11.4. Основи організації технічної експлуатації засобів і мереж
Надання послуг електрозв'язку користувачам на території Росії забезпечує Єдина мережа електрозв'язку (ЕСЕ). На базі вторинних мереж організовуються системи електрозв’язку, що є комплексом технічних засобів, що здійснюють електрозв'язок певного вигляду і що включають відповідну вторинну мережу і підсистеми нумерації, сигналізації, обліку вартості і розрахунків з абонентами, технічного обслуговування і управління. Система електрозв'язку може включати одну або декілька служб електрозв'язку і одну або декілька мереж електрозв'язку. Всі мережі і служби ЕСЕ РФ управляються відповідними системами управління, що забезпечують виконання службами і системами зв'язку певних вимог в частині їх стійкого функціонування.
Розглянемо принципи організації систем технічної експлуатації і управління мереж окремого оператора.
Система технічної експлуатації (СТЕ) мережі оператора зв'язку — це сукупність методів і алгоритмів технічного обслуговування (ТЕ) на мережі, програмно-технічні засоби зв'язку, а також технічний персонал, що забезпечують функціонування мережі з необхідними якісними показниками.
На мережах загального користування відповідними операторами цих мереж організовуються СТЕ міжміських (магістральних) і зонових мереж, які при виконанні заходів ТЕ взаємодіють один з одним.
СТЕ первинної мережі будується за територіально-ієрархічним принципом з числом ієрархічних рівнів, визначуваним конкретними умовами технічної експлуатації і масштабами обслуговуваної мережі.
На всіх ієрархічних рівнях СТЕ можуть функціонувати:
- системи оперативно-технічного обслуговування (СОТИЙ) для аналогових і цифрових первинних мереж, організованих на основі ЦСП перших поколінь;
- центри технічної експлуатації (ЦТЕ) для цифрових первинних мереж, організованих на основі сучасних ЦСП.
Ці і інші структури технічної експлуатації організовують на основі технічних служб операторів мереж.
СТЕ СМП представляє розподілену по всій території РФ систему, яка містить наступні чотири ієрархічні рівні:
- федеральний рівень, на якому організований Головний центр управління міжміськими зв'язками і телебаченням (ГЦУМС), забезпечує проведення єдиної технічної політики в частини технічної експлуатації і організацію технічною експлуатацією СМП на території всієї країни;
- територіальний рівень, на якому організовані територіальні центри міжміських зв'язків і телебачення (ТЦМС), що забезпечують технічну експлуатацію СМП на обслуговуваних ними територіях;
- вузловий рівень, на якому організовані технічні вузли міжміських зв'язків і телебачення (ТУСМ), що виконують завдання технічної експлуатації СМП на обслуговуваних ними територіях;
- цеховий рівень, на якому організовують цехи, що здійснюють технічну експлуатації закріпленої ділянки СМП.
Для виконання функцій в автоматизованому режимі всі рівні СТЕ СМП оснащують програмно-технічними комплексами (ПТК). Взаємодія між різними ієрархічними рівнями СТЕ СМП і СТЕ інших мереж здійснюється з використанням каналів службового телефонного зв'язку і мережі передачі даних.
СТЕ ЗПС організовуються відповідними операторами регіональних мереж електрозв'язку. Кількість ієрархічних рівнів організаційної структури кожної СТЕ ЗПС визначається конкретними умовами побудови первинної мережі. У загальному випадку СТЕ ЗПС містить два ієрархічні рівні: верхній і ніжній.
Для автоматизації процесів технічної експлуатації всі рівні системи технічної експлуатації ЗПС оснащуються ПТК. Кожен ієрархічний рівень СТЕ ЗПС містить базу даних своєї зони обслуговування для виконання всіх функцій, покладених на даний рівень СТЕ ЗПС. Взаємодія між різними ієрархічними рівнями СТЕ ЗПС і СТЕ інших мереж здійснюється за допомогою каналів службового телефонного зв'язку і інформаційної мережі передачі даних ,яка має бути захищена від несанкціонованого доступу.
Система управління первинною мережею оператора зв'язку призначена для забезпечення нормального функціонування первинної мережі при будь-яких змінах її стану, ефективного використання всіх її можливостей на користь вторинних мереж і інших користувачів, скорочення часу відновлення трактів і каналів передачі і підвищення продуктивності праці технічного персоналу.
З врахуванням поетапного характеру цифровізациі ЕСЕ РФ на первинних мережах можуть використовуватися наступні модифікації систем управління: система (автоматизована) оперативно-технічного управління (СТІЛЬНИКУ, АСОТУ) для аналогових і накладених цифрових мереж на основі ЦСП перших поколінь; самостійна розподілена мережа управління електрозв'язком (СУЕ) для сучасних засобів електрозв'язку.
Залежно від статусу первинної мережі (СМП або ЗПС) використовуються різні системи СТІЛЬНИКУ (АСОТУ).
СОТУМС забезпечує оперативно-технічне управління СМП і міжміськими вторинними телефонною і телеграфною мережами ОП, каналами міжміського телевізійного і звукового мовлення, фотогазетними трактами на території РФ.
СОТУЗС забезпечує оперативно-технічне управління ЗПС і зоновими вторинними телефонною і телеграфною мережами в межах одного суб'єкта РФ (республіки, краї, області і так далі).
СОТУМС і СОТУЗС побудовані за ієрархічним принципом і здійснюють управління через свої структурні підрозділи.
Для оперативно-технічного управління ЗПС в рамках СОТУЗС організовуються наступні підрозділи:
- служба оперативного управління (СОУ) оператора регіональної мережі електрозв'язку;
- вузловий пункт управління (УПУ), що функціонує під керівництвом СОУ оператора регіональної мережі електрозв'язку або СОУ виділеної міжміської телефонної станції (МТС) і при екстремальних ситуаціях оперативно ТЦМС, що підкоряється;
- інформаційно-виконавчий пункт (ІП), що функціонує під керівництвом УПУ і виконує функції по оперативно-технічному управлінню і технічному обслуговуванню підприємства ЗПС.
Організаційно СОТУМС є територіально рознесеною багаторівневою ієрархічною структурою і включає підсистеми управління наступними видами мереж зв'язку: СМП (з розділенням на аналогову і цифрову мережі); мережею тактової мережевої синхронізації (ТСС), а також вторинними мережами:
- міжміською телефонною мережею (з розділенням на мережі з аналоговими і цифровими станціями комутації);
- міжміською телеграфною мережею загального користування;
- міжміською мережею розподілу програм телевізійного мовлення;
- міжміською мережею розподілу програм звукового мовлення.
Кожна з цих підсистем управління має відповідну кількість рівнів ієрархії і центрів управління, які розміщують залежно від призначення, розмірів і розгалуженості управління мереж.
Обмін інформацією і подача команд між підрозділами СТІЛЬНИКУ здійснюються відповідно до встановлених алгоритмів оперативно-технічного управління мережами електрозв'язку.
Загальний вид взаємозв'язку між СУЕ і мережею електрозв'язку наведено на рис. 11.12. Операційні системи забезпечують виконання функцій СУЕ по обробці, зберіганню та пошуку керуючої інформації. Робочі станції забезпечують взаємодію технічного персоналу первинної мережі з мережею управління через стик типу F (фізичний рівень передачі даних в комп'ютерній мережі). В якості робочих станцій використовуються стандартні або спеціалізовані комп'ютерні комплекси. Мережа передачі даних призначена для організації зв'язку між мережевими елементами, операційними системами та іншими компонентами СУЕ через стики типу Q (мережевий і такі рівні комп'ютерної мережі).
Рис. 11.12. Взаємозв'язок між СУЕ і мережею електрозв'язку
З функціональної точки зору СУЕ є самостійною виділеною мережею, яка взаємодіє з керованою мережею електрозв'язку для здобуття інформації і управління роботою мережі. Основним принципом побудови СУЕ є забезпечення загальної архітектури для обміну інформацією управління по стандартних стиках.
СУЕ будується за ієрархічним принципом, показаним на мал. 11.13. Для цілей технічного обслуговування мережі СУЕ розділяють на чотири рівні управління: управління елементами мережі, мережею, послугами, бізнесом. Кожен рівень обмежує процес управління в межах певних кордонів, має свою інформаційну модель і структуру і взаємодіє з іншими рівнями.
Рівень управління елементами мережі здійснює контроль і безпосереднє управління елементами мережі і є джерелом інформації про стан елементів мережі для наступних рівнів. Рівень управління мережею здійснює функції управління мережею або її ділянок, що включають географічно рознесені елементи мережі. Цей рівень взаємодіє з рівнем управління послугами з питань якості, розвитку мережі і так далі. Рівень управління послугами здійснює функції взаємодії з іншими операторами, з постачальниками послуг і користувачами. Цей рівень є адміністративним і взаємодіє з рівнем управління бізнесом. Рівень управління бізнесом здійснює функції загальної діяльності оператора, пов'язані з наданням послуг електрозв’язку, і виконує координацію робіт по бізнесу. Цей рівень є рівнем управління оператора і взаємодіє з рівнем управління послугами.
Рис. 11.13. Система управління електрозв'язком:
Система управління охоплює всі функціональні області управління мережами, що забезпечують підтримку оператора в його діяльності, а також управління мережами в надзвичайних ситуаціях.
Управління конфігурацією включає планерування, формування і розвиток керованої мережі, установку і введення в експлуатацію нового устаткування, встановлення і зміну з'єднань між елементами мережі, надання мережевих ресурсів користувачам і так далі.
Управління усуненням несправностей включає виявлення, локалізацію, реєстрацію і усунення несправностей в мережі і так далі.
Управління якістю передачі включає збір, обробку, реєстрацію, зберігання і відображення статистичних даних про функціонування мережі і її елементів, аналіз якісних показників і так далі.
Управління розрахунками включає збір і облік послуг зв'язку, що надаються, нарахування плати за їх використання, підготовку, розсилку і контроль оплати рахунків і так далі.
Управління захистом інформації включає забезпечення конфіденційності і цілісності передаваної інформації, видачу сигналів тривоги при несанкціонованому доступі до інформації і так далі.
На кожному рівні управління функції управління виконуються певними організаційно-технічними структурами (наприклад, службами організацій) в різному функціональному об'ємі залежно від вмісту вирішуваних завдань.
Технічна експлуатація (ТЕ) — основний вид виробничої діяльності організацій електрозв'язку, що реалізовується через систему технічної експлуатації. Система ТЕ мережі окремого оператора є сукупністю методів і алгоритмів технічного обслуговування (ТО), які забезпечують організацію і підтримку в необхідних межах встановлених норм будь-якого об'єкту технічної експлуатації (ОТЕ).
Основною метою ТЕ є мінімізація числа випадків як виникнення, так і впливу відмов з тим, щоб в разі відмови належний персонал міг бути направлений в належне місце з відповідним устаткуванням, маючи належну інформацію, для проведення в належний час належних робіт.
Технічна експлуатація виробляється при введенні в експлуатацію (паспортизація), підтримці в стані справності в процесі експлуатації (технічне обслуговування), відновленні працездатності (ремонтно-настроювальні і ремонтно-відновні роботи).
Процес технічної експлуатації включає вимір робочих характеристик, виявлення відмов, сигналізацію про відмови і робочі характеристики, резервування, відновлення працездатності; перевірку (після відновлення).
До ОТЕ відносяться технічні засоби електрозв'язки, що є складовою частиною со-єднання в трактах і каналах передачі і що мають стик ТЕ для обміну сигналами контролю і управління. ОТЕ призначений для виконання певних функцій між стиками передачі (мал. 11.14).
Результати аналізу робочих характеристик ОТЕ, контрольованих вбудованими пристроями експлуатаційного контролю, повідомляються по стику технічної експлуатації, або автоматично після виникнення відмови або погіршення якості функціонування, або за запитом про інформацію технічної експлуатації.
Рис. 11.14. Функції ОТЕ
Рекомендуються наступні методи ТЕ:
Профілактичне технічне обслуговування (ПТО), що виконується через певні тимчасові інтервали або відповідно до заздалегідь встановлених критеріїв і направлене на своєчасне запобігання можливості появи відмови або погіршення функціонування ОТЕ;
- технічне обслуговування (ХТО), що коректує, виконується після виявлення стану непрацездатності ОТЕ і направлене на його відновлення в стан, коли параметри якості ОТЕ знаходяться в межах встановлених допусків;
- кероване технічне обслуговування (УТО), що виконується шляхом систематичного вживання методів аналізу стану ОТЕ з використанням засобів контролю робочими характеристиками ОТЕ, управління якістю передачі і усуненням несправностей і направлене на зведення до мінімуму профілактичного технічного обслуговування і скорочення технічного обслуговування, що коректує.
Для аналогових систем передачі і перших поколінь комутаційних станцій традиційно в основному застосовується ПТО, що дозволяє своєчасно виявляти і усувати приховані відмови в процесі профілактичних перевірок, що проводяться з припиненням зв'язку. Ефективність ПТО підвищується при оптимізації величини періоду між профілактичними перевірками по мінімуму втрат робочого часу, або по мінімуму витрат. В процесі профілактичних перевірок можуть бути виявлені і усунені і явні відмови, що намічаються.
Для ЦСП найбільш переважним є ХТО, оскільки для них характерне виявлення відмов без припинення зв'язку по коефіцієнту помилок (або показникам помилок). ХТО зводиться до мінімізації затримки технічного обслуговування — періоду часу між визначенням місця відмови і початком робіт по відновленню. Це досягається вживанням оптимальної стратегії відновлення, особливо ефективної для ЦСП на оптичному кабелі. Для ХТО характерне те, що роботи, пов'язані з усуненням відмови (відновлення), проводяться з припиненням зв'язку.
На сучасному етапі розвитку засобів електрозв'язку і мережі управління електрозв'язком домінуючого значення набуває УТО, яке в порівнянні з ПТО і ХТО дозволяє виявити і усунути відмову, що намічається, а у ряді випадків здійснити і відновлення без припинення зв'язку. Сучасні засоби електрозв'язку практично орієнтовані саме на вживання УТО і у взаємодії із засобами мережі управління електрозв'язком забезпечують технічну експлуатацію на новому якісному рівні.
Поряд з ОТЕ визначаються також допоміжні об'єкти технічної експлуатації (ВОТЕ), що не виконують безпосередньо функцію передачі повідомлень (пристрої виявлення відмов, передачі службових сигналів, аварійної сигналізації, сполучення із зовнішньою системою контролю і управління).
Один або декілька ОТЕ з одним або декількома ВОТЕ складають мережевий елемент (СЕ). Для сучасних засобів електрозв'язку, ТЕ яких заснована на вживанні УТО, ОТЕ, що входять до складу СЕ, є по суті керованими об'єктами. СЕ поряд з функціями електрозв'язку виконує функції формування і обміну сигналами управління і контролю з іншими СЕ і мережею управління електрозв'язком (СУЕ).
Експлуатаційним контролем є процес визначення відповідності ОТЕ встановленим вимогам в процесі їх ТЕ.
Оцінка якості функціонування ОТЕ, здійснювана при експлуатаційному контролі, забезпечує визначення відповідності робочих характеристик ОТЕ нормам, що діють, і знаходження ОТЕ з порушенням функціонування і відхиленнями робочих характеристик від норм, що діють.
Для класифікації відмов використовуються визначення аномалії і дефекту.
Аномалія — це розбіжність між поточним значенням і необхідним значенням параметра об'єкту. Аномалія може впливати або не впливати на здатність об'єкту виконувати необхідну функцію.
Дефектом вважається обмежена перерва здатності об'єкту виконувати необхідну функцію. Він може вимагати або не вимагати дій з ТЕ залежно від оцінки результатів додаткового аналізу.
Послідовні аномалії, що викликають зменшення здатності ОТЕ виконувати необхідну функцію, розглядаються як дефект.
Експлуатаційний контроль підрозділяється на безперервний, періодичний і епізодичний.
Безперервний контроль — вигляд експлуатаційного контролю, що проводиться безперервно або шляхом опиту відповідного числа параметрів з метою оперативного визначення характеру і місця несправності ОТЕ.
Періодичний контроль — вигляд експлуатаційного контролю, що проводиться по заздалегідь наміченому плану або програмі за допомогою засобів експлуатаційного контролю.
Епізодичний контроль — вигляд експлуатаційного контролю експлуатаційного контролю, що проводиться за допомогою засобів, в міру необхідності, при відхиленні окремих параметрів трактів і каналів передачі від норм, по заявках вторинних мереж і інших споживачів, в процесі і після ремонтно-відновних робіт.
Оперативно-технічний контроль на первинній мережі оператора зв'язку — це процес визначення відповідності узагальненим оцінкам стану ОТЕ, що іменуються контрольованими об'єктами (КО), до яких відносяться: мережеві вузли і станції (СУ, СС), лінії передачі (ЛП), лінійні тракти для ЦСП ПЦИ і мультиплексних і регенераційних секцій для ЦСП СЦИ (ЛТ), мережеві тракти для ЦСП ПЦИ, трактів віртуальних контейнерів для ЦСП СЦИ і їх ділянок (СТ, ВУСТ), канали передачі (КП).
Для всіх ОТЕ сучасних ЦСП необхідно здійснювати визначення наступних узагальнених оцінок стану.
Норма — параметри якості і елементи До знаходяться в межах встановлених допусків (прийнятна якість);
Запобігання — параметри якості знаходяться в межах встановлених допусків, а параметри елементів КО, режим і умови роботи свідчать про підвищену можливість відмови КО (прийнятна якість).
Пошкодження — параметри якості вийшли за межі встановлених допусків в результаті порушення режиму КО або наявність несправності в нім, проте КО зберігає стан працездатності (погіршена якість).
Аварія — параметри якості вийшли за межі встановлених допусків в результаті порушення режиму КО або наявність несправності в нім, унаслідок чого спостерігається відмова КО (неприйнятна якість).
Оперативно-технічний контроль здійснюється безперервно без виводу КО з експлуатації. Повідомлення про стани КО типа НОРМА, ПОШКОДЖЕННЯ і АВАРІЯ пері-даються в систему управління (СУЕ або СТІЛЬНИКУ).
Лінія передачі (КО-ЛП) розбивається на ділянки (УЛП), увязнені між проміжними пунктами, де закінчуються лінійні тракти або виділяються мережеві тракти, а також між проміжними і крайовими пунктами.
Лінійний тракт для ЦСП ПЦИ (КО-ЛТ) розбивається на ділянки (УЛТ), поміщені між пунктами виділення мережевих трактів або пунктами виділення і крайовими пунктами.
Несправна ділянка КО-ЛП, КО-ЛТ, КО-СТ (УЛП, УЛТ, ВУСТ) визначається в ЦТЕ або СОТИЙ шляхом аналізу інформації про зміну стану КО.
Як видно з представленого в даній главі матеріалу, технічна експлуатація телекомунікаційного устаткування і споруд є складним організаційним завданням, грамотне вирішення якого дозволяє телекомунікаційної системи створювати послуги, якість яких задовольняє користувачів (клієнтів) системи.