ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»
(СПбГУТ)
АРХАНГЕЛЬСКИЙ КОЛЛЕДЖ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ (ФИЛИАЛ) СПбГУТ
(АКТ (ф) СПбГУТ)
МДК 01.04 УПРАВЛЕНИЕ И СИГНАЛИЗАЦИЯ
В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЯХ И СИСТЕМАХ
вариант-4
студент________________________
группа_________________________
преподаватель__________________
Архангельск 2016
Задача 1
Изучить пятиуровневую модель TMN. Дать определение сети TMN. Привести архитектуру TMN и пояснить функции каждого уровня.
Изучить назначение и основные функции менеджеров EM, NM, SM, BM. Заполнить таблицу 1.
Решение.
1 Основой построения систем управления сетями электросвязи является распределенная сеть управления телекоммуникациями TMN (Telecommunication Management Network), которая обеспечивает управление сетями электросвязи и их услугами путем организации согласованного взаимодействия между различными типами систем управления и оборудованием сетей электросвязи на основе единых стандартизированных протоколов и интерфейсов.
Система TMN предназначена для управления услугами сетей связи: эксплуатации и технического обслуживания телекоммуникационных систем и сетей, оперативно-технического контроля и управления (администрирования) сетевыми устройствами в целях обеспечения нормативного качества предоставляемых услуг связи.
Объектами TMN являются телекоммуникационные ресурсы (функциональные блоки, модули и другие), на определенные свойства которых можно осуществлять целенаправленное управляющее воздействие. Например, можно запрещать организацию обходных направлений через определенный узел связи.
Функционирование любой сети связи невозможно без ее администрирования и технического обслуживания. Администрирование или менеджмент заключается в выполнении администратором сети функций административного (директивно-логического) управления сетью, например, функции формирования конфигурации сети, распоряжения ресурсами сети, регулирование прав доступа в сеть и другие. Техническое обслуживание сети сводится в общем случае к автоматическому, полуавтоматическому или ручному управлению сетью, как физической системой, например:
- ее мониторингу и сбору статистики о прохождении сигнала,
- ее тестированию в случае возникновения неординарных или аварийных ситуаций,
- восстановлению работоспособности в случае ее потери, например, путем резервного переключения,
- ремонту сети, если резервное переключение невозможно или оно не приводит к восстановлению работоспособности системы.
Общая архитектура управления сетью связи может быть представлена пятиуровневой моделью управления (рисунок 1).
Рисунок 1 - Архитектура TMN
Самый нижний уровень – уровень сетевых элементов образуется компонентами сети, которые рассредоточены по объектам сети (узлы коммутации, сетевые станции и сетевые узлы, мультиплексоры, аппаратура оперативного переключения, регенерационные пункты, оптические или электрические кабели, источники электропитания и другие). На этом уровне реализуются функциональные возможности сетевых элементов, их эксплуатация, самодиагностика, самотестирование и генерация сигналов о неисправностях, предотказного состояния и отказа.
Второй уровень – уровень управления сетевыми элементами обеспечивает выполнения функций контроля состояния сетевых элементов, отображения параметров их функционирования, техническое обслуживание, тестирование и конфигурирование сетевых элементов.
Третий уровень – уровень управления сетью, осуществляет общее согласованное управление разнородными сетевыми элементами и их ресурсами. Управление осуществляется из единого центра, который рассматривается как самостоятельный функциональный компонент.
Данный уровень осуществляет контроль за взаимодействием сетевых элементов, в частности, здесь формируются маршруты передачи данных между оконечным оборудованием для достижения требуемого качества обслуживания, вносятся изменения в таблицы маршрутизации, отслеживается степень использования пропускной способности отдельных каналов, оптимизируется производительность сети и выявляются сбои в ее работе.
Четвертый уровень – уровень управления услугами предназначен для взаимодействия с пользователями, например, назначение пользователям требуемого вида услуг, определение их качества, тарифа и времени существования услуги. Этот уровень не связан с управлением физическими объектами.
Пятый уровень – уровень управления бизнесом предприятия (верхний уровень управления эффективностью сети связи). Он относится к стратегическому и тактическому управлению, а не к оперативному, как остальные уровни пирамиды, и отвечает за проектирование сети и планирование ее развития с учетом бизнес-задач, составление бюджетов, организацию внешних контактов и прочее.
2.
Таблица 1 – Назначение и основные функции менеджеров TMN
Уровень управления |
Тип менеджера, его назначение |
Основные функции менеджера |
Управление элементами сети |
элемент-менеджер EM (Element Manager). |
Реализует управляющие функции, которые специфичны для оборудования конкретного производителя, и эта специфика скрывается от вышележащих уровней. Примерами таких функций могут служить выявление аппаратных ошибок, сбор статистических данных, измерение степени использования вычислительных ресурсов и другие. |
Управление сетью связи |
сетевой менеджер NM (Network Manager). |
Существует два режима работы NM: - режим управления, обеспечивающий полный доступ ко всем возможностям и опциям NM, кроме возможности изъятия сохраненного файла конфигурации; - режим мониторинга, при котором осуществляется, как правило, сбор и оценка показателей работоспособности сети и ее элементов, все остальное запрещено.
|
Управление услугами связи |
сервис-менеджер SM (Service Manager) |
Осуществляет контроль за качеством обслуживания и выполнением условий соглашений об уровне обслуживания, управление регистрационными записями и абонентами услуг, добавление или удаление пользователей, присвоение адресов, биллинг, взаимодействие с управляющими системами других поставщиков услуг и организаций.
|
Управление бизнесом |
бизнес-менеджер BM(Business Manager) |
Осуществляет руководство финансами компании (оператора сети), управление пакетами акций, долгосрочная рыночная стратегия, управление персоналом, взаимодействие с другими компаниями – операторами связи.
|
Задача 2 Классификация систем сигнализации
Изобразить классификацию систем сигнализации (рисунок 2). Согласно исходных данных своего варианта (таблица 2). Дать подробное описание вида сигнализации и ответить на индивидуальный вопрос.
Таблица 2 – Исходные данные
№ варианта |
Вид сигнализации |
Индивидуальный вопрос |
4 |
Внутриканальная |
Что такое сигнальное сообщение |
Под сигнализацией в сетях связи понимается совокупность сигналов, передаваемых между элементами сети для обеспечения установления и разъединения соединения при обслуживании вызовов, а также для передачи различной служебной информации.
Рисунок 2 - Классификация систем сигнализации
Внутриканальная (внутриполосная) сигнализация. Большинство аналоговых систем сигнализации, применяемых для автоматической связи, являются внутриканальными (in-band). Все сигнальные сообщения в таких системах передаются внутри спектра частот того же канала, что и полезная информация (речь, данные). Например, по телефонным каналам сигнальные сообщения могут передаваться постоянным током, токами тональной частоты, индуктивными импульсами. Недостатком такой системы считается большой объем оборудования сигнализации (приемопередатчиков тональных и импульсных сигналов, устройств защиты от ложных срабатываний). Кроме того, совместное использование ограниченного спектра частот резко снижало качество телефонных разговоров и достоверность передаваемых данных. Позднее появились аналоговые системы сигнализации с обособленным сигнальным каналом (out-of-band), которые предусматривали внеполосную передачу сигнальных сообщений. Такой подход хотя и улучшил качество связи, но не решил проблем избыточности оборудования.
2. В процессе установления, а затем и разъединения телефонного соединения обязательным условием является обмен целой совокупностью сигнальных сообщений. Под сигнальным сообщением понимается передаваемый как единое целое набор сигнальной информации, относящейся к вызову, процедуре управления и прочее.
Задача 3 Архитектура системы сигнализации окс №7
Привести архитектуру системы сигнализации ОКС №7 и описать ее состав.
Дать подробное описание подсистем ОКС №7 согласно исходных данных своего варианта (таблица 3).
Таблица 3 – Исходные данные
-
№
варианта
Подсистемы
4
ISUP, HUP, MAP
Решение.
Архитектура системы сигнализации ОКС №7.
Общая архитектура ОКС №7 имеет модульное построение и объединяет несколько функциональных блоков, называемых подсистемами (рисунок 3).
Подсистемы ОКС №7:
- MTP – передачи сообщений;
- SCCP – управления соединением сигнализации;
- TCAP – обработки транзакций;
- MAP – пользователя подвижной связи GSM;
- ISUP – пользователя цифровой сети с интеграцией служб;
- TUP – телефонного пользователя;
- MUP – пользователя подвижной связи NMT;
- HUP – передачи сигналов управления в процессе разговора NMT;
- INAP – пользователя интеллектуальной сети;
- OMAP – техобслуживания и эксплуатации.
Рисунок 3 - Архитектура системы сигнализации ОКС №7
2. Описание подсистем системы сигнализации ОКС №7.
Подсистема пользователя цифровой сети с интеграцией служб ISUP (Integrated Services User Part) появилась в связи с необходимостью передачи сигнальной информации между узлами цифровой сети с интеграцией служб ISDN. Данная подсистема не только поддерживает установление соединений для передачи речи, видео и данных, но и позволяет передавать дополнительную информацию, связанную с предоставлением дополнительных услуг в сети ISDN.
Для управления установлением соединения и освобождением разговорного тракта, в частности, специфицированы несколько подсистем пользователя ОКС7, в частности, подсистема пользователя телефонной связи (TUP), подсистема пользователя ISDN (ISUP).
Поскольку сети электросвязи развиваются в направлении ISDN, ISUP устранит необходимость в подсистемах TUP и DUP. ISUP содержит все функции TUP, но эти функции реализуются более гибко. Также обеспечивается одна из важнейших возможностей протоколов сигнализации. Подсистема ISUP поддерживает два класса услуг: базовый и дополнительные виды обслуживания. Базовый класс услуг обеспечивает установление соединений для передачи речи и/или данных. Дополнительные виды обслуживания представляют собой все остальные, ориентированные на соединение услуги, связанные, иногда, с передачей сообщений уже после установления основного соединения.
Активно используя переменные и необязательные поля в структурах данных, ISUP является гораздо более гибкой и адаптируемой к изменениям подсистемой, чем TUP. В этом отношении используемые в ISUP принципы форматирования подобны принципам.
Подсистема передачи сигналов управления в процессе разговора NMT HUP (Handover User Part) предназначена для сигнализации при переключении соединения от одной обслуживающей вызов телефонной станции подвижной связи MTX стандарта NMT-450 к другой. Сигнальные сообщения HUP передаются через сеть в значащих сигнальных единицах.
Подсистема пользователя HUP протокола ОКС7 предназначена для сигнализации при передаче соединения (хенд-овер) между обслуживающими вызов телефонными станциями подвижной связи (МТХ) стандартаММТ-4501. Сигнализация HUP осуществляется только между МТХ, непосредственно соединенными прямыми телефонными каналами для передачи речи.
Функции HUP охватывают случаи сигнализации из «конца в конец» между МТХ для следующих основных ситуаций: межузловое обновление данных (сигнализация, не связанная с телефонным соединением) и межузловой хенд-овер (сигнализация, связанная с конкретным соединением).
Сигнализация HUP передается через сеть посредством значащих сигнальных единиц. Для сообщений о проведении хенд-овера в поле служебной информации (SIF) этих сигнальных единиц используется стандартная этикетка, которая имеет длину 40 бит и размещена в начале поля служебной информации.
Одним из протоколов поддержки функционирования мобильных абонентов сотовой телефонной сети является прикладная подсистема Mobile Application Part (MAP). Эта подсистема, базирующаяся на протоколе ТСАР, используется для передачи информации роуминга и другой сигнальной информации из одной сотовой сети в другую. Для понимания функций протокола MAP важно подчеркнуть, что он не только и не столько обеспечивает передачу информации между сотовыми системами, но и организует активацию тех или иных операций с удаленного конца, то есть активирует услуги в сотовой сети, которой принадлежит абонент А, с помощью определенных сообщений, поступающих из другой сотовой сети, а также сообщает в обратном направлении результат активации тех или иных услуг.
К основным процедурам MAP относятся регистрация местоположения абонента для сохранения возможности осуществления исходящих и приема входящих вызовов в пределах всей сети; перерегистрация и стирание предыдущей информации о местоположении абонента; дополнительные виды обслуживания; изменение абонентских данных как в HLR, так и в VLR; передача информации о тарификации и др.
Важной функцией MAP и ТСАР является процедура хэнд-овера, обеспечивающая переключение вызова на более качественный радиоканал, управляемый как тем же, так и другим MSC.