автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.13, диссертация на тему:Исследование и разработка вопросов развития Взаимоувязанной сети связи России как составной части национальной телекоммуникационно-информационной инфраструктуры

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

Актуальность темы определяется новым этапом в развитии человечества - переходом к Глобальному информационному обществу. Технической базой для создания такого общества является Глобальная информационная инфраструктура, состоящая из телекоммуникационной и информационной частей. На данном этапе основную роль играют телекоммуникационные сети (сети электросвязи), дальнейшее развитие которых имеет для Российской Федерации приоритетное значение. Являясь инфраструктурной базой экономики страны, они обеспечивают возрастающие потребности всех слоев общества в услугах передачи информации. Существенно другой становится и Взаимоувязанная сеть связи (ВСС) России, которую Федеральный Закон "О связи" определил как " комплекс технологически сопряженных сетей электросвязи на территории Российской Федерации, обеспеченный общим централизованным управлением". Занимая одно из ведущих мест в мире по объему, ВСС России должна приобрести новый качественный уровень, предоставляющий широкие возможности, воздействующие на все стороны жизни страны: от развития промышленности и торговли - до обеспечения отдыха, от образования, культуры и науки - до медицины, от управления государством - до решения социальных проблем.

Осуществляемые в последние годы реформы в отрасли "Связь" позволили привлечь инвестиции для строительства в России современных волоконно-оптических и радиорелейных линий связи, коммутационных центров, сетей передачи данных и подвижной радиосвязи и др., что создало возможности для оказания услуг связи нового качественного уровня. Вместе с тем, широкое открытие российских сетей связи для применения большого числа типов оборудования связи (главным образом производимого за пределами России1» н""1-—с------------собственности

В ис-|>епл.

КНИГА ИМЕЕТ ых техничес->1 по широко-ировой инже-оммуникаци-части нацио->раструктуры

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Цель настоящей диссертационной работы состоит в анализе современного состояния ВСС России как составной части НТИИ и выработке на базе этого анализа с учетом мировых тенденций предложений по основным вопросам ее дальнейшего развития и конкретных научно-технических решений, реализуемых при этом. Основной акцент в диссертации сделан на вопросах нумерации телефонных сетей (в т.ч. при создании негеографических зон нумерации), построения системы сигнализации ВСС России, создания интеллектуальных сетей связи (ИСС).

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Теоретико-методологической основой работы являются фундаментальные положения и методы теории сетей связи, теории сложных систем, а также системный анализ и экспертные оценки.

В работе широко использованы материалы Международного союза электросвязи (МСЭ), Комиссии европейских сообществ (СЕПТ), Европейского института стандартов по электросвязи (ЕТСИ).

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

К новым результатам, полученным в диссертационной работе, можно отнести следующие:

1. На основе системного подхода рассмотрены вопросы построения и развития Взаимоувязанной сети связи как составной части национальной телекоммуникационно-информационной инфраструктуры Российской Федерации. Исходя из теории развития инфокоммуникаций, разработана макроэкономическая модель оптимального распределения ресурсов при построении сетей связи, входящих в ВСС России. При этом задача оптимизации сводится к определению минимума затраченных ресурсов для достижения поставленной цели либо к определению минимального времени достижения цели при заданном объеме ресурсов. Указанная модель была применена при разработке решений первого этапа построения интеллектуальных сетей связи в России.

2. Разработаны научные основы и предложены конкретные решения по формированию системы и плана нумерации телефонной сети ВСС России. В основу разработки положена теория синтеза сложных систем, в частности, принципы целеобусловленности (удовлетворения потребностей пользователей и операторов сети), целесообразности (практической достижимости целей системы), иерархического построения и предадаптации, т.е. адаптации к планируемым, возможным и предвидимым в будущем изменениям в условиях функционирования сетей и многообразия операторов. Впервые в плане нумерации России введено понятие негеографических зон нумерации. Разработаны принципы создания негеографических зон нумерации. Предложены решения, позволяющие пользователям осуществлять выбор оператора междугородной и международной связи.

3.Предложены элементы системно обоснованной функциональной архитектуры сети сигнализации ВСС Российской Федерации. При этом для ВСС России приняты принципиально новые решения, а именно:

• отказ от внедрения звеньев сигнализации ОКС-7, организуемых в аналоговых каналах и звеньев сигнализации со скоростью передачи, отличной от 64 кбит/с (ранее организовывался ОКС-7 в аналоговых каналах со скоростью 4,8 кбит/с);

• отказ от внедрения подсистемы пользователя TUP, переход непосредственно к пользовательским системам более высокой степени "интеллектуальности" и, в первую очередь, к подсистеме пользователя ISUP, которая обеспечивает, в том числе реализацию обычной услуги телефонного вызова;

• построение национальной сети ОКС-7, исходя из иерархического принципа с использованием на уровне федеральной сети индикатора (N1) - 10 , а на региональном уровне - индикатора -11, что позволяет, несмотря на географические особенности России, использовать четырнадцатибитовую адресацию пунктов сигнализации;

•создание возможности представления одного сетевого элемента в виде несколько пунктов сигнализации;

• отказ от применения подсистемы ОМАР для управления ВСС. Предусматривается, что для управления ВСС будет создаваться специальная система.

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА

Все результаты получены автором самостоятельно либо в составе временных научных коллективов, работавших под его руководством. Их внедрение осуществлялось научно-исследовательскими институтами, проектными организациями и рядом предприятий связи при научном решении соискателем принципиальных вопросов. Степень участия автора отражена справкой Министерства Российской Федерации по связи и информатизации (утверждена Министром Российской Федерации по связи и информатизации Л.Д. Рейманом 23.04.2001г.).

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ

Правильность предложенных решений подтверждена результатами испытаний на опытных зонах и практическим внедрением на сетях связи России.

Разработанные в диссертации предложения по построению системы нумерации и сети сигнализации, а также по некоторым другим аспектам построения ВСС России как составной части НТИИ содействовали проведению Администрацией связи России научно обоснованной технической политики и позволили в период 1996 - 2000 г.г. ввести в действие пакет нормативно-распорядительных документов, охватывающих различные аспекты функционирования ВСС, что обеспечило поступательное развитие отрасли.

РЕАЛИЗАЦИЯ

Материалы, составляющие основу диссертации, способствовали Министерству связи России и предприятиям связи в основном выполнить намеченную на 1996-2000 г.г. программу развития отрасли "Связь", изложенную в Руководящем документе отрасли "Основные положения развития ВСС России на перспективу до 2005 года"

Результаты данной диссертационной работы внедрены в Руководящих документах отрасли, утвержденных решениями Государственной комиссии по электросвязи России, а именно: "Положении о порядке введения 15-значной международной нумерации времени Т" (решение от 28.08.96г. №159), "Положении о порядке выделения кодов пунктов сигнализации для сетей связи России" (решение от 25.06.97 №189), "Правилах технической эксплуатации первичных сетей ВСС России" (решение от 25.06.97г. № 188), "Правилах технической эксплуатации цифровых междугородных и международных телефонных станций сетей электросвязи общего пользования" (решение от 30.12.97г. № 19), "Руководящем документе по применению сложного телекоммуникационного оборудования на сетях электросвязи, входящих в состав ВСС России" (решение от 30.09.98г. №38), "Системе и плане нумерации на сетях связи стран 7-й зоны всемирной нумерации" (решение от 30.09 98г. № 37), а также в Руководящих документах отрасли РД 45.048-99 "Организация экстренных, справочно-информационных и заказных служб на ГТС", РД 45.120-2000 "Нормы технологического проектирования. Городские и сельские телефонные сети. НТП 112-2000".

Материалы диссертации использовались при разработке ряда концептуальных документов отрасли, в том числе концепций развития документальной электросвязи, сетей сухопутной подвижной радиосвязи общего пользования, применения на ВСС России коммутационной техники, применения таксофонного оборудования на телефонной сети общего пользования Российской Федерации, развития в России сетей персонального радиовызова общего пользования и др.

Ряд положений диссертационной работы учитывались в решениях коллегии, научно-технического Совета, приказах и других документах Министерства связи Российской Федерации.

Результаты диссертации нашли отражение в практической деятельности операторских компаний Российской Федерации при реализации телекоммуникационных проектов, позволивших существенно увеличить объем традиционных видов услут, оказываемых ВСС России, значительно улучшить их качественные показатели, а также внедрить новые виды услуг, ранее не применявшиеся в России.

Внедрение результатов работы подтверждено соответствующими актами.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международных научных конференциях "Создание современной телекоммуникационной инфраструктуры в России" (Москва, 14-15 мая 1996г.), "Телекоммуникации в России" (Санкт-Петербург, 7—10 апреля 1997г.), "Мобильные телекоммуникации в России" (Москва, 23 октября 1997г.), "Современное состояние и перспективы развития телекоммуникационных сетей в регионах России" (Ростов-на-Дону, 19-20 ноября 1997г.), "Привлечение инвестиций в Россию" (Израиль, 9-13 декабря 1997 г.), "Мобильные телекоммуникации в России. Тенденции развития и интеграции" (Норвегия, 16-18 декабря 1998г.), "Проблемы развития телекоммуникаций в России" (Нижний Новгород, 2-3 июня 1999г.), "Основные пути конвергенции телефонных сетей и сетей передачи данных в России" (Суздаль, 22- 23 сентября 1999г.), на Форуме Международного Союза электросвязи в период проведения выставки "Африка-Телеком 98" (ЮАР, 6 мая 1998г.), на международном семинаре "Телекоммуникации в СНГ: 2000-й год и далее" (Великобритания, 2-3 ноября 1999г.), а также на заседаниях научно-технического совета Министерства связи России, отраслевых и региональных совещаниях связистов России.

ПУБЛИКАЦИИ РЕЗУЛЬТАТОВ

Результаты диссертации содержатся в 14 печатных работах (из них 3 в соавторстве), опубликованных в научных журналах, сборниках Международных и Всероссийских научных конференций.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. На настоящем этапе создания НТИИ стратегия развития телекоммуникационной составляющей должна реализовываться путем постепенной модернизации существующей телефонной сети общего пользования с использованием её сетевых возможностей для внедрения новых услуг связи.

2. Система и план нумерации ТфОП, разработанные на основе предложений автора, обеспечивают возможность доступа пользователей к существующим и перспективным телекоммуникационным услугам, одновременное функционирование сетей связи различных операторов при недискриминационном доступе всех участников рынка к ресурсам нумерации.

3. Предложенные системные решения по созданию функциональной архитектуры сети ОКС-7 позволяют создать в Российской Федерации современную сеть сигнализации.

4. Разработанная макроэкономическая модель позволяет осуществить оптимальное распределение ресурсов при построении (модернизации) различных сетей связи, входящих в ВСС России.

5. Основу первого этапа внедрения услуг интеллектуальных сетей связи в России составляют разработанные решения по передаче части функций ИСС существующим АМТС/АТС и использованию интеллектуальной платформы в интересах нескольких местных и региональных операторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Введение

Данная диссертационная работа представляет собой обобщенное изложение результатов исследований соискателя, обеспечивающих решение такой важной народно-хозяйственной задачи как развитие элементов Взаимоувязанной сети связи России - составной части НТИИ Российской Федерации. В 1994г. Международный Союз электросвязи объявил о программе создания Глобальцрр информационной инфраструктуры GII (Global Information Infrastructure), определив ее позднее в рекомендации Y.101 как "совокупность сетей, оборудования конечных пользователей, информации и людских ресурсов, которая может быть использована для доступа к полезной информации, связи рользователей друг с другом, работы, учебы, получения развлечений от нее в любое время и из любого места, с доступной ценой по некоторой глобальной шкале". Такой взгляд на проблему позволил автору сформулировать новые подходы к модернизации и совершенствованию ВСС России [7,10,11]. В их основу были положены основные требования к НТИИ, определенные мировым сообществом, с учетом национальных интересов и особенностей Российской Федерации, а также тенденций сращивания сетей электросвязи и информационных сетей и процесса широкой конвергенции.

Концептуальные моменты развития ВСС России нашли отражение в правительственных решениях, нормативно-распорядительных документах Администрации связи, в ряде публикаций отечественных и зарубежных авторов. Предложения соискателя по ряду аспектов дальнейшего развития ВСС России и конкретным научно-техническим решениям, опубликованные в его работах, приведены в следующих разделах научного доклада:

1.Анализ современного состояния важнейших элементов Взаимоувязанной сети связи России как составной части НТИИ.

2.Разработка научных основ построения системы нумерации телефонной сети ВСС России.

3.Обоснование системных решений по созданию сети сигнализации ВСС России.

4.Разработка макроэкономической модели оптимального распределения ресурсов при построении сетей связи, входящих в ВСС России.

5.Разработка технологических решений для первого этапа внедрения интеллектуальных сетей связи в России.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ:

1. Мардер Н.С. О работе предприятий электросвязи сети общего пользования по реализации концепции развития связи Российской Федерации//Вестник связи- 1997. №1 с. 5-11.

2. Мардер Н.С. Ориентиры практической деятельности предприятий связи // Электросвязь - 1997. № 1 с.4-8.

3. Мардер Н.С., Аджемов A.C. Процесс развития сети ОКС в Российской Федерации — база для внедрения современных услуг свя-зи:Тез. докл. - Международная конференция 7-10 апреля 1997г. -Санкт-Петербург.

4. Мардер Н.С. Какое оборудование выбрать // Вестник связи- 1997.№

3 с.3-6.

5. Мардер Н.С. Какое оборудование выбрать // Автоматика, телемеханика и связь- 1997. №4 с. 6-9.

6. Мардер Н.С., Аджемов A.C. Развитие российской сети ОКС №7 - основа современных услуг связи // Сети и системы связи- 1997. № 9 с.72-76.

7. Мардер Н.С. Принципы развития и совершенствования телекоммуникационно-информационной инфраструктуры // Вестник связи-1997.№ 11 с.3-5.

8. Мардер Н.С. Международная конференция в Ростове-на-Дону. В центре внимания - региональные сети электросвязи // Вестник связи - 1998.N» 1 с.3-4.

9. Мардер Н.С., Аджемов A.C., Кучерявый А.Е. Опытная зона ОКС-7 платформа для внедрения новых услуг электросвязи // Вестник связи- 1998. №4 с.56-60.

48

Ю.Мардер Н.С. Современные методы регулирования ограниченных национальных ресурсов и их роль в развитии национальной телекоммуникационно-информационной инфраструктуры в свете строительства GIS: Тез .докл.- Региональный Форум МСЭ по политике Электросвязи. Май 1998г. ЮАР.

11.Мардер Н.С. Встреча с руководителями ведомственных предприятий электросвязи // Вестник связи- 1998. №4 с.7-12.

12. Мардер Н.С. Реформы в Российской отрасли связи - основные направления и цели:Тез.докл.- Международная конференция 2-3 июня 1999г. - Нижний Новгород.

13.Мардер Н.С. Некоторые аспекты технической политики отрасли "Связь" в современных условиях // Электросвязь - 1999.-№4 с.2-3.

14.Мардер Н.С. Проблемы развития телекоммуникаций России // Технологии и средства связи -1999.- № 4, с.14-15.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных в диссертационной работе исследованиях получены следующие основные научные и научно-практические результаты.

1. На основе системного подхода рассмотрены вопросы построения и развития Взаимоувязанной сети связи России как составной части национальной телекоммуникационно-информационной инфраструктуры Российской Федерации. Показано, что задачи развития телекоммуникационных сетей как основы НТИИ в России существенно отличаются от аналогичных задач в развитых странах. В Российской Федерации главной задачей является создание новых сетевых возможностей. Основой для формирования сетевой структуры НТИИ в Российской Федерации является ТфОП. Однако существующее построение и техническое состояние ТфОП не может обеспечить выполнение требований НТИИ ни в количественном (недостаточная телефонная плотность), ни в качественном отношении (пропуск широкополосной информации с требуемым качеством и надежностью) для широкого круга потребителей. Полная модернизация ТфОП невозможна из-за значительного объема затрат, которые не могут быть достаточно быстро покрыты доходами от предоставления услуг. Предложена стратегия развития телекоммуникационной составляющей НТИИ, заключенная в постепенной модернизации существующей телефонной сети с созданием "наложенных" сетей связи для ограниченного круга пользователей в рамках этой сети. Внедрение новых услуг связи должно осуществляться преимущественно на базе существующих сетевых возможностей ТфОП.

2. Разработаны научные основы построения системы нумерации и предложены конкретные решения по формированию плана нумерации телефонной сети ВСС России. В основу разработки положена теория синтеза сложных систем, в частности, принципы целеобусловленности (удовлетворения потребностей пользователей и операторов сети), целесообразности (практической достижимости целей системы), иерархического построения и преда-даптации, т.е. адаптации к планируемым, возможным и предвидимым в будущем изменениям в условиях функционирования сетей и многообразия операторов. Впервые система и план нумерации обеспечивают пользователям не только выбор традиционных и новых телекоммуникационных услуг (включая перспективные), но и выбор оператора связи. При этом обеспечивается одновременное функционирование сетей связи различных операторов при недискриминационном доступе всех участников рынка к ресурсам , нумерации. Этот результат достигается путем введения ОЕР негеографических зон нумерации как важнейшего элемента новой идеологии построения ТфОП, позволяющего активизировать работы по созданию новых сетей

46 связи и предоставлению новых услуг, включая доступность и переносимость номеров. Показано, что план нумерации для крупных городов должен строиться исходя из принципа: нескольких зон нумерации на одной административной территории. Проанализированы технические и организационные проблемы, затрудняющие внедрение новых системы и плана нумерации ВСС России и предложен эволюционный путь их внедрения, при котором учитывается уровень развития и модернизации технических средств связи, экономическая эффективность принимаемых вариантов нумерации (особенно для местных сетей), удобства для пользователей и другие факторы, а также обеспечивается гармонизация национального плана нумерации телефонных сетей с международными рекомендациями.

3. Обоснованы системные решения по созданию сети сигнализации ВСС Российской Федерации. Сформулирован ряд принципиальных инженерно-технических решений по созданию сети ОКС-7 в России. Эти решения легли в основу создания комплекса технических средств опытной зоны, на котором были отработаны принципы и методики создания российской национальной сети ОКС-7, не уступающей по своим параметрам сигнальным сетям ведущих стран мира.

4. Предложена макроэкономической модель создания (модернизации) сетей связи, входящих в ВСС, разработанная автором на базе теории развития ин-фокоммуникаций. Исходя из этой модели, обоснован подход к выбору технологических решений построения ИСС в Российской Федерации как к оптимизационной задаче распределения заданного объема ресурсов для достижения определенных результатов. Изучив влияние трафика, создаваемого при предоставлении услуг ИСС, на функционирование существующих сетей связи, предложена архитектура построения ИСС для первом этапа их в России. Она предусматривает передачу части функций ИСС (функций SSP и функции интеллектуальной периферии) существующим АМТС/АТС, а также использование интеллектуальной платформы в интересах нескольких местных и региональных операторов.

5.Проанализированы некоторые практические применения предложенных решений. Так, результаты, полученные в ходе испытаний на базе сети связи группы компаний Коминком-Комбеллга подтвердили правильность решений по построению системы и плана нумерации телефонной сети ВСС России. Процесс внедрения ОКС-7 на ВСС России принял масштабный планомерный характер (по результатам тестирования на 01.11.2000г. в коммерческую эксплуатацию включено 70 транзитных узлов, работающих по системе сигнализации №7). Организовано предоставление услуг интеллектуальных сетей для сотовых сетей стандарта GSM с использованием подсистемы САР

47 сети ОКС-7. Введение услуг интеллектуальной сети рядом операторов связи России происходит в соответствии с предложенными автором технологическими решениями.

Внедрение результатов работы подтверждено справкой Министерства Российской Федерации по связи и информатизации (утверждена Министром Российской Федерации по связи и информатизации Л.Д. Рейманом 23.04.2001г.), актами открытого акционерного общества междугородной и международной электрической связи "Ростелеком", Ленинградского отраслевого научно-исследовательского института связи (ЛОНИИС), группой компаний "Коминком-Комбеллга".