminer les indicateurs de qualité de service pour les abonnés aux réseaux de communication sous diverses lois de contrôle et procédures de sélection des chemins de transmission d'informations présentent un intérêt considérable. Il s'agit, par exemple, de programmes de simulation de méthode de relief, de simulation d'une méthode de jeu pour choisir un chemin de connexion, de simulation de contrôle de réseau isorythmique, de simulation de stratégies de sélection de chemin statiques et dynamiques (les programmes simulent un réseau à commutation de paquets), etc. Programmes d'évaluation statistique de qualité de service, en règle générale, déterminent uniquement l'indicateur de qualité intégral, car pour calculer avec la même précision tous les critères de qualité différenciés, le temps de simulation, déterminé par les statistiques nécessaires pour un flux d'intensité minimale, est trop long. À cet égard, les programmes déjà mentionnés se sont généralisés CA- analyse du réseau de communication, permettant de calculer des indicateurs différenciés de qualité de service.

En général, la procédure PC, SU Et CA visent objectivement à résoudre le même problème - établir la correspondance entre les indicateurs requis de qualité de service pour les abonnés du réseau de communication et les paramètres du réseau (structurels et de canal), et la première exécution de la procédure PC précède la première exécution des procédures SU, COMME(au cours du processus de conception itératif, les procédures peuvent être répétées). Compte tenu des coûts de conception, il semble opportun d'exécuter la séquence PC, climatisation ou PC, SU comme étape finale de chaque étape et séquence de conception itérative PC Et SU) comme étape finale de la dernière étape de conception.

Les procédures notées sont, apparemment, les principales procédures de synthèse des réseaux de communication (la question de « l'exhaustivité fonctionnelle » de l'ensemble de procédures présenté est d'un intérêt indépendant et n'est pas prise en compte ici). Les procédures de synthèse auxiliaires incluent des procédures telles que l'approximation des fonctions de coût, le calcul des coûts de réseau, la vérification du nombre d'étapes d'itération, etc.

Naturellement, différentes séquences de procédures de conception sont possibles, mais étant donné que SH- procédure initiale, SU« alternative » à AS, SV suit immédiatement. CV. procédure CW(Cd) précédé d'une procédure AW(Annonce), procédure PC- procédures RP, publicité, CD, procédure SU (AS) - AW, CW, PC, le nombre de séquences de procédures possibles est considérablement réduit.

En admettant que:

le processus de synthèse d'un réseau de communication est une procédure itérative étape par étape, et le nombre d'étapes de conception est égal au nombre de structures de réseau initiales, et le nombre d'itérations dans chaque étape est soit déterminé à l'avance, soit dépend du résultat de la comparaison des coûts des options réseau [les itérations sont arrêtées si le coût de l'option réseau est je-ième le pas d’itération est supérieur au coût de l’option ; réseaux sur (je-1)ème étape] ;

sous-séquence Annonce, CD, liés à la répartition des flux entre les faisceaux individuels et communs de canaux du réseau de communication doivent être effectués après la procédure RP ;

la procédure de remplacement de branche est effectuée à la fin de chaque itération (en tenant compte du fait que les procédures CW, CD sont essentiellement des procédures de remplacement - dans ces cas des ajouts) ;

la procédure SU ou AS est effectuée à chaque itération ; Les procédures CS et AS sont exécutées conjointement à la fin de chaque étape de conception ;

La séquence de procédures de synthèse la plus appropriée est présentée dans la Fig. 3.1, où C est la procédure de représentation de la structure

réseaux de communication, « coût » - la procédure de calcul du coût total des capacités de canal du réseau de communication, 1 - compteur du nombre d'itérations, 2 - compteur du nombre de structures de réseau initiales. Lieu de séquence UN W, CW immédiatement avant le RP ou immédiatement après le PC est déterminé par le type de variante de structure présentée. Cas limites : si AVEC- arbre, alors AW, CW suit C, si C est un graphe complet, alors UN W, CW suit PC. Conformément à la méthodologie de synthèse proposée, les principales procédures de conception sont les procédures GS, AW, CW, RP, annonce, CD, PC, AS, SU Et ZV.

Comme le montre la pratique de conception de réseaux de communication distribués non hiérarchiques de grande dimension, le choix d'une étape d'optimisation locale comme structure initiale - la structure d'un arbre couvrant minimal ou d'un graphe en étoile - conduit à une structure de réseau finale très sous-optimale. Ceci s'explique par le fait qu'un tel choix de la structure initiale du réseau impose des restrictions très importantes sur les étapes d'optimisation ultérieures, et dans le cas général ces restrictions ne sont pas justifiées. En revanche, le choix de la deuxième version limitante de la structure initiale du réseau - un graphe complet - pour les réseaux de grande dimension est inacceptable en raison de l'énorme quantité de calculs nécessaires. De plus, les deux options limitantes évoquées pour la structure initiale du réseau ne prennent pratiquement pas en compte la nature du graphique de charge requis pour la mise en œuvre. G(Y) : le graphique complet fournit des faisceaux directs de canaux pour toutes les exigences de transmission d'informations ; la version arborescente minimale ne permet pas la possibilité de distribuer les flux d'informations transmises sur différents chemins de transmission.

En relation avec ce qui précède, l'option la plus appropriée pour la structure de réseau initiale lors de la synthèse d'un réseau de communication distribué de grande dimension est la structure du graphe de charge (un arbre minimal, un graphe en étoile et un graphe complet peuvent être considérés comme les structures initiales de réseaux centralisés ou comme structures initiales de réseaux distribués de petite dimension). Puisque le loyer des canaux-kilomètres du réseau est pris comme critère d'optimalité de la synthèse du réseau, appliquer toutes les procédures de l'étape d'optimisation locale directement au graphique G(Y) ou à des structures dérivées de G(Y), est correct. Dans certains cas, le graphique G(Y) il est conseillé de le remplacer par le graphe G(Y\ε) obtenu à partir de G(Y) en supprimant les arêtes reliant les sommets avec une charge mutuelle inférieure à ε *.

En considérant le graphique G(Y)(G(Y\ε)) comme structure initiale du processus de conception du réseau de communication distribué

*) Puisque le graphe G(Y) pour les réseaux de communication à usage général est, en règle générale, entièrement connecté, sa transformation en graphe G(Y\ε) est nécessaire.

La séquence des procédures de synthèse de réseau est représentée par le diagramme de la Fig. 3.2 [ici : G(Y)- structure initiale].

En supposant la présence de programmes AC (analyse de réseau) et SU ( modélisation de simulation de la distribution des flux) et sélection des branches candidates au remplacement en fonction des résultats des procédures COMME, SU

la définition du processus d'optimisation locale réside dans la sélection des algorithmes de procédure AW, CW, publicité, CD et PC. Considérons quelques options pour résoudre ce problème.

ZONAGE DU RÉSEAU

En général, la solution au problème de la synthèse des réseaux distribués

connexions utilisant des méthodes de remplacement de branche (procédures CW, CD, RP, ZV) nécessite 0(n3)-O(n6) calculs, où n est le nombre de nœuds du réseau, et pour les réseaux dans lesquels le nombre de nœuds dépasse plusieurs centaines, cela n'est pas possible. L'un des moyens possibles de réduire la complexité de la conception est de représenter le grand réseau synthétisé comme un ensemble de réseaux plus petits (zones) et de réduire la solution au problème de la synthèse d'un grand réseau à la résolution du problème de la synthèse des réseaux et de ses composants ( réseaux zonaux et interzones). La deuxième raison de l'opportunité du partitionnement (zonage) d'un réseau de communication est la nécessité d'attribuer des zones de gestion du réseau de communication avec localisation des informations de surveillance et de contrôle au sein de chaque zone.

Si la volonté de réduire la quantité de conception nécessite d'effectuer la procédure de zonage du réseau par structure comme procédure préalable au stade de son optimisation locale, alors la procédure de zonage du réseau par contrôle est effectuée, en règle générale, après la synthèse de la structure du réseau.

L'étape de zonage du réseau comprend la solution de deux problèmes principaux - déterminer le nombre de zones (blocs de partition) du réseau et choisir les principes de regroupement des nœuds en zones, et la résolution de ces problèmes est plus difficile pour les réseaux de structure non hiérarchique. Dans le cas du zonage du réseau pour la gestion, le nombre de blocs de partitionnement dépend généralement de la structure du réseau et du volume du flux de messages transmis, des principes de gestion acceptés, des caractéristiques de performances des outils de gestion matériels et logiciels, etc. Actuellement, il n'existe pas de méthodologie de découpage d'un réseau en zones de gestion.Le choix optimal du nombre de zones de contrôle reste ouvert. Dans le même temps, la possibilité d'énumérer le nombre de zones possibles ne doit pas être exclue (en raison du caractère ponctuel de la résolution du problème de zonage et de la petite taille de l'énumération).

Nombre NC les blocs de partitionnement du réseau par structure sont sélectionnés en fonction du volume de conception minimum et sont définis comme , où n- le nombre total de nœuds du réseau synthétisé ;

Nombre de nœuds centraux dans chaque zone. Le réseau est construit comme une collection NC des réseaux de zones et un réseau interzone sur , nœuds (si l'on suppose le même nombre de nœuds centraux dans chaque zone). Si nous supposons que chaque réseau de zones n'a qu'un seul nœud central, et cela est généralement vrai pour les réseaux peu chargés, alors NC = .

La détermination des principes de regroupement des nœuds du réseau en zones dans le cas général est associée aux problématiques d'estimation du coût et de la capacité des lignes de communication, aux tâches de répartition du trafic sur l'ensemble du réseau et d'assurance de la fiabilité structurelle. Le manque de résultats théoriques sur le problème du regroupement nécessite la recherche de principes heuristiques de regroupement. Le principe naturel du regroupement est l'exigence d'une connectivité minimale de l'information tant entre les zones de gestion qu'entre les zones structurelles, puisqu'un tel regroupement localise assez correctement les tâches de gestion et de synthèse structurelle et permet de minimiser le coût du réseau interzone et de la gestion interzone.

L'opportunité d'utiliser le graphique a déjà été évoquée ci-dessus G(Y)(G(Y\ε)) comme structure initiale du processus d'optimisation locale du réseau de communication. Puisque les poids des arêtes du graphique G(Y)(G(Y\ε))égale à la gravité de l'information entre les nœuds du réseau correspondants, l'opportunité de son utilisation (avec le principe de regroupement choisi) est tout à fait évidente et comme graphique de la structure du réseau pour le zonage (découpe).

Le problème de découpe de graphes appartient à la classe des problèmes combinatoires extrêmes, c'est-à-dire les problèmes dans lesquels il est nécessaire de déterminer le minimum (maximum) d'une fonction. F, défini sur la totalité

23.05.2016

L’objectif de tout opérateur est d’offrir à ses clients une couverture et des services de meilleure qualité que ses concurrents. Un signal stable partout dans la ville, des vitesses de transfert de données élevées et un large éventail de services sont l'un des principaux moyens d'attirer de nouveaux clients et d'augmenter les bénéfices.

Si vous effectuez une analyse plus approfondie de la situation, vous pourrez découvrir d'autres facteurs qui influencent l'augmentation de la rentabilité des opérateurs. Il s'agit notamment d'une réduction significative des coûts de maintenance du réseau, d'une minimisation des risques et d'un fonctionnement ininterrompu de l'ensemble du système.

Mais toute augmentation, même mineure, de l’efficacité des opérateurs est précédée d’une préparation à long terme. L'optimisation des réseaux de communication commence par un audit et une analyse de leur état actuel, et pour cela, les opérateurs font appel à des sociétés d'externalisation.

Que comprend un audit des services de communication ?

La liste exacte des travaux est déterminée par les objectifs finaux que l'opérateur doit atteindre : moderniser le réseau, améliorer la qualité de la couverture dans une zone précise, etc. En règle générale, les entreprises fournissant de tels services aux opérateurs sont en mesure d'effectuer des recherches de toute complexité.

Nous nous sommes tournés vers la société Modern Communication Technologies, qui a une expérience de collaboration avec les opérateurs fédéraux. Selon la direction, l'entreprise dispose d'équipements innovants et d'une vaste suite de logiciels d'analyse des données. Grâce à cela, l'optimisation des systèmes de communication est réalisée le plus efficacement possible, puisque l'opérateur reçoit des informations objectives sur un grand nombre de paramètres.

Lors de l'exploration du réseau, les opérations suivantes peuvent être effectuées :

benchmarking, ou évaluation comparative de plusieurs opérateurs ;

analyse des statistiques clients;

analyse de configuration (les objets dans les secteurs sont audités, les hauteurs, les azimuts, les angles d'inclinaison, etc. sont mesurés) ;

vérification des plans fréquence-territoriaux;

Le dernier point implique toute une série de recherches sur le terrain. Sur la base des résultats obtenus, des mesures visant à améliorer la qualité de la transmission de la voix et des données sont ensuite développées. Parmi les principaux paramètres mesurés :

• paramètres de disponibilité, de rétention des services vocaux ;
• paramètres des chaînes radio ;
• Mise à jour de l'emplacement ;
• MoyenneOptionScore ;
• taux de transfert des données;
• qualité de la couverture radio aux normes UMTS, LTE, GSM.

Optimisation cellulaire

Après avoir reçu un grand volume de résultats de mesures, ceux-ci sont traités à l'aide d'un logiciel spécialisé. La société Modern Communication Technologies utilise les produits Anite Nemo Analyzer, Actix, Ascom Tems Discovery. Tous les programmes permettent une visualisation maximale des informations contenues dans le rapport, grâce à laquelle l'opérateur reçoit une image claire de l'état du réseau.

L'optimisation technique des réseaux de communication permet à l'opérateur d'utiliser plus efficacement les ressources disponibles, de réduire les coûts de support du système et de résoudre de nombreux problèmes internes. De plus, la qualité des services fournis est sensiblement améliorée, ce qui permet d'attirer de nouveaux abonnés et de fidéliser les existants.

Optimiser n’importe quel objet implique de rechercher et d’éliminer ses « goulots d’étranglement » afin d’améliorer l’efficacité opérationnelle. Si l'on parle d'optimisation des réseaux de communication, alors aujourd'hui, dans des conditions de concurrence sérieuse sur le marché des télécommunications, c'est une condition nécessaire au bon fonctionnement de l'opérateur et à l'obtention d'un avantage concurrentiel.

Que comprend le service et pourquoi est-il si important pour chaque opérateur ? Nous avons reçu des réponses à ces questions de la part du principal intégrateur de systèmes de Moscou, la société Modern Communication Technologies. Regardons-les ci-dessous.

Comment s'effectue l'optimisation de la communication

L'ensemble du travail peut être divisé en deux grandes étapes : l'audit et l'optimisation elle-même.

Dans un premier temps, les travaux suivants sont réalisés (de manière globale ou sélective) :

• La qualité de la transmission des données est analysée.
• Le plan fréquence-territorial est en cours de vérification.
• Des tests comparatifs des opérateurs sélectionnés sont réalisés (benchmarking des réseaux).
• Les statistiques des opérateurs sont analysées.
• Un audit de configuration est réalisé : analyse de la conception, des hauteurs, des angles d'inclinaison, des azimuts.

L’optimisation des systèmes de communication nécessite d’obtenir une grande quantité d’informations objectives sur l’état réel du réseau de l’opérateur. Lors des recherches sur le terrain, des véhicules spécialement équipés sont utilisés, ainsi que des équipements techniques portables.

Les informations obtenues font l'objet d'une analyse minutieuse à l'aide d'un logiciel de haute précision.

Après avoir établi un rapport sur l'état du réseau, l'intégrateur système génère une liste de recommandations pour éliminer les faiblesses. L'opérateur client reçoit une explication complète des problèmes existants et des moyens de les résoudre.

Quels avantages l’optimisation des communications cellulaires apporte-t-elle à un opérateur ?

Les travaux ci-dessus sont liés à la composante technique des réseaux. Nous n'envisageons pas dans cet article l'optimisation financière, qui vise à améliorer les performances financières et économiques de l'entreprise et à réduire ses coûts matériels.

L’audit et l’élimination des goulots d’étranglement techniques n’ont pas de lien clair avec une augmentation des bénéfices. À court terme, il s’agit tout d’abord des coûts supportés par l’opérateur pour payer les prestations de l’entrepreneur. Mais l'optimisation technique des services de communication permet de résoudre des problèmes d'opérateurs plus graves, souvent cachés. Il s'adresse à :

• Augmenter l’efficacité de fonctionnement des ressources techniques existantes de l’entreprise cliente.
• Améliorer la qualité des services fournis aux consommateurs finaux.

Ainsi, la planification des mises à niveau du réseau et la rationalisation de l’utilisation des ressources entraînent une réduction des coûts de maintenance du système. Et améliorer la qualité des services de l’opérateur permet de se différencier de ses concurrents et d’attirer de nouveaux clients. En fin de compte, ces deux facteurs réunis permettent à l’opérateur non seulement de réaliser des bénéfices supplémentaires, mais également de récupérer rapidement les coûts des services de l’intégrateur de systèmes.