7.6. Управління на телекомунікаційних мережах.
Дія різних чинників на ТКМ (вихід з ладу або введення в
експлуатацію окремих віток, КЦ або цілих ділянок мережі; різке збільшення
величини навантаження, в одному або декількох напрямах зв'язку; зміни місця
розташування абонентів або елементів телекомунікаційної мережі, підключення
нових джерел навантаження, тощо) може привести до: зміни складу шляхів передачі
інформації в напрямах зв'язку і їх значущості, браку ресурсу мережі для
передачі необхідних об'ємів інформації; виникнення місцевих або загальномережевих
перевантажень, погіршення якості обслуговування або повній відсутності зв'язку
в ряду напрямів. Це обумовлює необхідність постійного контролю за
функціонуванням ТКМ і внесення відповідних корекцій як в побудову мережі, так і
в процеси, що протікають в ній. Вирішення цих завдань передбачає організацію і
впровадження високоефективного управління. Його метою є забезпечення
своєчасного встановлення з'єднань по заданих адресах і передачі певного об'єму
повідомлень з дотриманням заданих імовірнісно-часових характеристик при
мінімальних матеріально-технічних витратах.
Реалізація поставленої мети може бути здійснена вирішенням
наступних завдань:
1. Управління встановленням з'єднань по заданих адресах
відповідно до прийнятої системи обслуговування.
2 Підтримкою показників основних характеристик ТКМ в межах
необхідних норм при мінімальних матеріально-технічних витратах.
Перша задача визначається як завдання управління встановленням
з'єднань, друга - управління ТКМ. Під управлінням
встановлення з'єднань розуміється сукупність операцій по вибору і заняттю
вільного шляху передачі інформації відповідно до адреси вказаної в заявці.
Метою управління встановленням з'єднань є забезпечення вибору оптимального
шляху передачі інформації, що враховує поточні параметри мережі зв'язку при
обслуговуванні кожної заявки, що поступила. Під управлінням телекомунікаційною мережею розуміється сукупність
операцій, що забезпечують підтримку основних імовірнісно-часових характеристик
мережі в межах необхідних норм.
Метою управління ТКМ є забезпечення
показників основних характеристик мережі близьких до оптимальних значень, а в
разі їх відхилення – визначення способів приведення до необхідних норм, при
мінімальних матеріально-технічних витратах.
Для забезпечення режиму нормального
функціонування мережі зв'язку створюються дві системи:
- система управління встановленням
з'єднань (СУВЗ),
- система управління телекомунікаційною
мережею (СУТМ).
Аналіз процесів, що протікають при
управлінні мережами зв'язку, дозволяє виділити наступні чотири основні
компоненти: ТКМ, систему управління телекомунікаційною мережею, систему
управління встановленням з'єднань і чинники, що впливають на них. Узагальнена
модель процесу управління телекомунікаційною мережею, типи інформаційних
потоків і їх напрями показані на рис.
Фактори, що визначають характер функціонування системи
управління можна розділити на три групи:
1. Пов'язані з плановими структурними змінами в керованій
мережі, розгортанням і згортанням елементів мережі, введенням в експлуатацію і
переміщеннями КЦ, змінами структури мережі і т.д.;
2. Обумовлені виходом з ладу елементів керованої мережі
унаслідок агресивних дій зовнішнього середовища і технічних відмов - відмова
елементів або ділянок мережі, виникнення несправностей в засобах зв'язку;
3. Такі, що визначаються потребами абонентів в інформаційному
обміні - зміна інтенсивностей інформаційних потоків і часу обслуговування
заявок.
Класифікація систем
управління телекомунікаційними мережами.
Наявність особливостей в цілях і завданнях управління на ТКС, а
також відмінності в способах вирішення цих завдань, алгоритмах функціонування і
вимог, що пред'являються, обумовлюють наявність декількох типів систем
управління ТКМ.
З точки зору взаємодії з
мережею зв'язку їх можна розділити на статичні і динамічні. Під статичними розуміються СУТМ, що
вирішують завдання управління. При цьому як вихідні дані використовуються
прогнозовані значення параметрів мережі. Вони поділяються на:
- системи з незмінним ПРН (план розподілу навантаження),
- системи з ПРН змінним за розкладом,
- системи з ПРН змінним по ситуації.
Перші вирішують завдання планування зв'язку або проектування
ТКМ. Другі і треті вирішують задачу формування ПРН з врахуванням до
прогнозованих стандартних ситуацій на ТКМ. При цьому, в других СУТМ зміна одного
ПРН іншим здійснюється строго за розкладом. В третіх - по команді оператора у
момент виникнення стандартної ситуації.
Динамічними називаються СУТМ, що забезпечують управління реально
функціонуючими мережами зв'язку за принципом "контроль - дія -
контроль". Їх основним завданням є контроль за параметрами функціонування
мережі зв'язку і, в разі їх відхилення від необхідних норм, ухвалення рішень
про корекцію.
З точки зору можливостей і вигляду вирішуваних завдань
управління динамічні СУТМ підрозділяються на оптимізаційні і ситуаційні. В
перших забезпечують вирішення всіх завдань управління в повному об'ємі,
включаючи визначення джерел дестабілізації функціонування мережі і методів
доведення їх характеристик до необхідних норм. Можливості других обмежені. В
основному, вони дозволяють підвищити якість функціонування мереж зв'язку по
одному або кількох параметрах Але забезпечити підтримку характеристик мережі в
межах заданих значень в умовах дії дестабілізуючих чинників, у них можливостей
немає.
За швидкістю реакції на зміни, що відбуваються в мережі, СУТМ
можна розділити на оперативні, статистичні і комбіновані. Оперативні здійснюють негайне реагування на виникнення в мережі
аварійних ситуацій. В основному дані СУТМ реагують на структурні зміни мережі
зв'язку. По сигналах про зміни в структурі мережі зв'язку оперативні СУТМ
виробляють переформовування ПРН і доведення його до виконавчих органів.
Статистичні системи призначені для виявлення змін імовірнісно-часових характеристик
ТКС. Це можуть бути зміни інтенсивностей потоків заявок, величини втрат на
вітках і напрямах зв'язку і ін. Реакція цих систем на зміни ситуації на мережі
зв'язку істотно нижча, ніж оперативних. Це пов'язано з необхідністю накопичення
певного об'єму статистичних даних про процеси, що відбуваються, дозволяють
судити про них з необхідною мірою точності і достовірності. І тільки тоді, за
результатами аналізу змін, що сталися, здійснювати корекцію плану розподілу
навантаження.
Комбіновані системи передбачають спільне використання методів управління
статистичних і оперативних СУТС В процесі вирішення завдань управління вони
формують ПРН, що враховує не лише стан структури мережі, але і
імовірнісно-часові параметри інформаційних потоків СУТМ.
Рис.
32. Класифікація систем управління ТМ.
Застосування методів
моделювання при дослідженні телекомунікаційних мереж.
Метою дослідження телекомунікаційних мереж, як правило є
прогнозування основних характеристик їх функціонування при певних варіантах
структурно-топологічної побудови і різних умовах експлуатації. При цьому можуть
використовуватися різні методи Головна вимога до них – це
можливість отримання чисельних значень показників необхідних характеристик
функціонування телекомунікаційних мереж.
Основними методами дослідження ТКМ є:
1. Метод аналітичного моделювання.
2.Метод натурного або фізичного моделювання.
3.Метод імітаційного моделювання.
4. Комбінований метод.
Вибір методу дослідження визначається наступними умовами:
1.
Постановкою завдання.
2.
Складом, характером і об'ємом
вихідних даних, що є у розпорядженні.
3.
Часом, що відводиться на
рішення задачі, тощо.
Метод аналітичного
моделювання. Суть даного методу
дослідження зводиться до побудови аналітичної моделі, яка відображає фізичні
властивості досліджуваної мережі у вигляді математичних об'єктів і відношень
між ними. Він використовується, як правило, для простих мереж. Це пов'язано з
тим, що для мереж складної структури важко визначити залежності у вигляді
аналітичних виразів. Переваги методу є: простота моделі, можливість швидкого
отримання чисельних значень досліджуваних параметрів мережі. Недоліки: при
побудові аналітичної моделі, як правило, використовується велике число
допущень. Це може привести до недостатньо високої адекватності моделі і
точності отримуваних результатів, складність, а інколи і неможливість опису ТКС
складної структури.
Метод натурного або
фізичного моделювання. Даний метод базується на
вимірюванні характеристик процесів, що відбуваються в реальних об'єктах. Потім
здійснюється обробка отриманих результатів і виявляються залежності, що
цікавлять дослідника. Переваги методу: висока адекватність моделі реальному
об'єкту, висока точність отримуваних результатів. Недоліки: велика вартість
створення моделі, дуже високі часові затрати на здобуття необхідних
результатів.
Метод імітаційного
моделювання Даний метод заснований на
описі процесу функціонування ТКС у вигляді відповідного алгоритму, який
називається імітаційною моделлю. У описі відбивається як структура
досліджуваного об'єкту, так і процеси функціонування в часі. При цьому описи
об'єктів дослідження мають алгоритмічний характер, а самі моделі є програмами
для ЕОМ. Переваги методу: досить висока адекватність між фізичною суттю
описуваного процесу функціонування ТКС і його моделлю, охоплення ширшого класу
мереж в порівнянні з аналітичними методами, можливість оцінки функціонування
ТКС не лише в сталих, але і в перехідних режимах, отримання більш широкого
спектру інформації про досліджувані мережі, таких як закони розподілу
випадкових величин, їх числові характеристики і ін, найбільш раціональне співвідношення
"результат-витрати" по відношенню до аналітичного і фізичного
моделювання. Недоліки: вища складність моделі в порівнянні з аналітичною,
необхідність досить високої кваліфікації користувачів і укладачів імітаційних
моделей.
Комбінований метод є комбінацією двох чи більше методів, найчастіше комбінація
методів аналітичного і імітаційного моделювання.