автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.14, диссертация на тему:Развитие методов оперативного контроля качества функционирования узлов коммутации

МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ РОССИИ

,НОВОСИБИРСКИЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ СВЯЗИ

На правах рукописи

МИХАЙЛОВА ЦЫРЕГМА ЦЫРЕНЖАПОВНА

УДК 621.395.345

РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ ОПЕРАТИВНОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ УЗЛОВ КОММУТАЦИИ

Специальность 05.12.14 - Сети, узлы связи и распределение информации

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

НОВОСИБИРСК

Работа выполнена в Новосибирском электротехническом институте связи.

Научный руководитель - кандидат технических наук.

Официальные оппоненты - доктор .технических наук,

•профессор С.П.Присяжнюк - кандидат гехнических наук, доцент ¿.М.Букрееь

Ведущее предприятие - НПК "Красная заря"

Защита состоится " IЬ" 1994 г. в J__«ас. на

заседании специализированного совета Д 118.07.01. в Новосибирском электротехническом институте связи по адресу: 630125, Новосибирск, ул. Кирова, 86.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. * ,

Автореферат разослан "_" _ 1994 г.

Ученый секретарь специализированного соь&та

доцент В.И.Битнер

- ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ-

Актуальность темы. В связи со всэ более быстрым расширением телефонных сетей, увэлэтенпем объемов передаваемой по ним информации, встает проблема обеспечения заданного качества обслуживания абонентов.. Темпы развития телефонной связи не удовлетворяет рэсгугцш потребностям населения. Кгчестго рзбота телефонной связи продолжает оставаться низким. Решение задачи улучшения качества сбслушваняя абонентов мо:::эт Сыть достигнуто различными путями я средствами, начиная от частных организационно-технических мероприятий до замены устаревпего оборудования более' современным. Очевидно, что любой из вариантов для своз" реализации требует определенных -капитальных вложений и эксплуатационных затрат. Одним из наиболее доступных и недсрзпп: пут эй повагенкя эффективности суцествукцах средств электросвязи является совершенствование или модернизация систем технического обслуживания. Совершенствование систем обслуживания заключаются, предо всего, з автоматизации процесса проверок, контроля и поиска неисправностей. Оптимальное репениг- задачи оперативного сбнзру:::е-ния неисправностей ведет к повыпекпо коэффициента готовности оборудования, уменьшении пстерь телефонных вызовов, а так:;:е к сокращению тр/дое;ссости технического обслуживания и ремонта. Е; настоящее зрзмя отсутствуют публикации с исследования?:;:: тестового диагностирования во время пуско-наладочных работ. Разнообразие мз-тематических моделей, где -исследовано влияние отказавшего ^заблокированного оборудования на качество обслугдзаяия вызовов, нельзя считать исчерпывающем с точки зрезкя иослздозанных глсцнп-лш обслуяязания к видов поступггцэго потока выззвов.

Тема работы связана с тематикой научно-исслздовательсгоп: работ, выполняемых в Отраслевой Кй надежности элементов сетей связи при кафедре АЭС НЭИС.

Состояние проблемы. Необходимость создания систем контроля технического состояния оборудования узлов коммутации послугяла толчком для ряда исследований в этой области. Основополагающими в этом направлении являются труды К.А.Брусилов-ского, Г.П.Захарова, О.Н.Ивановсй, В.Г.Лазарева, Н.Б.Сутсрихннз, М.А.Енепса и др.

В настоящее время известны работы отечественных и зарубепк:-; авторов, посвященные вопросам: определения показателей и оценки

надзкностк и качэствз фуЕхщгонарозанга узлов кошутац;::; с учетом отказов оборудования к способов обеспечения надеглози: (П.К.Буров, к.Л.Заредккй, Б.П.гзлзяцов, ¿..к.зедегзкаа, Ю.К.Ксрвювзв, B.K.Koíjü!2H, B.A.Xtóíou» Е.Jensen, A.LÍaiec, P.Toleiono и др.); козт^слк Tosici'iooi:oro состояния узгоь кзкиутацзх (Л.В.Голотток, М.К.Гурвкч, В.О.Ольконэ, a.P.Cehsko¿, л.д.Скетавсв:, ¿..е.Кунзря-в:;й, B.S.FS3Z4, А.Я.Шалаев к др.). В ряд* оточоствовквх и оару-бвкних работ ¡тэлученк tsssns результаты по волосе.*;. ;созароля тех-нкческого состояния систем кокмутзцдл, учгл-шзвдке пх оооббнзос-•К5. Однако вопросы Еыборз КОЕ^рОЖфуаЗХ ПС,рСГ.«,ЭТрОЭ, ОПреДёЛОВЛЯ м,кз,;алького обвела информация, достаточно::! для ззклвчекля о работоспособность' обьек?з контроля, оптлкалввово отксзлтзлано како-во-ллбо крдтеоил проверок (bbobsib:, л:о:л,:эсгл :: г.д.) eco ев,е обсувдавтоя.

Поль и в е д а ч к хссльдозания. Целвзз дазеорrouKCHHcü работ;; лвлллтоя развлтло i,» годов расчета качества обслу^вавля травка в услзвллл валлчкя ноззблоккрововково отка-sobk-to ''бгртдововлл разработка, теоретическое обосновала, практическая реаллзацкя метода и средств оперативного контроля качества обслувлзаккя влзовов на узлах кс:,о,;ута1вш. Прл эзок роаажсь следуввке основлке задач":

1. Кесдедозавкв п развитие методов расчета качества обслула-вгш'я трч1лко з условие: налкчкя незаблоклровонкых отказов оборудовал:;/:, отлкчзк;;вк-сл от оув.оству;сввв::

- коделвз лозтупа!ллего потока вызовов,

- условиям;' обслукквзвля:

Z. Разработка кетодккп провеекк правильности функцконарозг-ш:я устройств ставши: и оцэшгя качества обслуглвавля, вызовов в иааргшюшк связи. с покои&к caoress; киктацки вызовов;

S. Разработка кс«плоксо средств для оперативной оценки качество обслухзгьг; '"я вваовов в нздравленгв: евлзк ::рл рао:ч:рч;::в1 деДотвувдлк уолое езо'с,,утв"вв: ;; в пвовессе :ат зкеллуозавлк.

1. /лзработзн гзтод расчета потерь внзсг.сз в системах с дисциплиной сбсду::о;г,внпя с с^гдакксм, гссгда среди обгугетвзвоцк приборов присутствует сгхазсгппге шзаблсгсарованкиз прхбсры. Особенность пред.-с-^еннсго .».¡етодо расчета состоит в том, что используется бо-."39 СЛСП212Я ".здель поступающего потока вызовов, интенсивность которого ЗЗЕИСИТ ОТ СОСТОЯНИЯ систзш, ii приняты Ограничения ii на

джпу очереди, и. на продолгктельность охздгнкя в не'*.

2. Разработана методика проверки правильности Йуш<ционт1ровз11ия устройств стагодеа я опеке' качества обслуживания вызовов в направлении связи с поиокью систвкы имитации вызовов-, отллчакдаяся рвйслоа проверки реакции на внёвшив воздействия, не предусмотренные алгоритме:,", работы проверяемого узла коммутации.

3. Разработан комплекс средств для оперативной оценки качества обеду.ззтвзния вызовов в направлении связи при расширении действующих узлов коммутации и в процессе их эксплуатации, отличающийся от суадествузетх средств специфически®! связями аппаратных средств и разнообразны"! протоколам обмена при испнтанкк узла кс:слута-1"'*.. Новизна результатов подтверздена авторскими свидетельствами

патентом.

Л н ч н ы й в к л а д. Все основные результаты, представленные в диссертации, получены лично автором. В обсуждении итоговых выводов и практической реализации методика контроля принимали '/частие другие соавторы работ, опубликованных по теме диссертз-

Практическая ценность работы.

- Разработан комплекс средств для оперативной оценки качества функционирования узла коммутации.на этапе пуско-наладочных работ, при расширении действующего узла коммутации и при нормальной эксплуатации узла коммутации.

- Предложенные фордули, алгоритмы и методы реализованы в виде программ, которые с использованием вычислительных средств обеспечивают точность расчетов, достаточную для инженерных целей.

Реализация результатов, диссертационная работа является частью НИР по исследованию надегаюсти и качества обслуживания вызовов разрабатываемых и внедряемых электронных и квазиздектроЕПых систем коммутации, проЕодпмых кафедрой 15С и Отраслевой .лабораторией надегд-юстл элементов сетей связи КН'С. Еолучзнныз автором результаты внедрена з ЦКИКС при разработке

комплекса программно-аппаратных средств контроля и диагностики шМТСКЭ "Кварц", на Новосибирской АМГС и СШ1Л-2 в ОКР по работе с ОКБ "ИРТЫШ" г. Омска. Испытания лабораторного макета системы имитации вызовоз на действующем оборудовании АЫТС типа АНМ-20 г.Новосибирска и АМТСКЭ "Кварц"'г.Вильнюса подтвердили достоверность научных пслонеккй и выводов диссертации. Имеются соответствующие -акты внедрения и протоколы испытаний.

Апробация р.аботы. Основные результаты диссертационной работы докладывались, обсузвдались и были одобрены на Ь'.ездународных и Есесоюзных научно-технических конференциях "Повышение качества функционирования и надежности информационных сетей п их элементов НКСЭ-85" (Новосибирск, 1985), "Наде;кность и качество в приборостроении'и радиоэлектронике" (Ереван, 1986), "Моделирование систем информатики" (Новосибирск, 1988), "Проблемы функционирования информационных сетей ПФИС-91" (Новосибирск, 1991), на заседаниях Международной пколы-семинара "Качество функционирования и надежность телекоммуникационных сетей и их элементов" (Новосибирск; 1993), на республиканских научно-технических конференциях "Методы управления технической диагностикой и восстановлением работоспособности элементов .сетей связи" (Ташкент, 1988), "Достижения науки - производству" (Баку, 1988), на Российских научно-технических конференциях (Новосибирск, 1993-1994),на сЗ-ластных научно-технических конференциях в 1983-1993 г.г.

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 21 печатной работе.

Объем р а'б о т ы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов , заключения, списка литературы и приложений.

Положения, выносимые на защиту:

1. При использовании дисциплины обслуживания с ооделем требуются Солее афЗгкг-ние г^еры для вовьшния надежности оборудования, т.к. при увзл:;чь~пп мест в очереди и времени нахождения заявки в очереди вероятность "логшого обслуживания" возрастает, если в пучке имеются отказавшие незаблокированные приборы.

2. При появлении отказавших незаблокировашшх линий в сетях электросвязи с обходными направлениям, где поток вызовов является не простейшим, увеличивается скученность избыточной нагрузки, а пропущенная нагрузка ¡/енее сглааона, что отрицательно в.-ияет на про-лутпг,"2 cx.ccCT--.Tb и кглсгтьо сбзяуяп-аиЕ г?о:оз.

3. Автоматизация испытаний узла коммутации с помощью предлагаемых аппаратно-програмшшх средств позволяет оперативно оценить качество обслуживания вызовов, выявить характер и место отказа е обоснованно корректировать ход пуско-наладочных работ.

4. Применение разработанного комплекса аппэратно - программных средств оперативной оценки качества функционирования направлений связи на узле коммутации позволяет повысить точность локализации отказа, г.к. имеется возможность выбора различных протоколов обмена и отслеживания всех этапов обслузкивания вызова.

КРАТКОЕ СОДЕРЯАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность проблема исследования, ее научная и практическая ценность, кратко излагается содержание, выделены положения, выносимые на защиту.

В первой главе диссертации по данным отечественной и зарубежкой литературы проводится обзор методов расчета качества обслуживания вызовов с учетом необнаруженных отказов в. коммутационном и линейном оборудовании, - а таю® обзор существу-ецих технических средств и методов контроля коммутационного и линейного оборудования узлов коммутации. "• Определяются задачи, подлегащие исследованию.

В результате обзора существующих технических средств и методов контроля коммутационного и линейного оборудования станций, могно сделать' вывод о том, что в настоящее время используются методы контроля качества обслуживания Еызова по реальной нагрузке с помощью информации о длительности и числе занятий контролируемых устройств и метод контрольных вызовов. Но предпочтение отдается второму из них, т.к. помимо высокой производительности, исключает искажение результатов контроля за счет ошибок абонентов при наборе номера, искажений, вносимых номеронабирателя!,¿1 и др.

Вторая глава диссертации посвящена развитию методов расчета качества обслуживания трафика с учетом необнаруженных отказов в коммутационном и линейном оборудовании.

На существующих коммутационных узлах и станциях ОГСТфС, до сих пор оборудованных электромеханическими системами, значительное количество отказов в соединительных устройствах выявляется только при периодических профилактических проверках. Этим обстоятельством обусловлены случаи использования для обслуживания . пос-

тупающих вызовов неработоспособного оборудования ("лоаггзе обслуживание"), что приводит к резкому увеличению т.н."коэффициента непрохождений" по техническим причинам и ухудаеакю качества предоставляемого абонентам соединительного тракта. Проблема необнаруженных отказов в оборудований телефонных сетей актуальна и по отношению к перспективным .системам коммутации с программным _ управлением, где наряду с- непрерывным контролем работоспособности значительная доля отказов обнаруживается только с помощью регулярных тестовых проверок, проводимых обычно в часы малой нагрузки.

На телефонных сетях все большее распространение получает дисциплина обслуживания с ожиданием, особенно по море внедрения современных ст.анштй с программным .управлением. При этом техническая реализация данной дисциплины обслуживания зачастую связана с ограничениями числа каст для отдания и времени пребывания ситдэ-юцего вызова в очереди.

Рассматривается полнодоступныЯ пучок кз и работоспособных к тп отказавши линий, находящихся в незаблокировзнном состоянии (У=1няг). Вызовы поступают от конечной группы из N источников нагрузки, каждый из которых в свободном состоянии создает простейший поток с интенсивностью а. Это означает, что общий поток вызовов является примитивным с интенсивностью X =(11-1)0., где I -число вызовов в системе в текущий момент времени. Предполагается, что продолжительность занятия свободной линии, которая выбирается случайным образом, распределена по экспоненциальному закону с различными средними значениями (1г1 или К2) ь зависимости от технического состояния (работоспособная или поьрезденная). Обслуживание вызовов происходит по следующей дисциплине с ограниченные ожиданием: поступившему вызову,, который застает все V лиши: занятыми, предоставляется возможность ожидания, если текущее числе ждущих вызовов мены ; величины I; время пребывания в очереди не может превышать фиксированную величину Т. Вероятность того, что £ произволытый момент времени занятыми являются, соответственно, ( и 3 линий пучка, а в очереди находится й вызовов:

С'1**

Рио=Робо~ТТУ С1 С1 4 ' "г т

к Ж 1 -Ох -

р = р С,, а [ X е йх; к=1,1;

О о

где а{=сЛ(, а2=аЛ2, ¡а^/П,, р.

Интенсивность общего потека поступающих вызовов равна

V 7П Ь

л= I I 2 Ч+Апл-

а число вызовов, потерянных в единицу времени, вычисляется в зависимости от конкретной причины и характера потерь (условные или явные).

Поток вызовов, получивших отказ р обслуживании в случае занятости всех V линий и Ъ мест для ожидания, имеет интенсивность

Кроме того, теряются и ожидающие вызовы, не принятые к обслуживанию з течение времени Г. Интенсивность потока вызовов, уходящих из очереди после того, как время оетдания достигает предельно допустимой величины, выразим через плотность вероятности состояний, для которых принадлежит бесконечно малому интервалу (1-Е,Т):

V = 11 г—йс*

к

Здесь интегрирование осуществляется на области

л в результате получаем следующее соотношение:

х Л -от

Л. =р „ ^ йС„ „(аТ)

е

итО к=1

Зызовы, которые вынуждены ожидать начала обслуживания, образует

таток с интенсивностью

Ь-7 Ь-1

К= I I (х-г-иор^'

к=0 к=0

Татенсивность потока вызовов (Хр, которые испытывают "ложное )Ослу-сивание" по причине попадания на линии с необнаруженными гаврежденияш, пропорциональна среднему числу таких линий (J), саходящихся в занятом состоянии:

г V п Ь

Отсюда находим следующие характеристики качества обслугжва-

яия вызовов:

%=х' /К, тс_=А"/Л, тс =к /Л, )/А=%т+% , %=ХУА,

Ln Tn'ww b nw X w f f '

где %L~ вероятность явных потерь вследствие ограниченной длины очереди; % - вероятность явных потерь из-за ограничения на время о:з!дания; а - вероятность условных потерь при ожидании из-за конечного времени ожидания начала обслуживания; %ь- вероятность того, что поступивший вызов не получит немедленного обслуживания; % - вероятность "ложного обслуживания".

Проведены расчеты фактических потерь %3=%T+%f+%L и потерь % вследствие попадания на линии с необнаруженными отказами при обслуживании вызовов простейшего потока. С увеличением L суммарные потери вызовов уменьшаются, а вероятность "ложного обслуживания" возрастает. В результате увеличивается удельный вес % и усиливается влияние неработоспособных линий на качество обслуживания вызовов. Монотонный рост г с увеличением X и Г указывает на то, что более выгодные условия обслуживания нагрузки, которые имеют' место при менее жестких ограничениях на длину очереди и допустимую продолгеттельность ожидания, создают предпосылки для более существенного ухудшения качества обслуживания вызовов в ситуациях, когда отказы соединительных устройств не удается выявить сразу же после их возникновения.

Один из наиболее эффективных способов улучшения технико-экономических показателей сетей связи заключается в использовании обходных путей при установлении соединений. В частности, применение обходных направлений позволяет повысить живучесть сети и уменьшить затраты на -ее построение при соблюдении заданных требований к качеству обслуживания вызовов. Однако расчет таких сетей является сложной задачей, поскольку потоки вызовов для отдельных участков сети перестают быть пуассоновскими. Отсутствие точных и одновременно достаточно простых методов вычисления характеристик качества функционирования сети с обходами создает значительные трудности при определении пропускной способности сети данного типа и выборе оптимального варианта ее построения. Необходимость учета а практических расчетах реальной надежности оборудования еце более усложняет постановку задачи.

Рассматривается полнодоступный пучок, состоящий.из V обслу-хиващих приборов (каналов, линий), среди которых m приборов находятся в состояниях с необнару»еккы2,м отказами. Эти отказы явля-

ются причиной плохой слышимости, высокого уровня помех или нарушения целостности разговорного тракта. В результате отказавшая незаблокированная линия занимается на более короткое время и попавший на нее вызов теряется. Общий поток вызовов, поступающих на исследуемую группу приборов, характеризуется интенсивностью А, и так называемым пик-фактором или коэффициентом неравномерности (г), который равен отношению дисперсии нагрузки (В) к ее математическому ожиданию (Ж): г=ВД1. Решается задача вычисления аналогичного параметра для нагрузки, которая принята к обслуживанию (2), или для нагрузки, которая является избыточной по отношению к рассматриваемому участку сети-(г).

Для исследования систем телетрафика, на которые поступает непуассоновская нагрузка, известны два основных подхода: 1) метод эквивалентных замен в нескольких вариантах; 2) аппроксимация Хей-ворда. Первый из названных методов имеет достаточно широкое распространение, однако он является более сложным и, кроме того, его трудно обобщить на случай пучков с отказавшими ^заблокированными • линиями. Аппроксимация Хейворда гораздо проще и ее суть состоит в том, что при расчетах вероятности потерь (В) .по первой формуле Зряанга вместо реальных значений емкости пучка (7) 'и величины поступающей нагрузки (у) используются фиктивные значения, которые в г р*аз меньше: В=Еу/г(у/г}. Исходный пучок, состоящий из V работоспособных линий и и линий с необнаруженными отказами (У=и+т), разделим на п равных частей, одинаковых и по своему составу. Другая! словами, каддая из п групп включает в себя работоспособных и т*=тл/п отказавших незаблокированных линий (и*+т1'=7*=7/п). При этом поток вызовов, поступающих в любую из п груш, имеет интенсивность А*=к/п и характеризуется пик-фактором г*=г/[1+(п-1)г01, где г0 - коэффициент взаимной корреляции между любыми двумя грушами. Полагая, что значению г*=1 соответствует пуассоновская поступающая нагрузка, имеем

М=пМ\ Ь=пЬ*+п(п-1)Ъ*г0, причем л=(г-1+г0)/г0. Некоторая модификация принципов работы регистра вызова, описанная в статье'?гейег!скз А.А., позволяет -приблизить коэффициент корреляции к его максимальному значению г*0=1 и одновременно сохранить стохастическую идентичность отдельных групп в составе эквивалентной модели исходного пучка линий. При этом условии л=2 можем записать

г = = ^Ж- = зг*. где г*=Ъ'/йл. й гГ и

Иг • целения комбнтов М к О нагрузки, избыточной по отно-т-гнии-к рассматриваемо?,^ пучку линий, кэадю группу в составе система дзпол£яам бесконечным числом фиктивных линий. Эти воображаемые лижи занимаются те),а вызовами, при поступлении которых сред:: V* линий соответствующей группы не оказалось ни одной свободной. Повторяя изложенные выше рассуждения применительно к случайному числу занятых фиктивных линий, нетрудно получить

2=22*,

где л* - пик-фактор избыточной нагрузки для полнодостушого пучка, состоящего из и* работоспособных и и* отказавших незаблокиро-залных линий, на которые Поступает нагрузка, создаваемая простей-щ",: потоком вызовое с интенсивностью К*.

Ряд исходных предпосылок, положенных в основу предлагаемого ;.;;-тсда расчета, не имеют строгого теоретического обоснования и нуэдахтся в эмпирической проверке. С этой целью результаты расчетов по найденным приближенша; формулам сопоставлены с данными статистического моделирования. Сравнение расчетов с данными статно -гласного моделирования показало, что точность метода является г.птлне приемлемой для инженерной практики.

Тэким образом, путем обобщения известных теоретических ре-"■льтатсв получен сравнительпо простой метод вычисления парамэ-т-¡.„ъ нагрузки чз участках о:-?;; сзлз:: с обходами направлениями в yc-.3HU.ix сграничвндой над- г.лсконтсь ооти. Благодаря тому,

что с помощь:; излаженного метода учитывается неравномерность (или сглзгжный характер) потоков нагрузки, объединяемых на отдельных у 1с:тох .згпг, создается возможность более точного вычисления вероятности потерь при'наличии необнаруженных повреждений з комку т даокн::! и каналзсбразугщем оборудовании, которые приводят к -..''ыствекяому ухудгЕнав качества обслуживания азс-ьов.

3 г: •„ е т ъ ? 2 г л а е приводится обоснован, - ;:.-сбхо-дт:..сст:; -дсль? '' *.. не: имитации вызовов (СИВ), ::р/т-.цшов "-^тробь.:.« ЗХЬ и с груктуры. кхи-ражиого обеспечения ИВ.

Весьма важнз иметь возможность. контролировать показатели "эчзстьа обслуаавзния вызовов на узлах коммутации (УК) на этапах ■г;-: настройки и ввода в эксплуатацию, а также в процессе самой эксплуатации. Сбор необходимой статистики, особенно на этапах настройки и сдач;: объекта в эксплуатацию, усложняется тем, что

для получения достаточного ж д-глных требуется зна-п:тед: ко;: период времени, к тему в этот период испытания ведутся з условиях отсутствия телефонной натруска. На этом этапе :::т7- быт:-полс-зянлв; испытания УК под искусственной нагрузкой.

Идея создания искусственной телефонной нагрузки состоит г следующем: 1 )на коммутационный узел поступант испытательные выз_-вы; в понятие "коммутационный узел" включается нее оборудование, т.е. индивидуальные и групповые устройства, непосредственно пр"-ннмак'дие сигналы занятия, набора номера, отбоя и т.д.; коммутационное поле; управляющие устройства; пучок из V линий в направлении, в котором поступают вызовы; 2)способы обслузгивэнпл этил вызовов могут быть с потерями или с ожиданием; 3):.:скно задать различные модели потока вызовов.

Искусственная телефонная нагруска используется для нревер -;: пропускной способности упрзвлягакх устройств, качества сбслу;:::?,-;-ния вызовов, в отдельных направлениях связи УК. Испытания неправ -лоний связи под искусственной нагрузкой позволяет выявить ::алс:з-ления с низким качеством, обслуживания вызовов и строить гипоте:н о причинах низкого качества сбслу;::лБанпя. Причины низкого качества обслуживания вызовов многообразны. "мп могут быть: ' ) отказ;; • сбои в работе индивидуальных и групповых устройств, участгугззч: в обслуживании искусственных вызовов; 2) сбои в работе упрзвлягг::: устройств УК; 3) озибкя наладки и контахз оборудования; 4. с:::'. в прогрело,'ном. обеспечении УК.

При испытании УК под искусственной нагрузкой прздполггзегзл что время испытания существенно меньше, что-. наработка на отказ программно-аппаратных средств создания игкусствзннсй нагрузи::. Испытания УК с использованием потека искусственных телефонных вызовов при пуско-наладочных работах на АТС и ¿"ГС помзгу? выяснеть: 1) обсдухиваятся ля вызовы данного потекз; 2) является г:: качество обслуживания вызовов достаточным для-направления о : данным количеством обслуживакаих приборов; 3) как зависит качество обслуживания от параметров потока вызовов.

Если искусственная телефонная нагрузка не обслуживается, либо качество обслуживания является низким, то появляется необходимость проверки логики взаимодействия каздого обслуггшажего прибора поел • дуемого пучка с источником искусственного вызова. Такой рэ:лиг," заботы программно-аппаратных средств создания искусственней тел-

фонной нагрузки, является режимом имитатора вызова. Имитатор вызова 'поэтапно проверяет диалог с конкретным обслуживающим прибором УК и фш(спрует номер этапа, где отмечено отклонение от нормального алгоритма взаимодействия. После выявления неисправных обслуживающих приборов необходимо изъять их из проверяемого пучка и продолжать испытания оставшихся приборов под искусственной нагрузкой для получения данных о качестве обслуживания вызовов.

Система создания искусственной телефонной нагрузки должна включать аппаратные и программные средства. К аппаратным средствам относятся: • программное управляющее устройство, приемники и передатчики сигналов, используемых при различных системах сигнализации. Программные средства должны иметь возможность: 1) изменения интенсивности создаваемой нагрузки; 2) определения моментов начала измерения нагрузки: 3) сравнения поступающей и пропущенной нагрузки и выдачи результатов проверки; 4) проверки логики, взаимодействия с проверяемым УК.

В соответствии с выпеперечиапэннымк требованиями в ходе НИР "Исследование надежности и качества обслуживания вызовов разрабатываемых и внедряемых электронных и квазиэлектронных систем коммутации" в отраслевой лаборатории надежности НЭИС -разработана система имитации вызовов. Особенности данной разработки, основные принципы изложены в работах автора.

Система имитации .вызовов предназначена для автоматизации ■ процесса наладки аппаратных и проверки программных средств УК во время пуоко-наладочных работ и опытной эксплуатации. СИВ также может использоваться и во время коммерческой эксплуатации УК как средство выявления повреждений и отказов в оборудовании, обслуживающем вновь открываемые направления связи.

Функциями СИВ являются:

- поэтапная проверка функционирования аппаратных и программных. средств УК с целью уменьшения времени, требуемого для определения причины и места повреждения или отказа;

- создание искусственной телефонной нагрузки на группу линий (каналов) одного'направления связи, (одновременно создается 8 вызовов);

- оценка качества обслуживания искусственных вызовов в заданном направлении связи;

- измерение параметров сигналов, принимаемых от проверяемой став- ■ ции; . ' •

- сбор статистических данных о повреждениях и отказах при взаимодействии программных и аппаратных средств контролируемой станции на этапах наладки или ввода новых направлений связи;

- документирование- результатов обслуживания искусственных вызовов;

- ¡агитация таких воздействий на приборы проверяемой станции, которые не соответствуют правильному протоколу обмена, чего не было в приборах, рассмотренных в обзоре.

СИВ тлеет два режима работы:

а) регум искусственной телефонной нагрузки (ИТН), при котором создается ИТН на группу линий (каналов) одаого направления связи. Максимальная нагрузка на один канал составляет 0,8 - 0,9 Эрл. В этом режиме собираются данные о качестве обслуживания искусственных вызовов в выбранной группе каналов одного направления;

б) режим контрольного вызова, при котором СИВ взаимодействует с одним конкретным входящим линейным комплектом и одним конкретны;,! исходя1дим линейным комплектом, проверяя правильность реак-цкл аппаратных и программных средств станции на всех этапах установления соединения с измерениями параметров сигналов, поступала от проверяемой станции. Предусмотрена возможность остановки на любом этапе с удержанием всего тракта. Предусмотрена возможность формирования на заданных этапах различных- видов отклонений от нормального режима взаимодействия с УК. Отклонения могут быть двух еидов: в сторону проверяемой станции не выдается предусмотренный . нормальным алгоритмом сигнал и после получения ответного сигнала от проверяемой станции сигнал, выдаваемый СИВ, не прекращается.

Режим работы СИВ задается оператором. После ввода оператором исходных данных процесс взаимодействия СИВ с проверяемой станцией является автоматическим. Оператор вводит следующие исходные данные: режим работы; количество требуемых проверок в цикле и (или) время окончания проверок;-система сигнализации, используемая при обмене информацией с линейными комплектами; вид соединения (вхо-дяцее, транзитное, исходящее); вид и этап "отклонения от протокола взаимодействия с УК.

В че'тзертой главе рассмотрены Еопросы практического внедр ,ния разработанного метода оперативного контроля

си:. £/нхшокЧ?ован2й узла кокдутацка.

Приводится мзтодака проведен::;: цслитаниа узла коммутации но :е гуско-нагздэ'анкх. работ, апробированная при исиятааиях на : с;:па АЕЛ-20 г. Новосибирск а и АГЯС "КВАРЦ" г. Вильнюса. По 'льтата:,: ксштгяий проведен анализ причин шврзадоаай , отка-:<: разработана таблица с вида;,ей и последовательностями работ

Рассматривается вариант использования СИВ при нормальной злуатацни узла коммутации. Испытания проведены на транзитном • г.Новосибирска. Раскрываются основные принципы реализации контроля, рассматриваются соответствующие алгоритмы. В приложениях представлены акты внедрения ре-.татов, полученных- в диссертационной работе, даны алгоритмы ззрозгегия А?.!ТС, программы расчета и статистического моделиро-

Б в а к л ю ч е н и и сформулированы основные теоретичес-:: практические результаты реферируемой работы, которые состо-

1. Предложено ингзнернэе решение задачи расчета потерь вызо-з системах с дисциплиной обслуживания с ожиданием, когда сре-збслу::;лвающих приборов (линий) присутствуют отказавшие неза-гпровакные приборы. При этом исследован наиболее общий случай ;;:ннрозанЕых ограничений как на дл:шу очереди, так и на про-ательность ожидания, и, гфс.лс- того, используется более модель поступающего :::.:зка ::::е-::сиы:зсть

:з::т от состояния -системы.

2.. Решена задача расчета параметров"избыточной и пропущенной гузки с учетом влияния необнаруженных отказов в кокаутгцпсинсм шейном оборудована:, что важно при анализе сетей связи с об-нацравлоЕаяйи, где поток вызовов непростейший. На основ© :енных дакшх. показано, что при появлении отказа; -.к, незабло-лгнай уве-лглшвазтся скученность избыточно.. -трук-СЕ' на с г псшользоаак.й'л линий (каналов;, з пропу-

:ая сгрузка _____¿цьзэгса менее сглаженной, что сказывает вред-

вл::я:п:з па пропускную способность и качество обслуживания

3. Проведена оцзнка погрешности результатов, получаемых при :льзованин обобщения аппроксимации Хейворда на случай пслзодо-

стугг:сго пучка, котор'С со;,ер":;:т отказавшие пгпЛг" з 'лзгтд"". заклтлзн и обОлуззгвсэт нагрузку.

числз::::-;:; результатов статпстзгпокогз г-одзотровег-г.- :. ;-.. ^длоглнзг« лрнблн:::енн:;;: доказывает, .".

точность для ;я1;:;зкзр:з::: расчетов. Псззз '.у

::зтед :.,ог.:ет быть рекаг.-гнАСван для- расчетов нечзззва з;;зз. Еисогсз в езтлх связи с сСход!ПД,'.1 направления:::!.

Разработано ?ипзра7Но-"всгт;г:::з;ол средство </:::зз: таи™ г"ссвоз) для оперативней сцен:::': :со*:зетза ;:уз:'::зг.

Т\ :: иди нереальней одсплуатадт.: ГЛ для ценгр::лвзз:;:з:з.

Новизна зезулвтатсв подтверждала пвтсзск^л: с:зз.~::"' : патент.....

о. _ :длз::ена ::зтз.дл;я лрзазд-::г:л испытан::: уел:.

транзитного создзпгзния и 'сазрабстан:; рз::с"'з:;;'::гз: ,::.з:': Разсобэгзнз ?:5то;г.п:а з::сч"'в г::"" •■тр.-::--. "С""

Разработанная чзтодяаа дззздз::: г: ,;"з::гзрззза :аз:::з: дуется для нзлольз,:лз:п:п яр:: зал-::::: кол:;т-::тза •? за:

Основное результат длзззрта:: нзл за-зв1 в злз: з лацнял:

нию качества функционирования и надежности информационных сетей.и их элементов НИСЭ-85.- Новосибирск, 1985.- С.127-128.

4. Битнер В.И., Ведерникова Т.Ф., Михайлова Ц.Ц. Имитатор внешне:'1, среды // Тез. докл. Всесожз. науч. техн. симпозиума "Надежность к качество . в приборостроении и радиоэлектронике".- Ереван, 1936.-С.73.

5. А. с. 1354433 СССР, МКИ3 Н 04 МЗ/22. Устройство для проверки автоматических междугородных телефонных станций/ В.И.Битнер, -М.М.Егунов, Ц.Ц.Михайлова и др.- Л 4022458/24-09; Заявлено 17.02.86; Опубл. 23.11.87, Еюл. & 43.

6. Ведерников С.Г., Михайлова Ц.Ц. Микропроцессорный имитатор для телефонных коммутационных узлов // Тез. докл, Всэсоюз. науч. -техн. конф. "Микропроцессорные систем! автоматизации "технологических процессов".- Новосибирск, 1987,- С.267.

7. Михайлова Ц.Ц. Использование ми -пзп контроле каналов транзитного узла / Новосиб. электротехн. ин-* связи.- Новосибирск, 1937,- 14с.: ил.-Библиогр.: 3 назв.- Деп. в ВИНИТИ -13.03.87, й 1062.

8. Битнер В.И., Михайлова Ц.Ц. Применение динашчзского программирования при контроле работоспособности телефонного узла коммутации // Тез. докл. Всесоюз. науч. техн. конф. "Моделирование систем.информатики".- Новосибирск, 1938.- С.142-143.

9. Михайлова Ц.Ц. О расчете параметров потока искусственных телефонных вызовов // Тез. докл. Респ. науч. техн.конф. "Достижения науки - производству".- Баку, 1988.- С.60.

-10. Михайлова Ц.Ц. Совершенствование технической эксплуатации на декадно-шагоЕых транзитных узлах // Тез. докл. Респ. конф. "Методы управления технической диагностикой и восстановлением работоспособности элементов сетей связи",- Ташкент, 1988.- С.32-33.

11. Михайлова Ц.Ц. Контроль функционирования коммутационного узла с помощью искусственной -телефонной нагрузки // Тез. докл. Респ. конф. "Методы управления технической диагностикой и восстановлением работоспособности элементов сетей связи".-Ташкент,1938.-С.34

12. Битнер В:К ", Михайлова Ц.Ц. Микропроцессорный имитатор контрольных вызовов и телефонной нагрузки: Информ. листок & 244-89/ Новосиб. ЩТИ.- Новосибирск, 1989.- 2с.

13. Битнер .В.И., Михайлова Ц.Ц., Солодов П.П. Использование искусственной телефонной нагрузки .для проверки работоспособности

коммутационного узла// Сети, узлы связи и распределение информации: Сб. науч: тр. учеб. ин-тов связи /Л.,1990.- С.85-90.

14. Битнер'В.И., Михайлова Ц.Ц. Один из способов оценки качества обслуживания вызовов с помощью искусственной нагрузки. // Докл. Междунар. науч. техн. конф.. ШИС-91 .-Новосибирск, 1991.-С. 35-42.

15. А. с. 1SG02Q1 СССР, ГШ3 Н 04 МЗ/22. Устройство для проверки автоматических междугородных телефонных станций/. В.И.Битнер, Ц.Ц.Михайлова (СССР). - № 4645647/09; Заявлено 02.02.89; Опубл. 30.06.91, Бюл. №-24.

16. Мейкшан В.И., Михайлова Ц.Ц. Влияние необнаруженных отказов на качество обслуживания вызовов при дисциплине' обслуживания, с ожиданием. // Тез. докл. XXXV-Обл. науч. техн. кснф.-Новосибирск, 1992.-С. 11.

17. Мейкшан В.И., Михайлова Ц.Ц. Потери вызовов в полнодоступном пучке с отказавшими ^заблокированными линиями при обслузрвании с ограниченным ожиданием// Обработка сигналов в системах связи:Сб. науч. тр. учеб. ин-тов связи /СПб.,1992.- С.61-69.

18. Битнер В.И., Михайлова Ц.Ц. Современный подход к определению показателей качества'обслуживания вызовов на сетях электросвязи// Тез. докл. Российской науч. техн. конф.-Новосибирск, 1993.-С.8-9.

19. Битнер В.И., Михайлова Ц.Ц. Анализ данных о графике и качестве обслуживания вызовов на АТС с программным управлением для управления и прогнозирования. // Тез. докл. ' Междунар. школы-семинара "Качество функционирования и надежность телекоммуникационных сетей и их элементов".-Новосибирск, 1993.-С.4.

20. Мейкшан В.И., Михайлова Ц.Ц. Исследование характеристик обе луживания и избыточной нагрузки для пучка с ■'.сказавшими незабло-кировашшми линиями при непуассоновском потгке вызовов// Те:', докл. Российской конф. "Информатика и про'.темы телекоммушк' -ций".- Новосибирск, 1994.- С.32-33.

21. Пат. 1831768 Россия, МКИ НС4 Q1/46. Устройство приема „ают частотных сигналов.

Jß&n

!ицепзия !.'? С204-75. иодп. в печ. 15.08.94г.3ак. №97. Тип.-10 .ЗИО, 630102, Новосибирск, ул. Кирова, £6.