Содержание к диссертации
стр.
введение; 4
глава i. анализ развития технических средств контроля
междугородных телефонных каналов и линии 9
Характеристика междугородного телефонного канала 10
Типы отказов и повреждений в телефонных каналах и экспериментальное исследование влияния их на показатели обслуженной нагрузки 17
Основные тенденции развития технических средств контроля междугородных телефонных каналов 26
Выводы по главе I 35
ГЛАВА 2. ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ТЕЛЕФОННОГО КАНАЛА
НО ИЗМЕРЕННЫМ ПАРАМЕТРАМ 37
Статистические данные о нестабильности остаточного затухания канала ТЧ 38
Уровень шумов в телефонном канале, его статистический анализ 46
Амплитудно-частотная характеристика канала 14 55
Теория принятия решения о состоянии канала по измерениям совокупности параметров 59
Численный анализ эффективности применения многомерного статистического анализа 67
Выводы по главе 2 74
ГЛАВА 3. ОБНАРУЖЕНИЕ НЕРАБОТОСПОСОБНЫХ КАНАЛОВ ПО ПОКАЗА
ТЕЛЯМ ОБСЛУЖЕННОЙ НАГРУЗКИ 76
Анализ показателей обслуженной нагрузки, используемых при контроле каналов 76
Модель двухфазного обслуживания и ее применение к исследованию вероятности перехода канала из состояния "занят" в состояние "свободен" 84
3.S. Доля служебной неоплаченной нагрузки в качестве
характеристики обнаружения неработоспособных ка
налов в пучке. Расчеты и имитационное моделирова
ние 90
3.4. Определение потерь в пучке, содержащем линиии с
~ 3 стр.
взаимным влиянием 107
Алгоритм обнаружения пучков, содержащих неработоспособные каналы 117
Выводы по главе S 118
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ И Т5лН№Ш1Х СРЕДСТВ
КОНТРОЛЯ КАНАЛОВ И ЛИНИИ НА AlvUC КЗ "КВАРЦ" 120
4.1. Основные принципы организации контроля каналов
на АМТС КЭ "Кварц" 120
Классификация алгоритмов контроля каналов и линий 128
Алгоритмы контроля исходящих каналов, междугородных соединительных линий 130
Алгоритмы контроля входящих каналов и заказно-со-единительяых линий 139
Анализ эксплуатационных параметров КИА 141
Выбор оптимального периода для измерений параметров телефонного канала в условиях АМТС КЭ 152
Выводы по главе 4 165
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 166
ЛИТЕРАТУРА. 169
ПРИЛОЖЕНИЯ :
Обзор современных систем контроля каналов 178
Алгоритмы, программа и результаты моделирования
при наличии в пучке неисправной линии 205
ЯЗ. Фрагмент алгоритма контроля исходящих каналов при
взаимодействии с аппаратурой АТМЕ на языке SDL 209
П4. Таблица кодов повреждений в канале, фиксируемых в
процессе выполнения теста АТМЕ 213
Я5. Акты о внедрении, расчет экономической эффективности результатов диссертационной работы 218
_ 4 -
Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время на телефонной сети Советского Союза внедряются квазиэлектронные АМТС (АМТС КЗ) отечественного и импортного производства, в которых реализованы принципы программного управления. Отечественная АМТС КЭ "Кварц" [2.1*2.ЗІ в двенадцатой пятилетке станет основным типом оборудования АМТС [2.4-1 . АМТС КЭ "Кварц" позволяет коммутировать до 6*12 тысяч входящих и столько же исходящих каналов и соединительных линий междугородной телефонной сети. Для контроля их работоспособности в процессе эксплуатации разрабатывается контрольно-измерительная аппаратура (КИА), которая при взаимодействии с аппаратурой аналогичного назначения на соседних АМТС и АТС (АПКА - аппаратура проверки каналов автоматическая - на АМТС2,3,АТМЕ -Automatic ЪсшьтсьЫоп fteasut. EfuipmeriL на JLEM20 и др.) измеряет электрические параметры каналов и соединительных линий и выявляет среди них неработоспособные.
Наличие программного управления на АМТС КЭ создает предпосылки для применения перспективных методов технического обслуживания оборудования АМТС. Выбор эффективных методов и средств контроля такого массового оборудования, как каналы и линии, приобретает жизненную необходимость в свете решения общей проблемы дальнейшего развития средств связи без увеличения численности обслуживающего персонала. Повышение эффективности контроля каналов на АМТС КЭ ставит новые задачи оперативного использования статистических данных, получаемых при обслуживании реальной нагрузки, а также статистической обработки данных, получаемых при измерении параметров.
Диссертационная работа выполнена в процессе участия в разработке первой отечественной АМТС КЭ "Кварц", проводимой ЦНИИС совместно с РПО ВЭФ, ИК АН СССР и заводом "Роботрон" (ГДР) в
соответствии с целевой комплексной научно-технической программой О.Ц.028, чем обусловлена актуальность изучаемой темы.
Цель работы заключается в разработке КИА АМТС КЭ "Кварц" и в решении теоретических задач, повышающих эффективность контроля каналов за счет увеличения достоверности оценки состояния канала, расширения числа выявляемых повреждений, уменьшения вероятности нахождения в эксплуатации неработоспособного канала и в конечном счете уменьшающих трудозатраты эксплуатационного персонала. Б соответствии с паспортом специальности 05.I2.H данная работа относится к области исследования внутренних параметров сетей связи (пропускной способности, надежности каналов связи и др.) и методов их улучшения.
Методы исследования. Для решения поставленных в диссертации задач использованы методы теории вероятностей и математической статистики, теории телетрафика, статистического моделирования.
Состояние вопроса. Особенность изучения поставленных задач состоит в том, что число публикаций на тему технического обслуживания АМТС и особенно междугородных каналов и линий весьма ограничено, а фундаментальные работы, учитывающие специфику данного оборудования, отсутствуют вовсе. К тому же оснащение отечественных координатных и декадно-шаговых АМТС оборудованием КИА проводилось с опозданием и без согласования алгоритмов работы, вследствие чего к настоящему времени нет возможности всесторонне обобщить опыт использования КИА на отечественных АМТС. Наиболее изученными аспектами проблемы контроля каналов являются свойства параметров аналоговых каналов и влияние отдельных типов отказов каналов на вероятность потерь по вызовам.
Результаты исследований нестабильности параметров телефонных каналов, полученные рядом советских и зарубежных специ-
- б -
адистов, частично использованы в настоящей работе при построении многомерных распределений параметров. Теоретические результаты исследования линий с неблокирующими отказами содержатся в работах отечественных (Корнышева Ю.Н., Кучерявого А.Е. и др.) и зарубежных авторов (Климонтовича А., Гиффорда У., Фо-риса Л., Мессерли Е. и др.). Однако в их работах не полностью описаны встречающиеся на практике типы повреждений, например, взаимное влияние между каналами, не изучен такой статистический показатель, как доля служебной (неоплаченной) нагрузки._
Имеющиеся публикации о возможностях систем контроля каналов на станциях с программным управлением зарубежных фирм: БЕЛЛ (США), БТМ (Бельгия) и др., хотя и позволяют выявить общую тенденцию развития систем контроля, носят, как правило, рекламный характер и не содержат должных обоснований.
В настоящей работе впервые делается попытка описать междугородный телефонный канал (канал коммутируемой сети), т.е. канал тональной частоты в совокупности с линейными комплектами, как объект контроля и на основе анализа повреждений и отказов, влияющих как на качественные показатели АМТС, так и на степень удовлетворенности абонентов, оценить целесообразность применения перспективных и традиционных методов контроля.
Научная новизна работы заключается в том, что:
разработан метод статистического обнаружения пучков, содержащих неработоспособные каналы, линии, в том числе неисследованный ранее тип повреждений (каналы с взаимным влиянием), на основе нового легко реализуемого показателя - доли служебной (неоплаченной) нагрузки в общей обслуженной,
проведен анализ статистических свойств параметров канала (остаточное затухание, уровень шумов, амплитудно-частотная характеристика) и исследована возможность применения многомер-
ного статистического анализа (линейных дискриминантных функций) для уменьшения ложных решений о состоянии канала, линии,
3) разработана модель для выбора оптимального периода измерения параметров каналов, линий при помощи КМ с учетом наличия на АМТС КЭ программных средств наблюдения за показателями обслуженной нагрузки и несоответствиями в телефонных алгоритмах.
Практическая ценность заключается в разработке алгоритмов работы КИА и в расчете ее пропускной способности, что послужило обоснованием требований к эксплуатационным характеристикам КИА, а также в разработке метода статистического обнаружения пучков, содержащих неработоспособные каналы, линии;по доле служебной нагрузки.
Реализация результатов работы. Разработанные алгоритмы контроля положены в основу программных средств КИА и апробированы на действующем макете КИА АМТС КЭ "Кварц", а рассчитанные эксплуатационные характеристики использованы при проектировании КИА головной АМТС КЭ в г.Вильнюсе. Особенность внедрения в серийных АМТС КЭ методов, разрабатываемых в диссертации, заключается в том, что головная АМТС КЭ "Кварц" в настоящее время только введена в эксплуатацию, численные данные, используемые в расчетах, подтверждающих эффективность решений теоретических задач, являются предварительными и подлежат уточнению в процессе эксплуатации первых АМТС КЗ.
Личный вклад. Основные научные результаты, изложенные в диссертации, получены автором самостоятельно. Вопросы конфигурации технических средств контроля, исследования линий с взаимным влиянием, выбора функционала и построения модели для нахождения оптимального периода контроля решались совместно с соавторами опубликованных на эту тему работ. Автор принимал непос-
редственное участие на всех этапах разработки Ш АМТС КЭ "Кварц".
Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на: П-ой Всесоюзной научно-технической конференции молодых специалистов отрасли связи (Москва, 1979), шестой и седьмой школах-семинарах по теории телетрафика (Минск, 1980 и Одесса, 1982), Всесоюзном совещании "Совершенствование средств автоматической коммутации в ЕАСС" (Таллин, 1982), Секции АМТС НТС ЦНШС (1982, 1983), Общемосковском семинаре "Теория телетрафика и сети ЭВМ" секции "Теория телетрафика" (ИШІИ АН СССР, 1983), ХХХУШ Всесоюзной сессии и IX конференции НТОРЭС им. А.С.Попова (Москва, 1983).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ, из которых три написаны в соавторстве.
Автор защищает:
Принципы контроля, основанные на сочетании перспективных статистических методов и традиционного метода периодических измерений.
Метод обнаружения неработоспособных каналов на основе предлагаемого впервые статистического показателя - доли служебной (неоплаченной нагрузки).
Модель двухфазного обслуживания для описания поведения каналов с неблокирующим типом отказов.
Обоснование необходимости и алгоритм выявления линий с взаимным влиянием, изученных впервые со стороны влияния их на качество обслуживания.
Метод повышения достоверности оценки состояния канала на основе линейных дискриминантных функций.
Методику и модель для определения оптимального периода измерения параметров при наличии оперативных средств выявления неработоспособных каналов.
Алгоритмы контроля каналов АМТС КЭ "Кварц".
Методику определения необходимых на этапе проектирования эксплуатационных характеристик КИА АМТС КЭ "Кварц".
