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.