CC BY
26
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕЧЕТКИХ ПЕРЕМЕННЫХ ПРИ СЕТЕВОЙ МОДУЛЯЦИИ
Р.И. Пасечников, В.И. Самойлова, А.А. Синицына
Тамбовский государственный технический университет, г. Тамбов, Россия Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина, г. Тамбов, Россия
Под информационной сетью (ИС) понимается телекоммуникационная сеть, в которой осуществляется восприятие, обработка, хранение и передача пакетов сообщений от их отправителей до получателей. Модуляция -процесс изменения по закону передаваемого сообщения параметров высокочастотного колебания (амплитуды, частоты либо фазы) -является объектом рассмотрения физического уровня ЭМВОС. В результате ее применения становится возможной передача сообщений на большие расстояния посредством радиоволн.
Аналогично, для эффективной передачи пакетов «на большое расстояние» через ИС было предложено [2] осуществлять модуляцию параметров сетей характеристиками трафика. Это было названо сетевой модуляцией. В качестве варианта сетевой модуляции рассмотрим изменение структурных характеристик предварительно формируемых виртуальных сетей. В качестве упрощенной модели нечеткой топологии рассмотрим структуру, в которой имеется возможность регулировать в некотором диапазоне количество независимых параллельных составных (из последовательно соединенных каналов
связи) путей. Будем считать, что объем передаваемого сообщения определяет «раскрыв» топологии виртуальной сети.
На рисунке 1 показано, что каждый «уровень» размера сообщения (при условии одинаковости их приоритетов) должен соответствовать определенному коэффициенту использования ресурса ретранслятора. Очевидно, количество задействованных ретрансляторов и резервируемый ими ресурс кибернетической мощности (в простейшем случае пропускной способности канала, емкости буферных устройств, вычислительных ресурсов и др.) определяет глубину модуляции избыточной топологии сети. Под понятием структурной избыточности понимается топологическое представление сети, в котором количество параллельных каналов превышает минимально необходимое для передачи информации с заданными требованиями. По сути, это характеристика степени связности сети, позволяющая осуществлять топологические преобразования в интересах каждой пары отправитель-адресат. Использование значения функций принадлежностей к потребному сетевому ресурсу позволяет регулировать степень использования составных каналов.
3. Механизмы развития инновационных процессов в эпоху информационного общества
Рис. 1. Пояснения модуляции размерами сообщений параметром связности регулярной структуры виртуальной сети
Процесс формирования виртуальных сетей с параллельной передачей пакетов характеризуется протоколами сетевой модуляции. Связь объема передаваемого сообщения с формируемой топологией виртуальной сети (ячейки) может быть осуществлена на основе применения нечеткого описание объемов сообщений в виде термов [1]. При этом необходимо термы увязать со структурными характеристиками виртуальной сети.
На рисунке 2 приведены нечеткие функции принадлежностей в виде лингвистических переменных, соответствующих терму «Сигнал». Базовая переменная в характеризует количественный ресурс сети (в числе каналов и т. п.), используемый при передаче различных сообщений. Данный график является качественным для сети с избыточной топологией и низкоскоростными каналами связи.
«Короткие
Рис. 2. Представление терма «Сигнал»
«Короткие данные» (телеграммы, команды управления и т. п.) могут потребовать их передачу по параллельным каналам, как правило, с целью повышения надежности (наиболее эффективным является использование передачи до трех параллельных каналов). «Речь» может передаваться как с различными приоритетами, так и в режиме ускоренной передачи по параллельным составным каналам [2] с целью минимизации временной задержки. «Данные», в общем виде, -тип сигналов, которые используются в различных автоматизированных информационных системах и имеют широкий диапазон требований. В связи с этим, график имеет большую размытость. «Видео» требует высокоскоростных каналов передачи информации.
Подобные представления могут иметь место для различных систем передачи информации. Однако, в зависимости от скоростных возможностей системы, динамики ее топологии, связности и особенностей передачи сигналов, терм «Сигнал» будет иметь другие размытости нечетких переменных. Кроме того, их количество может быть другим. Это определяется, в том числе, функ-
циональной зависимостью требуемой скорости передачи сообщений от параметров сообщений и потребной топологии сети.
Таким образом, используя возможные термы для трафика (можно использовать «Срочность» и др.), применяя при этом нечеткое описание лингвистических переменных (зависящих от базовой переменной, характеризующей сетевой ресурс), по сути, в той или иной степени можно управлять выбором ресурса сети и тем самым осуществлять сетевую «мягкую» модуляцию. При этом имеется возможность большое разнообразие размеров сообщений увязать с ограниченным значением структурных параметров используемых сетей.
Литература
1. Заде Л. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений. М., 1976.
2. Пасечников Р.И., Пасечников И.И. Модуляция мягких топологий информационных сетей параметрами входного трафика // Вестник Тамбовского университета. Сер.: Естеств. и техн. науки. 2010. Т. 15. Вып. 1. С. 279-282.
