Проектирование оптимальной телекоммуникационной сети федерального округа. Южный Федеративный Округ

МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ  
(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

«МАИ»

 

ФАКУЛЬТЕТ № 6

АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ

 

КАФЕДРА №609

ПРИКЛАДНАЯ ИНФОРМАТИКА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторная  работа

Проектирование  оптимальной телекоммуникационной сети федерального округа

Южный Федеративный Округ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. Выполнила:

студентка гр. 60-309Б

Комарькова  О. С.

 

Проверил:

Савостицкий Ю.А

 

 

 

 

 

 

Москва 2012 

Содержание:

1. Введение
2. Основная часть
3. Заключение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение

 

 С каждым годом все больше людей пользуются телефоном и Интернетом. Поэтому вопрос о проектировании телекоммуникационной сети сегодня очень актуален. В данной лабораторной работе мы рассмотрим три сетевых топологии и выберем наиболее оптимальную из них. В качестве критерия оптимальности телекоммуникационной сети округа примем минимум суммы произведений полосы W канала на длину L участка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Основная часть

 

           Южный Федеральный Округ

 

 

 

 

 

Федеральный округ	Центр ФО	Субъект Федерации	Обл. центр (центр СФ)	Число жителей (чел.)	К- во ТА (шт.)	Исх. телеф. трафик	Трафик Интернет
Южный федеральный округ	Ростов-на Дону	Республика Адыгея	Майкоп	144 683	48227	632	2411,38
		Астраханская область	Астрахань	527 345	175781	2372	8789,07
		Волгоградская область	Волгоград	1 018 790	339596	4802	16979,83
		Республика Калмыкия	Элиста	104 238	34746	454	1737,29
		Краснодарский край	Краснодар	784 048	261349	3608	13067,45
		Ростовская область	Ростов-на Дону	1103000	367666	3676	18383,33

 

 

Центр округа – город Ростов–на–Дону

Все административные центры находятся в одном часовом  поясе.

Число телефонных аппаратов: ТА=N/3

Среднесуточная интенсивность звонков/три минуты по всему ФО на один телефонный аппарат=2,5*2*3/24/60=0,01

где 2- количество звонков в день, 3-продолжительность звонков в минутах

По условию в центр округа интенсивность звонков в 2 раза выше, и следовательно равна 0,02

Интенсивность исходящих  звонков из административных центров распределяется пропорционально численности населения.

Таким образом интенсивность  звонков из Майкопа в Астрахань будет вычисляться по формуле: 

Остальные интенсивности  будут вычисляться по аналогичной  формуле

Таблица интенсивностей телефонных разговоров на весь центр

		из	из	из	из	из	из
		Майкоп	Астрахань	Волгоград	Элиста	Краснодар	Ростов-на-Дону
в	Майкоп		80,62	184,48	14,05	130,47	206,25
в	Астрахань	71,89		672,41	51,21	475,56	751,76
в	Волгоград	138,90	567,66		98,94	918,75	1452,34
в	Элиста	14,21	58,08	132,91		94,00	148,60
в	Краснодар	106,89	436,87	999,73	76,14		1117,71
в	Ростов-на-Дону	300,75	1229,17	2812,85	214,23	1989,39
	Всего в ЧНН	632,65	2372,39	4802,38	454,58	3608,19	3676,66

 

Среднесуточная интенсивность  выходов в интернет/15 минут по всему ФО на одного пользователя ρ =2*8*15/7/24/60=0,024

Соответственно входящий трафик в центр будет равен  Ri= ρ *(Число пользователей)

Число пользователей Интернет 2,5 млн человек.

Таблица распределения  пользователей Интернет по административным центрам (пропорционально населению)

 

Центр	Число пользователей интернета	Интенсивность выходов в интернет
Майкоп	101278	2411,38
Астрахань	369141	8789,07
Волгоград	713153	16979,83
Элиста	72966	1737,29
Краснодар	548833	13067,45
Ростов-на-Дону	772100	18383,33

 

Расстояние «по прямой»  между центрами субъектов (км)

 

 

 

 

 

 

 

 

	Майкоп	Астрахань	Волгоград	Элиста		Краснодар	Ростов-на-Дону
Майкоп
Астрахань	654
Волгоград	568	373
Элиста	378	293	266
Краснодар	100	723	587		436
Ростов-на-Дону	293	645	395		362	249

данные получены с помощью ресурса http://www.ipinf.ru/distance/between-cities.php

 

Далее рассмотрим несколько  возможный топологий сети для Южного Федерального Округа

Полоса W пропускания считается по формуле Эрланга W =  V (R+2,58√R ),  R= ρN – интенсивность трафика,  ρ – удельная интенсивность, N – число ТА либо число интернет- пользователей. V= 64 Кбит/с (телефон), 100Кбит/с (интернет).В таблице указана полоса пропускания, выраженная в Гбит/сек, что равно W/1000000

Входящие и исходящие  трафики суммируются на каждом участке, включая транзитные, не соединяющие  непосредственно отправителя и  приёмника сообщений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Топология 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Участок 1

Интернет: Майкоп

Телефон:  Элиста -> Астрахань, Элиста -> Волгоград, Элиста -> Ростов-на-Дону, Элиста -> Краснодар, Элиста -> Майкоп; Элиста <- Астрахань, Элиста <- Волгоград, Элиста <- Ростов-на-Дону, Элиста <- Краснодар, Элиста <- Майкоп

Астрахань -> Волгоград, Астрахань -> Ростов-на-Дону, Астрахань -> Краснодар, Астрахань -> Майкоп; Астрахань <- Волгоград, Астрахань <- Ростов-на-Дону, Астрахань <- Краснодар, Астрахань <- Майкоп

Волгоград -> Ростов-на-Дону, Волгоград -> Краснодар, Волгоград -> Майкоп; Волгоград <- Ростов-на-Дону, Волгоград <- Краснодар, Волгоград <- Майкоп

Ростов-на-Дону -> Краснодар, Ростов-на-Дону -> Майкоп; Ростов-на-Дону <- Краснодар, Ростов-на-Дону <- Майкоп

Краснодар -> Майкоп; Майкоп <- Краснодар   

Участок 2

Интернет: Краснодар, Майкоп

Телефон: Элиста -> Астрахань, Элиста -> Волгоград, Элиста -> Ростов-на-Дону, Элиста -> Краснодар, Элиста -> Майкоп; Элиста <- Астрахань, Элиста <- Волгоград, Элиста <- Ростов-на-Дону, Элиста <- Краснодар, Элиста <- Майкоп

Астрахань -> Волгоград, Астрахань -> Ростов-на-Дону, Астрахань -> Краснодар, Астрахань -> Майкоп; Астрахань <- Волгоград, Астрахань <- Ростов-на-Дону, Астрахань <- Краснодар, Астрахань <- Майкоп

Волгоград -> Ростов-на-Дону, Волгоград -> Краснодар, Волгоград -> Майкоп; Волгоград <- Ростов-на-Дону, Волгоград <- Краснодар, Волгоград <- Майкоп

Ростов-на-Дону -> Краснодар, Ростов-на-Дону -> Майкоп; Ростов-на-Дону <- Краснодар, Ростов-на-Дону <- Майкоп

Участок 3

Интернет: Элиста, Астрахань, Волгоград

Телефон: Элиста -> Астрахань, Элиста -> Волгоград, Элиста -> Ростов-на-Дону, Элиста -> Краснодар, Элиста -> Майкоп; Элиста <- Астрахань, Элиста <- Волгоград, Элиста <- Ростов-на-Дону, Элиста <- Краснодар, Элиста <- Майкоп

Астрахань -> Волгоград, Астрахань -> Ростов-на-Дону, Астрахань -> Краснодар, Астрахань -> Майкоп; Астрахань <- Волгоград, Астрахань <- Ростов-на-Дону, Астрахань <- Краснодар, Астрахань <- Майкоп

Волгоград -> Ростов-на-Дону, Волгоград -> Краснодар, Волгоград -> Майкоп; Волгоград <- Ростов-на-Дону, Волгоград <- Краснодар, Волгоград <- Майкоп

Участок 4

Интернет: Элиста, Астрахань 

Телефон: Элиста -> Астрахань, Элиста -> Волгоград, Элиста -> Ростов-на-Дону, Элиста -> Краснодар, Элиста -> Майкоп; Элиста <- Астрахань, Элиста <- Волгоград, Элиста <- Ростов-на-Дону, Элиста <- Краснодар, Элиста <- Майкоп

Астрахань -> Волгоград, Астрахань -> Ростов-на-Дону, Астрахань -> Краснодар, Астрахань -> Майкоп; Астрахань <- Волгоград, Астрахань <- Ростов-на-Дону, Астрахань <- Краснодар, Астрахань <- Майкоп

Участок 5

Интернет: Элиста

Телефон: Элиста -> Астрахань, Элиста -> Волгоград, Элиста -> Ростов-на-Дону, Элиста -> Краснодар, Элиста -> Майкоп; Элиста <- Астрахань, Элиста <- Волгоград, Элиста <- Ростов-на-Дону, Элиста <- Краснодар, Элиста <- Майкоп

 

Топология 1
Номер участка	Границы	Протяженность	Трафик телефона	Трафик интернета	Общий трафик	Полоса  W  участка(Гбит/сек)	W L
1	Краснодар - Майкоп	100	15546,85	2411,38	17958,23	1,26939382	126,94
2	Ростов-на-Дону - Краснодар	249	15309,48	15478,83	30788,31	2,58021929	642,47
3	Волгоград - Ростов-на-Дону	395	11695,38	27506,19	39201,57	3,5597694	1406,11
4	Астрахань - Волгоград	373	5188,32	10526,36	15714,68	1,42305234	530,80
5	Элиста - Астрахань	293	902,38	1737,29	2639,67	0,24719481	72,43
ВСЕГО:			48642,41	57660,05	106302,45	9,08	2778,75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Топология 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Участок 1

Интернет: Майкоп

Телефон:  Элиста -> Астрахань, Элиста -> Волгоград, Элиста -> Ростов-на-Дону, Элиста -> Краснодар, Элиста -> Майкоп; Элиста <- Астрахань, Элиста <- Волгоград, Элиста <- Ростов-на-Дону, Элиста <- Краснодар, Элиста <- Майкоп

Астрахань -> Элиста, Астрахань -> Волгоград, Астрахань -> Ростов-на-Дону, Астрахань -> Краснодар, Астрахань -> Майкоп; Астрахань <- Элиста, Астрахань <- Волгоград, Астрахань <- Ростов-на-Дону, Астрахань <- Краснодар, Астрахань <- Майкоп, Волгоград -> Ростов-на-Дону, Волгоград -> Краснодар, Волгоград -> Майкоп; Волгоград <- Ростов-на-Дону, Волгоград <- Краснодар, Волгоград <- Майкоп