Проектирование с использованием программного обеспечения

 

Для значительного повышения производительности труда проектировщиков и тем самым снижение стоимости разработки сетей связи необходимы современные индустриальные методы проектирования на базе широкого использования систем автоматизированного проектирования (САПР) сетей связи, включающих в свой состав комплекс средств программного, информационного, технического и других видов обеспечения.

Программное обеспечение представляет собой специализированную среду САПР, предназначенную для проектирования электронных устройств на системном уровне. САПР позволяет системным инженерам и разработчикам алгоритмов оптимизировать физический уровень (PHY) беспроводных систем следующего поколения и средств связи аэрокосмической/оборонной отрасли, а также обеспечивает уникальные интегрированные возможности для разработчиков, которые применяют ВЧ-компоненты, цифровые сигнальные процессоры, ПЛИС и специализированные интегральные схемы. Являясь специализированной платформой для проектирования на системном уровне и обработки сигналов, такие программы заменяет цифровые, аналоговые и математические среды общего назначения. Позволяют вдвое сократить время проектирования на физическом уровне и верификации устройств, а также обеспечивает возможность импортирования результатов в основной маршрут проектирования.

Основные преимущества САПР:

– точность моделирования среди существующих средств проектирования физического уровня, ВЧ и цифровой частей устройств

– интеграция с измерительным оборудованием позволяет сократить сроки разработки и оптимизировать основанный на модели маршрут проектирования от создания архитектуры до верификации проекта

– возможность взаимодействия различных групп инженеров при работе над единым проектом позволяет увеличить эффективность разработки систем со смешанными сигналами.

– составной частью программного обеспечения сапр сетей связи являются пакеты прикладных программ (ппп) оптимизации и анализа сетей связи.

Программное обеспечение (ПО), предназначенное для оптимизации и анализа сетей, ориентируется на проведение многовариантных структурно-сетевых расчётов и представляет собой программные комплексы многоцелевого назначения.

Прикладные программы пакета должны быть удобны для широкого круга проектировщиков с различным уровнем подготовки. Вид задания исходной информации должен быть прост и близок к виду, принятому в данной проблемной области. Информация, необходимая для управления процессом оптимизации и выбора значения настроечных параметров алгоритмов, должна быть понятна пользователю и иметь как можно меньший объём. Наиболее предпочтительным является режим автоматического выбора настроечных параметров. Выходная информация должна включать интегральные и дифференциальные характеристики оптимального проекта. В целом ПО должно характеризоваться высокой надёжностью, эффективностью поиска и возможностью замены модулей. [8]

ПО расчёта структуры сетей является программной реализацией модели и алгоритмов. Пакет программ характеризуется иерархичностью и модульностью структуры, гибкостью к перестройке и позволяет путем замены соответствующих карт-признаков производить переориентацию программ.

ППП включает в свой состав монитор, функциональную подсистему (FS) и оптимизационную подсистему (OS).

Монитор выполняет ввод и печать выходных данных, выбор и запуск модулей пакета в соответствии с заданным режимом работы, запуск OS и печать им выходных результатов.

Рисунок 3.5 – Состав ППП расчета сети

 

FS состоит из программных модулей предназначенных для расчёта экономических, структурных и вероятностно-временных характеристик процессов доставки пакетов и технического обслуживания. FS работает под управлением OS. Перечислим основные модули FS, ориентированные на расчёт:

– средних длин каналов различных ступеней иерархии;

– диаметра графа зоновой подсети;

– средней длины маршрута;

– числа каналов связи в подсетях;

– зоновых коэффициентов замыкания;

– потоков в каналах связи и узлах коммутации;

– задержек в трактах;

– вероятностей доставки для трактов;

– эффективности технического обслуживания;

– приведённых затрат;

– численных значений штрафной функции;

– численных значений всех ограничений;

Подсистема OS представляется тремя модулями, реализующими методы штрафных функций, комбинацию шагового алгоритма парных проб (ШАП) и метода случайного поиска с уменьшением интервала поиска (СПУИП), набор методов одновременного поиска для решения задач анализа сети. Пакет программ расчёта иерархических сетей является развитием аналогичного пакета, предназначенного для расчета раздельных неприоритетных сетей связи.

Характеристики ПО: объем занимаемой памяти; продолжительность оптимизации одного проекта сети; тип управляющей системы.

Малый объем занимаемой памяти объясняется отсутствием матричных форм представления информации, а высокое быстродействие программ – аналитическим (формульным) видом модели сети и эффективными алгоритмами, использующими идеи как покоординатного, так и группового спуска.

ПО используется в задачах топологического проектирования сетей связи, определение оптимального типажа технических средств связи, выделения эффективных областей использования различных методов коммутации, расчета числа центров технического обслуживания (ЦТО), оценки предельно достижимых надёжностных, стоимостных и вероятностно-временных характеристик сети, оценки устойчивости решения к выходным условиям задачи, выявления "узких" по пропускной способности мест. [8]

В курсовой работе мы использовали следующее ПО:

¾ Microsoft Office Word 2013,

¾ Microsoft Office Visio 2013,

¾ Microsoft Office Excel 2013,

¾ AutoCAD 2013,

¾ Программа расчета матрицы информационного тяготения – TJAG,

¾ Программа расчета пропускной способности IP-сети – DimKP.