Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Основные характеристики предметной области исследования 17 стр.
1.1. Анализ структуры сетей электросвязи 20 стр.
1.2. Основные типы сетевых элементов сетей электросвязи традиционной архитектуры 25 стр.
1.2.1. Сетевые узлы и станции первичной сети 26 стр.
1.2.2. Линии передачи 26 стр.
1.2.3. Основные элементы технологий систем передачи... 33 стр.
1.3. Основные типы сетевых элементов сетей электросвязи современной архитектуры 36 стр.
1.4.0сновные типы сетевых элементов перспективных базовых сетей 40 стр.
1.5. Основные типы сетевых элементов сетей связи для распространения программ телевизионного вещания и радиовещания : 43 стр.
1.6. Принципы идентификации объектов сети в процессе технической эксплуатации и управления первичными сетями 44 стр.
1.7. Принципы описания объектов сети при управлении сетями электросвязи в соответствии с рекомендациями МСЭ-Т серии М 46 стр.
1.8. Выводы 49 стр.
Глава 2. Анализ проблемы построения идентификационной системы сетевых элементов в Российской Федерации 51 стр.
2.1. Системы нумерации в сетях электросвязи 51 стр.
2.2. Системы нумерации сетевых элементов, применяемые в сетях электросвязи Российрдой" Федерации 61 стр.
2.2.1. Нумерация сетевых элементов сетей электросвязи компаний -операторов, входящих в ОАО «Связьинвест».. 62 стр.
2.2.2. Нумерация сетевых сетей электросвязи компании «ТрансТелеКом» 68 стр.
2.2.3. Нумерация сетевых элементов сетей электросвязи компании «Синтерра» 71 стр.
2.2.4. Нумерация сетевых элементов сетей электросвязи компании «Мобильные ТелеСистемы» 75 стр.
2.2.5. Нумерация сетевых элементов сетей электросвязи компании «Вымпелком» 78 стр.
2.2.6. Нумерация сетевых элементов сети электросвязи ФГУП «Российская телевизионная и радиовещательная сеть» 80 стр.
2.2.7. Нумерация сетевых элементов, применяемая в сети электросвязи компании «Космическая связь» 81 стр.
2.2.8. Нумерация сетевых элементов в сетях связи специального назначения 83 стр.
2.3. Современные проблемы нумерации сетевых элементов >в
системах технической эксплуатации и управления
телекоммуникационными сетями ЕСЭ России 88 стр.
2.4. Выводы 93 стр.
Глава 3. Разработка структуры и содержания номера сетевого элемента 95 стр.
3.1. Основные требования, предъявляемые к номеру сетевого элемента 95 стр.
3.2. Структура универсального номера сетевого элемента 98 стр.
3.3. Разработка структуры и содержания общей части универсального номера сетевого элемента 99 стр.
3.4. Разработка системы классификации сетевых элементов ЕСЭ России 104 стр.
3.4.1. Общие подходы к классификации сетевых элементов ЕСЭ России 106 стр.
3.4.2. Математическая модель системы классификации сетевых элементов 109 стр.
3.4.3. Выбор метода классификации сетевых элементов... 111 стр.
3.4.3.1. Анализ Рекомендации МСЭ-Т М.1401
«Формализация обозначений присоединения между сетями электросвязи операторов» 111 стр.
3.4.3.2.Иерархическая классификация 115 стр.
3.4.3.3. Таксономическая систематика 116 стр.
3.4.3.4. Фасетная классификация 118 стр.
3.4.4.Построение классификатора сетевых элементов 125 стр.
3.5. Разработка структуры и содержания ограниченной части универсального номера сетевого элемента 129 стр.
3.6. Выводы 139 стр.
Глава 4. Концептуальные положения создания базы данных номеров сетевых элементов 141 стр.
4.1. Анализ обращения к базе данных номеров сетевых элементов при различных режимах функционирования ЕСЭ России 142 стр.
4.2. Разработка архитектуры построения базы данных номеров сетевых элементов 147 стр.
4.3. Основные аспекты организации сети передачи данных распределенной базы данных номеров сетевых элементов... 155 стр.
4.4. Выбор модели данных, поддерживаемой СУБД 171 стр.
4.5. Разработка концепции политики безопасности функционирования базы данных номеров сетевых элементов 175 стр.
4.6.Выводы 182 стр.
Глава 5. Разработка предложений по созданию и организации функционирования системы нумерации сетевых элементов ЕСЭ России 184 стр.
5.1. Определение принципов создания и внедрения системы нумерации сетевых элементов 185 стр.
5.2. Разработка технологии функционирования системы нумерации сетевых элементов 187 стр.
5.3. Разработка принципов присвоения национального кода оператора электросвязи 189 стр.
5.4.0сновные положения системной интеграции создания и функционирования системы нумерации сетевых
элементов 193 стр.
5.5. Выводы 196 стр.
Заключение 198 стр.
Библиографический список
- Сетевые узлы и станции первичной сети
- Основные типы сетевых элементов сетей связи для распространения программ телевизионного вещания и радиовещания
- Нумерация сетевых элементов сетей электросвязи компаний -операторов, входящих в ОАО «Связьинвест»..
- Разработка структуры и содержания общей части универсального номера сетевого элемента
Введение к работе
В настоящее время в Российской Федерации происходит
интенсивное развитие национальной телекоммуникационно-
информационной инфраструктуры. Её основу составляет единая сеть электросвязи (ЕСЭ) России, которая в соответствии с Федеральным законом «О связи» [154] состоит из:
- сетей связи, образующих сеть связи общего пользования;
- выделенных сетей связи;
- технологических сетей связи, присоединенных к сети связи общего
пользования;
- сетей связи специального назначения и других сетей связи для передачи
информации при помощи электромагнитных систем.
Условия функционирования ЕСЭ России порождают ряд проблем технического, организационного, экономического, правового характера, для решения которых требуется разработка новых теоретических положений. В: числе приоритетных необходимо выделить проблемы, связанные с функционированием ЕСЭ как большой и сложной системы, состоящей, в свою очередь, из отдельных систем и подсистем.
Важное место в структуре ЕСЭ России занимают системы технической эксплуатации и оперативного управления сетями- электросвязи. В этих системах особое значение принадлежит сетевым» элементам (СЭ),' образующим структуру сетей электросвязи. Под «сетевым элементом» в диссертационной работе понимается автономный физический или логический объект, который поддерживает функции передачи, мультиплексирования; кроссконекции, регенерации и другие на «нулевом» и «физическом» уровнях эталонной модели взаимодействия открытых систем. По своей' сути сетевые элементы являются средой, формирующей единое телекоммуникационное пространство страны, и создающей условия для синергетичности и адаптивности телекоммуникаций. Именно СЭ сетей электросвязи обеспечивают (или должны обеспечивать в особых ситуациях)
7 непосредственное взаимодействие сетей электросвязи. Они также определяют особенности взаимодействия систем технической эксплуатации и оперативного управления различных операторов связи, в том числе в условиях чрезвычайных ситуаций и военного времени. СЭ являются основой при моделировании различных сетей связи, в том числе в случае использования ресурсов одних сетей другими, что характерно для сетей специального назначения.
Значительное количество используемых СЭ в сетях связи различного
назначения диктует необходимость создания их идентификационной
системы. В соответствии с Федеральным законом «О связи»- [154]
идентификационная система СЭ есть система их нумерации, т.к. согласно
статье 2 нумерация- это «цифровое, буквенное, символьное обозначение
или комбинация таких обозначений, в том- числе коды, предназначенные для
однозначного определения (идентификации) сети связи и (или) ее
узловых или оконечных элементов». Равнозначность понятий
«идентификационная система СЭ» и «система нумерации СЭ» позволяет в дальнейшем использовать в диссертационной работе преимущественно последний термин, имея в виду, что он является предпочтительным и широко распространенным в действующей законодательной и нормативной базе отрасли «связь».
Так, в соответствии с указанным законом (статья 26) регулирование ресурсов нумерации' единой сети электросвязи является исключительным правом государства. В законе «О связи» и других нормативных правовых документах в качестве одного из требований функционированию сетей связи в рамках ЕСЭ России предусмотрено их соответствие принятой системе нумерации, утверждаемой в установленном порядке в качестве нормативного документа.
Система нумерации сетевых элементов должна устанавливать требования к структуре и содержанию номера СЭ, а также определять порядок присвоения номера сетевому элементу, порядок доступа к ресурсам
8 нумерации, их хранения и использования как общенационального информационного ресурса.
Систему нумерации СЭ можно рассматривать как часть единой общегосударственной системы классификации и кодирования объектов технической эксплуатации сетей электросвязи, что определено Постановлением Правительства Российской Федерации от 01.11.99г. №1212 «О развитии Единой системы классификации и кодирования технико-экономической и специальной информации».
Широко известны отраслевые научные исследования, связанные с нумерацией служб электросвязи общего пользования. По результатам этих исследований МСЭ-Т был принят ряд Рекомендаций, касающихся вопросов нумерации в телефонных сетях (Рекомендации серии Е), в телеграфных сетях и сетях передачи данных (Рекомендации серий F и X), в сетях сухопутной подвижной радиосвязи (Рекомендации серии Е). На базе этих документов в Российской Федерации были проведены, научные исследования и созданы национальные системы нумерации служб электросвязи общего пользования; в разработке которых диссертант принимал непосредственное участие [212].
Другим важнейшим направлением научных исследований в области нумерации телекоммуникационных сетей стало создание системы нумерации для сети сигнализации ОКС-7. Результаты этих исследований отражены в Рекомендациях МСЭ-Т серии Q. В Российской Федерации под руководством соискателя в середине 90-х годов прошлого века была создана национальная система нумерации, учитывающая международные рекомендации- и особенности сетей электросвязи России [203].
Для всемирной компьютерной* сети Интернет, функционирующей на базе протокола TCP/IP, была создана система нумерации, базирующаяся на цифровой нумерации (или как принято в этой сети - адресации) хостов, а также нумерация по системе доменных имен.
9 Отметим, что эти исследования и принятые решения не могут быть применены для нумерации СЭ, но полезны для методологии создания и внедрения системы нумерации СЭ.
В научно-технической литературе вопросам нумерации СЭ уделено незначительное внимание (это видно из представленного в диссертационной работе библиографического списка) и, как следствие, отсутствуют специализированные инструментальные средства разработки такой, системы нумерации. Известный опыт нумерации СЭ в разных странах показывает, что существует множество частных решений, ориентированных на ограниченную номенклатуру СЭ, но отсутствуют решения в масштабах всей страны.
В условиях отсутствия* в* настоящее время, решений по нумерации СЭ в российской национальной системе нумерации российские операторы, действуют самостоятельно по принципу «ad hoc», что-при многообразии, и многочисленности сетей электросвязи; существенно затрудняет процесс взаимодействия» сетей электросвязи и баз, данных СЭ: Попытки интуитивного- выбора варианта нумерации обычно ведут к существенным потерям на этапе эксплуатации и большим затратам на доработку аппаратно-программных комплексов.
Решение проблемы нумерации СЭ в^ масштабах страны осложняется
также неоднородным технологическим уровнем сетей электросвязи
различных операторовсвязи: Высокая динамика изменения состояний' сетей при различных способах нумерации СЭ не позволяет обеспечить оперативное взаимодействие служб технической эксплуатации и взаимное информирование операторов о происходящих изменениях. Затруднено (а во многих случаях невозможно) управление в реальном масштабе времени сетями электросвязи, Bv том числе, при переходе к централизованному управлению в случаях, предусмотренных законодательством Российской Федерации. Из-за различий в нумерации СЭ» оказывается неприемлемым использование геоинформационных технологий, важных при применении
10 мобильных средств связи или разворачивании полевых систем связи, что имеет особое значение для систем связи Вооруженных Сил и других систем специального назначения.
Применяемые в различных сетях электросвязи системы управления ориентированы на определенный тип оборудования и конкретного поставщика. Разнообразие таких систем ставит непростую задачу выбора системы, в которой производитель задает собственный формат нумерации СЭ.^ Анализ таких систем показывает, что существует множество частных решений, ориентированных на ограниченную номенклатуру СЭ.
Различие в нумерации СЭ различных сетей электросвязи существенно* осложняет применение математических методов оптимизации схем построения сетей электросвязи, в том числе, в случаях оперативной перестройки сетей электросвязи в интересах обороны, безопасности и правопорядка как на территории всей страны, так и в отдельных регионах.
Таким образом, поставленная- проблема создания и эффективного
функционирования * идентификационной системы СЭ является актуальной и
важной народно-хозяйственной' задачей, реализация которой обеспечивает
значительный вклад в развитие экономики страны и повышение её
обороноспособности. Здесь* нельзяї ограничиться частными решениями,
необходимо обеспечить разработку новой научно обоснованной системы,
учитывающей многочисленные факторы функционирования сетей
электросвязи в стране, а также случайный характер запросов о номерах СЭ. Требуется осуществить единый системный подход к нумерации СЭ в рамках ЕСЭ России.
Отметим, что проблемы нумерации элементов сетей характерны не только для телекоммуникаций, но и для других видов сетей. Например, в электроэнергетике Российской Федерации в последние годы также возникла проблема классификации и нумерации объектов предметной области [83]. В соответствии с решением научно-практической конференции "Единая система классификации и кодирования в электроэнергетике. Проблемы и
пути решения", в 2006г. сформирована рабочая группа специалистов для разработки этой системы [98]. Их подходы и предложения? также анализировались в диссертационной работе.
Целью исследования является разработка для практического применения идентификационной системы сетевых элементов; единой? сети электросвязи Российской Федерации:
Предмет исследования — методология, построения? системы нумерация?
сетевых элементов; предназначенная? для формирования единого
телекоммуникационного пространства страны.,
Объект, исследования — ЕСЭ- России, включающая в себя сети связи, которые образуют сеть связи общего пользования; выделенные сети связи;: технологические сети связи, присоединенные к сети связи; общего пользования; сети связи? специального назначения и другие сети связи* для; передачи информациипри помощи электромагнитных систем; Методы исследования, примененные автором, базируются на положениях теории' системного анализа: Однако специфика настоящей диссертационной? работы состоит не в разработке вопросов системногоанализасетейисистемЕ телекоммуникаций^ новых методов-и алгоритмов решения задач системного анализа; но В5 использовании* метода» системного анализа в;* качестве основного метода исследования: Термиш «системный анализ» введен- в, научный, обиход в» ЄША1 в 1948г., а в отечественной научной терминологии он получил распространение после выхода в 1969г._на русском языкекниги G. Оптнера «Єистемньїи анализ для» решения? деловых и промышленных проблем» [И]. Широко известны работы по проблемам системного анализа и практики его применения- видных отечественных ученых Л:В:Канторовича, А;И:Берга^. ДіМ.Евишиани, СВіЕмельянова, Н.Н:Моисеева;. В:М:Глушкова; АіГ.Аганбегянаи многих других, а также зарубежныхспециалистов РІАмара, ДіГерца, ЭЖвейда, М:Д:Месаровича; ЧіД:Хича, РгАкофа; Ліфон Берталанфи, К.Чена, ДШедоуза, У.Р: Эшби, Є.Янга и др.
Исследования RAND Corporation по задачам военного управления.
12 Продолжающееся сегодня непрерывное развитие «системного анализа» как научной дисциплины не позволяет однозначно представить общепринятую методику. Последовательность этапов и процедур системного анализа, используемая в настоящей работе, приведена на рисунке 1.
Рис.1. Последовательность этапов и процедур системного анализа.
На различных этапах реализации алгоритма методики системного анализа применены методы исследования и оптимизации сложных систем, распределения ресурсов в информационных системах, теории графов, теории телетрафика, теории сетей связи, теории множеств, теории логического проектирования баз данных, экспертных оценок. Задачи исследования. Для достижения поставленной цели представлялось целесообразным сформулировать и решить следующие задачи:
- осуществить систематизированный анализ типов сетевых элементов ЕСЭ
России и систем, обеспечивающих поддержание процессов взаимодействия
сетей электросвязи, технической эксплуатации, оперативного управления,
перестройки сетей, и выявить существенные факторы, которые необходимо
учитывать при создании системы нумерации СЭ;
разработать и научно обосновать единый методологический подход к формированию номера СЭ, универсального для всех сетей электросвязи;
на основе этого подхода с учетом выявленных на этапе анализа факторов разработать принципы построения системы нумерации;
разработать систему классификации СЭ;
разработать и проанализировать основные положения функционирования системы нумерации, включая вопросы создания базы данных сетевых элементов;
-обобщить теоретические результаты исследований и разработать практические решения по использованию в сетях электросвязи Российской Федерации полученных результатов.
Научная новизна диссертационного исследования, изложенного в
опубликованных автором материалах, состоит в следующем: >
Впервые сформулирован методологический подход к формированию совокупности множества типов сетевых элементов ЕСЭ России. Предложенный подход учитывает различные факторы функционирования и взаимодействия сетей электросвязи, применяемые технологии, методы технической эксплуатации и управления сетями электросвязи, атрибуты, которые описывают характеристики СЭ, а также вопросы перестройки сетей для работы в условиях чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени.
На основе методов систематики в отсутствии общей системы классификации ЕСЭ России впервые разработана система, классификации СЭ, которая также может лечь в основу общеотраслевой системы классификации. Разработан алгоритм классификации.
3. Разработан единый методологический подход к формированию номера
СЭ как унифицированного номера (УН) для любых сетей электросвязи.
Введено представление структуры номера в виде 3-х частей:
общедоступной, ограниченного доступа, операторского доступа.
4. Разработана методология создания системы нумерации сетевых
элементов ЕСЭ России. Предложено и обосновано присвоение УН всем
сетевым элементам, независимо от вида сети электросвязи ЕСЭ (включая
сети связи специального назначения, а также сети распространения
программ телевидения и радиовещания). Определено содержание номера
для различных сетевых элементов и разработаны алгоритмы присвоения
номера.
Разработаны концептуальные положения организации и функционирования базы данных СЭ. В качестве архитектуры построения1 базы данных предложена архитектура распределенной системы базы данных. Определены условия функционирования такой базы, разработана концепция политики её информационной безопасности. Доказана' необходимость использования в СУБД объектно-реляционной модели данных.
Обосновано предложение по использованию сеть сигнализации ОКС-7 в качестве сети передачи информации о номерах СЭ между различными операторами связи* и системами управления сетями электросвязи. Доказано, что указанное предложение обеспечивает выполнение требований, связанных с передачей номерной информацией, и не ухудшает условия функционирования сети ОКС-7.
Предложен механизм создания и организации функционирования новой системы нумерации СЭ в сетях связи Российской Федерации. Разработана технология применения системы нумерации, сформулированы основные положения системной интеграции её создания и использования.
15
Прикладная значимость результатов диссертационной работы в широком
плане заключена в создании методологии идентификации СЭ, которая с
минимальными затратами обеспечивает введение в ЕСЭ России качественно
новой универсальной системы нумерации СЭ. Важное практическое
значение имеет также предложенная совокупность методик и алгоритмов
создания и функционирования базы, данных нумерации* СЭ, необходимьгх
органам, государственного управления, операторам связи (включая
операторов связи сетей специального назначения), проектным организациям
для- решения задач, связанных с взаимодействием сетей электросвязи,
развитием и оптимизацией сетей; обеспечением эффективной работы систем
технической эксплуатации - и оперативно-технического управления, в том
числе в условиях чрезвычайных ситуаций, и военного времени.
Практическую ценность представляют решения по вопросам
классификации» СЭ,г которые могут лечь в основу отраслевой системы, классификации.
Выводы данной работы, связанные с установлением требований,
предъявляемых к построению и функционированию системы нумерации СЭ'
и содержанию номера для различных сетевых элементов, создают
практическую основу для реализации, требований федерального закона «О связи».
Реализация результатов, работы., Результаты диссертационной работы применяются* различными организациями» Российской Федерации, в частности, ОАО «АСВТ», ОАО «ЦентрТелеком», группой компаний «Экран» и др.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на 2-й отраслевой научной конференции-«Технологии информационного, общества» (2008г.), конференции VON Russia 2006 (2006г.), 6 и 7-й международных конференциях «Состояние и перспективы, развития: Интернета в, России» (2005г., 2006г.), конференции «Проводная связь в России» (2005г.), 11-й ежегодной конференции по ІР-телефонии и IP-коммуникациям (2006г.),
заседании секции радиоэлектроники Центрального Дома ученых (2006г.), 3-й научной конференции международной академии связи МАС-ГИО-2002 «Глобальное цифровое кольцо связи: ВОЛС и спутниковые линии — конкуренция и комплементарность» (2002 г.). Отдельные научные положения и идеи обсуждались в ходе круглых столов, проводимых кафедрой инфокоммуникаций ИПК МТУСИ совместно с журналом «Вестник связи» в 2003 -2007 г.г.
Публикации. Основные результаты диссертации изложены в 4-х монографиях и 32 опубликованных работах(из них 4- в соавторстве), в том числе 27 - в научных журналах, включенных в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых в соответствии с требованиями ВАК должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученой степени доктора наук. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы, 2-х приложений. Общий объем диссертации — 226 страниц, включая 40 рисунков, 7 таблиц, библиографический список из 221 наименования использованной литературы.
2 Включен в перечень ВАК
Сетевые узлы и станции первичной сети
Линии передачи также как и сетевые узлы, подразделяются на магистральные, внутризоновые и местные. В некоторых случаях принято выделять основные линии передачи и соединительные линии передачи.
На линиях передачи организуются станции (пункты); линий передачи и линейные тракты однотипных или разнотипных систем передачи. Применение термина «станция линии передачи» или «пункт линии передачи» связано исторически со средой передачи, что будет видно из приведенной ниже информации;
В качестве линий передачи ЕСЭ России сегодня используются кабели с металлическими проводниками (электрические кабели), оптические кабели радиорелейные линии связи (прямой видимости, т тропосферные); спутниковые линии, провода воздушных, линий связи.. Последние в диссертационной работе не рассматриваются из-за ограниченного применения на сетях.
Электрические кабели- связи; принято- разделять, на симметричные, коаксиальные и комбинированные.. Симметричные кабели состоят из симметричных пар проводников с одинаковыми конструктивными и электрическими свойствами. Коаксиальные кабели состоят из пар токопроводящих проводников, один из которых расположен внутри другого.
Кабельные пары электрических кабелей образуют токопроводящую среду для соответствующих, систем; передачи поэтому в системе технической эксплуатации; принято нумеровать., не пары в кабелях, но линейные тракты систем передачи.
Оптические кабели связи являются основой волоконно-оптических линий передачи. Єредой передачи является оптическое волокно илш световод . Для передачи; сигналов применяются два вида волокна: одномодовое и многомодовое. Оптические волокна в кабеле объединяются в пучки; Обычно в пучке бывает от 2 до 12 волокон; Цвет оптического волокна имеет международную стандартную кодировку по стандарту ГЕС5 — 708 и? Е1А/Т1А6-598-А [200]; которая приведена в таблице 1. Отметим, что отечественная кодировка пока не стандартизована, поэтому кодировка оптических волокон проводится каждым российским производителем кабеля и оператором связи самостоятельно.
В телекоммуникационном жаргоне иногда используется понятие «темное» волокно. Так обычно называют оптические волокна в кабеле, которые готовы к эксплуатации, но не используется в настоящее время. На практике операторами связи широко применяется продажа и сдача в аренду «темных» волокон.
Наряду с понятием «линейный тракт волоконно-оптической системы передачи» в волоконно-оптических линиях применяются другие термины: «мультиплексорная секция», «регенерационная секция», «оптическая секция», «оптический канал», «оптический тракт» и другие.
Понятия «мультиплексорная секция» и «регенерационная секция» возникли из Рекомендации МСЭ-Т G.957 [186], описывающей линейную архитектуру сетей СЦИ большой протяженности.
Под мультиплексорной секцией понимается секция между двумя соседними мультиплексорами СЦИ. Под регенерационной секцией понимается секция между мультиплексором/усилителем СПИ. с одной стороны и мультиплексором/усилителем СЦИ с другой стороны.
Понятия- «оптическая секция», «оптический- канал», «оптический тракт» пришли из технологии WDM. В этой технологии применен метод волнового мультиплексирования (WDM — Wavelength-Division Multiplexing), который предусматривает объединение на передающем конце линии передачи нескольких оптических несущих \, передачи их одновременно по одному оптическому волокну с последующим выделением (демультиплексированием) отдельных несущих. Таким образом, линейный тракт как бы делится одновременно на несколько трактов (каждый образован своей X). Преобразователи длин волн называют транспондерами. Номинальные длины волн (или соответственно номиналы частот) стандартизованы в Рекомендации МСЭ-Т G.692 с дальнейшим развитием в, Рекомендации МСЭ-Т G.694 [183,184].
В настоящее время для систем WDM используется 5 оптических диапазонов:
О — первичный диапазон (Original) — 1260 — 1360 нм; Е — расширенный диапазон (Extended) — 1360 — 1460нм; S — коротковолновый диапазон (Short wavelength) — 1460 - 1530 нм; С — стандартный диапазон (Conventional) — 1530 — 1570 нм; L — длинноволновый диапазон (Long wavelength) — 1570 — 1625 нм. Шаг оптических несущих частот также регламентирован в Рекомендациях МСЭ-Т.
Основные типы сетевых элементов сетей связи для распространения программ телевизионного вещания и радиовещания
В настоящее время в Российской Федерации принципы функционирования систем технической эксплуатации и управления первичных сетей общего пользования определяются руководящим документом отрасли «Правила технической эксплуатации первичных сетей взаимоувязанной сети связи Российской Федерации», принятым в 1998г. [128]. Указанный документ не отражает современную парадигму построения сетей электросвязи, но действует в качестве нормативного и обязывает операторов сетей связи общего пользования следовать ему.
Функционирование систем технической эксплуатации и управления другими сетями определяется нормативными документами соответствующих ведомств и организаций с учетом требований указанного руководящего документа.
Руководящий документ предусматривает, что система технической эксплуатации должна представлять собой распределенную по всей территории Российской Федерации систему, которая в общем случае должна содержать следующие четыре иерархических уровня: - верхний уровень, на котором должны действовать организационные структуры, обеспечивающие проведение единой технической политики в части технической эксплуатации и организации технической эксплуатации на территории Российской Федерации; - территориальный уровень, на котором должны организовываться территориальные центры, обеспечивающие техническую эксплуатацию сети на обслуживаемых ими территориях; - узловой уровень, на котором- должны организовываться технические узлы, выполняющие задачи технической эксплуатации сети на обслуживаемых ими территориях; - цеховой уровень, на котором должны организовываться цеха, осуществляющие техническую эксплуатацию установленной аппаратуры и оборудования.
На верхнем уровне должно осуществляться присвоение номеров объектам сети и должен вестись учет нумерации объектов, т.е. по сути, должна функционировать система нумерации СЭ.
В процессе эксплуатации и управления первичными сетями операторы различных сетей взаимодействуют по вопросам, связанным с координацией работ по развитию и формированию сетей (включая взаимное использование и использование ресурсов одних сетей в интересах других) в нормальных и аварийных ситуациях. Основой взаимодействия является обмен информацией о состоянии различных СЭ сетей.
Указанный руководящий документ вводит понятие «контролируемые объекты» (КО) систем управления первичными сетями, относя к ним: - сетевые узлы (сетевые станции); - линии передачи и их участки; - линейные тракты и их участки; - сетевые тракты; - широкополосные каналы передачи (каналы передачи телевизионного вещания, каналы передачи звукового вещания; каналы передачи изображений газетных полос и т.д.); - отдельные каналы, контролируемые по решению операторов связи.
Предусмотрено, что перечень КО цифровых первичных сетей при использовании цифровых систем передачи СЦИ регламентируется отдельными нормативно - техническимидокументами.
Как следует из. приведенного документа, понятие «контролируемый объект» достаточно близко к понятию «сетевой элемент», но не тождественно ему. В некоторых случаях они могут совпадать, в других — КО может состоять из нескольких типов СЭ (например, в случае сетевых трактов).
Управления сетями электросвязи осуществляется с целью обеспечения их функционирования с заданными показателями качества, надежности и устойчивости функционирования, рационального использования ресурсов сетей. В случаях, предусмотренных законодательством Российской Федерации, вводится, централизованное управление сетью электросвязи общего пользования. Требования к системам управления сетей электросвязи всех категорий должны соответствовать установленному порядку их взаимодействия (статья 12 Федерального закона «О связи»). Это положение Закона предопределяет введение не только единого формата обмена информацией, но и единую нумерацию СЭ, участвующих во взаимодействии-сетей.
Теоретическими основами для построения систем управления сетями электросвязи являются рекомендации МСЭ-Т серии М.Зххх. Согласно этим рекомендациям в качестве базовой идеологии управления телекоммуникациями предложена концепция управления сетями электросвязи TMN (Telecommunication Management Network). Последняя версия стандарта TMN основана на технологии OMG CORBA
Сфера функционирования TMN охватывает значительный круг объектов, в том числе объекты, отнесенные в настоящей работе к категории СЭ. Укажем, что в стандартах TMN также используется понятие «сетевой-элемент» (Network Element, NE), но оно определяется значительно шире, нежели принято в диссертационной работе. Однако задачи диссертации позволяют ограничиться указанными выше категориями СЭ.
С позиций проводимых исследований нас будет интересовать в концепции TMN не аспекты физического взаимодействия систем (т.е. коммуникационные протоколы), но аспекты информационного взаимодействия в объектно-ориентированных системах. Важнейшим требованием таких систем является однозначное описание управляемых объектов и, соответственно, СЭ. Другим важнейшим требованием информационной модели является независимость от конкретного вида сети электросвязи и сетевой топологии. Эти требования также должны быть учтены при разработке системы нумерации.
Нумерация сетевых элементов сетей электросвязи компаний -операторов, входящих в ОАО «Связьинвест»..
Компании, входящие в ОАО «Связьинвест» были созданы в начале 90-х прошлого века путем акционирования предприятий электросвязи, функционирующих на территории России после распада Советского Союза. Сегодня ОАО «Связьинвест» - одна из крупнейших телекоммуникационных компаний России. Магистральная первичная сеть протяженностью около 150 тысяч километров и порядка 350 точек доступа к сети эксплуатируется ОАО «Ростелеком». 7 межрегиональных компаний обслуживают внутризоновые и местные первичные сети практически на всей территории страны.
На сети электросвязи СССР с 1984 году осуществлялась нумерация сетевых элементов, и принципы нумерации СЭ были сохранены и в Российской Федерации. Действующие принципы нумерации созданы методом проб и ошибок. Так, например, первоначально применялась буквенно-цифровая нумерация СЭ, однако необходимость автоматизации многих процессов формирования и управления сетями привела к созданию полностью цифровой нумерации СЭ. Номер узла магистральной первичной сети состоит из 5 цифр и имеет вид: АВХіХ2Х3, где:
АВ - код (номер) соответствующей территории. Вся страна была разделена на несколько территориальных зон. За каждым территориальным центром to магистральных связей (филиал ОАО «Ростелеком») была закреплена своя территориальная зона, код которой соответствовал номеру предприятия. Цифра А может равняться 0,1,2. ЦифраВ может принимать любые значения. Номер 00 закреплен за спутниковыми ретрансляторами. Х1Х2Х3 - порядковый номер соответствующего узла магистральной, сети. Для нумерации узлов, расположенных на кабельных магистралях, применяется диапазон номеров 001 - 499, на радиорелейных магистралях — 500 — 799. Теоретически возможно занумеровать 29 000 узлов магистральной сети.
Для нумерации сетевых станций используется пятизначный номер вида: ABCDE, где: АВ — код соответствующей территории; CDE - порядковый номер магистральной сетевой станции (МСС). Эти номера находятся в диапазоне чисел от 800 до 900. Это позволяет занумеровать 2900 магистральных станций. Для нумерации земных станций спутниковой связи также используется пятизначный цифровой номер вида 3ABXiX2, где: 3 — признак земной станции спутниковой связи; АВ - код соответствующей территории; XiX2 - порядковый номер земной станции на данной территории. Всего возможно занумеровать до 2900 земных станций. Для нумерации спутниковых станций, (спутниковых ретрансляторов) применяется нумерация вида 00Х1ХгХ3, где: 00 — признак спутниковой станции (спутникового ретранслятора); Хі - тип спутникового ретранслятора; Х2Х3 - порядковый номер спутникового ретранслятора. Узлы связи потребителей (арендаторов) каналов (трактов) связи имеют вид: 4ABXiX2, где: АВ - код соответствующей территории;. XiX2 - порядковый номер узла на данной территории. При применении данного плана нумерации возможно занумеровать до 2900 узлов связи потребителей.
Ниже на примере нумерации в сети связи Вооруженных Сил России, (пункт 2.2.8.) будет показано, что узлы связи потребителей в их сетях имеют другое обозначение.
Для нумерации необслуживаемых усилительных пунктов (НУП) и необслуживаемых регенерационных пунктов (НРП) магистральной сети, в которых осуществляется ответвление или выделение трактов, применяется нумерация вида 6ABXiX2, где: 6 — признак принадлежности к НУП (НРП) с выделение или ответвлением; АВ — код соответствующей территории; Х1Х2 — порядковый номер НУП (НРП) с выделение или ответвлением на данной территории. Всего возможно занумеровать до 2900 НУП (НРП).
Номер пункта внутризоновой первичной сети состоит из 5 цифр и имеет вид CDEXiX2, где: CDE — порядковый номер магистральной сетевой станции (номер внутризоновой сети); XiX2 - порядковый номер соответствующего пункта внутризоновой сети. Ресурс нумерации пунктов внутризоновой сети составляет 10000 номеров пунктов, но не более 100 номеров пунктов в каждой внутризоновой сети.
Для нумерации НУП и НРП внутризоновых сетей, в которых осуществляется ответвление или выделение трактов, применяется нумерация вида 6CDEXb где 6 - признак принадлежности к НУП (НРП) с выделение или ответвлением; CDE — порядковый номер магистральной сетевой станции; Xi — порядковый номер НУП (НРП) с выделение или ответвлением в зоне действия соответствующей магистральной сетевой станции.
Всего возможно занумеровать до 1000 НУП и НРП.
Таким образом, в номере узла магистральной сети связи содержится информация об укрупненном месторасположении узла, о типе узла, его принадлежности и положении в иерархии магистральной сети. Номер линии передачи (JJUL1) состоит из 8 цифр и имеет следующий вид: ХіХ2ХзХ4Х5ХбХ7Х8, где: Xi - признак принадлежности линии передачи к определенному виду сети.
Разработка структуры и содержания общей части универсального номера сетевого элемента
В этом пункте, для простоты изложения, под номером мы будем понимать общую часть универсального номера СЭ - N0GUI,.
Анализ работы различных телекоммуникационных сетей, изучение деятельности служб технической эксплуатации и оперативного управления сетями электросвязи, а также рассмотрение международных рекомендаций, связанных с функционированием сетей электросвязи, позволили выделить те признаки, которые должны быть учтены в структуре номера. СЭ принадлежат различным сетям электросвязи, поэтому одним из признаков должен служить код соответствующей сети или код оператора связи.
Известны способы нумерации сетей различного назначения. Так, в пункте 1.7. были показаны принципы нумерации сетей в случае использования системы сигнализацииЮКС-7. Рекомендация МСЭ-Т Х.121 [192] определяет принципы нумерации глобальных сетей-передачи данных общего пользования. Согласно этой рекомендации код идентификации сети передачи данных DNIC (Data Network Identification Code)- может выделяться: каждой сети передачи данных общего пользования внутри страны (код может выделяться также группе сетей внутри страны); службам, не разбиваемым на зоны (например, подвижная спутниковая система общего пользования); телефонной сети общего пользования или сети ЦСИС; выделенным сетям внутри страны.
Код DNIC состоит из четырех цифр. Первые три цифры идентифицируют соответствующую страну, четвертая цифра указывает определенную сеть передачи данных в стране.
Для сетей сухопутной подвижной связи общего пользования принципы нумерации определены Рекомендациями МСЭ-Т Е.212 и Е.214 [176, 177].
Специальные решения по нумерации сетей, определены в различных версиях ГР протокола [93]. В последней версии IP протокола - версии 6 заложено требование поддержания адресации не менее чем для 1 миллиарда сетей. Чтобы достичь этого показателя используются 128 разрядные адреса, и одно из полей адреса выделено для обозначения сети. Адресное пространство IP-адресов распределяется иерархическим способом. ICANN выделяет блоки адресного пространства региональным Интернет-Реестрам (Regional Internet Registries). На сегодняшний день существуют четыре Региональных Интернет-Реестра: RIPE NCC - для стран Европы, Ближнего Востока, Центральной Азии и стран Африки, расположенных севернее экватора; ARIN - для стран Северной Америки и остальных стран Африки; LACNIC - для стран Латинской Америки и некоторых Карибских островов; APNIC - для стран Азии и Тихоокеанского региона. Региональные Интернет-Реестры выделяют блоки адресного пространства локальным Интернет-Реестрам (Local Internet Registries).
Распределение адресного пространства производится, исходя из следующих принципов [120]: 1. Уникальность. Каждый публичный адрес в сети должен быть уникальным, что гарантирует идентификацию каждого компьютера сети. 2. Агрегирование. Публичные адреса должны распределяться иерархическим способом, позволяющим обеспечить надлежащую работу маршрутизаторов. 3. Экономичность. Публичные номера должны распределяться справедливо в соответствии с конкретными потребностями операторов сетей. 4. Регистрация. Целью регистрации является обеспечение уникальности адресов, а также обеспечения возможности получения информации на всех уровнях.
Однако использовать обозначение сети, предусмотренное в адресном пространстве IP-адресов, в номерах СЭ представляется нецелесообразным, прежде всего из-за его значительной длины.
