Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Проблемы мониторинга сигнализации на цифровых сетях связи ... 16
1.1. Уровни мониторинга сигнализации 16
1.1.1. Структура межстанционной сигнализации 16
1.1.2. Контроль передачи физических сигналов 17
1.1.3. Контроль блочной передачи информации 18
1.1.4. Контроль процедур управления вызовами 22
1.2. Существующие решения в системах мониторинга сигнализации 26
1.2.1. Основные принципы построения систем мониторинга 26
1.2.2. Функции системы мониторинга 28
1.2.3. Сервисные приложения
1.3. Коммерческие системы мониторинга сигнализации 32
1.4. Вычислительные задачи в системе мониторинга сигнализации 36
1.5. Вывод 37
Глава 2. Моделирование процессов в системе мониторинга трафика сигнализации 38
2.1. Постановка задачи 38
2.2. Основные понятия моделирования системы мониторинга
2.2.1. Элементы математической модели 40
2.2.2. Аналитический подход 41
2.2.3. Приближенный подход 43
2.2.4. Имитационное моделирование 44
2.3. Характеристика входных данных 47
2.3.1. Виды сообщений сигнализации 47
2.3.2. Распределение сообщений по фазам соединения 48
2.3.3. Количество и объем сообщений 52
2.3.4. Длина сообщений
2.4. Параметры входных потоков сообщений 62
2.5. Модель обработки информации в системе мониторинга сигнализации 65
2.6. Разработка программы имитационного моделирования
2.6.1. Язык GPSS и среда GPSS World 69
2.6.2. Структура программы 69
2.6.3. Задание входных параметров 70
2.6.4. Генерация сообщений 74
2.6.5. Моделирование устройств ввода 76
2.6.6. Моделирование устройств высокоуровневой обработки и хранения 76
2.6.7. Вывод результатов 78
2.7. Результаты моделирования 78
2.8. Выводы 80
Глава 3. Программно-аппаратный комплекс мониторинга сигнализации 83
3.1. Структура программно-аппаратного комплекса 83
3.2. Устройство ввода информации 84
3.3. Серверная часть программного обеспечения 88
3.4. Клиентская часть программного обеспечения 93 3.5. Выводы 99
Глава 4. Внедрение среды мониторинга сигнализации 100
4.1. Использование программно-аппаратного комплекса мониторинга на сетях связи 100
4.2. Организация учебных классов для обучения основам сигнализации на цифровых сетях 102
4.3. Выводы 104
Заключение 105
Список использованной литературы 1
- Структура межстанционной сигнализации
- Основные понятия моделирования системы мониторинга
- Параметры входных потоков сообщений
- Организация учебных классов для обучения основам сигнализации на цифровых сетях
Введение к работе
Актуальность. В настоящее время количество абонентских линий на телефонных сетях Российской Федерации составляет более 30 млн., из них к цифровой сети подключены более 80%, а общий объем телефонного трафика составляет более 25 млрд. минут в год. При эксплуатации цифровых телефонных сетей чрезвычайно важным является систематический контроль их технического состояния, позволяющий быстро установить причину ухудшения качества обслуживания абонентов, поскольку в условиях конкуренции даже незначительное повышение отказов в сети может привести к оттоку клиентов и значительному уменьшению прибыли. Как показано в работах Б. С. Гольдштейна, И. М. Ехриеля и др., для обнаружения неполадок в сетях, где применяется разнородное оборудование, требуется комплексная система мониторинга, способная отслеживать взаимодействие оборудования по соединительным линиям.
Контроль цифровых соединительных линий в телефонных сетях может осуществляться на уровнях сигналов, передаваемых по физическим цепям; битовой структуры потока; трафика сигнализации. Первые два способа чаще всего применяются при пусконаладочных работах, наиболее же информативным видом контроля в процессе эксплуатации сети является мониторинг трафика сигнализации, предполагающий расшифровку и проверку правильности информации сигнализации, передаваемой между двумя телефонными узлами по одному из стандартных протоколов (2ВСК, ОКС-7, DSS1, SIP, H.323 и др.). Перехват и расшифровка сообщений сигнализации позволяет не только диагностировать отказы в обслуживании до того, как возникнут претензии клиентов, но и получить большее количество информации о функционировании сети связи в целом. При наличии системы мониторинга, охватывающей большое количество узлов сети, сбор и обработка статистических данных по вызовам может служить для оценки динамики роста услуг связи, предоставляемых пользователям, прогнозировать дальнейшее развитие телефонной сети.
Современные цифровые телефонные сети подвержены частым изменениям вследствие увеличения количества абонентов и узлов, внедрения новых услуг, организации новых видов взаимодействий с сетями других операторов связи и других факторов. В этой связи и система мониторинга телефонной сети также будет претерпевать изменения в течение своего жизненного цикла. Поэтому тема, посвященная разработке сред мониторинга, интегрирующих программные и аппаратные средства моделирования процессов ввода и обработки информации трафика сигнализации и своевременного контроля и диагностики технического состояния цифровой телефонной сети, для обслуживания сети персоналом, не имеющим высокой квалификации, является весьма актуальной и своевременной.
Цель работы - разработка и исследование интегрированной среды мониторинга технического состояния цифровых сетей связи на основе имитационного моделирования.
Для достижения данной цели были поставлены и решены следующие основные задачи:
-
Обзор и анализ современного состояния и тенденций развития систем, осуществляющих моделирование и контроль технического состояния цифровых сетей связи на основе мониторинга трафика сигнализации.
-
Анализ данных, передаваемых по каналам сигнализации цифровых телефонных сетей, разработка и оценка вероятностной модели передачи сообщений сигнализации.
-
Разработка имитационной модели и методов ее применения, позволяющих оценить требуемые ресурсы по обработке, хранению и передаче информации между компонентами моделируемой системы мониторинга сигнализации.
-
Разработка критериев анализа информации в системе мониторинга сигнализации с целью установления конкретных причин отказа телефонной сети и прогнозирования нештатных ситуаций в ее работе.
-
Реализация разработанных моделей и методов в виде программно- аппаратного комплекса с использованием цифровых сигнальных процессоров (DSP) и процессоров общего назначения, обеспечивающего мониторинг технического состояния цифровой телефонной сети персоналом, не имеющим высокой квалификации.
-
Внедрение результатов работы на практике при создании систем мониторинга сигнализации цифровых телефонных сетей, а также в учебный процесс по подготовке и переподготовке инженеров связи.
Методы исследования. В работе использован математический аппарат теории систем массового обслуживания, теории алгоритмов, теории вероятностей и математической статистики, методы и технологии имитационного моделирования, методы инженерии программного обеспечения.
Предмет исследования. Имитационные модели процессов мониторинга сигнализации на цифровых сетях связи.
Объект исследования. Методы и программно-аппаратные средства имитационного моделирования для обеспечения жизненного цикла системы мониторинга сигнализации.
Новые научные результаты
Метод имитационного моделирования, позволяющий впервые оценить требуемые аппаратные ресурсы в системе мониторинга трафика сигнализации телефонной сети независимо от вида сигнализации по оценкам ее вероятностной модели.
Критерии анализа информации в системе мониторинга сигнализации, обеспечивающие своевременный контроль и диагностику технического состояния сетей в новом диапазоне контролируемых параметров.
Новый подход к построению интегрированных сред для имитационного моделирования и мониторинга трафика сигнализации в цифровых телефонных сетях для обслуживания персоналом, не имеющим высокую квалификацию.
Практическая ценность
Предложенный подход внедрен на практике при создании систем мониторинга трафика сигнализации на узлах ряда реальных цифровых телефонных сетей России, что позволило повысить качество обслуживания их абонентов.
Предложенный подход использован при разработке нового стандарта сигнализации для системы оперативно-технологической связи железных дорог России.
Программно-аппаратный комплекс мониторинга трафика сигнализации на телефонной сети внедрен в учебный процесс для подготовки и переподготовки инженеров связи.
Положения, выносимые на защиту
Подход к построению систем мониторинга трафика сигнализации цифровых телефонных сетей с использованием имитационного моделирования.
Модель для оценки требуемых ресурсов в системе мониторинга сигнализации телефонной сети и реализующий ее вычислительный алгоритм.
Критерии анализа информации в системе мониторинга сигнализации, обеспечивающие своевременный контроль и диагностику технического состояния сетей.
Результаты использования разработанных методов и технологий для создания и использования на практике систем мониторинга трафика сигнализации цифровых телефонных сетей.
Достоверность результатов. Достоверность полученных результатов определяется корректностью используемого математического аппарата и подтверждается совпадением результатов моделирования и реальных данных.
Личный вклад автора состоит в проведении обзора и анализа проблем по теме диссертационного исследования; в сборе и обработке статистических данных о функционировании систем сигнализации на реальных сетях связи; в разработке моделей, методов и алгоритмов, а также в их программной реализации в составе программно-аппаратного комплекса для системы мониторинга трафика сигнализации, обеспечивающей своевременный контроль и диагностику технического состояния цифровой телефонной сети; в применении результатов диссертации на практике; в подготовке публикаций и докладов на конференциях.
Внедрение результатов работы. Результаты работы использованы для создания программно-аппаратного комплекса «ТМС», внедренного в работу Нижегородского филиала «Ростелеком-Волга» ОАО «Ростелеком» (ранее - ОАО «Волгателеком»), а также в работу Московской железной дороги ОАО «РЖД». Результаты работы внедрены в учебный процесс кафедры «Электрическая связь» Петербургского государственного университета путей сообщения при подготовке специалистов направлений 190402 «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте» и 090303 «Информационная безопасность автоматизированных систем», а также кафедры «Системы связи телемеханики и информационно-сетевых технологий» Петербургского энергетического института повышения квалификации. Кроме того, отдельные положения работы были использованы при разработке стандарта системы оперативно-технологической связи железных дорог России «Протокол информационно-логического взаимодействия коммутационных станций цифровой сети ОТС».
Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:
научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Шаг в будущее» в Петербургском государственном университете путей сообщения (2003, 2005 гг.);
научно-технических конференциях Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ», посвященных Дню радио (2005, 2006 гг.);
ХЬ1 научной и учебно-методической конференции НИУ ИТМО в 2012 г.;
7-й международной научной конференции «Информационные технологии в бизнесе» в Санкт-Петербургском государственном университете экономики и финансов в 2011 г.;
IV научно-практической конференции молодых ученых «Вычислительные системы и сети (Майоровские чтения)» в НИУ ИТМО в 2012 г.
Публикации. Основное содержание диссертационного исследования отражено в автореферате и в 8 печатных работах, в том числе в одной статье, опубликованной в издании из перечня ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы и содержит 112 страниц текста, включая 40 рисунков и 11 таблиц.
Структура межстанционной сигнализации
Мониторинг МТР является более информативным, чем мониторинг LAP-D, из-за присутствия кодов пунктов сигнализации и процедур маршрутизации сообщений [16]. Система мониторинга МТР должна включать контроль соответствия ОРС и DPC имеющимся в сети пунктам сигнализации и обеспечивать трассировку прохождения сообщений по узлам для выявления возможных неполадок маршрутизации.
Сигнализация SIP работает на сетях с пакетной коммутацией, где для сигнализации не выделяется отдельного логического канала, поэтому для передачи из конца в конец задействуются не только второй и третий уровни ЭМВОС, но и четвертый (транспортный) для обеспечения мультиплексирования речевой информации и сообщений сигнализации. Поскольку протоколы Ethernet II, IP и UDP, используемые на этих трех уровнях, широко используются для множества других задач и хорошо отлажены, их реализация, как правило, не вызывает значительного количества проблем и не требует от системы мониторинга сигнализации особых средств диагностики. В случае возникновения сбоев в работе этих протоколов возможно использование универсальных средств диагностики IP-сетей, не являющихся специфичными для сигнализации SIP.
Для всех протоколов сигнализации в стандартах, их описывающих, предусмотрен набор спецификаций, которым должны соответствовать передаваемые сообщения. Эти спецификации включают: структуру сообщений; типы сообщений; наборы параметров, включающихся в сообщения каждого типа; наборы состояний для систем, участвующих в обмене сообщениями; процедуры перехода между состояниями (как правило, описанные на языке SDL [54]); значения временных параметров (задержек, аварийных таймеров); процедуры обработки нештатных ситуаций.
На рис. 1.6 приведена структура содержимого сообщений для подсистемы ISUP сигнализации ОКС №7, а на рис. 1.7 - для сигнализации DSS1. Нарушения структуры сообщений являются редким явлением в системах сигнализации, так же как и ошибки в протоколах блочной передачи, однако система мониторинга должна предусматривать возможности ее проверки. 7 6 5 4 3 2 1
Идентификатор канала (CIC) Тип сообщения Содержимое первого фиксированного информационного элемента Содержимое последнего фиксированного информационного элемента Указатель первого информационного элемента переменной длины Обязательная часть Указатель последнего информационного элемента переменной длины Указатель начала необязательной части Длина первого информационного элемента переменной длины Содержимое первого информационного элемента переменной длины Длина последнего информационного элемента переменной длины Содержимое последнего информационного элемента переменной длины Тип первого необязательного информационного элемента Длина первого необязательного информационного элемента Необязательная часть Содержимое первого необязательного информационного элемента Тип последнего необязательного информационного элемента Длина последнего необязательного информационного элемента Содержимое последнего необязательного информационного элемента Конец необязательной части (00000000) Рис. 1.6. Структура сообщений ISUP Тип протокола (00001000 для Q.931) Длина метки соединения Фл аг Метка соединения (первый октет) Метка соединения (второй и далее октеты) Тип сообщения Информационный элемент 1 Информационный элемент N Рис.
В сигнализации SIP используется текстовое, а не двоичное представление информации. Сообщения могут содержать строки с параметрами в любом порядке, за исключением первой строки, определяющей версию протокола и тип сообщения. Пример сообщения SIP об установлении соединения согласно спецификации выглядит следующим образом [56]: INVITE sip:bob@biloxi.com SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP рсЗЗ.atlanta.com;branch=z9hG4bK776asdhds Max-Forwards: 70 To: Bob sip:bob@biloxi.com From: Alice sip:alice@atlanta.com ;tag=l928301774 Call-ID: а84Ь4с76еб6710@рсЗЗ.atlanta.com CSeq: 314159 INVITE
Contact: sip:alice@pc33.atlanta.com Contentype: application/sdp Content-Length: 142 Поскольку все протоколы сигнализации рассчитаны в первую очередь на управление одной и той же услугой - передачей речевой информации - то основные типы сообщений в них являются схожими [34]. В таблице 1.1 приведено соответствие типов сообщений в трех рассматриваемых протоколах сигнализации. SETUP IAM INVITE CALL PROCEEDING ACM 100 Trying ALERTING CPG 180 Ringing CONNECT ANM 200 OK CONN ЕСТ ACKNOWLEDGE - ACK DISCONNECT REL BYE RELEASE/RELEASE COMPLETE RLC 200 OK Типы передаваемых сообщений и включаемые в них параметры являются основным предметом контроля для систем мониторинга, поскольку они несут всю информацию о процессе обслуживания сетью абонентов. Сопоставление последовательности передачи сообщений типовым сценариям, приведенным в спецификациях протокола, позволяет обнаруживать сбои в обслуживании вызовов. На рис. 1.8 приведена процедура обработки исходящего вызова для сигнализации DSS1 на языке SDL.
Из-за огромного разнообразия информации, которая может передаваться в сообщениях, и часто встречающейся неоднозначности спецификаций, предоставляемых МСЭ-Т и другими институтами стандартизации [3,12,13], именно контроль содержимого и процедур обмена сообщениями имеет основное значение для диагностики неполадок в сети. f 0 Исходноесостояние )
Основные понятия моделирования системы мониторинга
К сожалению, аналитический подход редко дает простой результат, подобный первой формуле Эрланга. Среди распространенных систем распределения информации многие характеризуются большим числом состояний, и даже составление систем уравнений, описывающих их функционирование, часто оказывается практически невозможным. К таким системам относятся, в частности, многозвенные системы, в том числе системы мониторинга сигнализации, имеющие несколько стадий обработки информации. При их анализе необходимо учитывать все возможные сочетания занятых и свободных устройств обслуживания, очередей и промежуточных каналов, так что количество состояний для системы уже с тремя звеньями может составлять десятки и сотни тысяч.
Приближенные, или априорные методы разрабатываются с целью обеспечения инженерных расчетов в тех случаях, когда аналитическое решение не найдено, или оно требует сложных вычислений. Они основываются на предположениях относительно характера воздействия потока вызовов на систему распределения информации. Предположения позволяют значительно упростить математическую модель, хотя, естественно, вносят погрешность в расчет. Иногда в формулы, полученные с помощью упрощенных математических моделей, для повышения точности вводят эмпирические коэффициенты.
Прежде чем приближенный метод может быть рекомендован для практического применения, его достоверность проверяется путем сравнения расчетных значений параметров качества обслуживания с результатами измерений на большом количестве реальных систем связи, что слабо реализуемо на практике для крупных систем мониторинга, количество которых в эксплуатации относительно невелико.
Метод статистического моделирования, называемый также методом Монте-Карло и методом имитационного моделирования, реализуется средствами вычислительной техники и может применяться практически к любым системам распределения информации. Во многих случаях, когда не удается использовать аналитический или создать приближенный метод расчета, статистическое моделирование является единственным средством анализа.
Сущность метода состоит в разработке имитационной модели и получении с ее помощью оценок вероятностных характеристик системы распределения информации. Модель, представляющая собой программу для компьютера, имитирует процесс обслуживания транзактов. Изменения состояния системы отображаются записью данных в запоминающие устройства вычислительной машины. Такими данными могут быть: время поступления транзакта, количество и номера занятых обслуживающих устройств, число занятых мест ожидания и т.п. Для моделирования случайных процессов (чаще всего случайными величинами являются интервалы между вызовами и длительности обслуживания) применяются датчики случайных чисел, также чаще всего программные.
Программа моделирования обеспечивает сбор статистической информации о числе поступивших, обслуженных и потерянных транзактов, о длительностях занятия обслуживающих устройств, длине очередей и времени ожидания. На основании этих данных рассчитываются оценки искомых вероятностей. В частности, поскольку вероятность потерь по вызовам равна математическому ожиданию отношения числа потерянных вызовов С\\ к общему числу поступивших С, то само отношение Сп 1С может служить оценкой вероятности потерь.
Точность результата моделирования характеризуется абсолютной или относительной погрешностью при определенной доверительной вероятности. Обычно погрешность рассчитывается при доверительной вероятности, равной 0,95. В этом случае полученная оценка отличается от искомой вероятности не более, чем на величину погрешности, с вероятностью 0,95. Заданная точность достигается определенным числом испытаний, то есть моделированием определенного количества вызовов. На рисунке 2.3 представлена зависимость между величиной вероятности р, подлежащей определению путем моделирования, и числом испытаний / /исіь необходимых для получения оценки с заданной относительной погрешностью s (при доверительной вероятности 0,95) [25, с.294].
Следует обратить внимание на то, что величина Л исп резко увеличивается в области значений р = 0...0,\; то есть именно при тех значениях, которые характерны для вероятностей потерь вызовов на телефонных сетях, поэтому имитационное моделирование процессов обслуживания телефонных вызовов требует значительных вычислительных ресурсов. Однако, поскольку дисциплина обслуживания с потерями редко актуальна для систем мониторинга сигнализации, для этих систем данный недостаток не имеет
Параметры входных потоков сообщений
Как видно из вышеприведенных таблиц и рисунка, часть сообщений, передаваемых в фазе установления соединения, фазе ожидания ответа абонента и разговора, имеют значительную вариацию длины. Это связано с тем, что в зависимости от настроек сети в них могут включаться дополнительные параметры, такие как сведения о переадресации вызова, подтверждение выбора речевого канала, параметры взаимодействия с сетями других типов и т.д. Сообщения, относящиеся к разъединению, как правило, имеют меньшую вариацию длины, так как для осуществления этой процедуры дополнительная информация, кроме обязательной индикации причины завершения вызова [51], требуется редко.
Поскольку количество дополнительных параметров в сети заранее неизвестно и может меняться в зависимости от конкретного вызова, для моделирования длины сообщений будет использоваться нормальное (гауссово) распределение длин сообщений как обладающее наибольшей неопределенностью при конечной дисперсии: (7УІ27Г где L математическое ожидание длины сообщения, а среднеквадратическое отклонение длины сообщения. Строго говоря, такое распределение дает ненулевую вероятность возникновения сообщений с 1=0, что невозможно на практике; однако, как видно из рассчитанных параметров в вышеприведенных таблицах, такое значение / всегда находится за пределами диапазона (Ь±3 т), поэтому эта ситуация не внесет заметной погрешности в расчеты и ей можно пренебречь.
Для тех видов сообщений, где экспериментально рассчитанное отклонение а равно нулю, длина будет считаться постоянной: P(L) = 1 Р{1 L) = О
Каждый канал сигнализации обслуживает один пучок соединительных линий, количество которых может варьироваться от 30 для сигнализации DSS1 до тысяч при использовании IP-телефонии. Каждый вызов, осуществляемый по этим соединительным линиям, порождает последовательность сообщений сигнализации (рис. 2.4-2.6). Поскольку число абонентов - источников вызовов в обслуживаемой телефонной сети потенциально неограниченно и всегда намного больше количества соединительных линий в пучке, то для моделирования поступления вызовов допустимо использовать простейший (пуассоновский) поток [6], где вероятность поступления сообщения за интервал времени [/,/ + At] составляет где X(t) - параметр потока. Параметр потока связан с интенсивностью телефонной нагрузки, варьирующейся во времени. Полученные на основе экспериментальных данных значения нагрузки в разное время суток для пучка соединительных линий на учрежденческой сети (соответствуют выборке сообщений сигнализации, представленной в таблице 2.2) приведены на рисунке 2.12.
Моделирование нагрузки на любую телекоммуникационную систему производится для часа наибольшей нагрузки. Для учрежденческих и производственных сетей час наибольшей нагрузки приходится на первую половину рабочего дня до обеденного перерыва (рис. 2.12), а для городских — чуть позже окончания рабочего дня; в течение этого часа параметр потока Я считается постоянным.
Используя данные о средней продолжительности вызовов, составляющей для проводных сетей около 180 секунд [25], можно перейти от интенсивности нагрузки к интенсивности потока вызовов. Поскольку исследуемый поток считается простейшим, его параметр Я будет численно равен его интенсивности /л. где Yiuui — интенсивность нагрузки на пучок соединительных линий в час наибольшей нагрузки, т- средняя продолжительность вызова в секундах. Источники сообщений
Поскольку каждый телефонный вызов порождает несколько сообщений сигнализации, поступление сообщений каждого типа будет описываться тем же законом, что и поступление вызовов. Потоки транзактов - сообщений сигнализации для разных сообщений сигнализации связаны между собой, но большое число поступающих вызовов и непостоянные интервалы времени между сообщениями позволяют представить их как совокупность независимых потоков, в связи с чем объединяющий их поток транзактов, поступающий на вход системы мониторинга (рис. 2.13) будет определяться параметром
Организация учебных классов для обучения основам сигнализации на цифровых сетях
Как было показано в п. 3.2, серверная часть программного обеспечения допускает большое число одновременных клиентских подключений для одного сеанса мониторинга, что позволяет организовать множество рабочих мест, с которых будет производиться мониторинг одного и того же канала сигнализации. Эта возможность была использована для построения учебной установки для проведения практических занятий по системам межстанционной сигнализации.
Изучение протоколов межстанционной сигнализации является неотъемлемой частью подготовки и переподготовки специалистов, в компетенцию которых входит проектирование и обслуживание цифровых телефонных станций. Практическая направленность обучения делает важным изучение обмена сообщениями сигнализации не только по печатным спецификациям, но и на реальных соединительных линиях. Однако при использовании автономных тестеров сигнализации чрезвычайно сложно организовать занятия с группами обучаемых, поскольку одно устройство не может использоваться более чем одной учебной бригадой, а закупка большого количества тестеров или полнофункциональной системы мониторинга, как правило, невозможна по финансовым соображениям. В связи с этим задача по организации большого количества учебных рабочих мест при минимальном количестве закупаемого дополнительного оборудования является актуальной.
Учебные учреждения, занимающихся подготовкой или переподготовкой инженеров связи, как правило, обладают лабораторной базой, состоящей из одной-двух учебных АТС малой емкости. При наличии двух и более станций учебный пучок соединительных линий организуются между ними с использованием интерфейса Е1. При наличии только одной АТС
103 соединительные линии можно организовать путем использования двух интерфейсов Е1 одной АТС, замкнутых друг на друга петлей. В этом случае в системе нумерации телефонной станции требуется настройка выделенного префикса номера вызываемого абонента, обеспечивающего передачу вызова на один из задействованных интерфейсов Е1, а не напрямую этому абоненту.
Если у АТС достаточно свободных интерфейсов Е1, можно организовать несколько пучков соединительных линий, работающих с разными протоколами сигнализации.
Поскольку блок ввода информации может иметь до 8 входов, одного блока достаточно для организации учебного процесса по всем распространенным протоколам сигнализации, даже если для каждого из них выделено по отдельному пучку соединительных линий. Схема организации учебной установки на базе одной учебной АТС приведена на рисунке 4.1. Важным достоинством разработанного комплекса мониторинга для учебного процесса является наглядность и полная русификация пользовательского интерфейса, что сокращает время на его освоение и позволяет быстро переходить к непосредственному изучению протокола сигнализации.
Для проведения практических занятий по наиболее распространенным системам сигнализации были разработаны методические указания [9,10], учитывающие специфику работы с разработанным аппаратно-программным комплексом.
Разработанная среда мониторинга сигнализации позволяет предоставить оператору связи новые инструменты для обеспечения качества работы цифровой сети связи.
Среда мониторинга сигнализации может быть адаптирована для решения нескольких классов задач, в числе которых как комплексный мониторинг сигнализации в сети связи в течение ее жизненного цикла, так и частные задачи, такие как локальный поиск неисправностей и обучение специалистов специфике протоколов сигнализации на практических примерах.
В результате проведенного диссертационного исследования были получены следующие результаты, имеющие научную и практическую значимость:
Проведенный анализ современного состояния и тенденций развития систем, осуществляющих моделирование и контроль технического состояния цифровых сетей связи на основе мониторинга трафика сигнализации, позволил разработать новый подход к построению интегрированных сред для имитационного моделирования и мониторинга трафика сигнализации в цифровых телефонных сетях для обслуживания персоналом, не обладающим высокой квалификацией.
Разработан метод имитационного моделирования, позволяющий впервые оценить требуемые аппаратные ресурсы в системе мониторинга трафика сигнализации телефонной сети независимо от вида сигнализации по оценкам ее вероятностной модели. Имитационная модель, созданная в данной работе, может быть применена для моделирования в средах мониторинга на сетях с любыми способами коммутации и предоставляемыми услугами, управление которыми осуществляется с помощью протоколов сигнализации.
Разработаны критерии анализа информации в системе мониторинга сигнализации, обеспечивающие своевременный контроль и диагностику технического состояния сетей в новом диапазоне контролируемых параметров.
Разработана интегрированная среда мониторинга технического состояния цифровых сетей связи в виде программно-аппаратного комплекса, который внедрен на узлах ряда реальных цифровых телефонных сетей. Создана учебная установка и методическое обеспечение для проведения практических занятий по системам межстанционной сигнализации в учебном процессе для подготовки и переподготовки инженеров связи.
Похожие диссертации на Интегрированная среда мониторинга технического состояния цифровых сетей связи на основе имитационного моделирования
