Analiz veroyatnosti svyaznosti telekommunikatsionnoy seti na osnove matritsy nezavisimykh sobytiy

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Представлен подход к анализу вероятности связности телекоммуникационной сети как показателя ее надежности и живучести. Используется стандартная форма перехода к замещению, получаемая модифицированным методом многопеременной инверсии (multiple-variable-inversion), рассматривающим события несвязности исходной сети. Врезультате устраняется необходимость повторения процедур анализа элементов на уникальность в отдельных слагаемых функции связности, что приводит к снижению вычислительной сложности даже по сравнению с методом двудольных графов при условии абсолютной надежности вершин и использовании в качестве простых конструкций сечений. На примерах мостикового графа и магистральной сети юга России продемонстрированы возможности предложенного подхода.

References

  1. Филин Б.П. Методы анализа структурной надежности сетей связи. М.: Радио и связь, 1988. 208 с.
  2. Филин Б.П. Об аналитическом методе приближенного вычисления надежности сложных систем // А и Т. 1982. № 11. C. 159-170.
  3. Chaturvedi S.K. Network Reliability Measures and Evaluation. Scrivener Publishing LLC. 2016. 237 p.
  4. Нетес В.А. Выбор показателей надежности сетей доступа // Первая миля. 2019. № 8. С. 52-55. https://doi.org/10.22184/2070-8963.2019.85.8.52.55
  5. ГОСТ Р 27.102-2021. Надежность в технике. Надежность объекта. Термины и определения. Введ. 2022-01-01. 46 с.
  6. IEC 60050-192:2019. International electrotechnical vocabulary. Part 192: Dependability.
  7. https://electropedia.org/iev/iev.nsf/index?openform&part=192
  8. ГОСТ 27.002-2015. Надежность в технике. Термины и определения. Введ. 201703-01. 16 с.
  9. ГОСТ Р 27.101-2021. Надежность в технике. Надежность выполнения задания и управление непрерывностью деятельности. Термины и определения. Введ. 202201-01. 28 с.
  10. Нетес В.А. Новый международный терминологический стандарт по надежности // Надежность. 2016. № 3. С. 54-58. https://doi.org/10.21683/1729-2646-2016-16-3-54-58
  11. ГОСТ Р 27.018-2021. Надежность в технике. Методы оценки и обеспечения надежности коммуникационной сети. Введ. 2021-10-08. 35 с.
  12. IEC 62673:2013. Methodology for communication network dependability assessment and assurance.
  13. ГОСТ Р 53111-2008. Устойчивость функционирования сети связи общего пользования. Требования и методы проверки. - Введ. 2008-12-18. М.: Стандартинформ, 2009. 16 с.
  14. IEC 61907:2009. Communication network dependability engineering.
  15. Дудник Б.Я., Овчаренко В.Ф., Орлов В.К. и др. Надежность и живучесть систем связи / Под ред. Дудника Б.Я. М.: Радио и связь, 1984.
  16. Нетес В.А. О нормативных требованиях к живучести сетей электросвязи // Вестник связи. 2023. № 1. С. 2-4.
  17. Батенков К.А. Анализ и синтез структур сетей связи методом перебора состояний // Вестн. СПб. ун-та. Сер. 10. Прикл. матем. Информ. Проц. упр., 18:3 (2022), 300-315. https://doi.org/10.21638/11701/spbu10.2022.301
  18. Рябинин И.А. Логико-вероятностные методы исследования надежности структурно-сложных систем / И.А. Рябинин, Г.Н. Черкесов. М.: Радио и связь, 1981.
  19. Батенков К.А., Батенков А.А. Анализ и синтез структур сетей связи по детерминированным показателям устойчивости // Труды СПИИРАН. 2018. № 3. С. 128-159.
  20. Анфёров М.А. Алгоритм поиска подкритических путей на сетевых графиках // Russ. Technol. J. 2023. No. 11(1). P. 60-69. https://doi.org/10.32362/2500-316X-2023-11-1-60-69
  21. Won J.-M., Karray F. Cumulative update of all-terminal reliability for faster feasibility decision // IEEE Trans. Reliability. 2010. V. 59. No. 3. P. 551-562.
  22. Rodionov A., Migov D., Rodionov O. Improvements in the efficiency of cumulative updating of all terminal network reliability // IEEE Trans. Reliability. 2012. V. 61. No. 2. P. 460-465.
  23. Martinez S.P., Calvino B.O., Rocco S.C.M. All-terminal reliability evaluation through a Monte Carlo simulation based on an MPI implementation // European Safety and Reliability Conference: Advances in Safety, Reliability and Risk Management (PSAM 2011/ESREL 2012). Helsinki, 2012. P. 1-6.
  24. Silva J., Gomes T., Tipper D., Martins L., Kounev V. An Effective Algorithm for Computing All-terminal Reliability Bounds // Networks. 2015. No. 66. P. 282-295. https://doi.org/10.1002/net.21634
  25. Davila-Frias A., Yodo N., Le T., Yadav O.P. A deep neural network and Bayesian method based framework for all-terminal network reliability estimation considering degradation // Reliability Engineering & System Safety, 229 (2023), 305-311. https://doi.org/10.1016/j.ress.2022.108881
  26. Li Sh., Wang J., He Sh. Connectivity probability evaluation of a large-scale highway bridge network using network decomposition // Reliability Engineering & System Safety, Volume 236, 2023. https://doi.org/10.1016/j.ress.2023.109191
  27. Alka A., Qomarudin M.N., Bilfaqih Yu. Network reliability analysis: matrixexponential approach // Reliability Engineering & System Safety, Volume 212, 2021. https://doi.org/10.1016/j.ress.2021.107591
  28. Yeh W.-Ch. A quick BAT for evaluating the reliability of binary-state networks // Reliability Engineering & System Safety, Volume 216, 2021. https://doi.org/10.1016/j.ress.2021.107917
  29. Родионов А.С. Можно ли добиться дальнейшего ускорения расчета характеристик связности случайного графа? // Проблемы информатики. 2022. № 4. С. 39-52. https://doi.org/10.24412/2073-0667-2022-4-39-52
  30. Abraham J.A. An improved algorithm for network reliability // IEEE Trans Reliab R-28 (1979), 58-61.
  31. Locks M.O. A minimizing algorithm for sum of disjoint products // IEEE Trans Reliab R-36 (1987), 445-453.
  32. Wilson J.M. An improved minimizing algorithm for sum of disjoint products // IEEE Trans Reliab 39 (1990), 42-45.
  33. Beichelt F., Spross L. An improved Abraham-method for generating disjoint sums // IEEE Trans Reliab R-36 (1987), 70-74.
  34. Beichelt F., Spross L. Comment on "An improved Abraham-method for generating disjoint sums" // IEEE Trans Reliab 38 (1989), 422-424.
  35. Heidtmann K.D. Smaller sums of disjoint products by subproduct inversion // IEEE Trans Reliab 38 (1989), 305-311.
  36. Gomes T., Craveirinha J. An alternative method for calculating the probability of an union of events, λμ13 - ESREL 2002, Eur Conference System Dependability Saf, Dec Making Risk Manageme, Lyon, France, Vol. 2, 19-21 March 2002, pp. 426-430.
  37. Батенков К.А. Точные и граничные оценки вероятностей связности сетей связи на основе метода полного перебора типовых состояний // Труды СПИИРАН. 2019. Т. 18. № 5. С. 1093-1118.
  38. Батенков А.А., Батенков К.А., Фокин А.Б. Вероятность связности телекоммуникационной сети на основе приведения нескольких событий несвязности к объединению независимых событий // Информационно-управляющие системы. 2021. № 6. C. 53-63. https://doi.org/10.31799/1684-8853-2021-6-53-63
  39. Батенков А.А., Батенков К.А., Фокин А.Б. Формирование сечений телекоммуникационных сетей для анализа их устойчивости с различными мерами связности // Информатика и автоматизация. 2021. № 2 (20). C. 371-406. https://doi.org/10.15622/ia.2021.20.2.5
  40. Батенков А.А., Батенков К.А., Фокин А.Б. Анализ вероятности связности телекоммуникационной сети на основе инверсий ее состояний // Вестн. Том. гос. ун-та. Управление, вычислительная техника и информатика. 2022. № 59. https://doi.org/10.17223/19988605/59/10
  41. Миллер Б.М., Панков А.Р. Теория случайных процессов в примерах и задачах. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002.
  42. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. - 13-е изд., исправленной. М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. Лит., 1986.
  43. https://bbmaps.itu.int/bbmaps
  44. Rec. G.911. Parameters and calculation methodologies for reliability and availability of fibre optic systems (Previously CCITT Recommendation). 1997-04. ITU-T. 39 p.
  45. Ионикова E.П., Шувалов В.П. Анализ методов обеспечения показателей надежности сетей PON и LR-PON. Часть I // Вестник Иркут. гос. техн. ун-та. 2018. Т. 22. № 1. С. 69-88. https://dx.doi.org/10.21285/1814-3520-2018-1-69-88
  46. Шувалов В.П., Зеленцов Б.П., Квиткова И.Г. Модель надежности оптоволокна в условиях деградации // Вестник СибГУТИ. 2022. № 3. С. 11-14.
  47. Спиридонов Ю.С., Тамм Ю.А., БухВинер Н.Ф. Использование коэффициента искривления оптоволоконных линий при проектировании инфокоммуникационных сетей мегаполиса // Проектирование и технология электронных средств. 2017. № 2. https://doi.org/10.55648/1998-6920-2022-16-3-56-61
  48. Chen J., Wosinska L., Mas Machuca C., Jaeger M. Cost vs. reliability performance study of fiber access network architectures // IEEE Commun. Magazine. 2010. V. 48. No. 2. P. 56-65. https://doi.org/10.1109/MCOM.2010.5402664
  49. Wosinska L., Chen J. How much to pay for protection in fiber access networks: Cost and reliability tradeo // IEEE 3rd International Symposium on Advanced Networks and Telecommunication Systems (ANTS). New Delhi. India. 2009. P. 1-3. https://doi.org/10.1109/ANTS.2009.5409852
  50. Батенков А.А., Батенков К.А., Фокин А.Б. Методы формирования множеств состояний телекоммуникационных сетей для различных мер связности // Труды СПИИРАН. 2020. № 3 (19). C. 644-673.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 The Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».