RU97550U1 - DEVICE FOR MODELING COMMUNICATIONS OF NETWORK ELEMENTS BASED ON THE HIERARCHICAL COMPLEX OF MULTI-LEVEL REPRESENTATION OF CORPORATE FUNCTIONALLY ORIENTED NETWORKS - Google Patents

Abstract

Устройство моделирования связей сетевых элементов, содержащее модуль ввода данных, связанный с модулем анализа входных данных, включающим базу данных задач разработки сетей и блок структуризации данных, вход которого связан с выходом модуля ввода данных, модуль калибровки, содержащий блок управления калибровкой, блок баз данных моделей, блок баз данных параметров сетей, устройства индикации прохождения сигналов связи, блок организации взаимодействия моделей, при этом вход блока управления калибровкой связан выходом блока структуризации данных модуля анализа входных данных, а выход блока управления калибровкой соединен с входом устройств индикации прохождения сигналов, выходы устройств индикации соединены с входом блока организации взаимодействия моделей, выход которого соединен с входом блока управления калибровкой и входом каждого из устройств индикации прохождения сигналов, модуль анализа взаимодействия моделей, содержащий блок вычислений, вход которого соединен с выходом блока организации взаимодействия моделей модуля калибровки, блок базы данных сетевых стандартов и нормативно-справочной информации и блок разработчика сети соответственно, соединенные с входом блока вычислений, блок анализа результатов, вход которого связан с выходом блока вычислений, а выход соединен с входом модуля вывода данных. A device for modeling links of network elements containing a data input module associated with an input data analysis module including a database of network development tasks and a data structuring unit, the input of which is connected to the output of a data input module, a calibration module containing a calibration control unit, a model database block , a block of databases of network parameters, a device for indicating the passage of communication signals, a block for organizing the interaction of models, while the input of the calibration control block is connected by the output of the structurization block the data of the input analysis analysis module, and the output of the calibration control unit is connected to the input of the signal transmission display devices, the outputs of the display devices are connected to the input of the model interaction organization block, the output of which is connected to the input of the calibration control unit and the input of each of the signal transmission display devices, analysis module model interaction, containing a computing unit, the input of which is connected to the output of the unit for organizing the interaction of models of the calibration module, a network database unit with standards and reference information and the network developer unit, respectively, connected to the input of the calculation unit, the result analysis unit, the input of which is connected to the output of the calculation unit, and the output is connected to the input of the data output module.

Description

Полезная модель относится к вычислительной технике и может быть использована для моделирования, анализа и разработки функционально-ориентированных сетевых архитектур телекоммуникационных сетей на основе исследования их общих свойств и взаимодействия сетевых элементовThe utility model relates to computer technology and can be used to model, analyze and develop functionally oriented network architectures of telecommunication networks based on the study of their common properties and the interaction of network elements

Корпоративными функционально-ориентированными сетями являются сети банков, энергетических компаний и многие другие.Functional-oriented corporate networks are networks of banks, energy companies, and many others.

В последние годы в России и за рубежом создаются программные инструментальные комплексы, предназначенные для разработки и моделирования компьютерных и телекоммуникационных сетей, их технико-экономического анализа, стратегического планирования развития и адаптации. Ни один проект крупной сети не обходится без исчерпывающего моделирования будущей сети.In recent years, software tools have been created in Russia and abroad for the development and modeling of computer and telecommunication networks, their technical and economic analysis, strategic development planning and adaptation. No large network project can do without comprehensive modeling of the future network.

На сегодняшний день существует множество устройств, позволяющих проводить калибровку лишь отдельных составляющих сети, в частности, известно устройство, реализующее калибровку, которое содержит: модуль, в котором выполняются стадии (с) и (d), модуль достоверности, который проверяет достоверность измерения качества, для получения действительного и проверочного измерения параметра качества, модуль вычислений, контроллер и клапан. На основе входного сигнала из модуля, в котором выполняются стадии (с) и (d) и действительного и проверочного измерения качества в модуле достоверности вычисляется отклонение. Если отклонение больше 0, как описано на стадии (g), то отклонение используется для калибровки модели 1 процесса, предпочтительно с использованием фильтра Калмана. Модель начального процесса, имеет вход для исходных данных второго процесса и выдает оценочное значение параметра качества, которое используется при вводе в контроллер, который может управлять клапаном. (Патент РФ №2280270, МПК G05В 17/02, G01D 18/00, опубл. 20.07.2006 г.)Today, there are many devices that allow calibration of only individual components of the network, in particular, a device that implements calibration is known, which contains: a module in which stages (c) and (d) are performed, a reliability module that checks the reliability of the quality measurement, to obtain a valid and verification measurement of a quality parameter, a calculation module, a controller, and a valve. Based on the input signal from the module in which steps (c) and (d) are performed and the actual and verification quality measurement, the deviation is calculated in the reliability module. If the deviation is greater than 0, as described in step (g), then the deviation is used to calibrate process model 1, preferably using a Kalman filter. The model of the initial process has an input for the initial data of the second process and provides an estimated value of the quality parameter, which is used when entering into a controller that can control the valve. (RF patent No. 2280270, IPC G05В 17/02, G01D 18/00, published on July 20, 2006)

Известно устройство моделирования системы связи содержащее последовательно соединенные четвертый счетчик импульсов с обнуляющим входом, первый элемент ИЛИ, второй RS-триггер, второй счетчик импульсов и блок индикации, последовательно соединенные генератор случайного потока импульсов, элемент НЕ, первый элемент И, последовательно соединенные пятый счетчик импульсов, первый регистр сдвига, второй регистр сдвига, дешифратор, а также первый RS-триггер, первый счетчик импульсов, выход которого соединен со вторым входом блока индикации, третий счетчик импульсов, выход которого соединен с третьим входом блока индикации, второй элемент И, входы которого соединены с выходами пятого счетчика импульсов, а выход второго элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, входом первого счетчика импульсов и вторым обнуляющим входом четвертого счетчика импульсов, управляемый генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, R-входом второго RS-триггера, и S-входом первого RS-триггера, второй элемент ИЛИ, входы которого соединены с соответствующими выходами дешифратора, а выход второго элемента ИЛИ связан с R-входом первого RS-триггера, причем выход первого элемента И связан с входом пятого счетчика импульсов, выходы дешифратора связаны с соответствующими входами генератора импульсов, а выход первого RS-триггера связан с входом третьего счетчика импульсов и первым входом четвертого счетчика импульсов. Устройство содержит последовательно соединенные третий элемент И, счетчик кратности (пакетов), реверсный счетчик, схема сравнения, второй элемент НЕ, а также третий элемент ИЛИ выход которого соединен с установочным входом реверсного счетчика, третий RS-триггер вход которого соединен с третьим элементом ИЛИ и выходом счетчика кратности, причем выход третьего элемента И соединен первым входом первого элемента И и с установочным входом реверсного счетчика, выход переполнения счетчика кратности пакетов соединен с входом разрешения сравнения схемы сравнения, R-входом второго RS-триггера и S-входом первого RS-триггера, прямой выход третий RS-триггера соединен с вторым входом третьего элемента И, входы третьего элемента ИЛИ соединены с выходами «Больше» и «Меньше или равно» схемы сравнения, вход которой подключен к выходу реверсного счетчика, выход «Больше» схемы сравнения соединен с входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом пятого счетчика импульсов, а выход «Меньше или равно» с первым входом пятого счетчика импульсов. (Патент РФ №61490, МПК Н04В 7/00, опубл. 27.02.2007 г.)A device is known for modeling a communication system comprising a fourth pulse counter with a zeroing input, a first OR element, a second RS trigger, a second pulse counter and an indication unit, a random pulse stream generator connected in series, a NOT element, a first AND element, and a fifth pulse counter connected in series , the first shift register, the second shift register, the decoder, as well as the first RS-trigger, the first pulse counter, the output of which is connected to the second input of the display unit, t the second pulse counter, the output of which is connected to the third input of the display unit, the second element And, the inputs of which are connected to the outputs of the fifth pulse counter, and the output of the second element And is connected to the second input of the first OR element, the input of the first pulse counter and the second zeroing input of the fourth pulse counter , a controlled pulse generator, the output of which is connected to the first input of the first AND element, the R-input of the second RS-trigger, and the S-input of the first RS-trigger, the second OR element, whose inputs are connected to the corresponding the outputs of the decoder, and the output of the second OR element is connected to the R-input of the first RS-trigger, and the output of the first AND element is connected to the input of the fifth pulse counter, the outputs of the decoder are connected to the corresponding inputs of the pulse generator, and the output of the first RS-trigger is connected to the input of the third counter pulses and the first input of the fourth pulse counter. The device contains a third AND element connected in series, a counter of multiplicity (packets), a reverse counter, a comparison circuit, a second NOT element, and a third OR element whose output is connected to the installation input of the reverse counter, the third RS-trigger of which is connected to the third OR element, and the output of the counter of multiplicity, and the output of the third element And is connected to the first input of the first element And and with the installation input of the reverse counter, the overflow output of the counter of the multiplicity of packets is connected to the input permission ia comparison circuit, the R-input of the second RS-flip-flop and the S-input of the first RS-flip-flop, the direct output of the third RS-flip-flop is connected to the second input of the third AND element, the inputs of the third OR element are connected to the outputs “More” or “Less than or equal to” comparison circuit, the input of which is connected to the output of the reverse counter, the output "More" of the comparison circuit is connected to the input of the second element NOT, the output of which is connected to the second input of the fifth pulse counter, and the output is "Less than or equal to" with the first input of the fifth pulse counter. (RF patent No. 61490, IPC Н04В 7/00, publ. February 27, 2007)

Известно устройство для моделирования системы связи, содержащее генератор импульсов, счетчики импульсов, генераторы случайного потока импульсов помех, элементы НЕ, элементы И, блок управления, блоки сравнения длительности импульсов, элемент ИЛИ и блок индикации. Индицируется общее число сообщений, подлежащих передаче, число сообщений, поступивших в каждый из каналов в режиме выбора лучшего из них, число сообщений, переданных каждым из каналов в этом режиме, и число сообщений, переданных системой в режиме дублирования каналов. (Патент РФ №2352990, МПК G06N 1/00, G06F 19/00, опубл. 20.04.2009 г.)A device for simulating a communication system containing a pulse generator, pulse counters, random pulse generator of interference pulses, NOT elements, AND elements, a control unit, pulse duration comparison units, an OR element and an indication unit is known. The total number of messages to be transmitted, the number of messages received by each channel in the mode of selecting the best one, the number of messages transmitted by each channel in this mode, and the number of messages transmitted by the system in the channel duplication mode are displayed. (RF patent No. 2352990, IPC G06N 1/00, G06F 19/00, published on 04/20/2009)

Известна система моделирования процессов обеспечения технической готовности сетей связи при технической эксплуатации. Система содержит устройство ввода-вывода и визуализации информации, устройство формирования граф-модели принципиальной схемы, устройство формирования матриц связности основных и резервных элементов, устройство задания и хранения информации о принципиальной схеме, устройство управления, устройство моделирования эксплуатационных отказов, устройство моделирования аварийных повреждений, устройство моделирования сбоев программных средств, устройство моделирования эксплуатации сети связи, устройство моделирования эксплуатации средств связи, решающее устройство, устройство хранения информации о резервных линиях и каналах связи. (Патент РФ №2336566, МПК G06N 1/00, опубл. 20.10.2008 г. - прототип).A known system for modeling processes to ensure the technical readiness of communication networks during technical operation. The system contains an input / output and information visualization device, a device for generating a graph model of a circuit diagram, a device for generating connectivity matrices of the main and backup elements, a device for specifying and storing information about a circuit diagram, a control device, a device for simulating operational failures, a device for modeling emergency failures, a device simulation of software failures, communication network operation simulation device, media operation modeling device communication TV, a decisive device, a device for storing information about backup lines and communication channels. (RF patent No. 2336566, IPC G06N 1/00, publ. 10/20/2008 - prototype).

Недостатками известных устройств является то, что известные устройства, осуществляющие моделирование, создание и анализ сетей:The disadvantages of the known devices is that the known devices for modeling, creating and analyzing networks:

- используют лишь отдельные модели, которых в принципе недостаточно для комплексного решения проблем разработки масштабных сетей, какими являются корпоративные функционально-ориентированные сети;- use only separate models, which in principle are not enough for a comprehensive solution to the problems of developing large-scale networks, which are corporate functionally-oriented networks;

- имеющиеся средства не могут наиболее полно и адекватно учитывать параметры и характеристики таких сетей и решать задачи, возникающие при их разработки;- the available tools cannot most fully and adequately take into account the parameters and characteristics of such networks and solve the problems that arise during their development;

- устройства применимы только для калибровки отдельных составляющих сетей (калибраторы мониторов, джойстиков, анализаторы электрических цепей и т.д.) и не позволяют проводить калибровку моделей сетевых элементов и их согласование при организации взаимодействия;- devices are applicable only for calibration of individual components of networks (calibrators of monitors, joysticks, analyzers of electrical circuits, etc.) and do not allow calibration of models of network elements and their coordination when organizing interaction;

- устройства не позволяют моделировать связи сетевых элементов и наглядно осуществлять организацию взаимодействия моделей.- devices do not allow simulating the relationships of network elements and clearly organize the interaction of models.

Следовательно, в настоящее время существует необходимость в разработке программно-аппаратного устройства, обеспечивающего возможность наглядно осуществлять организацию взаимодействия моделей элементов сетей и их согласование, т.е. устройства, с помощью которого можно моделировать связи моделей элементов сетей.Therefore, at present, there is a need to develop a hardware-software device that provides the ability to visually organize the interaction of models of network elements and their coordination, i.e. devices with which you can simulate the connection models of network elements.

Техническая задача, на решение которой направлена предложенная полезная модель, состоит в сокращении времени на моделирование сетей, улучшение их технических характеристик и повышение эффективности использования устройства за счет сокращения сроков на разработку и реализацию сетей.The technical problem, which the proposed utility model is aimed at, is to reduce the time for modeling networks, improve their technical characteristics and increase the efficiency of use of the device by reducing the time for the development and implementation of networks.

Поставленная техническая задача решается тем, что, устройство моделирования связей сетевых элементов содержит модуль ввода данных, связанный с модулем анализа входных данных, включающим базу данных задач разработки сетей и блок структуризации данных, вход которого связан с выходом модуля ввода данных, модуль калибровки, содержащий блок управления калибровкой, блок баз данных моделей, блок баз данных параметров сетей, устройства индикации прохождения сигналов связи, блок организации взаимодействия моделей, при этом вход блока управления калибровкой связан выходом блока структуризации данных модуля анализа входных данных, а выход блока управления калибровкой соединен с входом устройств индикации прохождения сигналов, выходы устройств индикации соединены с входом блока организации взаимодействия моделей, выход которого соединен с входом блока управления калибровкой и входом каждого из устройств индикации прохождения сигналов, модуль анализа взаимодействия моделей, содержащий блок вычислений, вход которого соединен с выходом блока организации взаимодействия моделей модуля калибровки, блок базы данных сетевых стандартов и нормативно-справочной информации и блок разработчика сети, соединенные с входом блока вычислений, блок анализа результатов, вход которого связан с выходом блока вычислений, а выход соединен с входом модуля вывода данных.The stated technical problem is solved in that the device for modeling the connections of network elements contains a data input module associated with the input data analysis module, including a database of network development tasks and a data structuring unit, the input of which is connected to the output of the data input module, a calibration module containing a block calibration control, model database block, network parameter database block, communication signal transmission indication device, model interaction organization block, while the input of the block is controlled I am connected by calibration with the output of the data structuring unit of the input data analysis module, and the output of the calibration control unit is connected to the input of the signal transmission indicating devices, the outputs of the indicating devices are connected to the input of the model interaction organization unit, the output of which is connected to the input of the calibration control unit and the input of each of the indication devices the passage of signals, a module for analyzing the interaction of models containing a computing unit, the input of which is connected to the output of the unit for organizing the interaction of mode s calibration module unit database of network standards and reference data block and the developer network connected to the input of the calculation unit, the results of analysis, the input of which is connected to the output calculation unit, and an output connected to an input module output.

Технический результат, достижение которого обеспечивается реализацией всей совокупности существенных признаков устройства, состоит в сокращении времени на моделирование сетей, повышение точности и надежности моделируемых сетей и улучшение их технических характеристик.The technical result, the achievement of which is ensured by the implementation of the entire set of essential features of the device, consists in reducing the time for modeling networks, increasing the accuracy and reliability of simulated networks and improving their technical characteristics.

Предложенное новое устройство в отличие от известных аппаратно-программных устройств и систем, позволяет:The proposed new device, unlike the known hardware-software devices and systems, allows you to:

- моделировать связи сетевых элементов и проводить анализ альтернативных технических решений;- simulate the connections of network elements and analyze alternative technical solutions;

- осуществлять организацию взаимодействия моделей элементов сетей, учитывая параметры и критерии оптимизации сетей, а также их взаимовлияние;- organize the interaction of models of network elements, taking into account the parameters and criteria for optimizing networks, as well as their mutual influence;

- анализировать модели сетевых элементов;- analyze network element models;

- обеспечивать многоуровневое моделирование при адекватном отображении заданных свойств сети;- provide multi-level modeling with adequate display of the specified network properties;

- устанавливать связи и проводить калибровку разнотипных моделей элементов сетей;- establish communications and calibrate heterogeneous models of network elements;

- интегрировать модели в зависимости от конкретной ситуации для поэтапного совершенствования модели всей сети и расчета необходимых параметров и сетевых характеристик;- integrate models depending on the specific situation for the phased improvement of the model of the entire network and the calculation of the necessary parameters and network characteristics;

- обеспечивать возможность пополнения, совершенствования и обновления моделей;- provide the ability to replenish, improve and update models;

- обеспечивать наглядную визуализацию связей моделей сетевых элементов;- provide a visual visualization of the relationships of models of network elements;

- применимо для разработки широкого спектра сетей- applicable for the development of a wide range of networks

Сущность полезной модели поясняется рисунком, где на фиг.1 представлена блок-схема заявляемого устройства.The essence of the utility model is illustrated in the figure, where figure 1 shows a block diagram of the inventive device.

На фиг 1. указаны следующие позиции элементов блок-схемы:In Fig 1. shows the following positions of the elements of the flowchart:

1 - модуль ввода данных;1 - data input module;

2 - модуль анализа входных данных;2 - input analysis module;

3 - модуль калибровки;3 - calibration module;

4 - модуль анализа взаимодействия моделей элементов сети;4 - module for analyzing the interaction of models of network elements;

5 - модуль вывода данных.5 - data output module.

6 - блок структуризации данных;6 - block structuring data;

7 - блок управления калибровкой;7 - calibration control unit;

8 - блок организации взаимодействия моделей элементов сетей;8 - unit for organizing the interaction of models of network elements;

9 - блок вычислений;9 - block computing;

10 - блок анализа результатов.10 - block analysis of the results.

11 - блок базы данных задач разработки сетей;11 - block database tasks network development;

12 - блок базы данных моделей элементов сетей;12 - block database models of network elements;

13 - блок базы данных параметров сети;13 - block database network parameters;

14 - блок базы данных разработчика сети;14 - block database developer network;

15 - блок базы данных сетевых стандартов и нормативно-справочной информации.15 is a block database of network standards and reference information.

16 - устройства индикации прохождения сигналов: M1,…, Mi,…, М4416 - signal transmission indication devices: M1, ..., Mi, ..., M44

Устройство моделирования связей сетевых элементов на основе иерархического комплекса многоуровневого представления корпоративных функционально-ориентированных сетей содержит связанные каналами связи модуль 1 ввода данных, модуль 2 анализа входных данных, модулем 3 калибровки, модуль 4 анализа взаимодействия моделей элементов сети, модуль 5 вывода данных выход.A device for modeling links of network elements based on a hierarchical complex of multi-level representations of corporate functionally-oriented networks contains communication channels: data input module 1, input data analysis module 2, calibration module 3, module 4 for analyzing the interaction of network element models, output data output module 5.

Модуль 1 ввода данных реализован в виде интерфейса пользователя. Модуль 1 ввода данных осуществляет проблемно-ориентированную коммуникацию между разработчиком сети и устройством моделирования связей сетевых элементов на основе иерархического комплекса многоуровневого представления корпоративных (функционально-ориентированных сетей. Сигналы с выхода модуля 1 ввода данных поступают на вход модуля 2 анализа входных данных, а именно на вход блока 6 структуризации данных.Data input module 1 is implemented as a user interface. Data input module 1 carries out a problem-oriented communication between the network designer and the network element communications modeling device based on a hierarchical complex of multi-level representation of corporate (functionally oriented networks. The signals from the output of the data input module 1 are fed to the input of the input data analysis module 2, namely input block 6 structuring data.

Модуль 2 анализа входных данных. Функциональное назначение модуля - сформировать структуру данных. Модуль 2 включает: блок 6 структуризации данных и блок 11 базы данных задач разработки. Ввод данных и выбор задачи, необходимой для разработки сети осуществляется по запросу пользователя. Состав используемых входных данных может варьироваться от задачи к задаче.Module 2 input analysis. The functional purpose of the module is to form a data structure. Module 2 includes: block 6 data structuring and block 11 database development tasks. Data entry and selection of the task necessary for the development of the network is carried out at the request of the user. The composition of the input data used may vary from task to task.

При обобщенном априорном описании задач разработки сетей требуется наличия статистики (апостериорной информации). Эти сведения систематизированы и представлены в блоке 11 в виде база данных задач разработки. В блоке 11 осуществляется выбор соответствующих задач, возникающих при разработке сетей.A generalized a priori description of network development tasks requires the availability of statistics (posterior information). This information is systematized and presented in block 11 in the form of a database of development tasks. In block 11, the selection of the corresponding tasks arising in the development of networks.

В блоке 6 структуризации данных сигналы с информацией, поступающие по каналам связи из модуля 1 ввода данных обрабатываются, полученная информация и информация, содержащаяся в блоке 11 базы данных задач разработки, структурируется в виде таблицы, где столбцы представляют собой вводимые пользователем параметры, а строки характеризуют соответствующие задачи разработки, использующие эти параметры.In block 6 of data structuring, signals with information coming through communication channels from data input module 1 are processed, the received information and information contained in block 11 of the development task database is structured in the form of a table, where the columns are user-entered parameters, and the lines characterize relevant development tasks using these parameters.

Результаты обработки из модуля 2 анализа входных данных в виде сигналов по каналам связи передаются на вход модуля 3 калибровки.The processing results from the input analysis analysis module 2 in the form of signals via communication channels are transmitted to the input of the calibration module 3.

Модуль 3 калибровки предназначен для установки связи между входными и выходными параметрами сети и организации взаимодействия моделей элементов сетей. Модуль 3 включает: блок 7 управления калибровкой; блок 8 организации взаимодействия моделей; устройства 16 индикации прохождения сигнала; блок 12 базы данных моделей, входящих в состав иерархического моделирующего комплекса многоуровневого представления корпоративных функционально-ориентированных сетей и блок 13 базы данных параметров сетей.Calibration module 3 is designed to establish communication between the input and output parameters of the network and organize the interaction of models of network elements. Module 3 includes: a calibration control unit 7; block 8 organization of the interaction of models; signal passing indication devices 16; block 12 of the database of models included in the hierarchical modeling complex of a multilevel representation of corporate functionally oriented networks; and block 13 of the database of network parameters.

Блок 7 управления калибровкой реализует процесс управления калибровкой моделей на базе моделей иерархического комплекса многоуровневого представления корпоративных функционально-ориентированных сетей.The calibration control unit 7 implements the process of model calibration management based on models of a hierarchical complex of multi-level representation of corporate function-oriented networks.

Блок 8 организации взаимодействия моделей реализует процессы организации взаимодействия моделей сетевых элементов на основе обработки имеющейся информации, которая поступает по каналам связи из устройств 16 индикации сигналов и блоков 12 и 13 баз данных модуля 3 калибровки. В блоке 8 проводится редукция размерности пространства признаков, которая обеспечивала бы приемлемое сетевое решение. Также осуществляется анализ характеристик моделей, их анализ и согласование в процессе решения каждой конкретной задачи при моделировании или разработке сети.Block 8 of the organization of interaction of models implements the processes of organization of interaction of models of network elements based on the processing of available information that comes through communication channels from signal indicating devices 16 and database blocks 12 and 13 of calibration module 3. In block 8, the dimension of the feature space dimension is reduced, which would provide an acceptable network solution. Also, the analysis of the characteristics of the models, their analysis and coordination in the process of solving each specific problem when modeling or developing a network is carried out.

Устройства 16 индикации прохождения сигнала имитируют модели сетевых элементов. Каждое устройство Mi соответствует основной модели для расчета критериев оптимизации сетей по каждому уровню иерархии сети.Signal flow indication devices 16 simulate network element models. Each Mi device corresponds to the main model for calculating network optimization criteria for each level of the network hierarchy.

В блоках 12 и 13 представлены модели элементов и параметры корпоративных функционально-ориентированных сетей соответственно, включенные в состав моделирующего комплекса, характерные для конкретного уровня сетевой иерархии. Каждая модель и каждый параметр содержат свой вектор признаков. В вектор признаков моделей входят: номер уровня модели OSI и номер самой модели, принадлежность соответствующим уровням и определенному классу задач разработки сетей; время расчета, входные и выходные параметры. В вектор признаков входят: единицы измерения параметра; форма представления; номер модели, где этот параметр является выходным; номера моделей, где этот параметр является входным и принадлежность соответствующим уровням иерархии сети; номер уровня модели OSI.Blocks 12 and 13 present element models and parameters of corporate functionally oriented networks, respectively, included in the modeling complex, which are characteristic for a particular level of the network hierarchy. Each model and each parameter contains its own feature vector. The vector of model attributes includes: OSI model level number and model number, belonging to the corresponding levels and a specific class of network development tasks; calculation time, input and output parameters. The vector of signs includes: units of measurement of the parameter; presentation form; model number where this parameter is the output; model numbers where this parameter is input and belonging to the corresponding levels of the network hierarchy; OSI model level number.

Модуль 4 анализа взаимосвязей моделей предназначен для определения необходимых параметров сети при решении частных задач разработки и построение зависимости критериев оптимизации для каждого уровня иерархии.Module 4 for analyzing the relationships of models is designed to determine the necessary network parameters when solving particular development problems and building dependence of optimization criteria for each level of the hierarchy.

Блок 9 вычислений на основе обработки имеющихся в блоке 12 БД моделей формируются значения сетевых параметров и характеристик, которые могут являться исходными данными для последующих расчетов сети в целом и каждого сетевого элемента в отдельности при моделировании.Block 9 of the calculation based on the processing of the models available in block 12 of the database, the values of network parameters and characteristics are formed, which can be the source data for subsequent calculations of the network as a whole and each network element separately during modeling.

Выход блока 9 вычислений соединен с выходом блока 10 анализа результатов каналами связи, по которым в него передается сигнал с информацией в ходе функционирования устройства. В блоке 10 после систематизации и анализа результатов выводится сообщение, включающее оценку полученных результатов и, в случае необходимости, рекомендации по их корректировке либо по корректировке исходной задачи разработки или моделирования сети.The output of the calculation unit 9 is connected to the output of the result analysis unit 10 by communication channels, through which a signal with information is transmitted to it during operation of the device. In block 10, after systematizing and analyzing the results, a message is displayed that includes an assessment of the results and, if necessary, recommendations for their correction or for adjusting the initial task of developing or modeling the network.

В блоке 15 базы данных сетевых стандартов и нормативно-справочной информации формируется база данных справочной информации по разрабатываемым сетям. В блоке 14 базы данных разработчика сети формируется база данных сетевые решения и имеющиеся наработки в данной области.In block 15 of the database of network standards and reference information, a database of reference information on the developed networks is formed. In block 14 of the database of the network developer, a database of network solutions and existing developments in this area is formed.

Модуль 5 вывода данных реализован также как и модуль ввода данных - в виде интерфейса пользователя. Модуль визуализирует выходную информацию для пользователя.The data output module 5 is implemented as well as the data input module - in the form of a user interface. The module visualizes the output information for the user.

Устройство моделирования связей сетевых элементов на основе иерархического комплекса многоуровневого представления корпоративных функционально-ориентированных сетей работает следующим образом.A device for modeling the relationships of network elements based on a hierarchical complex of multi-level representation of corporate functionally oriented networks works as follows.

Вводимые пользователем данные, например какой-либо параметр или множество параметров сети, с помощью проблемно-ориентированного интерфейса поступают в модуль 1 ввода данных.The data entered by the user, for example, any parameter or a plurality of network parameters, are supplied to the data input module 1 by means of a problem-oriented interface.

Далее сигнал с вводимыми данными по каналу связи поступает в модуль 2 анализа данных, а именно в блок 6 структуризации, в этот же блок 6 поступает сигнал с информацией с выхода блока 11 баз данных задач разработки. В модуле 2 происходит анализ вводимых пользователем данных и имеющейся в БД информации. По вводимым параметрам формируются данные с необходимыми задачами разработки сети, анализируется, достаточно ли для этого исходной информации, если нет, то эти данные запрашиваются у пользователя.Next, the signal with input data through the communication channel enters the data analysis module 2, namely, the structuring unit 6, the signal with information from the output of the development task database unit 11 is received in the same unit 6. Module 2 analyzes the data entered by the user and the information available in the database. According to the entered parameters, data with the necessary tasks of network development are generated, it is analyzed whether the source information is sufficient for this, if not, then this data is requested from the user.

Вся вводимая и содержащаяся в БД задач разработки информация в модуле 2 структурируется в виде таблицы, где столбцы представляют собой вводимые пользователем параметры, с разделением их на входные и выходные, а строки характеризуют соответствующие задачи разработки, использующие эти параметры.All the information entered and contained in the database of development tasks in module 2 is structured in the form of a table, where the columns are user-entered parameters, dividing them into input and output, and the lines characterize the corresponding development tasks using these parameters.

Из модуля 2 анализа входных данных сигнал с информацией поступает в модуль 3 калибровки на вход блока 7 управления калибровкой. Модуль 3 калибровки реализует следующие функции: анализ структурированных данных, процесс управления калибровкой, организацию взаимодействия моделей сетевых элементов. Процесс управления калибровки состоит из следующих основных этапов:From the input data analysis module 2, the information signal is supplied to the calibration module 3 to the input of the calibration control unit 7. Calibration module 3 implements the following functions: analysis of structured data, calibration control process, organization of interaction of network element models. The calibration management process consists of the following main steps:

- обращение к базе моделей и БД параметров;- appeal to the database of models and database parameters;

- выбор необходимых моделей;- selection of the necessary models;

- анализ векторов признаков моделей и признаков параметров;- analysis of vectors of signs of models and signs of parameters;

- построение калибровочной зависимости и установление значения показателей входных параметров , при нахождении выходных для очередной модели (Mi) в процессе организации их взаимодействия.- building a calibration dependence and setting the values of the input parameters when finding a weekend for the next model (Mi) in the process of organizing their interaction.

Выбор моделей и параметров из соответствующих баз данных, входящих в модуль проводится в необходимом для решения конкретных задач порядке.The selection of models and parameters from the corresponding databases included in the module is carried out in the order necessary for solving specific problems.

Калибровка моделей заключается в следующем. Имеется множество параметров моделей элементов сети величины которых необходимо установить, но по ряду обстоятельств (длительность вычислений, отсутствие информации) этого сделать нельзя. Однако, можно определить другие величины , которые связаны с искомыми. Калибровка состоит в установлении связи между и . Необходимо построить калибровочную зависимость и установить значения показателей входных параметров при нахождении выходных для конкретных моделей в процессе их согласования при решении соответствующих задач разработки.Model calibration is as follows. There are many options for network element models. the values of which must be established, but for a number of circumstances (duration of calculations, lack of information) this cannot be done. However, other quantities can be determined. that are related to the search. Calibration consists in establishing a connection between and . It is necessary to build a calibration dependence and set the values of the input parameters when finding a weekend for specific models in the process of their coordination in solving the corresponding development problems.

Сигнал с данными поступает с выхода блока 7 управления калибровкой в на входы устройств 16 индикации сигналов и в соответствующих блоков 12 и 13 баз данных моделей и параметров сети. Устройства 16 индикации прохождения сигнала имитируют модели сетевых элементов. Каждое устройство Mi соответствует основной модели из блока 12 баз данных моделей. На вход устройств 16 индикации поступают сигналы, соответствующие введенным пользователем параметрам и, являющиеся входными для каждой конкретной модели (или моделей). При первом прохождении сигналов из блока 7 управления калибровкой (сигналы начальной активации устройств) активируются все устройства 16 индикации, и все сигналы, проходящие через устройства 16 индикации поступают на вход блока 8 организации взаимодействия моделей. Блок 7 управления калибровкой задает обращение к блоку 12 базы данных моделей и блоку 13 базы данных параметров, в результате чего происходит выбор необходимых моделей на основе имеющихся структурированных данных. Сигнал с этой же информацией также поступает на вход блока 8 организации взаимодействия моделей. Таким образом, структурированные данные (одна часть) из блока 7 управления калибровкой поступают на вход устройств 16 индикации, другая часть структурированных данных предназначена для выбора соответствующих моделей и параметров из баз данных. Сигнал с информацией вновь поступает в блок 7 управления калибровкой. При повторном прохождении сигналов через устройства 16 индикации, активируются только те устройства, которые соответствуют выбранных моделям. Полученные данные поступают на вход блока 8 организации взаимодействия моделей и выполняется согласование и организация взаимодействия выбранных моделей. Блок 8 организации взаимодействия моделей реализует:The data signal comes from the output of the calibration control unit 7 to the inputs of the signal indicating devices 16 and to the corresponding blocks 12 and 13 of the database of models and network parameters. Signal flow indication devices 16 simulate network element models. Each Mi device corresponds to the main model from a block of 12 model databases. The input of the display devices 16 receives signals corresponding to the parameters entered by the user and which are input for each specific model (or models). During the first passage of signals from the calibration control unit 7 (initial device activation signals), all display devices 16 are activated, and all signals passing through the display devices 16 are input to the unit for organizing the interaction of models. The calibration control unit 7 sets an appeal to the model database unit 12 and the parameter database unit 13, as a result of which the necessary models are selected based on the available structured data. A signal with the same information also enters the input of block 8 of the organization of interaction of models. Thus, the structured data (one part) from the calibration control unit 7 is fed to the input of the display devices 16, the other part of the structured data is intended to select the appropriate models and parameters from the databases. The information signal again enters the calibration control unit 7. With the repeated passage of signals through the display device 16, only those devices that correspond to the selected models are activated. The obtained data is fed to the input of block 8 of the organization of interaction of models and coordination and organization of interaction of the selected models is performed. Block 8 of the organization of interaction of models implements:

1) анализ моделей, т.е. определение входных и выходных параметров, выбор параметров из БД параметров и выбор моделей из БД моделей;1) analysis of models, i.e. determination of input and output parameters, selection of parameters from the parameter database and selection of models from the model database;

2) получение сигналов от устройств индикации;2) receiving signals from indicating devices;

3) анализ полученной информации из БД;3) analysis of the information received from the database;

4) согласование информации, полученной из БД и от устройств индикации;4) coordination of information received from the database and from display devices;

5) установка и согласование входных и выходных параметров моделей, при этом анализируются вектора признаков параметров и вектора признаков моделей;5) setting and matching the input and output parameters of the models, while analyzing the vector signs of the parameters and the vector of signs of the models;

6) преодоление количественной дисбалансировки имеющихся входных данных для устройства индикации сигналов (Mi);6) overcoming the quantitative imbalance of the available input data for the signal indicating device (Mi);

- переход к их определению через другие Mi,- the transition to their definition through other Mi,

- согласование моделей путем введения расчетных констант, т.е. ввод- coordination of models by introducing calculation constants, i.e. input

const1=0 и const2=1, замена этими константами недостающих в модели входных параметров в соответствии с анализом вычислительных действий и последующая корректировка данных;const1 = 0 and const2 = 1, replacing these constants with missing input parameters in the model in accordance with the analysis of computational actions and subsequent data correction;

7) согласование взаимодействия элементов сетей (включая проверку показателей калибровки) с помощью модифицированного метода регрессии на главные компоненты (PCR), который в наибольшей степени соответствует специфике решаемой задаче - моделированию связей элементов многоуровневых функционально-ориентированных сетевых архитектур.7) coordination of the interaction of network elements (including verification of calibration indicators) using the modified method of regression on the main components (PCR), which is most consistent with the specifics of the problem being solved - modeling the relationships of the elements of multilevel functionally oriented network architectures.

Устройства 16 индикации прохождения сигналов формируют данные, которые дают наглядное представление того, какие заданные пользователем параметры используются в каких моделях (для решения конкретной задачи разработки сети); какие модели сетевых элементов при этом задействованы; через какие параметры устанавливаются связи между моделями сетевых элементов; как осуществляется взаимовлияние и взаимозависимость этих параметров. В случае если невозможно установить связь между моделями сетевых элементов, то из блока 7 управления калибровкой будет передан сигнал, который вызовет частичную активацию (хорошо визуализируемую) соответствующих моделей.Signal flow indication devices 16 generate data that gives a visual representation of which user-defined parameters are used in which models (to solve a specific network development problem); what models of network elements are involved; what parameters are used to establish connections between models of network elements; how is the mutual influence and interdependence of these parameters. If it is impossible to establish a connection between the models of network elements, then a signal will be transmitted from the calibration control unit 7, which will cause partial activation (well visualized) of the corresponding models.

Из модуля 3 калибровки сигнал с информация по каналам связи поступает в модуль 4 анализа взаимодействия моделей сетевых элементов, где по данным, введенным пользователем, осуществляется расчет выходных параметров сети и анализ полученных результатов.From calibration module 3, a signal with information through communication channels enters module 4 for analyzing the interaction of models of network elements, where according to the data entered by the user, the network output parameters are calculated and the results obtained are analyzed.

Все расчеты проводятся в блоке 9 вычислений. На вход этого же блока 9 поступают сигналы с данными, введенными пользователем, а также дополнительные необходимые для расчетов данные из блока 15 базы данных сетевых стандартов и нормативно справочной информации и блока 14 базы данных разработчика сети. Полученные расчетные данные поступают в блок 10 анализа результатов, в этот же блок поступают данные из блока 8 организации взаимодействия моделей модуля 3 калибровки. По выбранным и согласованным моделям в блоке 9 вычислений проводится расчет необходимых выходных параметров.All calculations are carried out in block 9 calculations. The input of the same block 9 receives signals with data entered by the user, as well as additional data necessary for calculations from block 15 of the network standards database and regulatory reference information and block 14 of the network developer database. The obtained calculated data is received in block 10 of the analysis of results, the same block receives data from block 8 of the organization of interaction of models of module 3 calibration. For the selected and agreed models, in block 9 of the calculation, the necessary output parameters are calculated.

Блок 4 анализирует информацию следующим образом:Block 4 analyzes the information as follows:

- если все модели согласованы, осуществлена организация их взаимодействия, рассчитаны все необходимые выходные параметры на основе введенных пользователем данных, то связи сетевых моделей элементов установлены (сигналы проходят через все задействованные устройства индикации) и полученные результаты вычислений передаются блок 14 базы данных разработчика сети;- if all the models are consistent, their interaction is organized, all the necessary output parameters are calculated based on the data entered by the user, then the connections of the network element models are established (signals pass through all the involved indicating devices) and the obtained calculation results are transmitted to the network developer database block 14;

- если не удалось согласовать модели, организовать их взаимодействие (отсутствие сигнала) и выполнить необходимые расчеты, то связи сетевых моделей элементов не установлены и информация не передается блок 14 базы данных разработчика сети.- if it was not possible to coordinate the models, organize their interaction (lack of a signal) and perform the necessary calculations, then the connections of the network models of the elements were not established and the information is not transmitted to the network developer database block 14.

Далее сигнал с информацией по каналам связи передается в модуль 5 вывода данных, где формируется сообщение, содержащее оценку полученных результатов. С учетом того, что разработчикам более удобно представлять сеть в виде графа, который позволяет наглядно увидеть связи элементов, а методы теории графов - проводить оптимизацию, при установлении связей моделей элементов сети выходная информация представляется в виде ориентированного графа связей моделей элементов. Множество вершин графа соответствует моделям сетевых элементов, множество дуг содержит управляющие и информационные связи. Управляющие дуги указывают необходимое направление от одной вершины к другой, информационные связи включают множество параметров сети. В противном в случае формируется информация о том, какие модели элементов и по каким параметрам не удалось согласовать, и рекомендации по корректировке вводимых параметров, либо по корректировке исходной задачи, т.е. пользователю направляется запрос данных, которые затем поступают в модуль 1 ввода данных.Next, a signal with information through communication channels is transmitted to the data output module 5, where a message is generated containing an assessment of the results. Given the fact that it is more convenient for developers to present the network in the form of a graph that allows you to visually see the relationships of the elements, and graph theory methods to optimize, when establishing the relationships of the models of network elements, the output information is presented in the form of an oriented graph of the relationships of the element models. Many vertices of the graph correspond to models of network elements, many arcs contain control and information links. The control arcs indicate the necessary direction from one vertex to another, information links include many network parameters. Otherwise, in the case, information is generated about which element models and for what parameters could not be agreed upon, and recommendations for adjusting the input parameters, or for adjusting the original task, i.e. the user is sent a request for data, which then enters the data input unit 1.

Предложенное новое устройство обладает такими отличительными особенностями, какThe proposed new device has such distinctive features as

1) адекватность - правильность отображения заданных свойств сети при в процессе моделировании связи сетевых элементов;1) adequacy - the correctness of the display of the set properties of the network during the simulation of communication of network elements;

2) модульность - соответствие структурным составляющим сети;2) modularity - compliance with the structural components of the network;

3) сопоставимость результатов моделирования в пространстве и времени;3) comparability of simulation results in space and time;

4) корректность работы;4) correct operation;

5) математическая и алгоритмическая ясность и простота;5) mathematical and algorithmic clarity and simplicity;

6) надежность - получения достоверных результатов моделирования;6) reliability - obtaining reliable simulation results;

7) точность - оценивается степенью совпадения значений выходных параметров реальной сети и значений тех же параметров, смоделированных и рассчитанных с помощью предлагаемого устройства;7) accuracy - is estimated by the degree of coincidence of the values of the output parameters of the real network and the values of the same parameters modeled and calculated using the proposed device;

8) эффективная и экономичная программно-аппаратная реализация устройства;8) effective and economical hardware and software implementation of the device;

9) наглядность - удобное визуальное восприятие процесса моделирования связей элементов сетей.9) visibility - a convenient visual perception of the process of modeling the relationships of network elements.

Использование данного устройства во многом определяет течение и конечный результат при моделировании, исследовании, разработки и анализе корпоративных функционально-ориентированных сетей, позволяя наиболее полно и эффективно учитывать сетевые параметры и характеристики, обеспечивая необходимую производительность, надежность, расширяемость, масштабируемость, прозрачность, поддержку разных видов трафика, управляемость и совместимость сети (критерии оптимизации).The use of this device largely determines the course and the final result when modeling, researching, developing and analyzing corporate functionally oriented networks, allowing for the most fully and efficiently taking into account network parameters and characteristics, providing the necessary performance, reliability, extensibility, scalability, transparency, support for various types traffic, controllability and network compatibility (optimization criteria).

Claims (1)

Устройство моделирования связей сетевых элементов, содержащее модуль ввода данных, связанный с модулем анализа входных данных, включающим базу данных задач разработки сетей и блок структуризации данных, вход которого связан с выходом модуля ввода данных, модуль калибровки, содержащий блок управления калибровкой, блок баз данных моделей, блок баз данных параметров сетей, устройства индикации прохождения сигналов связи, блок организации взаимодействия моделей, при этом вход блока управления калибровкой связан выходом блока структуризации данных модуля анализа входных данных, а выход блока управления калибровкой соединен с входом устройств индикации прохождения сигналов, выходы устройств индикации соединены с входом блока организации взаимодействия моделей, выход которого соединен с входом блока управления калибровкой и входом каждого из устройств индикации прохождения сигналов, модуль анализа взаимодействия моделей, содержащий блок вычислений, вход которого соединен с выходом блока организации взаимодействия моделей модуля калибровки, блок базы данных сетевых стандартов и нормативно-справочной информации и блок разработчика сети соответственно, соединенные с входом блока вычислений, блок анализа результатов, вход которого связан с выходом блока вычислений, а выход соединен с входом модуля вывода данных.

A device for modeling network element connections, comprising a data input module associated with an input data analysis module including a database of network development tasks and a data structuring unit, the input of which is connected to the output of a data input module, a calibration module containing a calibration control unit, a model database block , a block of databases of network parameters, a device for indicating the passage of communication signals, a block for organizing the interaction of models, while the input of the calibration control block is connected by the output of the structure the data of the input analysis analysis module, and the output of the calibration control unit is connected to the input of the signal transmission display devices, the outputs of the display devices are connected to the input of the model interaction organization block, the output of which is connected to the input of the calibration control unit and the input of each of the signal transmission display devices, analysis module model interaction, containing a computing unit, the input of which is connected to the output of the unit for organizing the interaction of models of the calibration module, a network database unit with standards and reference information and the network developer unit, respectively, connected to the input of the calculation unit, the result analysis unit, the input of which is connected to the output of the calculation unit, and the output is connected to the input of the data output module.