Methodische Beiträge zur redundanten und dynamischen Planung von Kommunikationsnetzen

Die dynamische Planung im Sinne eines bestmöglichen Netzentwurfs über mehrere Planungsperioden und die redundante Planung eines Netzes unter Berücksichtigung von Elementausfällen sind planungstechnisch und wirtschaftlich wichtige Aufgabenstellungen, die sich optimierungstechnisch als sehr komplex herausstellen. Für die dynamische Planung steht im Mittelpunkt, wie ein kostengünstiger Periodenübergang unter Nutzung bereits vorhandener Betriebsmittel realisiert werden kann, und zudem auf welche Weise der perspektivische Netzausbau am besten gestaltet wird. Im Rahmen der redundanten Planung werden zentrale Aussagen über die Steigerung der Verfügbarkeit in einem fehlertoleranten Netz abgeleitet. Es wird erörtert, welcher Zuwachs an Verfügbarkeit und an Übertragungsleistung in einem teilweise gestörten System mit welchen additiven Kosten erkauft werden muss. Die Problemformulierung und die Entwicklung neuer Lösungsalgorithmen für solche Aufgabenstellungen sind Gegenstand dieser Arbeit. Dazu werden die entwickelten Algorithmen einer leistungsmäßigen Bewertung unterzogen und deren Planungsergebnisse hinsichtlich ihrer Güte und der erforderlichen Rechenzeit beurteilt und verglichen. Eine Validierung der Planungsergebnisse durch ein ereignisgesteuertes, stochastisches Simulationssystem auf einem vom Planungssystem unabhängigen Weg sorgt für die notwendige Sicherheit der Ergebnisse und kann darüber hinaus für Fallstudien universell eingesetzt werden. Durch Zusammenfassung und Modularisierung der entwickelten Algorithmen ist unter Einbeziehung einer leistungsfähigen grafischen Benutzeroberfläche das Netzplanungswerkzeug COMPOSIS^® entstanden, welches die entwickelten Algorithmen und eine auf einer neuen Netzoptimierungssprache (TOOL) basierende Softwareentwicklungsmethodik verfugbar macht.