Федеральное агентство связи

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Московский технический университет связи и информатики»

Степанова И.В.

Методы управления техническим состоянием цифровых систем коммутации для повышения надежности их работы

Учебно-методическое пособие

для бакалавров

направления подготовки 11.03.02 «Инфокоммуникационные

технологии и системы связи»,

профиль «Сети связи и системы коммутации»

Москва, 2019

Степанова И.В.

Методы управления техническим состоянием цифровых систем коммутации для повышения надежности их работы

Рекомендовано

методическим советом факультета С и СС МТУСИ

в качестве учебно-методического пособия

для студентов вузов связи

МОСКВА

2019

УДК 621.395

Степанова И.В.

Методы управления техническим состоянием цифровых систем коммутации для повышения надежности их работы - М.: Электронная библиотека МТУСИ, 2019.- 67 с.

Определяется совокупность показателей надежности цифровых систем коммутации (ЦСК) и определяется взаимосвязь между базовыми параметрами и характеристиками, позволяющая решать вопросы управления ресурсами ЦСК с учетом таких факторов как:

возможность оперативного переключения на резервное оборудование;

использование специальных языков взаимодействия «оператор – машина» для управления техническим состоянием отдельных видов оборудования;

систематизация аварийных сообщений с учетом многообразия аварийных факторов;

анализ аварийных моментов неявного типа.

Приводятся примеры по оперативному управлению ресурсами ЦСК на основе данных по действующим системам коммутации каналов. Анализируются тенденции совершенствования методов управления оборудованием для обеспечения надежной работы.

Рассматриваются особенности резервирования линий (в том числе волоконно-оптических), связывающих между собой цифровые системы коммутации.

Учебно-методическое пособие может быть использовано как основа для проведения лабораторных и практических занятий.

Учебно-методическое пособие предназначено для формирования компетенций ПК-1, ПК-7 и ПК-9 у студентов вузов связи, для широкого круга инженеров и научных работников, занимающихся эксплуатацией и проектированием цифровых систем коммутации.

Рецензент: Е.Е.Маликова

ИРИНА ВЛАДИМИРОВНА СТЕПАНОВА

Методы управления техническим состоянием цифровых систем коммутации для повышения надежности их работы

Электронная библиотека МТУСИ, 2019

Введение

В учебном пособии определяется общая структура цифровых систем коммутации (ЦСК) и рассматриваются вопросы управления ресурсами ЦСК и сетевыми ресурсами для обеспечения высокой надежности. Дается определение ряду характеристик надежности, и определяются подходы к ее повышению. Приводятся примеры по оперативному управлению ресурсами ЦСК на основе данных по действующим системам коммутации каналов. В частности, рассматривается возможность оперативного переключения на резервное оборудование. В качестве примера рассматриваются директивы специального языка взаимодействия «оператор – машина» для управления техническим состоянием отдельных видов оборудования. Приводятся результаты систематизации аварийных сообщений с учетом многообразия аварийных факторов.

Анализируются тенденции совершенствования методов управления оборудованием систем и сетей связи для обеспечения надежной работы.

Рассматриваются особенности резервирования линий (в том числе волоконно-оптических), связывающих между собой цифровые системы коммутации.

Применительно к корпоративным сетям связи обсуждаются различные подход к выбору сетевой топологии, возможности использования технологии IPSec и технологии DMVPN.

Учебно-методическое пособие может быть использовано как основа для проведения лабораторных и практических занятий. Содержит задания для самопроверки по отдельным разделам.

Учебно-методическое пособие предназначено для формирования компетенций ПК-1, ПК-7 и ПК-9 у студентов вузов связи, для широкого круга инженеров и научных работников, занимающихся эксплуатацией и проектированием цифровых систем коммутации.

1. Структура и характеристики цифровых систем коммутации

Традиционная абонентская емкость автоматических телефонных станций (АТС) – 10000 номеров, для цифровых АТС характерны значения 30000….50000 номеров и более. Структурная схема цифровой АТС коммутации каналов (КК) с указанием функционала оборудования представлена на рис.1.1. Коммутируются основные цифровые каналы скоростью 64 кбит/с. Максимальное допустимое использование соединительной линии (временного канала, используемого в соединении) составляет 0,8 (в ряде случаев снижается до 0,7). Возможности коммутационного поля и структура системы управления определяются в технической документации на конкретную систему коммутации[1,2].

Оконечные станционные комплекты

Цифровое коммутационное поле

(интенсив-ность обслуженной нагрузки в Эрлангах)

Ступень абонентского искания АИ (абонентские модули)

Микропроцессорная система управления

(BCHA – число вызовов, успешно обслуженных в течение часа наибольшей нагрузки, ЧНН)

Рисунок 1.1 -Структура цифровой системы коммутации

Таким образом, цифровая система коммутации представляет собой сложную систему, в которой для реализации соединений между пользователями необходимо задействовать совокупность устройств. Выход из строя любого устройства ведет к снижению качества обслуживания, а именно:

к росту отказов в обслуживании для вновь поступающих вызовов;

к нарушению (обрыву) уже реализованных соединений.

Например, возможен выход из строя абонентского комплекта или абонентской линии. Возможен отказ системы управления в целом, тогда услуги связи становятся недоступны для всех абонентов данной АТС.

Требования к качеству функционирования сетей телефонной связи нормированы жестко. Следует напомнить, что в существующих сетях реализован принцип трех троек, а именно объем сетевого оборудования рассчитывается в предположении[1,2]:

от абонента поступают три вызова в час наибольшей нагрузки;

продолжительность вызова составляет примерно 3 минуты;

доля отказов в установлении соединений по техническим причинам (вероятность потери вызовов) не превышает 3%.

Первые два показателя образуют нормативное значение удельной абонентской нагрузки, а именно (3 вызова х 3 минуты) / 60 минут = 0,15 Эрл. Напомним, что в Эрлангах измеряется интенсивность трафика, 1 Эрланг – это одно часо-занятие в час[3].

Нормативная доля отказов в установлении соединений по техническим причинам используется при расчете объема оборудования коммутации и управления, будучи предварительно распределена по участкам сети. Она может меняться в зависимости от типа сети. Так, для сельских сетей она устанавливается более высокой. Не следует путать нормативную долю отказов в установлении соединений по техническим причинам и отказы по вине абонентов (ошибки в наборе номера, не ответ абонента, занятость абонента).

Вероятность завершения вызова разговором (выделено зеленым цветом на рис.1.2) составляет по нормативам Кр =0,5 [4].

Разговор. Кр =0,5

Абонент В

свободен Нет ответа

Установленные абонента В

соединения

Абонент В

занят

Общее число

вызовов

Абонент А не

дождался

установления

Неправильное соединения

поведение

абонента Неполный №

Неустановленные Недопустимый №

соединения

Вакантный №

Внутренние

Отказы

Внешние

Станционные

Тех. ошибки,

Неисправности Линейные

Рисунок 1.2 - Классификация соединений