В 1975 году страны Восточной Европы активно обменивались телепередачами через систему «Интервидение». Чтобы справиться с растущим объемом вещания, советские инженеры предложили использовать математические методы для расчета пропускной способности сети и обеспечения ее надежности.

«Интервидение» — международная телевизионная организация, созданная в январе 1960 года в рамках Международной организации радиовещания и телевидения на встрече в Будапеште. Первоначальными участниками стали телекомпании Венгрии, ГДР, Польши и Чехословакии. Штаб‑квартира координационного центра располагалась в Праге. Сеть объединяла телеорганизации социалистических стран Восточной Европы, а также СССР, Финляндию и частично Югославию. К началу семидесятых годов ее аудитория охватывала свыше 70 млн домохозяйств. Основной контент составляли новостные и спортивные передачи, а также музыкальные, развлекательные и детские программы.

Как решали проблему пропускной способности?

К семидесятым годам обмен телепередачами между странами восточного блока вырос многократно. Изначально сигналы пускали по существующим телефонным и телеграфным линиям, но специальных магистралей для телекартинки не хватало. Советские инженеры предложили рассчитывать нагрузку сети с помощью математики и вычислительных машин. Идея заключалась в том, чтобы:

  • заранее знать, сколько пропускных каналов нужно между каждой парой стран;
  • находить самый дешевый и надежный способ их соединить;
  • предусмотреть резерв на случай повреждения основной линии.

Задача сводилась к поиску минимальной общей стоимости сети при условии, что между всеми нужными точками сохраняется достаточное количество независимых путей передачи вещания.

Как моделировали сеть?

Всю сеть представили в виде графа, как схему дорог, где города‑узлы соединены линиями связи. Каждой линии присвоили «вес»: расстояние, стоимость или надежность. Стандартными методами поиска кратчайшего пути, похожими на те, что используют навигаторы, находили самый быстрый, дешевый или надежный маршрут передачи сигнала между любыми двумя точками.

Отдельно решали вопрос надежности. Так как каждая линия связи может выйти из строя с некоторой вероятностью, можно вычислить путь с максимальной вероятностью того, что сигнал дойдет без сбоев, а не просто самый короткий.

Как управляли сетью?

Было три варианта управления: командовать всем из одного центра, разделить управление на полностью независимые местные узлы, либо разбить сеть на зоны по странам. Выбрали третий вариант. Внутри зоны страна сама решает, как распределять программы, а решения о международных, «глобальных» передачах принимает общий центр управления сетью, который знает расстояния и маршруты только между границами зон, а не внутри них.