Модели и методы проектирования систем управления телекоммуникационными сетями

Костин, Александр Алексеевич

Системы, сети и устройства телекоммуникаций

автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.13, диссертация на тему:Модели и методы проектирования систем управления телекоммуникационными сетями

доктора технических наук: Костин, Александр Алексеевич
город: Санкт-Петербург
год: 2003
специальность ВАК РФ: 05.12.13
цена: 450 рублей

Диссертация по радиотехнике и связи на тему «Модели и методы проектирования систем управления телекоммуникационными сетями»

Автореферат диссертации по теме "Модели и методы проектирования систем управления телекоммуникационными сетями"

На правах рукописи

КОСТИН Александр Алексеевич

МОДЕЛИ И МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫМИ СЕТЯМИ

Специальность 05.12.13 - Системы, сети и устройства телекоммуникаций

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2003

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном университете телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч.Бруевича.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

С.Н. Степанов

доктор технических наук, профессор Ю.В. Лазарев

доктор технических наук, профессор С А. Курицын

Ведущая организация: ГУЛ НИИ «Рубин»

Защита диссертации состоится 26 июня 2003 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д.219.004.01 при Санкт-Петербургском государственном университете телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича по адресу: 191186 Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, 61, ауд. 413.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью учреждения, просим направлять по вышеуказанному адресу на имя ученого секретаря диссертационного совета.

Автореферат разослан « ' /» г.

Ученый секретарь диссертационного совета д. т. н., профессор

В.Ю. Волков

goo5-A

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время развитие телекоммуника-. ций происходит в направлении создания рынка телекоммуникационных услуг, внедрения новых телекоммуникационных и информационных технологий, их конвергенции. Внедрение новых услуг, как и поддержание существующих, требует соответствующих сетевых ресурсов, при этом современные телекоммуникационные услуги реализуются на основе новых телекоммуникационных и информационных технологий н создания мультисервисных сетей.

Условия рынка требуют повышения качества предоставляемых потребителям услуг и, как следствие этого, увеличения затрат на поддержание требуемого качества услуг со стороны операторов связи. Однако операторы связи заинтересованы в снижении эксплуатационных расходов и повышении эффективности процессов эксплуатации сетей связи и их элементов.

Как показывает мировой опыт, решение указанных задач невозможно без создания и внедрения на телекоммуникационных сетях эффективных систем управления, позволяющих поддерживать на заданном уровне сетевые ресурсы, необходимые для предоставления качественных услуг. На указанные цели в мире тратится 10 - 20% от стоимости оборудования телекоммуникационной сетей. Следует учитывать, что на существующих сетях используется различное телекоммуникационное оборудование: электромеханические телефонные станции и системы передачи ИКМ, современные цифровые системы коммутации и оборудование SDH, а также оборудование, поддерживающее новейшие инфо-коммуникационные технологии. Прн этом применяются различные методы эксплуатации, существует различная степень приспособленности оборудования сетей к современным технологиям управления.

Комплексное решение вышеперечисленных задач представляет сложную научную проблему, связанную с разработкой научно-обоснованных методов проектирования систем, обеспечивающих поддержание процессов эксплуатации, технического обслуживания, администрирования и управления телекоммуникационными сетями и их элементами.

Существующий метод проектирования систем управления на основе технологии TMN (системы управления телекоммуникациями), разработанной МСЭ-Т (рекомендация М.3010), заключается в создании информационных моделей TMN с использованием протокольно-ориентированного подхода, который не позволяет оптимизировать процессы эксплуатации и управления сетями связи. Внедрение новой технологии управления CORBA, основанной на идее открытого распределенного управления, позволило лишь более гибко строить взаимодействие различных систем управления между собой.

Необходимость исследования данной проблематики следует также из сложившейся практики проектирования систем управления ведущими мировыми телекоммуникационными производителями. Создаются лишь информационные модели систем управления на основе технологии TMN, ориентированные на поддержку интерфейсов с телекоммуникационным оборудованием, производимым той же компанией, но без учета сетевых аспектов управления.

Вместе с тем, внедрение систем управления на основе модели TMN на сетях операторов связи определяет необходимость решения научно-технических задач, связанных с исследованием производительности систем управления и повышением эффективности использования ресурсов управления для обеспечения заданных норм качества предоставляемых сетями услуг.

Учет сетевых аспектов управления, особенно в современных условиях при автоматизации бизнес-процессов операторов связи, требует разработки новых методов проектирования интегрированных систем управления телекоммуникациями (телекоммуникационными сетями и услугами - ИСУТ). При разработке методов проектирования должны учитываться как эволюционное развитие систем управления, так и их реальное использование на телекоммуникационных сетях.

Сетевые аспекты проектирования систем управления, кроме того, должны отражать использование методов системного проектирования и разработку соответствующего методологического подхода, основанного на учете факторов, связанных с эволюцией методов эксплуатации сетей связи, автоматизации бизнес-процессов операторов связи, а также сетевым характером процессов управления телекоммуникационными сетями.

Проблемы, связанные с сетевым управлением, решались отечественными и зарубежными учеными применительно к сетям ЭВМ. Широко известны теоретические работы, связанные с созданием методов динамического управления распределением информационных потоков на сетях связи. В рассматриваемой области существенный вклад в науку внесли такие ученые, как Г.П. Захаров, В.Г. Лазарев, Ю.В. Лазарев, М.Г. Коновалов, С .Я. Шоргин, Н.П. Крутякова, W. Widl, V. Frost, L. Berstein, J.H. Hayes, H.-G. Hegering и другие.

Однако имеются серьезные недостатки в современной теории проектирования и исследования информационных процессов в системах управления на основе модели TMN, находящейся по существу в стадии становления и отстающей от результатов исследований других аспектов создания, проектирования и исследования современных сетей связи и их элементов. Для реализации методов проектирования систем управления необходима разработка моделей, адекватно описывающих функционирование различных типов систем управления.

В связи с этим решаемые в данной работе задачи разработки моделей и методов проектирования систем управления телекоммуникационными сетями являются актуальными и своевременными.

Цель работы. Целью диссертационной работы является решение проблемы проектирования систем управления телекоммуникационными сетями в современных условиях конвергенции телекоммуникационных технологий и создание элементов теории их проектирования, содержащих комплекс моделей, методов проектирования и оптимизации.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- провести систематизированный анализ методов эксплуатации и систем, обеспечивающих поддержание процессов эксплуатации, администрирова-2

ния, технического обслуживания и управления телекоммуникационными сетями и их элементами, и выявить факторы, которые необходимо учитывать при проектировании систем управления;

- разработать единый методологический подход к системному проектированию рассматриваемых классов систем управления;

- разработать модели и методы проектирования систем управления для существующих и мультисервисных сетей на основе единого методологического подхода и с учетом выявленных на этапе анализа факторов;

- выбрать критерии и провести оптимальное распределение функций (ресурсов управления) между иерархическими уровнями систем управления рассматриваемых классов;

- разработать подход к планированию управления телекоммуникационными сетями и услугами;

- разработать прикладные программные средства и инженерные методики для проведения исследований характеристик, оптимизации и проектирования систем управления;

- разработать практические рекомендации использования полученных теоретических результатов.

Методы исследования. В основу проводимых исследований положены методы; теории массового обслуживания, теории телетрафика, теории сетей связи, исследования и оптимизации сложных иерархических систем, распределения ресурсов в информационных системах, статистической оптимизации (случайный поиск), глобального поиска.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Сформулирован новый методологический подход к проектированию систем управления телекоммуникационными сетями и их элементами, учитывающий различные факторы развития и совершенствования сетей связи и методов их эксплуатации, возможности использования различных технологий для построения информационных моделей систем управления, а также поддержку бизнес-процессов операторов связи.

2. Разработана совокупность моделей систем, обеспечивающих поддержку процессов эксплуатации, технического обслуживания, администрирования и управления телекоммуникационными сетями, а также поддержку процессов управления услугами.

3. Проведен выбор критерия эффективности и решены задачи оптимального распределения общих сетевых ресурсов управления между уровнями иерархии систем управления, реализующих различные категории управления технологии ТМИ и бизнес-процессы операторов связи.

4. Разработаны методы проектирования систем управления телекоммуникационными сетями на основе предложенного методологического подхода. Построены модели, реализованные в виде модулей на различных этапах проектирования.

5. Предложен новый подход к планированию управления телекоммуникационными сетями и услугами.

6. Научная новизна заключается и в самом предмете исследования: создании элементов теории проектирования систем управления современными мультисервисными сетями и разработке при этом новых моделей, методов проектирования и оптимизации.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Элементы теории многоуровневого модульного проектирования систем управления телекоммуникационными сетями, содержащей построение комплекса моделей, методов проектирования и оптимизации, а также исследование характеристик систем управления.

2. Модели, методы проектирования, оптимизация и исследование характеристик децентрализованных и централизованных систем технической эксплуатации существующих сетей связи.

3. Модели и методы проектирования систем управления современными мультисервисными сетями.

4. Выбор критерия эффективности и оптимальное распределение сетевых ресурсов управления между иерархическими уровнями систем управления различных классов.

5. Модель и проектирование системы интегрированного управления телекоммуникационными сетями и услугами.

6. Новый подход к планированию управления телекоммуникационными сетями и услугами.

Реализация разработанных моделей и методов проектирования систем управления позволяет на 20 - 30% повысить производительность систем управления, что дает возможность эквивалентного увеличения зоны обслуживания на телекоммуникационной сети.

Личный вклад. Все результаты, составляющие содержание данной работы, получены автором самостоятельно. В гл. 5 использованы результаты анализа нескольких проектов систем технической эксплуатации и планов управления телекоммуникационными сетями, а также программные реализации разработанных моделей и методик, выполненных коллективом разработчиков под научным руководством и при непосредственном участии автора.

Практическая ценность результатов диссертационной работы заключается в том, что теоретические исследования, выполненные в работе, доведены до инженерных решений в виде набора модулей для проектирования систем управления различных классов. Разработанные методы проектирования систем управления представлены в виде соответствующих методик для непосредственного практического использования в научно-исследовательских, проектных, производственных и эксплуатационных организациях. Разработанные модели, алгоритмы, формулы, предназначенные для исследования характеристик и оптимизации систем управления, реализованы в виде программных средств на ПК, для которых разработаны соответствующие инструкции пользователям.

Выводы данной работы по разработке функциональных требований к системам управления различных уровней и интегрированной системе управления телекоммуникационной сетью отражены в нормативных документах Минсвязи России. 4

Полученные в диссертации результаты использованы в учебном процессе в СПб ГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича.

Реализация и внедрение результатов исследований. Представленная - работа является частью работ, проводимых СПб ГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича.

Разработанная на основе результатов данной работы автоматизированная система технической эксплуатации цифровых систем передачи (АСТЭ ЦСП) находится в коммерческой эксплуатации на Санкт-Петербургской телефонной сети.

Комплекс технических средств централизованного технического обслуживания систем ИКМ-30-4, спроектированный с использованием разработанного в диссертации метода, реализован в виде модуля технического обслуживания в НИИ ЦСПИ «Такт», который серийно производится объединением Морион (г. Пермь).

Результаты разработки систем технической эксплуатации для цифровых систем коммутации и передачи использованы в НИР и ОКР, проведенных ЛОНИИС и ЦНИИС.

Разработанный метод планирования управления телекоммуникациями положен в основу системных проектов создания интегрированных систем управления сетями связи в ОАО «Челябинсксвязьинформ» и «Уралсвязьин-форм».

Результаты теоретических исследований использованы в НИР «Аспект -ГУТ», выполненной по заданию Минсвязи России.

Выводы и рекомендации диссертации использованы в разработанных под руководством автора двух нормативных документах, утвержденных Минсвязи России, а также компанией Lucent Technologies при адаптации систем управления и разработке проектов для сетей операторов ВСС России.

2000), APNOMS'2001 (Сидней, Австралия, 2001), APNOMS'2002 (Чеджу, Южная Корея, 2002); Международных конференциях по информационным сетям и системам: ICINAS'93, ICINAS'94, ICINAS'96, ICINAS'98 (Санкт-Петербург, 1993,1994, 1996 и 1998); Международных конференциях по информационным сетям, системам и технологиям: ICINASTe-2001 (Минск, Беларусь, 2001), ICINSAT-2002 (Санкт-Петербург, 2002); Международных семинарах по теории телетрафика (Москва, 1989; Санкт-Петербург, 1993, 1995); совместных международных семинарах МСЭ-Т - ГУТ (Санкт-Петербург, 1995, 1998; Пермь,

2001); конференции «Сети связи Северо-Западного региона. Проблемы и перспективы NORWECOM-99" (Санкт-Петербург, 1999); Международной конференции по коммуникациям IEEE/ICC 2001 (Санкт-Петербург, 2001); 4-ой Международной конференции «Развитие телекоммуникаций в регионах России. Перспективные технологии для российского телекоммуникационного рынка»

(Пермь, 2000); 1-ой Международной конференции «Пути создания интеллектуальной мультисервисной сети связи в составе Российской инфотелекоммуника-ционной инфраструктуры» (Санкт-Петербург, 2001); Международной конференции «Внедрение современных технологий в ведомственных и корпоративных сетях связи» (Москва, 2001); Международной конференции «Будущее электронных коммуникаций" (Москва, 1994), а также на других международных, всероссийских, республиканских, городских конференциях, совещаниях и семинарах и научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава СПб ГУТ.

На разработанные в рамках данной работы устройства получены 3 авторских свидетельства.

Публикации. Результаты выполненных исследований и технических разработок, связанных с темой диссертации, изложены в научных журналах, сборниках и трудах международных и всероссийских симпозиумов и других конференций. Опубликовано более 80 печатных работ. Основные результаты диссертации изложены в 62 опубликованных работах, из них 38 в соавторстве.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы и 6 приложений. Общий объем диссертации 355 страниц, в том числе 292 страниц основной части, содержащей: 107 рисунков, 7 таблиц, 24 страницы литературы из 212 наименований. Приложения к диссертации содержат 63 страницы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснован выбор темы диссертации, ее актуальность, научная новизна, сформулированы цели и задачи исследования.

В первой главе излагаются результаты систематизированного анализа объекта исследований: систем, обеспечивающих поддержание процессов эксплуатации, технического обслуживания, администрирования и управления телекоммуникационными сетями и их элементами.

Целью анализа является выявление факторов, влияющих на проектирование рассматриваемого класса систем управления.

При анализе методов эксплуатации сетей электросвязи определены стадии эволюции систем технической эксплуатации и выявлены факторы, связанные с изменением технологий управления телекоммуникационными сетями: от систем технического обслуживания элементов сетей, удовлетворяющих рекомендации МСЭ-Т М.20, через централизованные системы технической эксплуатации к системам управления, построенным на основе стандартов TMN.

Особое внимание уделено учету новых требований, связанных с автоматизацией бизнес-процессов операторов связи. На основании сформулированной цели проводится анализ предмета исследований: методов проектирования рассматриваемого класса систем эксплуатации, технического обслуживания и управления телекоммуникационными сетями и их элементами.

Анализ существующих методов проектирования и подходов зарубежных производителей к созданию систем управления позволяет сделать вывод о том, б

что эти подходы и методы связаны с разработкой информационных моделей и профилей протоколов, необходимых для реализации технологии ТМИ как таковой, но не решают сформулированную проблему.

В диссертации обоснована необходимость решения научных задач, связанных с сетевыми аспектами процессов проектирования систем управления на основе ТМЫ на сетях операторов связи, заключающихся в повышении эффективности эксплуатации, администрирования, технического обслуживания и управления телекоммуникационными сетями, и повышением качества предоставляемых услуг.

Теоретические методы динамического управления распределением информационных потоков на сетях связи разработаны у нас в стране за рубежом. Хорошо известны в этой области исследований работы школ профессоров Г.П.Захарова и В.Г.Лазарева. Прикладные вопросы сетевого управления, в частности, методы моделирования алгоритмов маршрутизации в различных типах сетей связи (с коммутацией каналов, с коммутацией пакетов, в сетях с КП-В и КП-Д) рассмотрены в книге «Управление сетями связи: принципы, протоколы, прикладные задачи» известных ученых профессоров Я.С.Дымарского, Н.П. Крутяковой и Г.Г.Яновского.

Вместе с тем, как показывают результаты анализа, проведенного профессором В. Фростом из Канзасского Университета в США, а также исследования соискателя, как аналитические методы, так и методы компьютерного моделирования для проектирования систем и сетей управления телекоммуникациями на основе модели ТМЫ еще практически не разработаньь Разработка элементов теории проектирования систем управления телекоммуникационными сетями, а также моделей и методов, реализующих теоретические результаты в виде инженерных методик проектирования, является предметом исследований данной работы.

В диссертации предложен методологический подход к проектированию систем управления телекоммуникационными сетями, основанный на представлении сформулированной научной проблемы в виде иерархической совокупности задач (этапов проектирования) меньшей размерности.

Он включает комплекс моделей и модулей на различных уровнях проектирования:

- уровень системного проектирования;

- уровень планирования управления телекоммуникациями;

- уровень планирования управления сетями и услугами;

- уровень проектирования систем, поддерживающих процессы эксплуатации, администрирования, технического обслуживания и управления.

Сформулировапная практическая проблема и подход к ее решению определил перечень нерешенных задач, которые берет на себя автор в диссертации.

Вторая глава посвящена разработке моделей, методов проектирования и оптимизации систем, обеспечивающих поддержание процессов технического обслуживания элементов (систем ОАМЭ-КЕ) существующих сетей связи на основе предложенного в первой главе методологического подхода.

Для этих целей разработан набор функциональных моделей систем ОАМБ-МЕ.

Математическая модель ОАМв-ЫЕ представлена в виде модели МЮ/\ с пуассоновским потоком заявок Л на входе. Время обслуживания подчиняется произвольному закону распределения со средним значением Е(Ь) и средним

квадратичным отклонением сг^ . Заявки обслуживаются в порядке поступления.

Для оценки эффективности такой модели использована известная формула Поллачека-Хинчина для среднего времени ожидания в очереди

" л

р2

\2 С1-Р) Е((,)'

(2.1)

где р=Л Е0^ - нагрузка, поступающая на обслуживающий прибор.

Формула (2.1) при р < 1 и экспоненциальном законе времени обслуживания будет иметь вид

1 -А-Е(г,)

Анализ процессов функционирования реальных ОАМ5 позволил включить в рассмотрение поток заявок, поступающих от верхнего уровня системы к нижнему (команд управления) с интенсивностью Л 2. В этом случае функционал (2.2) для двухприоритетаой системы с относительным приоритетом будет иметь следующий вид

А-ЕЮ+А-ЕЮ 2(1-р2)(1-Р1-р2)

где Е(1гл), Е(1)г)~ вторые моменты времени обслуживания вызовов потоков

Л\, Аг, Р1, Р2 ~ нагрузка потоков Л\ иЛ2.

Для проектирования систем технической эксплуатации проведено исследование функций (2.1) - (2.3), использован известный подход, предложенный Дж. Мартином, когда распределение времени ожидания заменяется гамма-распределением и при этом по известным статистическим данным определяются первые два момента функций распределения.

Проведено исследование характеристик реальных СТЭ для бесприоритетных моделей и моделей с относительными приоритетами.

Дальнейшие исследования данного класса систем привели к необходимости включить в процесс проектирования решение задач, связанных с оптимизацией СТЭ.

Проведенный по результатам разработки программного обеспечения СТЭ анализ совокупности функциональных задач {<р,} позволил выявить группу так 8

называемых «переменных» функций {£?н}, которые могут быть переданы для выполнения с одного уровня СТЭ на другой.

Определены параметры а (коэффициент глубины контроля) и у (число циклов накопления контрольной информации), влияющие на время выполнения функций из {Он}, и получены аналитические соотношения для расчета характеристик рассматриваемых моделей с учетом параметров а и у.

Оптимизация ОАМБ состоит в распределении функциональных задач

задач <р и соответствующих этапов ^ их выполнения (д, =\,(2,) по иерархическим уровням системы (ОАМБ) и нахождении при этом оптимальных значений параметров =Ху,Хдц ) функций, характеризующих эти д, этапы, при ко-

торых максимизируется эффект выполнения задач системой, т.е.

В качестве меры эффекта Ш (критерия эффективности) выбрано минимальное время ожидания обслуживания, описываемое функциями (2.1) - (2.3).

Оптимизация ОАМБ проводится с учетом известных ограничений, вытекающих из условий качества функционирования сетевых элементов, техническое обслуживание которых поддерживает ОАМБ, а также при заданных ограничениях, определенных разработанными моделями.

Проведена оптимизация параметров функций из множества {<2п} для реального проекта автоматизированной системы технической эксплуатации цифровых систем передачи на Санкт-Петербургской ГТС. Результаты оптимизации позволили определить оптимальные значения я и у, что использовано для коррекции разработанного программного обеспечения СТЭ.

В третьей главе диссертации решаются задачи разработки многофазовых моделей и методов проектирования централизованных систем технической эксплуатации (систем ОАМБ) сетей электросвязи с учетом факторов, выявленных на этапе анализа.

На основании разработанного методологического подхода к проектированию поставлены и решены следующие задачи:

- разработка функциональной модели многоуровневой централизованной СТЭ сетей связи;

- разработка четырехфазовой математической модели централизованной СТЭ и исследование ее характеристик;

- исследование различных вариантов реализации моделей СТЭ для распределенных объектов технического обслуживания;

- оптимизация параметров централизованных СТЭ;

- разработка моделей и исследование характеристик специального класса централизованных СТЭ.

Технические средства и обслуживающий персонал, образующие определенные уровни СТЭ, выявлены на основе анализа информационных процессов

вариантов выполнения функциональных

(2.4)

при реализации фаз ср, технического обслуживания, рассмотренных во второй главе.

На нижнем уровне СТЭ (рис. 1) расположены модули технического обслуживания (МТО), которые получают контрольно-диагностическую информацию от объектов технического обслуживания ОТО. Следующий уровень образует ЭВМ цеетра технической эксплуатации (ЭВМ ЦТЭ), на которую передается информация от всех МТО зоны обслуживания системы. Поскольку функциональная структура ОАМБ охватывает все фазы технического обслуживания, рекомендованные МСЭ-Т, поэтому следующие два уровня системы образует обслуживающий персонал ЦТЭ.

На третьем уровне находятся оператор и аналитическая группа ЦТЭ, которые взаимодействуют с ремонтно-восстановительными бригадами ЦТЭ.

Проведенные исследования позволили описать функциональную структуру централизованной СТЭ (рис.1) в виде системы массового обслуживания (рис. 2). По терминологии, принятой для описания СМО, эта модель представляет собой четырехфазовую СМО, содержащую СМО 1, СМО 2, СМО 3 и СМО 4.

ото

XI_1

МТО

\7 У»

ЭВМ ЦТЭ

!И

СМО!

V V

Аналитическая I Оперятор

Сбои

| смо г |

Вн. У

СМОЗ'

СМОЗ"

1 СМОЗ1" I

СМО 4 I

Рис.1. Функциональная модель многоуровневой СТЭ

Рис.2. Четырехфазовая модель СТЭ

Анализ процессов в реальных СТЭ позволил использовать для описания каждой из СМО (СМО 1 - СМО 4) модель типа М/М/1. На вход каждой из

СМО поступают два простейших потока заявок (срочные аварии и несрочные аварийные сообщения) с иптенсивностями и причем поток имеет абсолютный приоритет по отношению к

В СМО 1 и СМО 2 проводится первичное обслуживание и контроль. Если заявка не прошла контроль в СМО 2, то она направляется на повторное обслуживание в СМО 3 и повторный контроль в СМО 4. Каждая СМО, (1-1,2,3,4), представляет собой одноканальную систему с неограниченной очередью и показательным распределением времени обслуживания заявок потока А14 с параметром д*, ¿=1,2. Вероятность того, что заявка потока Л1*\ обработанная в СМО 1, будет в результате контроля в СМО 2 отправлена в СМО 3, равна (1-р(1)), а вероятность того, что заявка, обработанная в СМО 3, будет в результате контроля в СМО 4 возвращена на повторное обслуживание в СМО 3, равна (1 — к= 1,2 и не зависит от того, сколько раз она была обработана в СМОЗ.

Особенность модели - время обслуживания на фазе СМО 3 значительно превышает время обслуживания на фазах СМО 1, СМО 2 и СМО 4, что учтено в математическом описании многофазовой модели.

Условия существования стационарного режима работы рассматриваемой модели имеют вид:

Я,=Л(1)+/?,(2) <1,1=1,2,3,4, (3.1)

Получены выражения для характеристик СТЭ: времен ожидания м^0 в очередях перед СМО с номером к заявок /-го приоритета, длин очередей времен пребывания в каждой СМО^ и во всей системе - /<() и т.п.

В частности, среднее время полного пребывания заявок высшего приоритета в машинной части системы (СМО 1, СМО 2 и СМО 4)определяется выражением

^ = (3-2)

где:

1 1

— — — „(1) „(У

- ,0) , /О) _ М1М2 . п

— 1 ит

ят 1 -/>«

/ш = —---™— сз 4")

Среднее время ремонта

_ 1 ,,сч

((1>=—___Ь.__(3 5")

' ж« \-pf- С}

Среднее время полного пребывания в машинной части системы заявок низшего приоритета

1 (3.6)

=р«\в<» +в<? +»>?) + -

Ж* '

где

<?,<*> Л±А-; w<2) = М А-;»=1,2,3,4.

' а,(2> а-л(1>)а-л()

(3.7)

Среднее время ремонта для заявок низшего приоритета

+ (3-8)

Проведено исследование перечисленных характеристик и построены графики зависимостей среднего времени пребывания в системе и на каждой фазе от загрузки на каждой фазе и системы в целом.

Представляет значительный интерес изучение особенностей построения моделей СТЭ для распределенных объектов технического обслуживания, например, для цифровых систем передачи (ДСП) плезиохронной и синхронной иерархии. Разработаны три класса моделей таких систем в виде 2-фазовых и 4-фазовых СМО и исследованы их характеристики. Разработаны рекомендации по проектированию характеристик рассматриваемого класса СТЭ.

Предложенный методологический подход к проектированию систем управления предполагает решение задач, связанных с оптимизацией централизованных СТЭ - распределением программных средств между уровнями системы. При решении данной оптимизационной задачи учтено, что число параметров, описывающих модель централизованных СТЭ, значительно увеличилось по сравнению с моделью, рассмотренной во второй главе.

Выбран критерий для оптимизации СТЭ, представляющий собой минимальное среднее время пребывания заявки в СТЭ - ti^at>. Разработан алгоритм и программа оптимизации, а также проведены исследования и оптимизация реальных систем технической эксплуатации, в частности, автоматизированной системы технической эксплуатации ЦСП на Санкт-Петербургской телефонной сети.

Анализ зависимости (рис.3) от интенсивности А аварийных сообщений, поступающих на вход СТЭ при различных значениях вероятности по-12

вторного обслуживания в МТО - р1 и вероятности повторного обслуживания в ЦТЭ - показал, что изменения цг ~ 0,3 -г 0,8, р1 « 0,1 + 0,3 мало меняют график зависимости от Л. Резкое увеличение наступает при Л « 40. При рх = 0,9 функция принимает меньшие значения, что связано с тем, что в этом случае мало количество аварийных заявок, приходящих в ЦТЭ.

Оптимальное распределение функций между МТО и ЦТЭ позволило повысить производительность системы технического обслуживания на 20-30%, что эквивалентно такому же увеличению зоны обслуживания при заданной производительности.

Разработана модель для специального класса двухуровневых СТЭ, встречающихся на практике, которая описывается двухфазовой СМО типа МЛ}/1—Ю1/М/1 с приоритетным обслуживанием и неограниченной очередью перед каждой фазой. Получены и исследованы следующие характеристики модели: среднее время ожидания обслуживания перед каждой фазой, среднее время пребывания на каждой фазе для приоритетных и неприоритетных потоков требований.

Предложен подход к исследованию подобных систем в случае редких требований высшего приоритета по отношению к неприоритетным требованиям, при этом Л(1> « Л<2),/¿¡к),1 =1,2;к -1,2, т.е. приоритетные требования настолько редки, что во время обслуживания неприоритетного требования может появиться максимум одно приоритетное. Указанное условие вытекает из результатов анализа процессов в реальных системах технической эксплуатации. Получены приближенные формулы всех исследуемых характеристик системы.

Так, например, среднее время ожидания неприоритетных требований перед СМО 2

(3.9)

2 l-S K

а приоритетных требований

r«=—^—, (3.10)

2 ^"(l-cr)'

где 8 a (0<<5 <1) являются корнями уравнений, полученных с использованием преобразования Лапласа-Стилтъеса и приведенных в диссертации.

Исследован частный случай рассматриваемой модели, а именно модель типа M/D/l —►GI/M/l.

Четвертая глава. На основании методологического подхода к проектированию систем управления, разработанного автором, в данной главе решается следующий комплекс задач:

- анализ информационной структуры TMN;

- выбор обобщенного критерия эффективности оптимизации систем управления;

- разработка концептуальной и общей моделей СУЭ;

- разработка моделей и методов проектирования СУЭ для всех категорий управления TMN;

- исследование характеристик системы управления услугами;

- разработка моделей и метода проектирования системы интегрированного управления телекоммуникационными сетями и услугами;

- оптимизация систем управления телекоммуникациями.

При проектировании систем управления сетями электросвязи возникают задачи, связанные с исследованием характеристик и оптимизацией структуры TMN, в частности, задача распределения общих ресурсов управления между уровнями TMN, на которых реализованы соответствующие системы EMS, NMS, SMS (рис.4).

Система управления бизнесом BMS Система управления услугами SMS

_Система управления сетью NMS_

Система управления сетевыми элементами EMS

Сетевые элементы NE

Рис.4. Четырехуровневая функциональная структура ТМЫ

Для решения этих задач необходима разработка математических моделей, адекватно описывающих функциональную архитектуру и информационную структуру ТМЫ как на концептуальном уровне, так и для каждой из категорий 14

управления: УН - управление неисправностями; РХ - управление рабочими характеристиками; КФ - управление конфигурацией и УБ - управление безопасностью.

Распределение ресурсов в системах управления заключается в выборе некоторых предпочтительных вариантов распределения из множества всех возможных. Методы распределения ресурсов непосредственно влияют на эффективность использования СУЭ.

В качестве показателя эффективности распределения общих сетевых ресурсов управления Ш^-шы можно рассматривать функционал потерь, зависящий от характеристик задач и параметров СУЭ

<Р = Ъс,-Хг7„ (4.1)

1-1

где с, - штраф за единицу времени ожидания результатов обслуживания заявки г'-го типа; г, - среднее время пребывания заявки 1-го типа; \ - интенсивность потока заявок 1-го типа; и - количество типов заявок.

Применительно к СУЭ задача оптимизации может быть сформулирована следующим образом.

Задана общая совокупность функций управления

ШтлШтШаЛШШ},

представляющая общий сетевой ресурс управления

Задача оптимизации СУЭ состоит в распределении подмножества переменных функций {ИЯтм^и,. из общего сетевого ресурса управления {ЫЯумы} между уровнями СУЭ и нахождении при этом оптимальных значений параметров функций Хор!, при которых максимизируется эффект выполнения задач СУЭ т.е.

шскЖ{Шш4Х:)}уаг - ТГЯ^ (4.2)

при заданных ограничениях на общие сетевые ресурсы управления -

Ш-гш £ Шпм тах. (4.3)

Применительно к выбранному критерию эффективности, заданному в виде функции потерь (4.1), максимум эффекта выполнения задач СУЭ достигается в случае минимума потерь, а именно

пип = (4.4)

(-1

где X, - варьируемые параметры, 0<Л!/<дсда, где хо, - среднее время выполнения переменной функции.

В диссертации разработана концептуальная модель СУЭ, отражающая функциональную архитектуру классической ТМЫ. Эта модель СУЭ является четырехфазовой СМО, каждая фаза которой соответствует уровню иерархии ТМЫ. Концептуальная модель СУЭ является базовой моделью для проведения дальнейших исследований.

На основе метода декомпозиции разработаны частные модели для архитектуры ТМЫ, отражающие перечисленные выше категории управления, и приведено исследование их характеристик.

С использованием метода композиции получена общая модель СУЭ для архитектуры ТМЫ (рис.5).

ЕМБ

NMS

СМО 0(1)

• •

СМ0 1 (1)

• •

^ выход

и*-

СМ0 2

смоз

СМО 4

,(2) 3(2) . 3(2) ^ ,(2) Я ун. + Я ув.+ Я /ж+Я «*.

^ф^Гвыход

^ ВЫХОД

^ ^ уи: + ^ ^ ^ кф.

Ямс. 5. Общая модель СУЭ

Исходными данными для описания общей модели СУЭ являются следующие величины:

- число обслуживаемых сетевых элементов;

- ла'(2),... , ДГ2\ )!*' - интенсивности входящих потоков заявок на каждую фазу СМО 1 - СМО 4;

- Ьь'О) = ~7Г,—> 7=1,2,..., N. - среднее время обслуживания заявки

м* 0)

потока Хп'0) в фазах СМО О ф и СМО 1 (¡), составляющих блок с номером у,

- Ь¥ = —ц], г-1, 2, 3,4; А=2,3,4,1& - среднее время обслуживания заявки

Мк

потока /'в фазе СМО кг,

- pf'G) - вероятность для заявки потока Хт ff) вернуться на повторное обслуживание в блоке с номером f,j= 1, 2,..., N',

- l't'Ö) ~ вероятность для заявки потока Хп>0) выйти из системы после обслуживания в СМО к (j)\ k=Q,\\j=\, 2,..., N;

- pf - вероятность для заявки потока Д® вернуться на повторное обслуживание в СМО к, /=1,2, 3; к=2, 3; (£>/);

- qf - вероятность для заявки потока t' выйти из системы после обслуживания в СМО к, 1=1,2,3,4; к= 1,3,4, при этом

rf'+eiM; eiw=ei4;=i.

Рассмотрены основные характеристики работы модели и процессы обслуживания входящих потоков заявок.

Создание интегрированных систем управления телекоммуникационными сетями и услугами (ИСУТ) на современном этапе развития телекоммуникаций определило задачу разработки модели такой системы и метода проектирования и оптимизации ее характеристик. Анализ бизнес-процессов операторов связи, проведенный в первой главе, позволил разработать модель системы управления услугами СУУ (SMS) и создать модель взаимодействия СУУ и модифицированной СУЭ (рис. 6).

Запросы от пользователей на предоставление, отказ или изменение параметров услуги

Запрос добавления, удаления или изменения

конфигурации оборудования

уровень 2

Запрос на обеспечение

Результаты

запросов

пользователей

уровень 1

Отказы пользователям

СУУ

, I Доступные ресурсы (результаты

.зтяя.1й.&гдо8«0_______

уровень 2

Обслуженный поток неисправностей

уровень 1

Результаты реконфигурации

СУЭ

Информация о неисправностях, поступающая от сетевых элементов

Рис. 6. Взаимодействие моделей СМО для СУУ и СУЭ

Исходными данными для описания работы ИСУТ (рис. 7) являются:

- Л0 - интенсивность потока неисправностей (абсолютный приоритет);

- кь - интенсивности входных потоков, поступающих в СУУ; ¿=1,2 ,..., М; / = 1, 2,..., N. Для фиксированного к приоритет Ль выше, чем / = 1, 2,...,ЛМ;

- - среднее время обработки заявок из потока Л0 в СМО Он, п = 1,2;

- - среднее время обработки заявок из потока Ль в СМО да, СМО Ои соответственно, да = 1,2,и = 1,2\к=\, 2, ...,М;/= 1,2,

- <?0 - вероятность выхода из системы заявки штока Л0 после СМО 01;

- д^ - вероятность выхода из системы заявок потока Хь после СМО т, /и = 1,2;

- р™ ~ вероятность возвращения заявки из потока Ль на дообслужива-ниев СМО да, да = 1,2, причемр+ < 1 ;р£} + = 1.

Рис. 7. Модель для ИСУТ

Среднее время пребывания заявки потока Хь:

у<1)

вСМО 1: = * (1), в СМО 2: т(и2> =Г<2>, Рч

в блоке СМО 1 + СМО 2: т%2) = ¿и+О-Ри , (4.5) где

V™ = со™ + 6$> , (4.6) Ь<*>

= Г^Г' (4-7)

_ _£1

й>

I м

(4.8)

(4.9)

М 1

, (4.10)

Л? = £ ; (Л," = р? , Д0(м) =0). (4.11) ¿«1

Среднее время пребывания заявок потока Яь: в СМО 01: гГ; = Си;вСМ0 02: = * .

Полное среднее время пребывания заявки потока А0 в блоке СМО 01 + СМО 02 равно

т.=У<а)+а-чЖ«>. (4-12) Среднее время пребывания заявок потока кь во всей системе

ь = <1> + Р11,<°"+а- р- чгк1' + <п'а - р(:' - Ч(:')Р':', (4.13)

где

ум = + 0Ю1 (4.14)

'ь

ъГ

г(0ч1

й>(0ч, =-^--(4 161

«г РГК* +р(ГьГ , (4.17)

>1 »»1

„Со 10 _ Ио "о .. 10Ч

~ \-р[** ' (4Л8)

ъг

1-Рого

УГ = ЬГ + = т^г, »=1,2, (4.19)

рГ = £ р\'Г ; = i р!0* ; '= Ро"" )• (4.20)

Условия стационарности:

<1,«-1,2; « = 1,2. (4.21)

(»1 1-0

Решены задачи, связанные с оптимизацией ИСУТ, в частности, проведено

оптимальное распределение ресурсов 1®.тм№1 между различными уровнями

ИСУТ.

Критерий эффективности для оптимального распределения сетевых ресурсов управления Ый-тмы-! между уровнями управления ИСУТ, полученный на основании обобщенного критерия (4.1), представляет собой следующий функционал

2 N М 2 N и

<Р, = Е Е I т£" + I I I с^т^-и^ ; (4.22)

|Я=1*=1 1 = 1 И = 1 к~\ 7=1

где с™ - штраф на единицу времени обработки заявок типа И в фазе СМО т, т = 1,2; с?* - штраф на единицу времени обработки заявок типа Ш в фазе СМО Оп, и=1,2,-

Оптимизация системы осуществляется путем перераспределения функций между уровнями интегрированной системы управления телекоммуникациями ИСУТ.

Часть из совокупности функций управления ИСУТ по каждой категории управления может выполняться только в одной фазе (например, СМО 01), часть функций - только в другой фазе (СМО 02) (рис. 6). Кроме того, существуют функции, которые могут быть переданы для выполнения из СМО 01 в СМО 02 и наоборот. Это так называемые «переменные» функции.

В математической модели эти предположения записываются как

где Ь'0°и" - среднее время выполнения неотъемлемых функций в СМО 0и; и= 1,2; Хь них - среднее время выполнения «переменных» функций, которые могут быть переданы для выполнения от СМО 01 к СМО 02

л Ьтах

0 <Хы<Хь ти - варьируемые параметры.

Минимум функции (4.22) достигается при условии стационарности потоков (4.21).

Так как функция ф (4.22) довольно сложным образом зависит от варьируемых параметров, классические аналитические методы отыскания минимума являются неприемлемыми.

Для решения сформулированной выше оптимизационной задачи проведен выбор методов оптимизации и разработана методика проведения оптимизации для рассматриваемого класса задач.

Проведено исследование зависимости функции суммарного штрафа ср! от распределения времени обслуживания заявок потоков А„ между фазами СМО

01 и СМО 02.

На рис.8 и 9 приведены графики указанных зависимостей для следующих исходных данных:

<%>=2, с - 50, с=9. С=\ С'=ю. С = 1-

О 10 30 10

Хи

Рис. 3. Зависимость ф! от распределения времени обслуживания заявок потоков Дц между фазами СМО 01 и СМО 02.

Хи

Рис. 9. Зависимость <¡>1 от распределения времени обслуживания заявок потоков Лц между фазами СМО 01 и СМО 02.

Выбранные оптимальные значения параметров моделей систем управления позволяют разрабатывать конкретные технические требования к реализации различных систем управления и их составных частей для конкретных сетей операторов связи.

Пятая глава диссертации посвящена описанию практической реализации разработанных методов проектирования и моделей систем управления телекоммуникационными сетями. Предложен оригинальный подход к планированию управления телекоммуникационными сетями и услугами, реализующий методологический подход к проектированию систем управления на уровне планирования управления.

Планирование управления (ПУ) - совокупность действий по разработке плана, описывающего задачи и взаимосвязанные процессы управления сетями и услугами, а также системы и центры управления, реализующие эти процессы с помощью технических средств и персонала в пределах заданной зоны обслужи-

вания. Реализация алгоритма плана управления производится для каждой подсети (подсистемы управления). Таким образом создается N планов управления, где N - число подсистем управления.

Для реализации плана управления разработан обобщенный алгоритм создания плана управления цифровыми сетями (рис.10). Этот алгоритм может быть адаптирован для конкретной цифровой сети оператора связи. Рассмотрены примеры реализации плана управления телекоммуникационными сетями оператора связи.

Следующий этап метода посвящен разработке плана управления услугами и содержит:

- определение областей управления услугами;

- определение совокупности функций управления услугами для каждой области управления;

- разработку вариантов взаимодействия систем управления услугами для

А1 Анализ исходных данных А6 Определение систем и центров управления на уровне управления сетью

1 I

А2 Разработка перечня эксплуатационных процессов А7 Определение систем и центров управления на уровне управления услугами и бизнесом

1 1

АЗ Декомпозиция эксплуатационных процессов на функции, соответствующие эталонным прикладным функциям ТМЫ А8 Разработка вариантов взаимодействия систем и центров

•

А4 распределение совокупности функций по иерархическим уровням модели системы управления А9 Разработка технических требований к реализации систем управления

1 1

А5 Определение систем и центров управления на уровне управления сетевыми элементами А10 выбор систем управления, удовлетворяющих разработанным требованиям

Рис. 10. Обобщенный алгоритм разработки плана управления цифровыми сетями

различных областей управления;

- разработку вариантов взаимодействия систем и центров управления услугами с системами управления сетью;

- разработку технических требований и реализацию систем управления услугами;

- выбор систем управления услугами, удовлетворяющих разработанным требованиям.

Метод планирования управления доведен до инженерной методики разработки краткосрочных и долгосрочных планов управления телекоммуникационными сетями и услугами.

Реализация разработанного алгоритма создания плана управления цифровыми сетями оператора связи позволила сформулировать функции интегрированной системы управления сетью (ИСУС) для сетевых технологических доменов управления.

Разработанный метод положен в основу нескольких проектов по созданию ИСУТ для сетей связи операторов ВСС России.

Кроме того, в гл.5 содержатся результаты практического использования теоретических положений диссертации, внедренных в эксплуатацию, производство, нормативные документы Минсвязи России, а также НИР и ОКР.

Так, например, приводится краткое описание, анализ характеристик и принятых проектных решений автоматизированной системы технической эксплуатации цифровых систем передачи АЦСТЭ ЦСП на Санкт-Петербургской телефонной сети. Показана эффективность разработанных методов проектирования, изложенных в третьей главе диссертации.

Приводится краткая характеристика модуля технического обслуживания МТО, разработанная на основании разработанного в диссертации метода проектирования СТЭ, а также особенностей проектирования СТЭ для цифровых систем коммутации.

Эта глава содержит также описание разработанной методики решения оптимизационных задач при распределении общих сетевых ресурсов управления ШтммвСУЭ.

Для решения сформулированных в гл. 4 задач оптимизации различных систем управления сетями электросвязи, функционирование которых описывается моделями систем массового обслуживания, необходимо выбрать соответствующие методы оптимизации. Существенно важным является то, что часть параметров СМО может принимать только дискретные значения. При оптимизации систем, описанных подобным образом, возникают специфические трудности, заключающиеся в том, что алгоритмы, моделирующие функционирование систем на ЭВМ, позволяют получать численные значения характеристик систем и функций, описывающих выбранные критерии оптимальности, только в отдельных точках и не дают возможности оценить характер исследуемой функции в целом.

Изложенные обстоятельства практически исключают возможность применения классических, основанных на дифференцировании методов оптимизации статистических моделей систем массового обслуживания и самих сложных систем, описываемых с помощью таких моделей. Целесообразность решения задач оптимизаций, описанных моделей численными методами, такими как ста-

тистический поиск, доказана в работе А.Л. Лифшица. Методы статистического (случайного) поиска разработаны Л.А.Растригиным и его школой.

В диссертации использовано несколько методов оптимизации, сочетающих локальный и глобальный поиск:

- поиск оптимума функции одной переменной;

- локальный поиск с «наказанием» случайностью;

- локальный поиск с непрерывным самообучением;

- глобальный поиск со случайной сеткой;

- глобальный поиск с детерминированной кубической сеткой.

Рассматривается практическая реализация разработанных методов модульного проектирования и планирования управления телекоммуникационными сетями и услугами.

На рис. 11 представлен комплекс разработанных моделей и модулей проектирования систем управления различных классов, составляющих элементы теории проектирования систем управления телекоммуникационными сетями.

смо

I смо [ | смо |

смо

М/М/1; МЛ5/1

пефиы

М/М/1 -М/М/1; М/С/1 -

а/м/1

две фазы; три фазы; четыре фазы; различные типы

одяа фаза; две фазы

М/М/1-

четыре фазы,

085

четыре

фазы: различные

ОАМ8-ЛЕ

Рис. II. Набор модулей разработанных моделей СМО

Приложения содержат акты внедрения и результаты исследования характеристик и оптимизации параметров различных типов систем управления, таблицы распределения функций СУЭ по уровням управления для всех категорий управления ТМЫ, а также реализацию методики решения оптимизационных задач с использованием «Программы исследования и оптимизации СУЭ».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В соответствии с поставленной целью, заключающейся в решении проблемы проектирования систем управления телекоммуникационными сетями в современных условиях конвергенции телекоммуникационных технологий и создании элементов теории их проектирования, в диссертационной работе получены следующие теоретические и практические результаты:

1. Проведен анализ эволюции методов и систем эксплуатации, администрирования, технического обслуживания и управления телекоммуникационных сетей и их элементов; выявлены факторы, которые определяют необходимость разработки адекватных моделей и методов, позволяющих проводить исследование информационных процессов, оптимизацию и проектирование указанных систем. Доказано, что учет сетевых аспектов управления, особенно в современных условиях при автоматизации бизнес-процессов операторов связи, требует разработки новых методов проектирования систем управления телекоммуникациями (телекоммуникационными сетями и услугами).

2. Предложен методологический подход к проектированию систем управления телекоммуникационными сетями и услугами, включающий совокупность моделей и модулей на различных уровнях проектирования:

- уровень системного проектирования;

- уровень планирования управления телекоммуникациями;

- уровень планирования управления сетями и услугами;

- уровень проектирования систем, поддерживающих процессы эксплуатации, технического обслуживания, администрирования и управления.

3. Предложен набор функциональных моделей систем эксплуатации, администрирования и технического обслуживания для различных элементов сети и разработан метод проектирования информационных характеристик систем технической эксплуатации, описываемых однофазовыми моделями типа M/G/1 с различными приоритетами поступающих требований. Выбран критерий и решена задача оптимизации СТЭ элементов сетей связи, заключающаяся в оптимальном распределении функций системы между ее двумя уровнями и нахождении при этом оптимальных значений параметров, характеризующих эти функции. Исследованы характеристики и проведена оптимизация СТЭ для реальных объектов технического обслуживания, представляющих собой совокупности однородных элементов сети. Разработаны алгоритмы, программное и аппаратное обеспечение систем технической эксплуатации, подтверждена корректность полученных теоретических результатов.

4. Разработана обобщенная функциональная модель централизованной СТЭ, отражающая реализацию фаз <р\ - <pg технического обслуживания цифровых систем связи по рекомендации МСЭ-Т М.20, а также четырехфазовая математическая модель системы Проведено исследование характеристик системы при обслуживании простейших потоков заявок с абсолютными и относительными приоритетами для одноканальных и многоканальных СМО, число мест для ожидания не ограничено, время обслуживания распределено по показа-

тельному закону, дисциплина обслуживания FIFO. Проведено исследование различных вариантов реализации моделей систем СТЭ, обслуживающих распределенные объекты технического обслуживания.

5. Разработан методы проектирования и исследования информационных характеристик централизованных СТЭ, а также метод, позволяющий оптимизировать распределение функций между уровнями иерархии СТЭ по выбранному критерию. Разработаны алгоритм и программа моделирования СТЭ для решения задач оптимизации. Показана эффективность разработанного метода оптимизации, заключающаяся в повышении производительности СТЭ реальной сети связи на 20 - 30%, что эквивалентно такому же увеличению зоны обслуживания при заданной производительности системы.

6. Разработана модель для специального класса встречающихся на практике двухуровневых СТЭ, которая описывается двухфазовой СМО типа M/G/1-»GI/M/1 с приоритетным обслуживанием и неограниченной очередью перед каждой фазой. Получены и исследованы следующие характеристики модели: среднее время ожидания обслуживания перед каждой фазой, среднее время пребывания на каждой фазе для приоритетных и неприоритетных потоков требований. Предложен подход к исследованию подобных систем в случае редких требований высшего приоритета по отношению к неприоритетным требованиям, позволяющий получить приближенные формулы всех исследуемых характеристик системы. Исследованы частные случаи СМО типа M/G/1-»GI/M/1, а также M/D/1-»GI/M/1.

7. Сделан выбор обобщенного критерия эффективности для оптимизации систем управления TMN и, в частности, для оптимального распределения общих сетевых ресурсов управления NRtmn между уровнями системы. Критерий эффективности задан в виде функционала потерь, зависящего от характеристик задач и параметров систем TMN.

8. Разработана концептуальная модель СУЭ в виде чегырехфазовой модели и исследованы ее характеристики. Разработаны и исследованы частные модели TMN для различных категорий управления. Обобщенный критерий эффективности адаптирован под решение частных задач для каждой из разработанных моделей. Получена общая модель СМО для TMN на основе композиции частных моделей, а также проведено исследование ее характеристик. Разработана модель системы интегрированного управления телекоммуникационными сетями и услугами ИСУТ при реализации одной из категорий управления TMN и задачи обеспечения услуги TMF. Проведены исследования зависимости полного средпего времени пребывания в системе от загрузки фазы СМО 1 при поступлении на вход ИСУТ двух и трех потоков требований с различными приоритетами. Результаты исследований использованы при проектировании реальных ИСУТ. Решены задачи, связанные с оптимизацией систем управления, описываемых разработанными моделями СМО. В частности, проведено оптимальное распределение функций из общего сетевого ресурса управления NRtmn между различными уровнями СУЭ и ИСУТ.

9. Предложен метод планирования управления телекоммуникационными сетями и услугами. Разработаны обобщенные алгоритмы создания планов 26

управления телекоммуникационными сетями и услугами и методика создания планов управления для исходных данных, представляемых операторами связи. Практическое использование разработанного метода подтверждено реальными ■ проектами для операторов связи ВСС России.

10. Разработана инженерная методика решения оптимизационных задач при распределении общих сетевых ресурсов управления ЭД^мн , используемая для практических целей. Приведены примеры реализации проектов систем технической эксплуатации сетей электросвязи на сетях операторов ВСС России, подтверждающие полученные теоретические результаты. Рассмотрена реализация методов модульного проектирования и планирования систем управления телекоммуникационными сетями и услугами.

Таким образом, в результате проведенных в диссертации исследований решена научно-техническая проблема проектирования систем управления телекоммуникационными сетями в современных условиях конвергенции телекоммуникационных технологий и созданы элементы теории проектирования таких систем, содержащие комплекс моделей, методов проектирования и оптимизации.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. A.c. 1415443 СССР. Устройство для контроля необслуживаемых усилительных пунктов систем связи / A.A. Костин, Н.С. Андреева, В.Н. Зайцев // ОИ. 1988.

2. A.c. 1314470 СССР. Устройство контроля аппаратуры уплотнения с импульсно-временным разделением каналов / A.A. Костин, Ю.В. Ларин // ОИ. 1987.

3. A.c. 1598182 СССР. Устройство для контроля направлений связи, образованных цифровыми системами передачи информации / A.A. Костин, Ю.В. Ларин, В.Н. Зайцев // ОИ. 1990.

4. Костин A.A. Модель системы интегрированного управления телекоммуникационными сетями и услугами // Электросвязь. 2002. № 10. С. 22 - 26.

5. Костин АА Планирование управления телекоммуникациями // Сети и системы связи. 2002. № 11. С. 88 - 94.

6. Костин АА. Методы проектирования систем управления телекоммуникационными сетями и услугами // Электросвязь. 2003. № 2. С. 21 - 23.

7. Костин АА., Шустров А.К. Контроль качества услуг связи // Мобильные телекоммуникации. 2002. № 5. С. 23 - 27.

8. Костин A.A., Шустров AK. SLA - еще одно средство в конкурентной борьбе // Вестник связи. 2001. № 8. С. 54 - 66.

9. Костин A.A. Мамонтова Н.П. Анализ статистических данных о надежности и качестве функционирования зарубежных электронных коммутационных систем // Электросвязь. 1988. № 12. С. 35 - 39.

10. Костин A.A., Зайцев В. К, Гладилин Н.Д. Комплекс технических средств АСТЭ ЦСП// Вестник связи. 1992. № 6. С. 19 - 21.

11. Костин A.A., Берлин Б.З., Малышев A.JI. и др. Автоматизированная централизованная система технического обслуживания аппаратуры ИКМ-30 на ITC // Электросвязь. 1981. № 7. С. 8 -13.

12. Костин A.A. и др. Техническое обслуживание оборудования городских телефонных станций: учебное пособие / ЛЭИС. Л., 1986.

13. Костин А.А Оптимизация периода контроля ИКМ трактов на электронных коммутационных узлах // Сети, узлы связи и распределение информации: сборник научных трудов учебных институтов связи / ЛЭИС. Л., 1985. С. 138-144.

14. Костин A.A., Ковалгина Т.М. Сравнительный анализ экономической эффективности автоматизированной системы технического обслуживания цифровых систем передачи // Экономические, эргономические и социальные аспекты развития отрасли связь: сб. науч. тр. учеб. завед. связи/ЛЭИС. Л., 1991. С. 17-23.

15. Kostin A., Berlin В. Automation and centralization of maintenance processes in Saint Petersburg Metropolitan Transmisson Network // IEEE Journal on Selected Areas in Communicationsept. 1994. V.12. №7. P. 1175 - 1180.

16. Kostin A.A. Mathematical Models and Optimization of the TMN Funtional Architecture // Asia Pacific Network Operations and Management Symposium APNOMS'99.1 - 3 Sept.: Proceedings. Kyongju (Korea), 1999. P. 279 - 290.

17. Kostin A.A. Operations & Management System Evolution: OAMS-» TMN—»OSS // APNOMS-2001 26-28 Sept: Proceedings. Sydney (Australia), 2001. P. 87 - 98.

18. Kostin A. On Some Problems Related to Analysis, Designing, Planning and Implementation of the TMN-based Systems for the Telecom. Network of Russia // APNOMS'98. Managing the New Telecom. Paradigms 16-18 Sept: Proceedings. Sendai (Japan), 1998. P. 529 - 530.

19. Kostin A A. Experience of a Management System Certification and Development an Integrated TMN Solutions for the Russian Telecom. Market // APNOMS 2000 11-13 Oct.: Technical Proceedings. NARA (Japan), 2000. P. 55-61.

20. Kostin A. Planning of Integrated Network and Service Management Systems for the Russian Telecommunications Market // APNOMS 2002. The 6Hi Asia-Pacific Network Operation and Management Symposium "Integrated Management for Telecommunication Solutions - Process, OSS and Technology" 25 - 27 Sept.: Proceedings. Jeju (Korea), 2002. P. 551 - 556.

21. Kostin A.A. Problems related to implementation of modern information technologies in Telecommunication Network Management in Russia // Conference on the Future of Electronic Communications (ECT'94) Jun. 27 - 2: Proceedings. Moscow, 1992. P. 142 - 152.

22. Kostin A.A. A Mathematical Model of Russian Telecommunication Management Networks // St.Peteiburgs International Teletraffic seminar «New Telecom, services for Developing Networks» 25 June- 2 Jule: Proceedings / LONIIS. SPb, 1995. P. 686 - 702.

23. Kostin A.A., Berlin B.S. Management of Operation of Digital Fiber Optic Telecommunication Systems // ISFOC-92: Proceedings. SPb, 1992. P. 104 - 106.

24. Kostin A. A., Alekseev A., Mamontova N. Optimisation of the software distribution in the maintenance system describe by a two-phase queneing system // St. Petersburg Regional International Teletraffic Seminar Digital Communication Net" work management 15 - 20 Jun.: Proceedings / LONÏÏS. SPb, 1993. P. 379 - 382.

25. Kostin A.A. New Technology of Operating and Maintaining Telecommunication Networks for Russia//ISFOC-93: Proceedings. SPb, 1993. P. 54 - 55.

26. Kostin A. A. Problems related to implementation TMN in Russia // International Conference of informational networks and systems. ICINAS-94: Proceedings. SPb, 1994. P. 49 - 66.

27. Костин A.A., Мамонтова Н.П. Алексеев А.Б. Многофазовая модель системы технического обслуживания цифровых систем связи с приоритетным обслуживанием // 2-й Международный семинар по теории телетрафика и компьютерному моделированию (МСТТКМ-2): тр. М., 1989. 4.1. С. 108 -113.

28. Костин А.А, Мамонтова Н.П. Распределение программных средств централизованной системы технического обслуживания электронных коммутационных узлов // V Всесоюзный симпозиума по проблемам управления на сетях и узлах связи: тр. М: Наука, 1985. С. 95 - 98.

29. Костин А.А., Мамонтова Н.П., Зайцев В.Н., Платов А.В. Функциональная модель сети управления электросвязью на уровне сетевых элементов цифровых систем передачи ГТС // Международная НТК «Проблемы функционирования информационных сетей» (ПФИС-91) 2-6 сент.: тр. Новосибирск, 1991. С. 146-152.

30. Костин А.А. Управление сетями и услугами электросвязи: Международный опыт и задачи операторов ВСС России // NORWECOM-99: сб. докл. СПб, 1999. С. 47 - 63.

31. Костин А.А. Современный подход к планированию управления ведомственными и корпоративными сетями связи // МК «Внедрение современных технологий в ведомственных и корпоративных сетях связи» 4-5 сент.: тр. М., 2001. 9с.

32. Костин А.А. Управление и поддержка эксплуатации для сетей связи следующего поколения // 1-я МК «Пути создания интеллектуальной мульти-сервисной сети связи в составе российской инфотелекоммуникационной инфраструктуры» 26 - 28 июн.: тез. докл. СПб, 2001. С. 84 - 87.

33. Костин А.А., Невольников А.А., Шустров А.К. Интегрированное управление сетями и услугами электросвязи // НПС РНТОРЭС им. АС. Попова «Проблемы разработки, внедрения и эксплуатации цифровых систем коммутации»: тез. докл. Саратов, 2001. С. 23 - 26.

34. Костин А.А, Шустров А.К. О контроле качества телекоммуникационных услуг // V Международный форум «Качество на инфокоммуникацион-ном рынке» 5-6 июн.: тр. М., 2002. 10с.

35. Костин А.А., Рокотян А.Ю. Проблемы внедрения системы управления эксплуатацией для взаимоувязанной сети связи России // ICINAS-96 16-19 сент.: тр. СПб, 1996. С. 28 - 34.

36. Костин A.A., Мамонтова Н.П. Этапы развития систем технической эксплуатации сетей электросвязи России // ICINAS-98 -12 сент.: тр. СПб, 1998. С. 94 -108.

37. Костин A.A. Проблемы планирования систем управления на основе TMN на сетях электросвязи России // ICINAS-98 7- 12 сент.: тр. СПб, 1998. С. 109-121.

38. Костин A.A., Мамонтова Н.П. Системы управления сетями электросвязи и услугами: стандарты и эволюция // ICINAS-2000 2 - 7 окг.: тр. СПб, 1998. С. 78-90.

39. Костин A.A., Мамонтова Н.П. Сетевое и административное управление в рамках TMN: состояние и перспективы развития // ICINAS-94 24 -28 Oct: Proceedings. SPb, 1994. P. 405 - 409.

40. Костин A.A. Планирование управления телекоммуникациями для операторов ВСС России // The Eighth International Conference on Informational Networks, Systems and Technologies (ICINSAT-2002) 16-19 Sept.: Proceedings. SPb, 2002. P. 11-20.

41. Костин А. А Эволюция математических моделей систем поддержки эксплуатации сетей электросвязи // IEEE (ICC-2001) St Petersburg International Conference on Communications: тр. СПб, 2001. С. 130 - 134.

42. Kostin AA, Mamontova N.P. A Method of Creating a Telecommunication Management Network Functional Model // ISFOC-92: Proceedings. SPb, 1992. P. 99 -103.

43. Костин A.A., Шустров A.K. Об использовании подхода соглашений об уровне обслуживания (SLA) при нормировании качества услуг связи // VII Международная конференция ICINASTe-2001: тр. Минск, 2001. Т. 2. С. 52 - 56.

44. Костин A.A., Невольников А. А, Осипенкова И.В. Современные методы и средства управления цифровыми коммутационными станциями ВСС России // НТС «Проблемы разработки, внедрения и эксплуатации цифровых систем коммутации» 6-9 июн.: тез. докл. СПб, 2000. С. 35 - 39.

45. Костин A.A. Интегрированное управление сетями и услугами в условиях развития российского телекоммуникационного рынка // 4-я МК «Развитие телекоммуникаций в регионах России. Перспективные технологии для российского телекоммуникационного рынка» 17-18 апр.: тез. докл. Пермь, 2001. С. 78 -79.

46. Костин A.A., Карпешко Ю.Е., Зайцев В.Н. Технические средства и программное обеспечение системы технического обслуживания цифровых систем передачи // Семинар «Обеспечение характеристик эксплуатационной надежности сложных электронных комплексов» 8-9 апр.: мат-лы / ЛДНТП. Л., 1988. С. 63 - 66.

47. Костин A.A., Мамонтова Н.П. Об одном подходе к организации системы централизованной технической эксплуатации цифровых систем коммутации // Применение цифровых систем коммутации на сетях электросвязи: тез. докл. Пермь, 1991. С. 20.

48. Костин A.A., Берлин Б.З. Автоматизированная система технической эксплуатации цифровых систем передачи Ленинградской ГТС // Всесоюзная 30

НТК «Совершенствование технических средств связи для решения проблем информатизации общества в новых условиях хозяйствования» 13-15 мар.: тез. докл. Л., 1991. С. 35-36.

49. Костин A.A., Мамонтова Н.П., Алексеев А. Б. Модель системы технического обслуживания электронного коммутационного узла // XLII Всесоюзная научная сессия, посвященная Дню радио: тез. докл. М.: Радио и связь, 1988. С. 3 - 4.

50. Костин. A.A., Алексеев А.Б., Зайцев В.Н. Оптимизация алгоритмов функционирования централизованных систем технического обслуживания цифровых систем передачи на ГТС // V Всесоюзная НТК «Надежность и качество функционирования информационных сетей и их элементов» 2-4 июл.: тез. докл. Новосибирск, 1985. С. 281 - 283.

51. Костин A.A. Проектирование систем технического обслуживания цифровых систем передачи ГТС // Всесоюзная НТК «Проблемы развития ЦСП городских и сельских сетей связи на основе электрических и волоконно-оптических кабелей» 24 - 26 июн.: докл. М: Радио и связь, 1987. С. 104.

52. Костин A.A., Берлин Б. 3., Зайцев В.Н. Организация централизованного технического обслуживания цифровых систем передачи на ГТС // НТК «Научно-технический прогресс систем передачи информации» 1-3 июл.: тез. докл. Пермь, 1986. С. 17-18.

53. Костин A.A., Берлин Б.З., Карпешко Ю.Е. Централизованная техни-чес-кая эксплуатация цифровых систем передачи на участках: ЭАТС - ЭАТС, ЭАТС - существующая АТС // Всесоюзная НТК «Проблемы развития ЦСП городских и сельских сетей связи на основе электрических и волоконно-оптических кабелей» 24 - 26 июн.: тез. докл. М.: Радио и связь, 1987. С. 100.

54. Костин A.A., Аваков P.A., Берлин Б.З. Применение микроЭВМ «Электроника С5» для технического обслуживания цифровых систем передачи на ITC // Всесоюзное НТС «Микропроцессорные средства вычислительной техники в системах связи и управления»: тез. докл. М: Радио и связь, 1984. С. 32 -33.

55. Костин A.A., Фань Гэн-Линь, Андреева Н.С. Централизованное техническое обслуживание цифровых систем передачи на ГТС на базе микроЭВМ / ЛЭИС. Л., 1983.15с. Деп. в ЦНТИ «Информсвязь» 27.05.83.

56. Костин A.A. Анализ структур системы технического обслуживания зарубежных цифровых систем коммутации // Всесоюзная НТК «Применение цифровых систем коммутации на сетях электросвязи»: тез. докл. М., 1991. С. 19.

57. Костин A.A., Мамонтова Н.П. Об одном подходе к проектированию централизованных систем технического обслуживания цифровых систем передачи и коммутации на ГТС // НТК «Научно-технический прогресс систем передачи информации» 1-3 июл.: тез. докл. Пермь, 1986. С. 18 - 19.

58. Костин A.A., Галкин С.Л., Яновский Г.Г. Проблемы развития и либерализации служб эксплуатации предприятий связи и информатики региона //1-я Санкт-Петербургская МК «Региональная информатика-92» 13-16 июл.: тез. докл. СПб, 1992. С. 102 - 104.

59. Костин A.A., Мамонтова Н.П. Разработка систол управления эксплуатацией городских телефонных сетей России // Семинар «Информационные сета и системы»: мат-лы. Москва-Суздаль, 1995. С. 8 -10.

60. Костин A.A. Выбор стратегии управления эксплуатацией Санкт-Петербургской городской телефонной сети // 2-я Санкт-Петербургская МК 11-14 мая: тез. докл. СПб, 1993. С. 92.

61. Костин A.A., Костин Алексей А. Подход к планированию управления сетями электросвязи // Семинар «Информационные сети, системы и технологии: мат-лы. Москва-Ярославль, 1997.4.1. С. 8 -12.

62. Костин A.A. Об одном методе оптимизации алгоритмов технического обслуживания электронных коммутационных узлов // Всесоюзное НТС «Применение электронных управляющих машин в коммутационной технике»: тез. докл. М.: Радио и связь, 1984. С. 62 - 66.

Подписано к печати 27.04.2003. Объем 2 печ. л. Тираж 100 экз.

Тип. СПбГУТ. 191186 СПб, наб. р. Мойки, 61

aoog-A

1^315

Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Костин, Александр Алексеевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. ЗАДАЧИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫМИ СЕТЯМИ.

1.1. Эволюция методов эксплуатации и систем, обеспечивающих поддержание процессов технического обслуживания, администрирования и управления телекоммуникационными сетями и их элементами.

1.2. Анализ тенденций изменения технологий управления сетями электросвязи.

1.3. Автоматизация бизнес-процессов операторов связи.

1.4. Анализ существующих методов проектирования и планирования систем управления сетями электросвязи.

1.5. Методологический подход к проектированию систем управления телекоммуникациями.

Выводы первой главы.

2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ, ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК И ОПТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДЛЯ ЭЛЕМЕНТОВ СЕТЕЙ СВЯЗИ.

2.1. Функциональные модели СТЭ элементов сетей связи.

2.2. Разработка однофазовой модели СТЭ для элементов сети.

2.3. Анализ алгоритмов функционирования двухуровневой СТЭ.

2.4. Оптимизация СТЭ.

4 Выводы второй главы.

3. РАЗРАБОТКА МНОГОФАЗОВЫХ МОДЕЛЕЙ И МЕТОДА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ СИСТЕМ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СЕТЕЙ СВЯЗИ.

3.1. Разработка функциональной модели многоуровневой СТЭ.

3.2. Разработка многофазовой модели централизованной СТЭ и исследование ее характеристик.

3.3. Исследование вариантов реализации моделей СТЭ для распределенных объектов технического обслуживания.

3.4. Оптимизация распределения функций между уровнями централизованной СТЭ.

3.5. Разработка и исследование моделей типа M/G/l-» GI/M/1 для специального класса OAMS систем.

Выводы третьей главы.

4. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫМИ СЕТЯМИ И УСЛУГАМИ.

4.1. Информационная модель СУЭ.

4.2. Задачи разработки моделей систем управления электросвязью

4.3. Разработка концептуальной модели СУЭ.

4.4. Разработка модели и исследование характеристик СУЭ для категории управления неисправностями.

4.5. Разработка модели и исследование характеристик СУЭ для категории управления рабочими характеристиками.

4.6. Разработка модели и исследование характеристик СУЭ для категории управления конфигурацией.

4.7. Разработка модели и исследование характеристик СУЭ для категории управления безопасностью.

4.8. Разработка общей модели СУЭ.

4.9. Исследование характеристик системы управления услугами.

4.10.Разработка модели и исследование характеристик системы интегрированного управления телекоммуникационными сетями и услугами.

4.11 .Оптимизация систем управления телекоммуникациями.

Выводы четвертой главы.

5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И МОДЕЛЕЙ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫМИ СЕТЯМИ

5.1. Разработка метода планирования управления телекоммуникационными сетями и услугами.

5.2. Разработка методики решения оптимизационных задач при распределении общих сетевых ресурсов управления NRtmn в

5.3. Реализация проектов систем технической эксплуатации оборудования сетей электросвязи.

5.4. Реализация методов модульного проектирования систем управления телекоммуникациями.

Выводы пятой главы.

Введение 2003 год, диссертация по радиотехнике и связи, Костин, Александр Алексеевич

Актуальность проблемы. В настоящее время развитие телекоммуникаций происходит в направлении создания рынка телекоммуникацион ных услуг, внедрения новых телекоммуникационных и информационных технологий, их конвергенции. Внедрение новых услуг, как и поддержание существующих, требует соответствующих сетевых ресурсов, при этом современные телекоммуникационные услуги реализуются на основе новых телекоммуникационных и информационных технологий и создания муль-тисервисных сетей.

9 рудование, поддерживающее новейшие инфокоммуникационные технологии. При этом применяются различные методы эксплуатации, существует различная степень приспособленности оборудования сетей к современным технологиям управления.

Комплексное решение вышеперечисленных задач представляет сложную научную проблему, связанную с разработкой научно-обоснованных методов проектирования систем, обеспечивающих поддержание процессов эксплуатации, технического обслуживания, администри рования и управления телекоммуникационными сетями и их элементами.

Существующий метод проектирования систем управления на основе технологии TMN (системы управления телекоммуникациями), разработанной МСЭ-Т (рекомендация М.ЗОЮ), заключается в создании информационных моделей TMN с использованием протокольно-ориентированного подхода, который не позволяет оптимизировать процессы эксплуатации и управления сетями связи. Внедрение новой технологии управления CORBA, основанной на идее открытого распределенного управления, позволило лишь более гибко строить взаимодействие различных систем управления между собой.

Вместе с тем, внедрение систем управления на основе модели TMN на сетях операторов связи определяет необходимость решения научно-технических задач, связанных с исследованием производительности систем управления и повышением эффективности использования ресурсов • управления для обеспечения заданных норм качества предоставляемых сетями услуг.

Учет сетевых аспектов управления, особенно в современных условиях при автоматизации бизнес-процессов операторов связи, требует разработки новых методов проектирования интегрированных систем управления телекоммуникациями (телекоммуникационными сетями и услугами - ИСУТ). При разработке методов проектирования должны учитываться как эволюционное развитие систем управления, так и их ш реальное использование на телекоммуникационных сетях.

В связи с этим решаемые в данной работе задачи разработки моделей • и методов проектирования систем управления телекоммуникационными сетями являются актуальными и своевременными.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- провести систематизированный анализ методов эксплуатации и систем, обеспечивающих поддержание процессов эксплуатации, администрирования, технического обслуживания и управления телекоммуникационными сетями и их элементами, и выявить факторы, которые необходимо учитывать при проектировании систем управления;

- разработать подход к планированию управления телекоммуникационными сетями и услугами;

- разработать практические рекомендации использования полученных теоретических результатов.

Методы исследования. В основу проводимых исследований положены методы: теории массового обслуживания, теории телетрафика, теория сетей связи, исследования и оптимизации сложных иерархических систем, распределения ресурсов в информационных системах, статистической оптимизации (случайный поиск), глобального поиска.

Научная новизна работы заключается в следующем:

3. Проведен выбор критерия эффективности и решены задачи оптимального распределения общих сетевых ресурсов управления между уровнями иерархии систем управления, реализующих различные категории управления технологии TMN и бизнес-процессы операторов связи.

5. Предложен новый подход к планированию управления телекоммуникационными сетями и услугами.

Основные положения, выносимые на защиту.

3. Модели и методы проектирования систем управления современными мультисервисными сетями.

5. Модель и проектирование системы интегрированного управления телекоммуникационными сетями и услугами.

6. Новый подход к планированию управления телекоммуникационными сетями и услугами.

Полученные в диссертации результаты использованы в учебном процессе в СПб ГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича.

Реализация и внедрение результатов исследований. Представленная работа является частью работ, проводимых СПб ГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича.

Результаты теоретических исследований использованы в НИР «Аспект - ГУТ», выполненной по заданию Минсвязи России.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены и обсуждались на: Азиатско-Тихоокеанских Симпозиумах по управлению и эксплуатации сетей связи: APNOMS'98 (Сендай, Япония, 1998), APNOMS'99 (Кионджу, Южная Корея, 1999), APNOMS'2000 (Нара, Япония, 2000), APNOMS'2001 (Сидней, Австралия, 2001), APNOMS'2002 (Чеджу, Южная Корея, 2002); Международных конференциях по информационным сетям и системам: ICINAS'93, ICINAS'94, ICINAS'96, ICINAS'98 (Санкт-Петербург, 1993, 1994, 1996 и

1998); Международных конференциях по информационным сетям, системам и технологиям: ICINASTe-2001 (Минск, Беларусь, 2001), ICINSAT-2002 (Санкт-Петербург, 2002); Международных семинарах по теории телетрафика (Москва, 1989; Санкт-Петербург, 1993, 1995); совместных международных семинарах МСЭ-Т - ГУТ (Санкт-Петербург, 1995, 1998; Пермь, 2001); конференции «Сети связи Северо-Западного региона. Проблемы и перспективы NORWECOM-99" (Санкт-Петербург,

1999); Международной конференции по коммуникациям IEEE/ICC 2001 (Санкт-Петербург, 2001); 4-ой Международной конференции «Развитие телекоммуникаций в регионах России. Перспективные технологии для российского телекоммуникационного рынка» (Пермь, 2000); 1-ой Международной конференции «Пути создания интеллектуальной мультисервисной сети связи в составе Российской инфотелекоммуникационной инфраструктуры» (Санкт-Петербург, 2001); Международной конференции «Внедрение современных технологий в ведомственных и корпоративных сетях связи» (Москва, 2001); Международной конференции «Будущее электронных коммуникаций" (Москва, 1994); Международных конференциях по волоконной оптике и телекоммуникациям ISFOC'92 и ISFOC'93 (Санкт-Петербург, 1992 и 1993); Всесоюзной НТК «Применение цифровых систем коммутации на сетях электросвязи» (Куйбышев, 1991); Всесоюзной НТК «Совершенствование технических средств связи для решения проблем информатизации общества в новых условиях» (Санкт-Петербург, 1991); Международных конференциях «Региональная информатика»: РИ 92 и РИ 93 (Санкт-Петербург, 1992 и 1993); Международной конференции «Проблемы функционирования информационных сетей ПФИС-91» (Новосибирск, 1991); V Всесоюзном симпозиуме по проблемам управления на сетях и узлах связи (Минск, 1985); Всесоюзной НТК «Надежность и качество функционирования информационных сетей и их элементов НИСЭ-85» (Новосибирск, 1985); Всесоюзной НТК «Применение электронных управляющих машин в коммутационной технике» (Минск, 1984); XLII Всесоюзной научной сессии, посвященной Дню Радио (Москва, 1988); Всесоюзной НТК «Проблемы развития ЦСП городских и сельских сетей связи» (Новосибирск, 1987), а также других всероссийских, республиканских, городских совещаниях и семинарах и НТК профессорско-преподавательского состава СПб ГУТ.

На разработанные в рамках данной работы устройства получены 3 авторских свидетельства.

Публикации. Результаты выполненных исследований и технических разработок, связанных с темой диссертации, изложены в научных журналах, сборниках и трудах международных и всероссийских симпозиумах и других конференциях. Опубликовано более 80 печатных работ. Основные результаты диссертации изложены в 62 опубликованных работах, из них 38 в соавторстве. Перечень основных публикаций приведен в конце автореферата.

В работах, опубликованных в соавторстве, соискателем: предложена идеология построения и функциональная архитектура автоматизированной централизованной системы технической эксплуатации ЦСП [10,11,12,15, 48,52-55,]; разработаны методы анализа и проектирования систем технической эксплуатации телекоммуникационных сетей и их элементов (цифровых систем передачи и коммутации) [9,12,46,47,57]; предложены принципы построения моделей, выбор критерия и методы оптимизации систем технической эксплуатации [27,28,49,50]; разработана многоуровневая структура и функциональная модель системы управления на основе TMN [29,42,59]; проведен анализ технологий управления [7,8,14, 34,36,38,39,43,58]; предложен метод планирования управления телекоммуникационными сетями и услугами и алгоритм создания плана управления сетью связи [61]; разработан метод проектирования и оптимизации систем управления различных классов на основе TMN и стандартов Теле Менеджмент Форума [23,24,33,42,44]; предложена методология системного проектирования систем управления на ВСС России [35]; предложены оригинальные методы контроля систем связи [1,2,3].

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы и 6 приложений. Общий объем диссертации 355 страниц, в том числе 292 страницы основной части, содержащей: 107 рисунков, 7 таблиц, 24 страницы литературы из 212 наименований. Приложения к диссертации содержат 63 страницы.

Заключение диссертация на тему "Модели и методы проектирования систем управления телекоммуникационными сетями"

Выводы пятой главы:

1. Предложен метод планирования управления телекоммуникационными сетями и услугами, реализующий методологический подход к проектированию систем управления на уровне планирования управления. Разработаны обобщенные алгоритмы создания планов управления телекоммуникационными сетями и услугами и методика создания планов управления для исходных данных, представляемых операторами связи.

2. Приведены практические примеры реализации разработанного метода. Разработана инженерная методика решения оптимизационных задач при распределении общих сетевых ресурсов управления NRtmn, используемая для технических расчетов.

3. Приведены примеры внедренных проектов систем технической эксплуатации сетей электросвязи на сетях операторов ВСС России, подтверждающие полученные теоретические результаты.

4. Рассмотрена реализация методов модульного проектирования и планирования систем управления телекоммуникационными сетями и услугами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

2. Доказано, что учет сетевых аспектов управления, особенно в современных условиях при автоматизации бизнес-процессов операторов связи, требует разработки новых методов проектирования систем управления телекоммуникациями (телекоммуникационными сетями и услугами).

3. Предложен методологический подход к проектированию систем управления телекоммуникационными сетями и услугами, включающий совокупность моделей и модулей на различных уровнях проектирования:

- уровень системного проектирования;

- уровень планирования управления телекоммуникациями;

- уровень планирования управления сетями и услугами;

4. Предложен набор функциональных моделей систем эксплуатации, администрирования и технического обслуживания для различных элементов сети и разработан метод проектирования систем технической эксплуатации, описываемых однофазовыми моделями типа М/G/l с различными приоритетами поступающих потоков заявок.

5. Выбран критерий и решена задача оптимизации систем технической эксплуатации элементов сетей связи, заключающаяся в оптимальном распределении функций системы между ее двумя уровнями и нахождении при этом оптимальных значений параметров, характеризующих эти функции. Исследованы характеристики и проведена оптимизация систем технической эксплуатации для реальных объектов технического обслуживания, представляющих собой совокупности однородных элементов сети.

6. Разработана обобщенная функциональная модель централизованной СТЭ, отражающая реализацию фаз щ-^щ технического обслуживания цифровых систем связи в соответствии с рекомендацией МСЭ-Т М.20, а также четырехфазовая математическая модель системы. Проведено исследование характеристик системы при обслуживании простейших потоков заявок с абсолютными и относительными приоритетами для одноканаль-ных и многоканальных СМО, число мест для ожидания не ограничено, время обслуживания распределено по показательному закону, дисциплина обслуживания FIFO. Проведено исследование различных вариантов реализации моделей систем СТЭ, обслуживающих распределенные объекты технического обслуживания.

7. Разработан метод проектирования централизованных СТЭ, а также метод, позволяющий оптимизировать распределение функций между уровнями иерархии СТЭ по выбранному критерию оптимальности. Показана эффективность применения разработанного метода оптимизации, заключающаяся в повышении производительности СТЭ реальной сети связи на 20-30%, что эквивалентно такому же увеличению зоны обслуживания при заданной производительности системы.

8. Разработана модель для специального класса встречающихся на практике двухуровневых СТЭ, которая описывается двухфазовой СМО типа M/G/1-»GI/M/1 с приоритетным обслуживанием и неограниченной оче

• редью перед каждой фазой. Получены и исследованы следующие характеристики модели: среднее время ожидания обслуживания перед каждой фазой, среднее время пребывания на каждой фазе для приоритетных и неприоритетных потоков требований. Предложен подход к исследованию подобных систем в случае редких требований высшего приоритета по отношению к неприоритетным требованиям, позволяющий получить приближенные формулы всех исследуемых характеристик системы. Исследованы частные случаи СМО типа M/G/l ->GI/M/1, а также M/D/1-KH/M/1.

9. Разработаны методы проектирования различных классов систем управления эксплуатацией (СУЭ) сетей электросвязи, построенных на основе технологии TMN и промышленных стандартов Теле Менеджмент Форума.

10. Сделан выбор обобщенного критерия эффективности для оптимального распределения общих сетевых ресурсов управления NR-щм между уровнями системы управления TMN. Критерий эффективности задан в виде функционала потерь, зависящего от характеристик задач и параметров систем TMN.

11. Разработана концептуальная модель СУЭ в виде четырехфазовой модели и исследованы ее характеристики. Разработаны и исследованы частные модели TMN для четырех категорий управления, определенных в рекомендации МСЭ-Т М.3400. Получена общая модель СМО для TMN на ф основе композиции частных моделей, а также проведено исследование ее характеристик.

12. Разработана модель системы интегрированного управления телекоммуникационными сетями и услугами ИСУТ, полученная путем композиции моделей СУЭ и СУУ. Проведено исследование такой характеристики функционирования ИСУТ, как зависимость полного среднего времени пребывания в системе от загрузки фазы СМО 1 при поступлении на вход ИСУТ двух или трех потоков требований с различными приоритетами. Полученные результаты исследований использованы при проектировании реальных ИСУТ. Решены задачи, связанные с оптимизацией систем управления, описываемых разработанными моделями СМО. В частности, проведено оптимальное распределение функций из общего сетевого ресурса управления NRtmn между различными уровнями СУЭ и ИСУТ.

13. Предложен метод планирования управления телекоммуникационными сетями и услугами, реализующий методологический подход к проектированию систем управления на уровне планирования управления. Разработаны обобщенные алгоритмы создания планов управления телекоммуникационными сетями и услугами и методика создания планов управления для исходных данных, предоставляемых операторами связи. Практическое использование разработанного метода подтверждено реальными проектами для операторов связи ВСС России.

14. Разработана инженерная методика решения оптимизационных задач при распределении общих сетевых ресурсов управления NRtmn , используемая для практических целей. Приведены примеры реализации проектов систем технической эксплуатации сетей электросвязи на сетях операторов ВСС России, подтверждающие полученные теоретические результаты. Рассмотрена реализация методов модульного проектирования и планирования систем управления телекоммуникационными сетями и услугами.

Библиография Костин, Александр Алексеевич, диссертация по теме Системы, сети и устройства телекоммуникаций

1. А.с. 1415443 СССР. Устройство для контроля необслуживаемых усилительных пунктов систем связи /Костин А.А., Андреева Н.С., Зайцев В.Н.//О.И.- 1988.

2. А.с. 1314470 СССР. Устройство контроля аппаратуры уплотнения с импульсно-временным разделением каналов /Костин А.А., Ларин Ю.В.//О.И.- 1987.

3. А.с. 1598182 СССР. Устройство для контроля направлений связи, образованных цифровыми системами передачи информации /Костин А.А., Ларин Ю.В., Зайцев В.Н.// О.И. 1990.

4. Анфилосьев С.А. Системы управления сетями связи России: новые технологии для нового века // Связь в России в XXI веке / Под ред. проф. Л.Е. Варакина. М.: MAC, 1999. - С. 616-628.

5. Афанасьев В.Г. О целостных системах// Вопросы философии. -1980. № 6. - С.62-78.

6. Балашов Е.П. Эволюционный синтез систем. М.: Радио и связь, 1985.-328с.

7. Балашов Е.П., Пузанков Д.В. Проектирование информационно-управляющих систем. М.: Радио и связь, 1987. - 256с.

8. Балыбердин В.А. Методы анализа мультипрограммных систем. -М.: Радио и связь, 1982. 152с.

9. Барзилович Е.Ю. Модели технического обслуживания сложных систем. М.: Высш. Школа, 1982. - 231с.

10. Ю.Башарин Г.П., Бочаров П.П., Коган Я.А. Анализ очередей в вычислительных сетях: Теория и методы расчета. М.: Наука, 1989. -335с.

11. П.Батищев Д.И. Методы оптимального проектирования: Учеб. Пособие для вузов. М.: Радио и связь, 1984. - 248с.

12. Бронштейн О.И., Духовный И.М. Модели приоритетного обслуживания в информационно-вычислительных системах. М.: Наука, 1976.-220с.

13. Боровков А.А. Вероятностные процессы в теории массового обслуживания. -М.: Наука, 1972.

14. Бочаров П.П., Печинкин А.А. Теория массового обслуживания. -М.: Издательство РУДН. 1995.

15. Бусленко Н.П., Калашников В.В., Коваленко И.Н. Лекции по теории сложных систем// Сов. Радио. 1973. - № 5.

16. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. Главная редакция физико-математической литературы издательства-М.:Наука,1978,- 400 с.

17. Вальков В.М. Микроэлектронные управляющие вычислительные комплексы: Системное проектирование и конструирование. 2-е изд., перер. и доп. - Л.: Машиностроение. Лен. отд., 1990. - 224 с.

18. Васильев Ф.П. Численные методы решения экстремальных задач. -М.: Наука, 1998.-552 с.

19. Васильев В.К. Исследование алгоритмов централизованного технического обслуживания оборудования ГТС// Электросвязь, 1989. -№ 10. -С. 17-23.

20. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Прикладные задачи теории вероятностей. М.: Радио и связь, 1983. - 416 с.

21. Вентцель Е.С. Исследование операций. М.: Советское радио, 1982.-552с.

22. Виноградов О.П. О выходящем потоке и совместном распределении времен пребывания в многофазовой системе с идентичным обслуживанием// Теория вероятностей и ее применение, 1994. т. 40, вып. 3, - С. 646-654.

23. Гольдштейн Б.С. Исследование и разработка телефонной операционной системы электронного коммутационного узла. -Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. -Л., ЛЭИС, 1982.-216 с.

24. Захаров Г.П., Крутякова Н.П. Принципы построения системы управления цифровой сетью связи// Техника средств связи. Сер. ТПС. -1992.-Вып. 7, 10.

25. Дымарский Я.С., Крутякова Н.П., Яновский Г.Г. Управление сетями связи: принципы, протоколы, прикладные задачи. Серия изданий «Связь и бизнес», М.: ИТЦ «Мобильные коммуникации», 2003. 384с.

26. Джейсуол Н. Очереди с приоритетами. М.: Мир, 1973. - 280с.

27. Жилинская А., Шалтянис В. Поиск оптимума: компьютер расширяет возможности. М.: Наука, 1989. - 128с.

28. Жиглявский А. А. Математическая теория глобального случайного поиска. -Л.: Издательство ЛГУ, 1985. 296 с.

29. Зайченко Ю.П. Исследование операций. Киев: Вища школа, 1975,- 320с.

30. Захаренко Г.П., Захаров Г.П., Иванов В.К. Эксплуатация сетей передачи данных (основные понятия)// Техника средств связи. Сер. Техника проводной связи. 1984. - Вып.2. - С.44-50.

31. Захаров Г.П. Методы исследования сетей передачи данных. М.: Радио и Связь, 1982. - 208 с.

32. Иванов П. Управление сетями связи. Часть II. Компании и продукты// Сети. 1999. № 11. - 13 с.

33. Ивченко Г.И., Каштанов В.А., Коваленко И.А. Теория массового обслуживания. М.: Высшая школа, - 1982. - 340с.

34. Клейнрок Л. Вычислительные системы с очередями. Перевод с английского под ред. Цыбакова Б.С. М.: Мир, 1979. - 600с.

35. Клейнрок Л. Теория массового обслуживания. Пер. с английского. М.: Машиностроение, - 1979. - 432с.

36. Костин А.А., Фань Гэн-Линь, Андреева Н.С. Централизованное техническое обслуживание цифровых систем передачи на ГТС на базе микро-ЭВМ. 15 е., деп. в ЦНТИ "Информсвязь" 27.05.1983.

37. Костин А.А. Об одном методе оптимизации алгоритмов технического обслуживания электронных коммутационных узлов// Применение электронных управляющих машин в коммутационной технике: Тез. докл. Всесоюзн. НТС. М.: - Радио и связь, - 1984. - С. 6266.

38. Костин А. А. Оптимизация периода контроля ИКМ трактов на электронных коммутационных узлах//Сборник научных трудов учебныхинститутов связи. Сети, узлы связи и распределение информации,- Л.: ЛЭИС.- 1985.-С. 138-144.

39. Костин А.А., Мамонтова Н.П., Алексеев А. Б. Модель системы технического обслуживания электронного коммутационного узлаЛ XLII Всесоюзная научная сессия, посвященная дню Радио: Тез. докладов. М.: Радио и связь. - 1988. - С. 3-4.

40. Костин А.А. Мамонтова Н.П. Анализ статистических данных о надежности и качестве функционирования зарубежных электронных коммутационных систем// Электросвязь. 1988. -№12. - С. 35-39.

41. Костин А.А., Рогушин И. И., Кобленц Я. Г., Шарков И. И. Анализ эксплуатации цифровых АТС на ЛГТС// Перспективы развития сетей электросвязи в 13-пятилетке и до 2000 года в Ленинграде и области: сб. тр. конф.-Л . 1990.-С.8-9.

42. Костин А.А., Зайцев В. К., Гладилин Н.Д. Комплекс технических средств АСТЭ ЦСП// Вестник связи. -1992. № 6. - С.19-21.

43. Костин А.А., Мамонтова Н.П. Метод формирования функциональной модели сети управления электросвязью// Сборник тезисов докл. НТК ЛЭИС. Л.: - ЛЭИС - 1992. - С. 9.

44. Костин А.А. Анализ структур системы технического обслуживания зарубежных цифровых систем коммутации// Применение цифровых систем коммутации на сетях электросвязи: Тез. докл. Всесоюзн. НТК.-1991,-С. 19.

45. Костин А.А., Мамонтова Н.П. Об одном подходе к организации системы централизованной технической эксплуатации цифровых систем коммутации// Применение цифровых систем коммутации на сетях электросвязи: Тез. докл. Всесоюзн. НТК. 1991. - С. 20.

46. Костин А.А., Васильев В.К. Моделирование процессов управления устранением неисправностей в сети управления электросвязью// Труды вычислительного центра СО РАН, Серия Информатика. Новосибирск, 1994. вып. 1. - С. 27-42.

47. Костин А.А., Берлин Б.З., Малышев А.Л., Морозов Г.Г. Автоматизированная централизованная система технического обслуживания аппаратуры ИКМ-30 на ГТС// Электросвязь.- 1981. №7. -С. 8-13.

48. Костин А.А., Мамонтова Н.П. Сетевое и административное управление в рамках TMN: состояние и перспективы развития// ICINAS-94, St.Petersburg 24-28 Oct., 1994. Proceedings. Р.405-409.

49. Костин А.А. Управление сетями и услугами электросвязи: Международный опыт и задачи операторов ВСС России //Сети связи

50. Северо-Западного региона. Проблемы и перспективы. NORWECOM-99: Тез. докл. конф. 19 февраля 1999г. Санкт-Петербург, 1999. - С.15-16.

51. Костин А.А. Управление сетями и услугами электросвязи: Международный опыт и задачи операторов ВСС России //Сети связи Северо-Западного региона. Проблемы и перспективы. NORWECOM-99: Сборник докладов конференции. С.Петербург, 1999. - С. 47-63.

52. Костин А.А. Выбор стратегии управления эксплуатацией Санкт-Петербургской городской телефонной сети // Тез. докл. Второй Санкт-Петербургской межд. конф. РИ-93 11-14 мая 1993 г. Санкт-Петербург, 1993.-С. 92.

53. Костин А.А., Мамонтова Н.П. Разработка систем управления эксплуатацией городских телефонных сетей России // Информационные сети и системы: Материалы семинара Москва-Суздаль, 1995. - С.8-10.

54. Костин А.А., Рокотян А.Ю. Проблемы внедрения системы управления эксплуатацией для Взаимоувязанной сети связи России// Труды Межд. Конф. По информационным сетям и системам. 16-19 сент. 1996, ICINAS-96. С.Петербург, 1996. С. 28-34.

55. Костин А.А., Костин Алексей А. Подход к планированию управления сетями электросвязи // Информационные сети, системы и технологии: Материалы семинара Москва-Ярославль, 1997. - ч.1. - С. 812.

56. Костин А.А. Проблемы планирования систем управления на основе TMN на сетях электросвязи России// Труды Межд. конф. поинформационным сетям и системам. 7-12 сентября 1998, ICINAS-98. С.Петербург, 1998. - С. 109-121.

57. Костин А.А., Мамонтова Н.П. Этапы развития систем технической эксплуатации сетей электросвязи России// Труды Межд. конф. по информационным сетям и системам. 7-12 сентября 1998, ICINAS-98. -С.-Петербург, 1998. С. 94-108.

58. Костин А.А. Эволюция математических моделей систем поддержки эксплуатации сетей электросвязи// IEEE ЯСС 2001/ St. Petersburg International Conference on Communications: Труды. Секция "Теория телетрафика".-2001. С. 130-134.

59. Костин А.А., Мамонтова Н.П. Системы управления сетями электросвязи и услугами. Стандарты и эволюция// Труды Межд. конф. по информационным сетям и системам. 2-7 октября 2000, ICINAS-2000. С.Петербург, 2000. - С. 78-90.

60. Костин А.А. Планирование управления телекоммуникациями //Сети и системы связи. 2002. - №11. - С. 88-94.

61. Костин А.А., Шустров А.К. SLA еще одно средство в конкурентной борьбе // Вестник связи.- 2001. - №8. - С. 54-66.

62. Костин А.А. Современный подход к планированию управления ведомственными и корпоративными сетями связи // Внедрение современных технологий в ведомственных и корпоративных сетях связи: Труды Межд. конф.4-5 сентября 2001. М.: Заседание 6. - 9с.

63. Костин А.А. Системы управления на ВСС России // Современное управление сетями электросвязи: Материалы совместного МСЭ-Т и ГУТ семинара 13-15 ноября 2001 г.- Пермь, 2001. 11с.

64. Костин А.А. Управление и поддержка эксплуатации для сетей связи следующего поколения // Современное управление сетями электросвязи: Материалы совместного МСЭ-Т и ГУТ семинара 13-15 ноября 2001 г.- Пермь, 2001. 24с.

65. Костин А. А. Современный подход к разработке интегрированной системы управления для операторов связи ВСС России// Современноеуправление сетями электросвязи : Материалы совместного МСЭ-Т и ГУТ семинара 13-15 ноября 2001 г.- Пермь, 2001. 28с.

66. Костин А.А. Современное состояние, проблемы и перспективы развития инфраструктуры электронного бизнеса в России // Материалы НТК профессорско-преподавательского состава ГУТ 28.01-01.02.2002 г,-С.Петербург. 2002. - С. 8-9.

67. Костин А.А., Шустров А.К. Современные тенденции в разработке платформ управления телекоммуникациями // Материалы НТК профессорско-преподавательского состава ГУТ 28.01-01.02.2002 г. -Санкт-Петербург, 2002. - С.11.

68. Костин А.А., Шустров А.К. О контроле качества телекоммуникационных услуг // Качество на инфокоммуникационном рынке. Труды V Международного форума 5-6 июня 2002г.- М.:2002. Юс.

69. Костин А.А., Шустров А.К. Контроль качества услуг связи // Мобильные телекоммуникации. 2002. - №5. - С. 23-27.

70. Костин А. А. Модель системы интегрированного управления телекоммуникационными сетями и услугами // Электросвязь. 2002. -№10. - С.22-26.

71. Костин А.А. и др. Техническое обслуживание оборудования городских телефонных станций: Учебное пособие. JL: изд. ЛЭИС, 1986. -65с.

72. Костин А.А. Методы проектирования систем управления телекоммуникационными сетями и услугами// Электросвязь. 2003. - № 2. - с.21-23.

73. Лившиц Б.С., Фидлин Я.В., Харкевич А.А. Теория телефонных и телеграфных сообщений. М.: Связь, 1971. - 304с.

74. Липаев В.В. Распределение ресурсов в вычислительных системах. -М.: Статистика, 1979. -247 с.

75. Лифшиц А.Л., Мальц Э.А. Статистическое моделирование систем массового обслуживания. -М.: Сов. Радио, 1978. -248 с.

76. Маматов Ю.А., Тимофеев Е.А. О системах массового обслуживания с вероятностными приоритетами// Автоматика и телемеханика. 1989. -№11. - С. 100-109.

77. Мартин Дж. Системный анализ передачи данных. Т.2. Проектирование систем передачи данных: Пер. с англ./ под ред. Лапина B.C. -М.: Мир, 1975. 432 с.

78. Матлин Г.М. Автоматизированные системы управления городскими телефонными сетями. М.: Радио и связь, 1982. - 200с.

79. Минкевичус С. Сложные переходные явления в многофазовых системах массового обслуживания. ч.Ш// Литовский математический сборник, вып.2. 2001.

80. Модели и методы исследований в системах информатики./ Отв. ред. А.Д. Харкевич, В.А. Гармаш.-М.: Наука, 1988. 153с.

81. Печинкин А.В. Система MAP/G/1 с дисциплиной SRPT// Теория вероятностей и ее применение, 2000. т. 45, в. 3, - С. 646-654.

82. Растригин Л. А. Работы по статистическим методам оптимизации// Автоматика и вычислительная техника 1967,- № 5.

83. Реклейтис Г., Рейвиндран А., Рэгсел К. Оптимизация в технике: В 2-х Кн./ Пер. с англ. М.: Мир, 1986. - 350с.(Кн. 1), 320с. (Кн. 2).

84. Саати Т.Л. Элементы теории массового обслуживания и ее приложения: Пер. с англ./ под ред. И.Н. Коваленко М.: Сов. Радио, 1981,- 520 с.

85. Саякин В.Ю. Современные аспекты управления сетями, ч. 1//Сети и системы связи. 2002. - №2(80). - С.66-71.

86. Саякин В.Ю. Современные аспекты управления сетями, ч. 2//Сети и системы связи. 2002. - №4(82). - С.79-83.

87. Системы управления эксплуатацией цифровых цифровых коммутационных станций. РД45.026-99: Утв. Минсвязи России 16.04.1999. -9с.

88. Степанов С.Н. Численные методы расчета систем с повторными вызовами. М.: Наука, 1983. - 230с.

89. Суторихин Н.Б., Голомшток Л.В., Зарецкий К.А. Надежность электронных коммутационных узлов и станций. М.: Радио и связь, 1981. - 320с.

90. СУЭ ГТС. Система управления эксплуатацией городских телефонных сетей. Типовые технические требования: Утв. Минсвязи России 23.11.1994.-91с.

91. Теория телетрафика в системах информатики. Сборник научных трудов./ Отв. ред. А.Д.Харкевич, В.А.Гармаш.-М.: Наука, 1989. -151с.

92. Тимофеев Е.А. Оптимальные приоритеты в системе GI/G/1 // Киберенетика. 1991. - №2.

93. Тимофеев Е.А. Вероятностно-разделительная дисциплина обслуживания и многогранник средних времен ожидания в системе GI/G/1// Автоматика и телемеханика. 1991. - №11.

94. Тимофеев Е.А. Об оптимизации функций от средних времен ожидания в системе массового обслуживания GI/M/1// Автоматика и телемеханика. 1989. - №11.

95. Тимофеев Е.А. Оптимальный выбор средних времен ожидания в системе массового обслуживания GI/M/1// Автоматика и телемеханика. -1991,- №6.

96. Тимофеев Е.А. Оптимизация средних длин очередей в системе обслуживания с ветвящимися потоками вторичных требований// Автоматика и телемеханика. 1995, - №1.

97. Тимофеев Е.А. Реализация заданных средних времен ожидания в одноканальной системе обслуживания// Кибернетика и системный анализ. 1991. - №6.

98. Лазарев В.Г., Лазарев Ю.В. Динамическое управление потоками информации в сетях связи. М.: Радио и связь, 1983. - 216с.

99. Цвиркун А.Д. Структура сложных систем. М.: Сов. Радио, 1975. -200с.

100. Шнепс М.А. Системы распределения информации. Методы расчета. Справочное пособие. -М.: Связь, 1979. 344 с.

101. Ябных Г.Ф., Столяров Б.А. Оптимизация информационно-вычислительных сетей. М.: Радио и связь, 1987. - 232с.

102. Aidarous S., Plevyak Т. Telecommunications Network Management. Technologies and Implementations IEEE Press, 1996. - 448 p.

103. Aykin N., Cunningham J. and Rotella I. Designing Operations Systems Interfaces That Are Easy to Use// AT&T Technical Journal/ August 1994. v.73. - №4. - P.14-21.

104. Barbier S. Systems Management in the 1990s// AT&T Technical Journal/ August 1994. v.73. - №4. - P.82-96.

105. Brandwain A. Equivalence and decomposition in queneing system// Anvified Approach Performance Evaluations. 1985. -Vol 5. -P. 175186.

106. Baccelli, F. and Bremaud, P. Elements of Queueing Theory// Sprinter-Verlag, New York.

107. Bambos N., Walrand J. An Invariant Distribution for the G/G/l Queueing // Advances in Applied Probability. -1990. Vol. 22. - P. 254-256.

108. Blasko K. Operation Process Planning: A System Approach// JNSM- 1993. vol.1.-№ 2.

109. Bean A., Wood D. Specifying goal-oriented network management systems// IEEE Commun. Mag. 1993. - 31, №5. -P.30-36.

110. Boxma O.J., Cohen J.W. The M/G/l queue with permanent customers// ill. Reports/ Centrum voor wiskunde en informatica(Amsterdam) .Department of operations research, statistics, and system theory. Amsterdam, 1989. - 12 p.

111. Brendel P., Lambert M. Evolving towards the TMN// Trends in Telecommunications. AT&T Networks System International 1994. - v. 10, № l.-P. 5-16.

112. Campolargo M. (EC DG XIII EV) Management a key enabler for global Communications - The work of the European R&D Programme ACTS//

113. APNOM'98. September 16-18, 1998. Sendai, Japan. Technical Proceedings P. 21-35.

114. Cavallero E., Tonietti A. An Approximation for evaluating the quality of service of a telephone network in failure Conditions// Teletraffic issues in an advanced Information Society ITC-1 1985- t.2 - Sept.4-11,1985. -P.676-681.

115. Chatt T. TMN Technology Assessment// APNOM'98. September 16-18, 1998. Sendai, Japan .Technical Proceedings. P.395-406.

116. Cohen J.W. On the M/G/1 queue with heavy-tailed service time distributions// ill. Report.Probability,networks and algorithms/Centrum voor wiskunde en informatica(Amsterdam). -Amsterdam, 1997. 24 p.

117. Cohen J.W. A heavy-traffic theorem for the GI/G/1 queue with a Pareto-type service time distribution// Report: Probability, networks and algorithms/Centrum voor wiskunde en informatica (Amsterdam). Amsterdam, 1997.- 8 p.

118. Comeron W.H., Lo Certe C., Noyes I.F. Integrated Network Operations Architecture and its Applications to Network Maintenance// IEEE J. Commun. Mag. 1987. - №8. - P.48-53.

119. Graham Chen, Qinzheng Kong. Integrated Telecommunications Management Solutions IEEE Press, 1999. - 260 p.

120. Daley D. General customer impatience in the queue GI/G/1// J.Appl. Prob. 2.-P. 186-205.

121. Davis P., Rabinowitz P. Some Monte-Carlo experiment in computing integrals. Mathematic Tables// Oh her Aids computing, 10, 1956.

122. Divakana K. Uduba. TMN Telecommunications Management Networks. The McGraw Hill Companies, 1999. - 422 p.

123. Engineering and Operations in the Bell System. Rey R./ Technical Editor.- AT&T Bell Laboratories Murray Hill, N.J., USA. 1984. 884p.

124. ITU-T Recommendation M.20.Maintenance philosophy for telecommunications networks. 1992.

125. ITU-T Recommendation M.3010. TMN conformance and TMN compliance. 1998.

126. ITU-T Recommendation M.3400. TMN management functions.2000.

127. ITU-T Recommendation M.3013. Considerations for a telecommunications management network. 2000.

128. ITU-T Recommendation X.720. (ISO 10165-1). Information Technology, Open Systems Interconnection Structure of Management Information, Parti: Management Information Model. 1992.

129. ITU-T Recommendation X.721. (ISO 10165-2). Information Technology, Open Systems Interconnection, Structure of Management Information Model, Part2: Definition of Management Information. 1992.

130. ITU-T Recommendation Q.821. Stage 2 and Stage 3 Description for the Q3 Interface Alarm Surveillance. - 1993.

131. ITU-T Recommendation Q.822. Stage 1, Stage 2, Stage 3 Description for the Q3 Interface Performance Management. - 1994.

132. ITU-T Recommendation Q.823. Stage 2 and Stage 3 Functional Specification for Traffic Management. 1996.

133. ITU-T Recommendation X.710 (ISO 9595), Information Technology, Open Systems Interconnections, Common Management Information Service Definition for CCITT Applications. 1991.

134. ITU-T Recommendation X.711 (ISO 95-96-1), Information Technology, Open Systems Interconnection, Common Management Information Protocol Specification for CCITT Applications. 1991.

135. ITU-T Recommendation M.3100. Generic Network Information Model-2000.

136. J.L. van der Berg, O.J. Boxma. Sojourn times in feedback and processor sharing queues// ITC 12, Topino, June 1998. Proceedings. P. 1.4B.2.1.-1.4B.2.7.

137. Hayes J.H. Modeling and Analysis of Computer Communications Networks, New York: Plenum Press. 1984.

138. Henk C. Tijms. Algorithms and approximations for batch-arrival queues// ITC 12, Topino, June 1998 .Proceedings. P. 1.4B.4.1.-1.4B.4.5.

139. Heinz-Gerd Hegering, Sebastian Abeck, Bernhard Neumair. Integrated Management of Networked Systems. Concepts, Architectures and Their Operational Application// Morgan Kaufmann Publishers, San Francisco, USA.- 1999.-652 p.

140. Kheradpik S., Stinson W., Vucetuc J., Gersht A. Real-time management of telephone operating company networks. Issues and approaches// IEEE J. Selec. Areas of Commun.- 1993. 11, №9. - P.1385-1403.

141. Klerer S. System management information modeling// IEEE Commun. Mag. 1993.-31, №5. -P.28-44.

142. Kostin A.A., Mamontova N.P. A Method of Creating a Telecommunication Management Network Functional Model// ISFOC-92. St.Petersburg, 1992. Proceedings. P. 99-103.

143. Kostin A. A. A Mathematical Model of Russian Telecommunication Management Networks// New Telecommunication services for Developing Networks. St.Peterburgs International Teletraffic seminar. -LONIIS. 25 June- 2 Jule, 1995. Proceedings. P.686-702.

144. Kostin A.A. Mathematical Models and Optimization of the TMN Functional Architecture// 1999 Asia Pacific Network Operations and Management Symposium APNOMS'99. 1 3 Sept. 1999, Kyongju, Korea. Technical Proceedings, - P.279-290.

145. Kostin A.A. Operations & Management System Evolution: OAMS—»-TMN—»OS S// 2001 Asia-Pacific Network Operation and Management Symposium. APNOMS 2001. 26-28 September 2001, Sydney, Australia. Technical Proceedings. P.87-98.

146. Kostin A., Berlin B. Automation and centralization of maintenance processes in Saint Petersburg Metropolitan Transmisson Network// IEEE Journal on Selected Areas in Communicationsept. September 1994. - V.12. -№7.-P. 1175-1180.

147. Kostin A., Mamontova S. Information Processes Modeling in Service Management System//ICINAS 2000, 2-7 October, 2000. - St. Petersburg. - Proceedings. - P. 387-399.

148. Kostin A., Mamontova N. Evolution of Operation and Maintenance Systems// ITU-T-SUT TMN-seminar. St. Petersburg. April, 25-27, 1995. Proceedings, part 1-17p.

149. Kostin A.A., Berlin B.S. Management of Operation of Digital Fiber Optic Telecommunication Systems // ISFOC-92. Oct. 1992,St.-Petersburg. Proceedings. P. 104-106.

150. Kostin A.A. New Technology of Operating and Maintaining Telecommunication Networks for Russia // ISFOC-93,April 1993 .Proceedings. -P. 54-55.

151. Kostin A.A. Problems related to implementation of modern information technologies in Telecommunication Network Management in Russia // Conference onThe Future of Electronic Communications. ЕСТ'94. June 27-28,1994, Moscow. Proceedings. P. 142-152.

152. Kostin A.A. Problems related to implementation TMN in Russia // International Conference of informational networks and systems. ICINAS-94. 24-28 Oct., 1994, St.-Petersburg .Proceedings. P. 49-66.

153. Kostin A.A. Problems related to TMN implementation in Russia // ITU-T-SUT TMN-seminar. April 25-27, 1995, St. Petersburg. Proceedings, part 9. 28p.

154. Kostin A., Mamontova N. Evolution of the О AM Systems in Russian Telephone Network// ITU-SUT Seminar on TNM "TMN for SDH and ATM Technologies". St.-Petersburg, SUT, April 22-24,1998 Proceedings, part l.-13p.

155. Kostin A.A On some Problems Related to the Planning and Implementation TMN-based Systems for Russian PSTN// ITU-SUT Seminar on TNM "TMN for SDH and ATM Technologies". St.- Petersburg, SUT, April 2224, 1998. Proceedings, part 12,- 20p.

156. Technology". 25-27 September 2002, Seogwipo KAL Hotel, Jeju, Korea. Proceedings. P. 551-556.

157. Lambert M. The Telecommunications Management Network -elements and Structures// AT&T Network Systems International. TRENDS in Telecommunications. 1994 v. 10, № 1. - P. 105-120.

158. Lambert M. The BINOC Project: A Milestone for the Operations Systems Business of AT&T//AT&T Technical Journal/August 1994.-v.73-№4. P.56-68.

159. Lewis D. A Development Framework for Open Management Systems// Interoperable Communication Networks. Editor-in-Chief: Rao S. Special issues: Broadband Telecommunications Management. 1999. - v.2. -P.ll-30.

160. Liudqvist M., Repo P., Soinio M., Evolution Network Management// St. Petersburg Regional International Teletraffic Seminar. Digital Communication Network Management, LONIIS, St. Petersburg, 15-20 June 1998. Proceedings.- P. 88-103.

161. Lopusov, Kleimoushir. System approach to centralized maintenance concert for local networks// Finnish-Soviet Telecommunications scientific -technical Symposium. Helsinki, 6-10 February, 1984.

162. Loynes R. The stability of a queue with non-independent interarrival and service times// Proc. Cambridge Philosophical Soc. 58. P. 497520.

163. Masahiko Matsushita, Osamu Miyagishi, Makoto Yoshida. NTT's Approach to Open Telecommunications Management. Part-1 Fundamental Concept// NTT review. 1994. - vol.6. N 2. - P.94-98.

164. Masahiko Matsushita, Osamu Miyagishi, Makoto Yoshida. NTT's Approach to Open Telecommunications Management. Part-2 Current Activities and Future Plans// NTT review. 1994. - vol.6 N 3. - P.88-94.

165. Matsushita M., Homma K. Total Network Operation System Architecture// Review Electrical Commun. Lab. 1988. - №2. - P. 167-172.

166. Offali R., Harkey D., Edwards J. Essential Distributed Objects Survival Guide Wiley, Inc.- 1997.

167. Offali R., Harkey D., Edwards J. Instant CORBA- Wiley, Inc1997.

168. OSS Essenssial: support systems solutions for service providers/ Kornel Publishing.- 2001. 610p.

169. Operational Support System (OSSs)// WEB Pro Forum. Tutorials. The International Engineering Consortium.- 2000.

170. Restori M., Portejoie J.-F. L'approch de France Telecom du Systeme d'information pour 1'exploitation et la Maintenance//Communication & Transmission. TVS 90"S", Paris. 1991. - P. 15-32.

171. Stanzione D. Operations Systems: A Perspective// AT&T Technical Journal/ August 1994. v.73. - №4. - P.4-13.

172. Telecommunications Networks Management into the 21st Century. Techniques, Standards, Technologies and Applications/ Edited by Salah Aidarous and Thomas Plevyak.- IEEE PRESS.-1994. 426p.

173. TeleManagement Forum. Rec. GB 910. V.2.1. Telecom Operations Map. -2000.

174. TeleManagement Forum. TMW 2001. IP NGN Track. 2001.

175. TMForum Rec.GB 921 .Version 3.0. Enhanced Telecom Operations. 2002.

176. Walles A. Functional descriptions of network management// 12th Annu. Int. Phoemix Conf. Comput. And Comraun., Tempe, Ariz., March,23-26, 1993.-Piscataway(N.J.).-1993-P.454-460.

177. Zielinski R. A statistical estimate of the structure of multiextremal problems// Math. Programming.- 1981, Vol 21, № 3. P. 348-356.

Похожие работы

Радиотехника и связь
05.12.00