WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 |
АРХИТЕКТУРА РАСПРЕДЕЛЕННОГО УПРАВЛЕНИЯ В СОВРЕМЕННЫХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ С.Н. Коновалов Ростовский военный институт ракетных войск имени главного маршала артиллерии М.И. Неделина 344027, г. Ростов-на-Дону, пр. М. Нагибина, д. 24/50 Аннотация. Дан обзор этапов развития архитектуры управления от систем электросвязи первого поколения до современных телекоммуникационных систем.

Рассмотрена методологическая основа архитектуры распределенного управления телекоммуникационными системами в рамках стратегии TMN. Дан перечень рекомендаций Международного союза электросвязи, необходимый для управления взаимодействием телекоммуникационных систем при обмене информацией.

Рассмотрена методология сопряжения локальных управляющих систем в телекоммуникационных системах, структура и назначение профилей протоколов обмена управляющей информацией в телекоммуникации.

Annotation. The review of stages of development of architecture of management from systems of telecommunication of the first generation to modern telecommunication systems is given. The methodological basis of architecture of the distributed management by telecommunication systems within the limits of strategy TMN is considered. The list of recommendations of the International union of telecommunication, necessary for management of interaction of telecommunication systems at information interchange is given. The methodology of interface of local operating systems in telecommunication systems, structure and appointment of profiles of reports of an exchange as the operating information in telecommunication is considered.

1 1. Введение Появление новых разработок в области наноэлектроники позволило обеспечить общество более совершенными видами связи, используя универсальные аппаратные средства в виде наборов СБИС согласованных по входным и выходным сигналам.

Достичь такой универсальности удалось на основе использования принципов микропрограммного управления при создании функциональных устройств выполняющих требуемые функции управления, контроля или обработки информации.

Функциональная часть Направляющая система Энергообеспечение и синхронизация Рис. 1 Структурная схема телекоммуникационной системы 1 – поколений Наряду с задачами синхронизации процессов обработки и передачи информации в телекоммуникационных системах, программное обеспечение все больше используется для реализации методов обеспечивающих поставку абонентам качественных и разнообразных услуг связи.

Перенос функциональной составляющей телекоммуникационных систем в программное обеспечение привел к ограничению количества видов универсальных аппаратных средств для решения достаточно широкого круга задач в области телекоммуникаций.

В значительной степени изменилась системотехника телекоммуникационных систем. Так в телекоммуникационных системах 1–3 поколений системотехника требовала деления системы на три части (рис. 1): функциональную часть, обеспечивающую реализацию конкретного вида информационного процесса, направляющую систему, обеспечивающую транспортировку информации между телекоммуникационными системами и энергетическую часть, обеспечивающую энергией процессы, протекающие в системе. При этом алгоритмы управления были реализованы аппаратно.

Создание теории микропрограммных автоматов и переход на представление информации в дискретной форме позволило создать телекоммуникационные системы с принципиально новой системотехникой. В телекоммуникационных системах 4 – 5-го поколений система делится на две части (рис. 2): микропрограммный автомат, состоящий из операционной и управляющей частей и обеспечивающий реализацию конкретного вида информационного процесса и интерфейса, обеспечивающего транспортировку информации между абонентами, и энергетическую часть, обеспечивающую энергией процессы, протекающие в микропрограммном автомате и интерфейсе.

Таким образом, телекоммуникационные системы 4 и 5 поколений построенные на основе новых технологий, позволяют реализовать требуемые функции, как аппаратными, так и программными средствами.

Операционный автомат Интерфейс Управляющий автомат Энергообеспечение и синхронизация Рис. 2 Структурная схема телекоммуникационной системы 4 – 5 поколений.

2. Этапы развития управляющих устройств систем электросвязи Управление коммутацией в декадно-шаговых АТС, относящиеся к станциям первого поколения, осуществлялось прямой подачей импульсов набора, поступающих от абонента. Такой принцип управления получил название прямое управление. Он характеризуется тем, что приборы, выбирающие нужное направление связи и свободную линию в этом направлении, сами принимают цифры номера, устанавливают на их основе соединение, образуя разговорный тракт.

Прямое управление имело ограниченные возможности по предоставлению услуг связи, а также требовало значительных энергетических затрат при реализации.

В АТС второго поколения, построеннх на координатном принципе коммутации использовалось косвенное (или обходное) управление. При косвенном принципе управления выбор направления связи и поиск свободной линии в этом направлении разделены во времени с процессом соединения входа коммутационного прибора с выходом, включающими выбранную линию. Сам коммутационный прибор не участвует в выборе направления и поиске свободной линии.

В координатных АТС управление осуществлялось или по ступеням искания или с использованием централизованного управления. Принцип управления по ступеням искания являлся переходным от прямого управления к централизованному. Функции ступеней искания теми же, что и в большинстве декадно-шаговых АТС. При таком принципе управления предусматривалось некоторое количество ступеней группового искания, зависящее от емкости станции и сети, а также ступень абонентского искания.



Последняя выполняла функции предварительного искания, обслуживая исходящие вызовы и функции линейного искания, обслуживая входящие вызовы. Характерной особенностью управления по ступеням искания является то, что определение маркером свободного выхода ступени, с которым следует соединить ее вызывающий вход, происходит на каждой ступени без анализа состояния соединительных путей на следующих ступенях искания.

В координатных АТС с централизованным управлением коммутационное оборудование не делилось на ступени искания, а образовывали общее коммутационное поле. Централизованные маркеры управляли соединением, производя сквозное искание через всю АТС. При этом несколько сокращался объем коммутационного оборудования и время установления соединения, так как при искании на каждом участке соединительного тракта выбирались только те пути, по которым можно организовать соединение линий вызывающего и вызываемого абонентов.

Применение в управляющих устройствах достижений в области электроники привело к появлению квазиэлектронных АТС, сочетавших в себе электронное управление и электромеханические коммутационные элементы. Использование специализированных ЭВМ для преобразования адресной информации и линейного искания получило распространение в квазиэлектронных и электронных АТС и известно как управление по записанной программе. Программы управления коммутацией писались на языке машинных кодов, а распределением программных сегментов управляли сами разработчики программ.

Наряду с первыми станциями «Исток» к отечественным АТС с программным управлением, можно отнести городские станции МТ-20, учрежденческие и сельские АТС «Квант» и междугородные станции «Кварц», среди зарубежных следует отметить 1A ESS. Узлы коммутации на базе специализированной ЭВМ «Нева» и ITT-3200.

Дальнейшее развитие в области микро- и наноэлектроники привело к созданию универсальных микропроцессорных структур, позволяющих строить управляющие системы, обладающие большими функциональными возможностями при относительно небольших размерах. На их основе для электронных или как их в дальнейшем стали называть цифровых АТС создавались устройства управления на совершенно других принципах.

Одним из таких принципов стал принцип централизованного программного управления. При централизованном принципе программного управления основой управления является электронная управляющая машина на базе универсальной ЭВМ и сопряженная с коммутационным полем с помощью шинной архитектуры.

Дальнейшее развитие микропроцессорных систем позволило часть функций управления коммутацией от центрального устройства управления передать на переферийные устройства, в состав котрых были включены однокристальные микроЭВМ и микропроцессоры. Связь переферийных устройств и ЭУМ осуществлялась через стандартные устройства ввода-вывода по паралельным и последовательным линиям. Такой принцип программного управления получил название децентрализованного. Особенностью этого принципа управления является наличие одной операционной системы под управлением которой работают и ЭУМ и переферийные устройства.

Следующим шагом в развитии принципов программного управления стала разработка принципа распределенного управления на телекоммуникационной сети.

Появление однокристальных микроЭВМ с достаточным объемом памяти, а также разработка методов управления распределенными базами данных создали условия для использования в сетевых элементах автономных систем управления, имеющих собственые операционные системы и обменивающихся между собой данными по сигнальным сетям. В таких системах стало возможным управление оборудованием не только отдельного коммутационного узла, но и возможность реализовать управление всей телекоммуникационной сетью посредством общеканальной системы сигнализации (ОКС).

Таким образом, развитие устройств управления коммутационными узлами сетей связи прошло через два основных этапа:

- 1-й этап непрограммных принципов управления (прямое и косвенное управление) для АТС 1 – 3 поколений;

- 2-й этап программного управления для АТС 4 – 5 поколений.

Дальнейшее развитие управляющих устройств предполагает распределение функций управления работой коммутационных узлов сети между управляющими устройствами всех узлов интегрированной цифровой коммутируемой сети на основе рекомендаций Международного союза электросвязи (ITU). Такие сети позволяют более рационально использовать ресурсы для обеспечения высокого качества услуг связи с одновременным увеличением дополнительных видов услуг, что актуально в связи с унификацией коммутационного оборудования и увеличением предельной интенсивности входного потока типовых АТС по сравнению со станциями более ранних поколений.

Интегрированные цифровые коммутируемые сети предусматривают два уровня управления:

- первый уровень включает задачи мониторинга, анализа и реакцию на поступающие тревожные сообщения от оборудования сети, координацию всех операций, выполняемых на сети, контроль телетрафика, реконфигурацию сети для восстановления работоспособности сети;

- второй уровень управления (уровень телефонного узла) обеспечивает текущий контроль исправности оборудования узла, обслуживание абонентско-станционных заявок и проведение измерений телетрафика для обеспечения качества предоставляемой связи.





Для решения этих задач на цифровой сети создаются системы управления сетевыми элементами. Такие системы существуют в коммутационном оборудовании АХЕ-10, EWSD, 5ESS, DX-200 ввиде систем ХМ, NC, NFM и NMS соответственно. Для оборудования синхронной цифровой иерархии (SDH) – eNM и ITM. Для котроля и управления телетрафиком сети используется оборудование NTM компании Эрикссон.

Непрерывный контроль качества обслуживания в телекоммутационной сети может быть осуществлен системой NEAT, которая работает с АТС любых типов.

3. Распределенный принцип построения управляющих устройств 3.1. Методологические основы распределенного управления в современных телекоммуникационных системах Многообразие вариантов использования сетевых и информационных технологий, наличие многопротокольных трафиков делают задачу эффективного функционирования телекоммуникационных сетей достаточно сложной. Эта задача может быть решена, только путем создания системы управления сетью, построенной на распределнных технологиях. Основная задача управления телекоммуникационной сетью – обеспечение е функционирования с заданным набором и высоким качеством предоставляемых услуг при минимальном расходе ресурсов.

Система управления текоммуникационными системами, предложенная ITU, в соответствии с моделью взаимосвязи открытых систем (OSI) строится по иерархическому принципу и имеет пять уровней управления (рис. 3.).

Самый нижний уровень представляет телекоммуникационную сеть, как совокупность отдельных сетевых элементов со своими автономными системами управления в виде коммутационных станций, систем передачи, мультиплексоров, комплектов тестового оборудования и т.д.

Информация о состоянии этих сетевых элементов поступает на уровень управления сетевыми элементами, а оттуда вниз, к сетевым элементам, идут управляющие воздействия. Степень автоматизации управления может быть различной, и обычно имеет место сочетание автоматизированных и ручных процедур.

На этом уровне осуществляется контроль, отображение параметров работы, техническое обслуживание, тестирование, конфигурирование применительно к отдельным элементам или некоторым их подмножествам.

Уровень управления сетью позволяет охватить единым взглядом всю сеть, контролируя подмножества сетевых элементов в их взаимосвязи между собой.

Уровень управления обслуживанием, в отличие от всех нижележащих уровней, которые непосредственно связаны с сетью, т.е. с техническими средствами, "обращен лицом" к пользователю. Здесь принимаются решения по предоставлению и прекращению услуг, осуществляется ведение соответствующего планирования и учета и т.п. Ключевым фактором здесь является обеспечение качества обслуживания.

административного управления управление обслуживанием управления сетью управления элементами сетевых элементов Рис. 3. Система управления сетью связи Уровень административного управления обеспечивает функционирование компании-оператора сети связи. На этом уровне решаются организационные и финансовые вопросы, осуществляется взаимодействие с компаниями-операторами других телекоммуникационных сетей. На сегодняшний день разработаны и предлагаются ведущими фирмами системы управления сетями связи, которые реализуют функции уровней не выше, чем управления элементами или управления сетью, в отдельных случаях - управления обслуживанием.

Все функции, связанные с управлением телекоммуникационными системами, можно разбить на две части: общие и прикладные. Общие функции обеспечивают поддержку прикладных уровней и включают, например, перемещение управляющей информации между элементами телекоммуникационной сети, е хранение, отображение, сортировку, поиск и т.п.

Прикладные функции распределенного управления в соответствии с классификацией ITU разделяются на пять категорий:

- управление качеством работы;

- управление конфигурацией;

- управление устранением неисправностей;

- управление безопасностью;

- управление расчетами.

Управление качеством работы имеет целью поддержание на требуемом уровне основных характеристик сети. Оно включает сбор, обработку, регистрацию, хранение и отображение статистических данных о работе сети и ее элементов; выявление тенденций в их поведении и предупреждение о возможных нарушениях в работе.

Управление конфигурацией обеспечивает инвентаризацию сетевых элементов (их типы, местонахождение, идентификаторы и т.п.); включение элементов в работу, их конфигурирование и вывод из работы; установление и изменение физических соединений между элементами.

Управление устранением неисправностей обеспечивает возможности обнаружения, определения местоположения неисправностей в сети, их регистрацию;

доведение соответствующей информации до обслуживающего персонала; выдачу рекомендаций по устранению неисправностей.

Управление безопасностью необходимо для защиты сети от несанкционированного доступа. Оно может включать ограничение доступа посредством паролей, выдачу сигналов тревоги при попытках несанкционированного доступа, отключение нежелательных пользователей, или даже криптографическую защиту информации.

Управление расчетами осуществляет контроль использования сетевых ресурсов и поддерживает функции начисления оплаты за это использование.

Pages:     || 2 | 3 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.