Способ формирования и восстановления сети синхронизации сети связи

 

Изобретение относится к области синхронизации телекоммуникационных сетей, может использоваться в системах тактовой сетевой синхронизации. Достигаемый технический результат - формирование и восстановление сети синхронизации сети связи, обеспечивающего снижение требуемых ресурсов пропускной способности и оборудования, повышение качества сигналов синхронизации. Сеть синхронизации создана как древовидная структура с определенными для каждого маршрута передачи сигналов синхронизации частными показателями качества. 1 н. и 5 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области синхронизации телекоммуникационных сетей, а именно к системам построения тактовой сетевой синхронизации, имеющим иерархическую структуру, с принудительной синхронизацией по принципу “ведущий - ведомый”, с централизованной системой самоорганизации.

Известен способ построения иерархической системы синхронизации, описанный в Патенте US 61185216, кл. H04Q7/280, 2001.

Способ заключается в том, что сигналы синхронизации передают от узла к узлу, снабжая их уникальным кодом узла, передающего сигнал синхронизации, и сообщением, указывающим уровень качества генератора данного узла. Сигнал синхронизации, пришедший на узел, используют для синхронизации генератора только в случаях, если его уникальный код не совпадает с кодом, включенным в принятый сигнал, или если уровень качества полученного сигнала не ниже уровня качества сигнала, полученного по другому входу синхронизации на данном узле. В случае потери сигнала, используемого для синхронизации данного узла, в результате отказов сети, для восстановления синхронизации узла выбирают один из сигналов, приходящих на другие входы узла. Выбор сигналов синхронизации осуществляется с учетом уникального кода данного узла и уровня качества полученного синхросигнала.

Недостатком такого способа является относительно низкое качество сигналов синхронизации. Это вызвано тем, что при возникновении ошибок в сопроводительных сообщениях, идентифицирующих маршрут прохождения сигнала синхронизации, и множественных отказах на маршрутах синхронизации, возможно возникновение замкнутых маршрутов передачи сигналов синхронизации, и накопление фазовых блужданий, больших допустимой нормы.

Известен также способ синхронизации телекоммуникационной сети по Патенту US 6317475, кл. H04L7/00, опубликованный 13.11.2001.

Способ заключается в том, что размещают генераторы сигналов синхронизации, имеющие различные уровни иерархии качества генерируемых сигналов синхронизации, формируют незамкнутые маршруты передачи сигналов синхронизации, образующие сеть синхронизации, для которой первичным генератором сигналов синхронизации является один из генераторов сети синхронизации, имеющий наивысший уровень иерархии качества, выбирают наилучший маршрут по рассчитанному идентификатору, определяют приоритеты для входов узлов и направления распространения сигналов синхронизации, выбирают источник сигнала синхронизации, следующий по качеству за первичным генератором, находят маршруты от выбранного узла до уже существующей части системы и дополнительно рассчитывают идентификаторы для этих маршрутов, из которых включают наилучший маршрут в систему синхронизации, определяют возможности установления замкнутого маршрута, если нет незамкнутого, рассчитывают идентификаторы для найденных замкнутых маршрутов, выбирают из них маршрут с наилучшим идентификатором, после чего сигналы синхронизации передают на все узлы связи по сети синхронизации. В случае снижения качества сигнала синхронизации или его пропадании передается сообщение состояния синхронизации, после которого осуществляется выбор сигнала синхронизации с другого входа узла на основе приоритетов входов.

Недостатком данного способа являются также относительно невысокое качество сигналов синхронизации и существенное усложнение структуры сети синхронизации. Кроме того, при реализации данного способа возникает необходимость в дополнительных ресурсах пропускной способности и оборудования для хранения таблиц приоритетов на каждом узле и обновления их в случае возникновения изменений в сети.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявленному является способ синхронизации сети синхронной цифровой иерархии (Патент ЕР 0910189, кл. H04J3 3/06, H04J3/14, 1999).

Способ-прототип заключается в том, что формируют сеть синхронизации на базе сети связи, размещают генераторы сигналов синхронизации, имеющие n≥1 уровней иерархии качества (толкование терминов, используемых в описании заявки на изобретение, приведено в Приложении 1) генерируемых ими сигналов синхронизации на узлах сети, назначают каждому узлу связи формируемой сети уникальный, идентификационный код (ID), записывают в специально отведенный байт S1 сигнала синхронизации уникальный, идентификационный код того узла, на котором расположен исходный генератор сигналов синхронизации с наивысшим уровнем иерархии качества, выбирают маршрут доставки синхросигналов по кольцу против часовой стрелки, передают сигнал синхронизации по сети синхронизации от узла к узлу, принимают сигнал синхронизации на узлах сети связи, сравнивают уникальный, идентификационный код, записанный в заранее отведенный байт S1, с собственным уникальным, идентификационным кодом узла, выбирают принятый сигнал синхронизации для синхронизации узла, если его уникальный идентификационный код не равен уникальному идентификационному коду узла и сообщение о состоянии синхронизации (SSM) не равно 1111 (SSM=1111 у сигналов синхронизации, пришедших по часовой стрелки), а при пропадании сигнала синхронизации на одном из узлов сети связи восстанавливают синхронизацию узла от другого генератора сигналов синхронизации с уровнем иерархии качества генерируемых им сигналов не хуже по качеству, чем сигналы синхронизации от других исходных генераторов, а также если число узлов, через которые прошел сигнал синхронизации, не превышает допустимое число.

Известный способ-прототип частично устраняет недостатки аналогов, касающиеся необходимости дополнительного оборудования для хранения таблиц приоритетов на каждом узле и обновления их в случае возникновения изменений в сети. Это обусловлено отсутствием таблиц приоритетов и исключает возможность накопление фазовых блужданий больше допустимой нормы за счет ограничения числа транзитных узлов, через которые прошел сигнал синхронизации.

Однако указанный способ-прототип имеет недостатки: необходимость в дополнительных ресурсах пропускной способности, обусловленную передачей ко всем узлам сети связи идентификационного кода узла, на котором расположен исходный генератор сигналов синхронизации, а также постоянное обновление этой информации;

относительно низкое качество сигналов синхронизации, что обусловлено использованием для передачи сигналов синхронизации маршрутов, включающих линии связи, обладающие параметрами с более низкими показателями качества из числа имеющихся линий в системе связи;

вероятность снижения качества сигналов синхронизации при возникновении ошибок в сопроводительных сообщениях, идентифицирующих маршрут прохождения сигнала синхронизации и множественных отказах на маршрутах синхронизации.

Целью данного изобретения является разработка способа формирования и восстановления сети синхронизации сети связи, обеспечивающего снижение требуемых ресурсов пропускной способности и оборудования, необходимых для функционирования системы синхронизации, повышение качества сигналов синхронизации, поддержание требуемого качества сигналов синхронизации на всех узлах сети связи в условиях отказов и восстановлений за счет формирования всей совокупности незамкнутых маршрутов передачи сигналов синхронизации и выбора из их числа маршрута, обладающего наилучшими показателями качества, а в случае отказа элементов сети синхронизации - создание маршрута доставки сигналов синхронизации, отличающегося от исходного минимальным числом переключений узлов связи и обеспечивающего наилучший показатель качества сети синхронизации.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе формирования и восстановления сети синхронизации сети связи заключающемся в том, что предварительно на узлах связи, входящих в структуру сети связи, размещают генераторы сигналов синхронизации, имеющие n≥1 уровней иерархии качества генерируемых ими сигналов синхронизации, присваивают узлам и интервалам сети связи соответствующие номера, формируют сеть синхронизации на сети связи, после чего выбирают маршрут доставки сигналов синхронизации и передают по нему сигнал синхронизации на узлы сети связи, принимают сигнал синхронизации на узлах сети связи, а при выходе из строя маршрута доставки сигналов синхронизации формируют новый маршрут доставки сигналов синхронизации, по которому передают сигнал синхронизации, для формирования сети синхронизации предварительно формируют совокупность незамкнутых маршрутов доставки сигналов синхронизации в виде N остовных деревьев графа сети связи. Каждое из N остовных деревьев состоит из К ребер, проходящих от его корневой вершины, где К=Р-1, а Р - число узлов связи в сети связи. Корневые вершины всех остовных деревьев расположены в месте размещения первичного генератора сигналов синхронизации. Затем вычисляют расстояния R_ij между i-м и j-м остовными деревьями, где j=1,2,...,N и i≠j. Для i-го остовного дерева, где i=1,2,...,N, измеряют общую протяженность его ребер L_i, наибольшее число узлов связи n_i в одном из его маршрутов и коэффициент качества используемых маршрутов h_i. После чего всю совокупность остовных деревьев упорядочивают по значениям L_i, n_i, h_i и вычисляют в каждой упорядоченной группе остовных деревьев частные показатели качества соответственно длины k_Li, числа узлов связи и используемых линий .

По значениям частных показателей качества рассчитывают интегральный показатель качества kΣ i-го остовного дерева по формуле

,

Затем ранжируют остовные деревья по величине kΣ, а в качестве маршрута доставки сигналов синхронизации выбирают остовное дерево с наименьшим значением kΣ. При выходе из строя одного из интервалов маршрута доставки сигналов синхронизации для формирования нового маршрута доставки сигналов синхронизации из подмножества остовных деревьев с минимальными и равными расстояниями R_ij от вышедшего из строя i-го остовного дерева и не включающих в себя вышедший из строя интервал выбирают в качестве нового маршрута доставки сигналов синхронизации остовное дерево с наименьшим значением kΣ.

Число остовных деревьев N вычисляют по формуле

,

В₀=(Р-1)·S преобразованная матрица инциденций сети связи, где S - число столбцов матрицы, равное общему числу интервалов в сети связи;

- транспонированная матрица к В₀.

Частный показатель качества k_Li для i-го остовного дерева вычисляют по формуле k_Li=L_i/L_max, где L_max - наибольшая протяженность ребер из всех L_i.

Частный показатель качества k_ni для i-го остовного дерева вычисляют по формуле k_ni=n_i/n_mах, где n_mах - наибольшее значение из всех n_i.

Частный показатель качества k_hi i-го остовного дерева вычисляют по формуле k_hi=h_i/h_mах, где h_mах - наибольшее численное значение из всех h_i.

Для вычисления расстояния R_ij между i-м и j-м остовными деревьями сравнивают номера ребер i-го и j-го остовных деревьев и выделяют число K^c совпадающих номеров, а расстояние R_ij вычисляют по формуле R_ij=К-K^c.

Благодаря новой совокупности существенных признаков, заключающейся в том, что сеть синхронизации создана как единая древовидная структура с определенными для каждого маршрута передачи сигналов синхронизации частными показателями качества, что дает основание для восстановления сети синхронизации в случае отказов и повреждений за минимальное время с использованием минимального числа дополнительных ресурсов сети без существенного снижения качества синхронизации узлов связи и без использования таблиц приоритетов и сообщений о статусе источников синхронизации, что существенно упрощает структуру системы синхронизации при минимальном расходовании ресурса сети связи.

Проведенный анализ уровня техники позволяет установить, что в известных источниках информации аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявляемого технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного изобретения условию патентоспособности “новизна”.

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного способа, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность влияния предусматриваемых преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности “изобретательский уровень”.

Заявленный способ поясняется чертежами, на которых представлены

на фиг.1 - общая структура сети связи;

на фиг.2 - вариант построения сети связи, для которой формируют и восстанавливают сеть синхронизации;

на фиг.3 - совокупность остовных деревьев графа сети связи;

на фиг.4 - таблица расчета частного показателя качества k_Li;

на фиг.5 - таблица расчета частного показателя качества k_ni;

на фиг.6 - таблица расчета частного показателя качества k_ni;

на фиг.7 - таблица расчета интегрального показателя качества kΣ и ранжирования ОД;

на фиг.8 - рисунок, поясняющий вычисление расстояний от ОД₅ к каждому ОД из всей совокупности остовных деревьев;

на фиг.9 - матрица расстояний между всей совокупностью остовных деревьев;

на фиг.10 - рисунки, поясняющие процесс восстановления сети синхронизации сети связи.

Заявленный способ формирования и восстановления сети синхронизации сети связи реализуется следующим образом.

Известно, что сеть тактовой сетевой синхронизации цифровой сети служит для установления и поддержания определенного значения тактовой частоты цифровых сигналов, которые предназначены для цифровой коммутации, цифрового транзита и синхронного объединения цифровых сигналов с тем, чтобы временные соотношения между этими сигналами не выходили за определенные пределы.

Для синхронизации в сети необходим наилучший источник синхронизации - тактовый генератор или таймер, для всех узлов сети. При этом необходимо иметь не только высокоточный тактовый генератор, но и надежную систему передачи синхронизирующего сигнала на все узлы сети, т.е. систему синхронизации.

Так сеть связи (см. фиг.1) в общем виде включает узлы связи 1 с установленными на них генераторами сигналов синхронизации 2, линии сети синхронизации 4, линии сети связи 5. Физически сигналы синхронизации передают по линиям сети связи, по которым передают информационные сигналы, т.е. линии (пунктир) передачи сигналов синхронизации обозначены условно. Для сети связи, на основе известного метода (см., например, Фрэнк Г., Фриш И. Сети, связь и потоки: Пер. с англ. / Под ред. Д.А.Поспелова. - М.: Связь, 1978. - 448 с.), определяют наиболее центрально расположенный узел (на фиг.1 – УС 3). В анализируемом примере он один. На нем размещают первичный генератор сигналов синхронизации, имеющий наивысший уровень (n=1) иерархии качества генерируемых сигналов 3. Генераторы, имеющие другие степени иерархии качества (на фиг.2 n=2 и n=3), устанавливают на других узлах связи 2.

Последовательность действий заявленного способа ниже рассмотрена на варианте системы связи, показанной на фиг.2. Сеть связи включает четыре узла связи УС 1 - УС 4. Первичный генератор с уровнем иерархии качества n=1 размещен на УС 2, а используемые линии связи включают

линии волоконно-оптической связи (протяженностью L₁ и L₂);

радиорелейной связи - L₄;

проводной связи - с симметричным (L₃) и коаксиальным (L₅) кабелями связи.

Заявленный способ формирования и восстановления сети синхронизации сети основан на структурировании совокупности остовных деревьев (ОД), вершины которых находятся на узле связи, где размещен первичный генератор (в рассматриваемом примере на УС 2 (фиг.2)). С учетом известной теории графов (см., например, Кристофидес Н. Теория графов: Алгоритмический подход: Пер. с англ. - М.: Мир, 1978. - 432 с.) для рассматриваемой сети предварительно строят совокупность ОД (на фиг.3 ОД₁ - ОД₈). В каждом ОД выделены корневая вершина (на фиг.3 обозначена серой точкой) и ребра. Ребра в каждом рассматриваемом ОД являются соответствующими интервалами между узлами связи сети связи. Каждое ребро любого ОД - это участок линии связи между примыкающими узлами связи. При этом маршрут может состоять из одного (например, ОД₅, фиг.3) или совокупности (например, ОД₁, фиг.3) последовательно включенных ребер так, что последнее ребро оказывается незамкнутым (с висячей вершиной).

Общее число ОД N может быть определено различными методами. В заявленном способе общее число N ОД находят с использованием матрицы инциденций В, для которой находят преобразованную матрицу В₀ и транспонированную к ней матрицу . А общее число N ОД находят, вычисляя определитель от произведения этих матриц, т.е. . Правила построения матрицы инциденций В известны и описаны в упомянутой книге Кристофидеса Н. “Теория графов: Алгоритмический подход”. В общем случае число строк такой матрицы равно числу узлов графа сети связи Р, а число столбцов S - общему числу интервалов сети связи. При этом ребро b считают инцидентным данному узлу связи, если оно подключено к этому узлу. В этом случае на пересечении данного столбца матрицы и строки записывают “1”, в противном случае - “0”.

Например, для рассматриваемого графа сети связи, включающего пять ребер (интервалов) b₁,...,b₅ и четыре узла связи: УС 1,...,УС 4 (фиг.2) матрица инциденций имеет вид

Порядок получения транспонированной матрицы известен и описан (см, например, Г.Корн, Т.Корн. Справочник по математике для научных работников и инженеров. - М.: Наука, 1977 г.).

Для получения транспонированной матрицы предварительно получают преобразованную матрицу инциденций ₀. Для чего из матрицы инциденций В удаляют любую строку, т.е. получают матрицу В₀ и, заменив в ней строки на столбцы, получают транспонированную матрицу .

В рассматриваемом примере, удаляя любую строку матрицы инциденций В, например, строку 1, получают матрицу В₀ и транспонированную к ней .

; .

Число N ОД в рассматриваемом примере будет равно определителю произведения матриц В₀ и , т.е.

Построение маршрутов доставки сигналов синхронизации на основе остовных деревьев (фиг.3) обеспечивает их незамкнутость, т.е. исключает неприемлемые в системе синхронизации замкнутые маршруты.

Для обоснования и объективного выбора маршрута, обеспечивающего наилучшее из всех маршрутов качество, далее находят совокупность частных показателей их качества.

Одним из показателей качества маршрута передачи сигналов синхронизации является его протяженность. Для оценки остовного дерева по данному показателю рассчитывают общую протяженность его ребер. В рассматриваемом примере длины ребер (интервалов) принимают в условных, относительных, безразмерных единицах. Причем относительная длина тем больше, чем протяженнее физическая длина ребра. В рассматриваемом примере принято: L₁=1, L₂=4, L₃=2, L₄=4, L₅=5 (фиг.4). Так, например, для ОД₁ сумма длин входящих в него ребер равна 11. Это наибольшее и, следовательно, худшее значение из всех ОД. Затем все показатели, полученные для других остовных деревьев, нормируют относительно этого наихудшего значения по формуле _Li=L_i/L_max, где L_max - наибольшая (наихудшая) протяженность ребер в ОД₁. Вычисленные нормированные значения k_Li, представленные на фиг.4-б, дают основания для ранжирования всех ОД по частному показателю качества k_Li (фиг.4-а).

Качество маршрута, используемого для передачи сигналов синхронизации, определяют также числом узлов, содержащихся от корневого узла до оконечного в маршруте передачи сигналов синхронизации. В связи с этим в каждом остовном дереве выбирают маршрут, содержащий наибольшее число узлов (т.е. наихудший по данному показателю маршрут). Так, например, для ОД₁ таким является следующий маршрут УС 2 - УС 4 - УС 3 - УС 1 (фиг.5а). Этот маршрут содержит четыре узла связи. Это максимальный результат для всей совокупности ОД. Аналогичным образом выбирают маршруты, содержащие максимальное число узлов для каждого остовного дерева. Затем все показатели, полученные для других остовных деревьев, нормируют относительно наихудшего значения по формуле k_ni=n_i/n_max, где n_mах - максимальное значение числа узлов в маршруте ОД₁ (n_max=4). Вычисленные нормированные значения k_ni, представленные на фиг.5-б, дают основания для ранжирования всех ОД по частному показателю качества k_Li (фиг.5-а).

Далее для учета качества используемых типов линий связи (волоконно-оптические, проводные или радиорелейные) вычисляют третий частный показатель качества k_h.

Для этого предварительно вычисляют показатель качества h всех входящих в ОД ребер (фиг.6). С учетом того, что наиболее высококачественной являются линии оптической связи, им присвоен наивысший показатель качества (h=1). Наихудшими по ряду показателей (в т.ч. помехозащищенности) являются радиорелейные линии связи. Поэтому для нее принят показатель качества h=4. Для коаксиальной и симметричной кабельных линий связи приняты соответственно h=2 и h=3 (см. фиг.6).

С учетом указанных показателей рассчитывают качество всех маршрутов, входящих в остовное дерево (см. фиг.6-б). Так, например, ОД₁ содержит следующие маршруты:

1: УС 2 – УС 4 – УС 3 – УС 1;

2: УС 2 – УС 4;

3: УС 2 – УС 4 – УС 3.

Эти маршруты включают в себя ребра с симметричным кабелем (L₃), с коаксиальным кабелем (L₅) и радиорелейную линию (L₄). С учетом указанных выше показателей для этих линий значение h данных маршрутов ОД₁ равно 10. Аналогично вычисляют частные показатели остальных маршрутов для всех ОД, которые сведены в табл. (фиг.6-б). Наихудший показатель h_min=10 имеет ОД₁. Поэтому все показатели, полученные для других остовных деревьев, нормируют к h_min. Вычисленные нормированные значения k_hi, представленные на фиг.6-б, дают основания для ранжирования всех ОД по качеству используемых линий (фиг.6-а).

Таким образом, вычисленные частные показатели качества всесторонне учитывают все параметры, влияющие на качество передачи сигналов синхронизации.

Эти показатели дают основание для объективной интегральной оценки качества всех ОД, которая определяется интегральным показателем качества kΣ, рассчитываемым по формуле kΣ_i=k_Li+k_ni+k_hi.

Полученные результаты kΣ всех ОД сведены в таблицу на фиг.7-а и ранжированы (фиг.7-б).

Таким образом, полученные данные являются основанием для выбора наилучшего (т.е. с минимальным численным значением kΣ) ОД, обеспечивающего наивысшее качество передачи сигналов синхронизации в данных условиях функционирования сети связи. В рассмотренном примере лучшим является маршрут ОД₅, который и выбирают в качестве рабочего.

Для обеспечения быстрого перехода на новый маршрут в случае выхода из строя ранее выбранного рабочего маршрута, кроме вычисления частных и интегральных показателей, для каждого ОД предварительно вычисляют и расстояния между ними R_ij. Общие правила вычисления расстояний между ОД известны и описаны в упомянутой книге Кристофидеса H. “Теория графов: Алгоритмический подход”.

Под расстоянием R_ij между i-м и j-м остовными деревьями понимают число ребер i-го ОД, которых нет в j-м ОД. Другими словами R_ij показывает то число ребер i-го остовного дерева, которое надо заменить, чтобы перейти от него к j-му остовному дереву. Расчет необходимо провести от ОД₁ до ОД₂,...,ОД_N, от ОД₂ до ОД₃,...,OД_N и т.д. по формуле R_ij=К-K^c, здесь К^c - число совпадающих ребер в i-м и j-м ОД.

В рассматриваемом примере на фиг.8 показан чертеж, поясняющий определение расстояний от выбранного в качестве рабочего ОД₅ до любого из всей совокупности остовного дерева. Результаты вычисления R_ij можно представить в виде матрицы расстояний между всеми ОД (фиг.9).

При отказе одного или нескольких (в рассматриваемом примере вышедшим из строя будем считать интервал L₂ ОД₅ - см. фиг.10) интервалов сети синхронизации процесс восстановления сети синхронизации заключается в переходе на новую сеть синхронизации, требующую минимальное число переключений узлов связи, и одновременно обладающую лучшим интегральным показателем качества kΣ. Для этого по матрице расстояний между остовными деревьями (фиг.9) выбирают остовные деревья с минимальными и равными расстояниями от вышедшего из строя ОД₅. Далее из выбранного подмножества остовных деревьев выбирают остовное дерево, не включающее в себя вышедший из строя интервал (ребро) и имеющее наименьшее значение интегрального показателя качества kΣ. Выбранное таким образом ОД и будет новым рабочим маршрутом доставки сигналов синхронизации. Рассмотрим вариант отказа интервала L₂ в выбранном ранее рабочем маршруте доставки (ОД₅) сигналов синхронизации. Для этого из всех ОД (см. фиг.9) выбирают остовные деревья, имеющие наименьшие и равные расстояния от вышедшего из строя. Из фиг.9 видно, что остовными деревьями с расстоянием R_ij=1 от ОД₅ являются остовные деревья: ОД₃, ОД₄, ОД₆ и ОД₈ (фиг.10). Из этой выделенной совокупности ОД исключают ОД, содержащие поврежденный интервал L₂.

В данном примере из рассмотрения должны быть исключены ОД₆ и ОД₈ (фиг.10). Из двух оставшихся ОД₃ и ОД₄ выбирают в качестве рабочего остовное дерево с лучшим (т.е. с наименьшим) значением kΣ. ОД₃, как имеющее меньший kΣ=1.97, окончательно выбираем в качестве нового маршрута доставки сигналов синхронизации. После чего переходят на этот новый маршрут.

Таким образом, в заявленном способе обеспечивается работа сети синхронизации с наивысшим для данных условий качеством и в случае выхода из строя рабочей сети синхронизации переход на резервную сеть исключает вероятность выбора замкнутого маршрута доставки сигналов синхронизации, переход на резервный маршрут достигается с минимальным числом переключений, что указывает на возможность реализации сформулированного технического результата.

Формула изобретения

1. Способ формирования и восстановления сети синхронизации сети связи, заключающийся в том, что предварительно на узлах связи, входящих в структуру сети связи, размещают генераторы сигналов синхронизации, имеющие n≥1 уровней иерархии качества генерируемых ими сигналов синхронизации, присваивают узлам и интервалам сети связи соответствующие номера, формируют сеть синхронизации на сети связи, после чего выбирают маршрут доставки сигналов синхронизации и передают по нему сигнал синхронизации на узлы сети связи, принимают сигнал синхронизации на узлах сети связи, а при выходе из строя маршрута доставки сигналов синхронизации формируют новый маршрут доставки сигналов синхронизации, по которому передают сигнал синхронизации, отличающийся тем, что для формирования сети синхронизации предварительно формируют совокупность незамкнутых маршрутов доставки сигналов синхронизации в виде N остовных деревьев графа сети связи, каждое из которых состоит из К ребер, проходящих от его корневой вершины, где К=Р - 1, а Р - число узлов связи в сети связи, причем корневые вершины всех остовных деревьев расположены в месте размещения первичного генератора сигналов синхронизации, вычисляют расстояния R_ij между i-м и j-м остовными деревьями, где j=1,2,...,N и i≠j, затем для i-го остовного дерева, где i=1,2,...,N, измеряют общую протяженность его ребер L_i, наибольшее число узлов связи n_i в одном из его маршрутов и коэффициент качества используемых маршрутов h_i, после чего всю совокупность остовных деревьев упорядочивают по значениям L_i, n_i, h_i, вычисляют в каждой упорядоченной группе остовных деревьев частные показатели качества соответственно длины k_Li, числа узлов связи и используемых линий, по значениям которых рассчитывают интегральный показатель качества kΣ i-го остовного дерева по формуле

ранжируют остовные деревья по величине kΣ, а в качестве маршрута доставки сигналов синхронизации выбирают остовное дерево с наименьшим значением kΣ, а при выходе из строя одного из интервалов маршрута доставки сигналов синхронизации для формирования нового маршрута доставки сигналов синхронизации из подмножества остовных деревьев с минимальными и равными расстояниями R_ij от вышедшего из строя i-го остовного дерева и не включающих в себя вышедший из строя интервал, выбирают в качестве нового маршрута доставки сигналов синхронизации остовное дерево с наименьшим значением kΣ.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что число N остовных деревьев вычисляют по формуле:

,

В₀=(Р - 1)·S - преобразованная матрица инциденций сети связи, где S - число столбцов матрицы, равное общему числу интервалов в сети связи;

- транспонированная матрица к В₀.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что частный показатель качества k_Li для i-го остовного дерева вычисляют по формуле k_Li=L_i/L_max, где L_max - наибольшая протяженность ребер из всех L_i.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что частный показатель качества k_ni для i-го остовного дерева вычисляют по формуле k_ni=n_i/n_max, где n_mах - наибольшее значение из всех n_i.

5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что частный показатель качества k_hi i-гo остовного дерева вычисляют по формуле k_hi=h_i/h_max, где h_max - наибольшее численное значение из всех h_i.

6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что для вычисления расстояния R_ij между i-м и j-м остовными деревьями сравнивают номера ребер i-го и j-го остовных деревьев и выделяют число K^c совпадающих номеров, а расстояние R_ij вычисляют по формуле

R_ij=K-K^c.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10