автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.13, диссертация на тему:Создание многофункциональных телекоммуникационных устройств каналообразования для оконечного оборудования радиорелейных станций и способов повышения достоверности магистральной телесигнализации и телеуправления
Автореферат диссертации по теме "Создание многофункциональных телекоммуникационных устройств каналообразования для оконечного оборудования радиорелейных станций и способов повышения достоверности магистральной телесигнализации и телеуправления"
Янчук Евгений Евгеньевич
СОЗДАНИЕ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ КАНАЛООБРАЗОВА-НИЯ ДЛЯ ОКОНЕЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ РАДИОРЕЛЕЙНЫХ СТАНЦИЙ И СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ ДОСТОВЕРНОСТИ МАГИСТРАЛЬНОЙ ТЕЛЕСИГНАЛИЗАЦИИ И ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЯ
Специальность 05.12.13 - Системы, сети и устройства телекоммуникаций
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Москва - 2006 г.
Работа выполнена в Научно-исследовательской лаборатории управляющих информационных систем Московского государственного института электронной техники (технический университет)
Научный руководитель : доктор технических наук, профессор,
Лауреат премии СМ СССР, Заслуженный деятель науки РФ Н.Д. Дубовой
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
В.В. Баринов
кандидат технических наук В.Я. Архипкин
Ведущая организация: ОАО "Общероссийский технический информационный канал", г. Москва.
Защита диссертации состоится _2006 г.
в -7^асов на заседании диссертационного совета Д.212.134.02 при Московском государственном институте электронной техники (техническом университете) по адресу : 124498, Москва, Зеленоград, проезд 4806, д.5, МИЭТ.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИЭТ .
Автореферат разослан _2006 г.
Ученый секретарь , ___ —
диссертационного совета Д.212.134.02 / , / ' кандидат технических наук, профессор /( ' ^ ' Н.В.Воробьев
/■
Общая характеристика работы
Развитие систем, сетей и устройств телекоммуникаций является одной из важнейших задач мирового сообщества на данном этапе, что обусловлено огромным значением, которые они имеют сегодня во всех сферах человеческой деятельности. Современные телекоммуникационные технологии базируются на совокупности научных, технических и технологических достижений во многих областях, от микроэлектроники и схемотехгики до теории связи, вычислительной техники и современных методов организации производства . Выдающийся вклад в развитие теории построения систем передачи информации, методов повышения достоверности и скорости передачи данных внесли К. Шеннон, Г. Найквист, В.А. Котельников, Я. 3. Цыпкин, A.A. Харкевич, В. И. Сифоров, Ю.Б. Зубарев, Ю.В. Гуляев, H.A. Кузнецов и многие другие ученые. В настоящее время вопросами разработки перспективных телекоммуникац онных систем и устройств общего пользования для различных отраслей заняты ЦНИИС, ЛОНИИР, НИИСУ, НИИ "Рубин", ЗАО НПО "ЭЛАК", НПО "Каскад", МНИИРС, ОАО "ОТИК", МНИТИ. Проблемами развития теории телекоммуникационных систем, созданием цифровых сетей с интеграцией служб успешно занимаются ведущие ученые ИППИ РАН, РГРТА, МТУСИ, МГТУ им. Н.Э. Баумана, МИЭТ и многие другие. Наиболее известными производителями телекоммуникационного оборудования являются: "Борисоглебские системы связи", "Интэкс-Связь", "Технодалс", НТЦ "Натеке", "Зелакс", "Кедах. Электронике. Инжиниринг", RAD Data Communications, Zixel, Cisco Systems, Lucent Technologies и многие другие.
Среди технических средств, применяемых при построении телекоммуникационных сетей, радиорелейные станции (РРС) занимают особое место. Зачастую их применение остается единственной возможностью, обеспечивающей передачу трафика там, где прокладка кабеля невозможна или нецелесообразна по экономическим соображениям. Однако до сих пор, производителями телекоммуникационной аппаратуры для оконечного оборудования РРС не было предложено единой по идеологии и удобной в эксплуатации платформы, на базе которой возможна реализация многофункциональных задач в одной сети.
В настоящее время телекоммуникационная сеть строится из мультиплексоров, коммутаторов, концентраторов, регенераторов и т.д., как правило от разных производителей. Это приводит к целому ряду проблем, главными из которых являются: увеличение сложности и стоимости разработки и эксплуатации телекоммуникационной сети, производ-
ства и обслуживания систем; различные протоколы передачи информации и возникающие г, и этом коллизии в передаче трафика, аппаратная и программная избыточность, повышение собственного энергопотребления.
Кроме того, в научно-технической литературе практически не освещается проблема измерения и повышения достоверности магистральной телесигнализации (ТС) и телеуправления (ТУ), которая во многом определяет качество передачи информации по радиорелейным линиям связи (РРЛ). Вместе с тем при резко возросших в последнее время объемах информации, пропорционально возрастает и число отказов, увеличивается вероятность появления ложных сигналов и команд управления, что негативно отражается на эффективности и надежности функционирования сетей передачи информации.
Поэтому представляются актуальными исследования, направленные на разработку многофункциональных телекоммуникационных устройств каналообразования для оконечного оборудования РРС и способов повышения достоверности магистральных телесигнализации и телеуправления, определяющиеся необходимостью создания гибкой многофункциональной аппаратуры, обеспечивающей повышенное качество, быстродействие и достоверность передачи телекоммуникационного трафика, сочетающей средства сопряжения, мультиплексирования, объединяющей все существующие типы интерфейсов, задач кроссовой коммутации, управления и обработки сигналов.
Цель работы - создание многофункциональных телекоммуникационных устройств каналообразования для оконечного оборудования РРС. Указанная цель достигается путем разработки новых структур многофункциональных устройств, способных выполнять функции каналообразования, цифровой синхронизации, кроссовой коммутации, защиты компонентных потоков в телекоммуникационных системах и сетях связи, методов кодирования сигналов, диагностики и повышения достоверности магистральных ТС и ТУ.
Задачи исследований. Для достижения целей диссертационной работы необходимо решение следующих научных задач:
-разработка концепции новой мультисервисной телекоммуникационной платформы IPFone-Net, обеспечивающей интеграцию высоко- и низкоскоростных шин в рамках одного многофункционального устройства;
-разработка методики проектирования многофункционального устройства с функциями мул типлексирования, коммутации и каналообразова-
ства с функциями мультиплексирования, коммутации и каналообразова-ния на базе платформы IPFone-Net;
-создание процедур мультиплексирования и инкапсуляции виртуальных контейнеров при обработке информационных потоков многофункционального устройс ва;
-создание новых г >дходов к кодированию информационных сигналов и команд управления с целью повышения достоверности передачи информации по магистральным каналам;
- создание способов снижения интенсивности информационных потоков магистральных каналов на основе вероятностного подхода;
-разработка методики и математического аппарата для расчета интенсивности информационных потоков и вычислительной загрузки центров обработки информации;
- разработка алгоритма управления переключением стволов РРС;
-экспериментальная проверка разработанных научных положений,
технических разработок и методов.
Методы исследования. Основные задачи решены на основе: теории интегральных и дифференциальных уравнений, теории вероятности, теории массового обслуживания, теории очередей, теории передачи информации, теории телекоммуникационных систем.
Научная новизна. В диссертации содержится совокупность технических разработок, обеспечивших создание многофункциональных телекоммуникационных устройств каналообразования (МТУК) для оконечного оборудования РРС, имеющего существенное значение для повышения быстродейс. зия и качества передачи телекоммуникационного трафика, надежности функционирования РРС и PPJ1, повышения достоверности магистральной телесигнализации и телеуправления.
При проведении исследований в рамках данной диссертационной работы получены новые научные результаты:
-предложена концепция новой мультисервисной телекоммуникационной платформы IPFone-Net, обеспечивающая интеграцию высоко- и низкоскоростных шин в рамках одного устройства, возможность быстрой коммутации каналов с различной пропускной способностью;
- на базе платформы IPFone-Net предложена методика проектирования и схемы многофункциональных телекоммуникационных устройств с функциями мультиплексирования, коммутации, каналообразования и цифровой синхронизации;
-разработаны бит-ориентирсванные процедуры мультиплексирования и инкапсуляции виртуальных контейнеров при обработке высоко-
ройства;
-разработана математическая модель, позволяющая оценить вероятности возникновения очереди при обработке информационных потоков каналов магистральных телесигнализации и телеуправления;
-предложены методикг вычисления загрузки центра обработки информации системы уг давления РРС и способы снижения интенсивности информационных потоков магистральных ТС и ТУ на основе вероятностного подхода;
- предложен и реализован подход к кодированию магистральной телесигнализации, сочетающий биимпульсный корреляционный и циклический коды, позволяющий без заметного увеличения сложности эффективно контролировать исправность датчиков ТС и снизить вероятность приема ложной ТС на 2 порядка ;
- предложены и реализованы подход к кодированию магистрального телеуправления, сочетающий позиционный и циклический коды, а также алгоритм управления переключением стволов РРС, обеспечивающие снижение вероятности формирования ложного ТУ на 2 порядка
-разработаны экспериментальные методики испытаний, алгоритмы проверки функциональных характеристик многофункциональных телекоммуникационных устройств и оценки достоверности магистральных ТС и ТУ.
Практическая значимость работы. На основе полученных результатов создана линейка выпускаемых серийно и поставляемых во многие регионы РФ и страны СНГ гибких программно-реконфигурируемых многофункциональнь : телекоммуникационных устройств каналообра-зования (серии IPFone-MUX, IPFone-MCL, IPFone-xDSL, IPFcne-A34, IPFone-A155, IPFone-A622) для оконечного оборудования PPC. Наибольшее применение они нашли в цифровой первичной сети связи объединенной автоматизированной цифровой системы связи Вооруженных сил РФ, включая цифровые каналы и тракты Единой сети электросвязи Российской Федерации. Разработанные технические решения делают возможным их применение для организации ведомственных, сельских, городских, внутризоновых и магистральных цифровых сетей связи; для модернизация аналоговых линий связи (замена К-12/24, П-304, СИГ-1(КРР), КАМА и т.п., в том числе полнофункциональная замена оборудования К-60); в качестве мобильной комплексной аппаратной радиосвязи в интересах МЧС РФ; для организации цифровых магистральных и зоновых линий связи; для работы по цифровым каналам радиорелейных, тропосферных и спутниковых станций (совместная эксплуатация);
для работы с АТСК(Э), АТСДШ и квазиэлектронными АТС; для организации 4-х проводных транзитов; для модернизации аналоговых линий связи , используя существующие линейно-кабельные сооружения.
Экспериментальными исследованиями автора установлено, что в условиях сильного воздействия помех (при соотношении сигнал/шум ЗП-8/1) вероятность вывода ложной команды телеуправления составляет ~10"15 и приема ложной телесигнализации- Ю"10 (при требованиях ГОСТ соответственно 10"12-10"14 и 10"7-10"9 при соотношении сигнал/шум не менее 8/1); в нормальных условиях (при соотношении сигнал/шум 8/1) вероятность выполнения ложной команды ТУ равна 1,6-10"16, а вероятность приема ложной ТС - 9-10"12, что на 2 порядка лучше требований ГС ^Т и обеспечиваемых известными аналогами.
Соотношения, выведенные для расчета вероятностных характеристик интенсивностей информационных потоков, загрузки центров обработки информации, достоверности магистральных ТС и ТУ проиллюстрированы примерами расчета и подтверждены результатами эксперимента, доказывающими адекватность предложенных теоретических положений и технических решений реальным процессам передачи информации РРС.
Достоверность определяется корректным применением теории телекоммуникационных систем, логического синтеза схемотехнических структур и алгоритмов, подтвержденных результатами приемосдаточных, периодических, сертификационных испытаний и результатами многолетней эксплуатации разработанных устройств в соответствии с действующими рекомендациями, стандартами и ГОСТами. Теоретические предложения и расчеты автора в соответствии с впервые выведенными соотношениями по повышению достоверности магистральной телесигнализации и телеуправления характеризуются высокой степенью сходимости с результатами измерений при испытаниях.
Личный вклад автора. Все основные результаты получены автором лично. Главными из ь ix являются:
-разработка концепции новой мультисервисной телекоммуникационной платформы IPFone-Net;
-создание методик проектирования многофункциональных телекоммуникационных устройств с функциями мультиплексирования, коммутации и каналообразования на базе IPFone-Net;
-разработка процедур мультиплексирования и инкапсуляции виртуальных контейнеров, схем резервирования и защиты компонентных потоков многофункциональных телекоммуникационных устройств;
-создание новых подходов к кодированию информационных сигналов в магистральных каналах телесигнализации и телеуправления, обеспечивающих повышенную достоверность информации;
-разработка вероятностной математической модели магистральных каналов телеуправления и телесигнализации в стационарных и аварийных условиях работы РРС;
-разработка методики вычислений и способов снижения интенсивности информационных потоков и загрузки центров обработки информации систем управления РРС;
-создание экспериментальных методик испытаний и алгоритмов проверки функциональных характеристик многофункциональных телекоммуникационных устройств;
-автор диссертации принимал активное участие в разработке принципиальных электрических схем, конструкторской документации, требований и методик испытаний и проведении пуско-наладочных работ в местах эксплуатации разработанной многофункциональной телекоммуникационной annapaTvpbi.
Внедрение резуль /атов работы.
Результаты диссертационных исследований внедрены в следующие объекты и процессы:
-в многофункциональный мультиплексор унифицированной аппаратуры каналообразования кроссовой коммутации и передачи по линиям связи для стационарных объектов (децимальный номер РГУА 465000.001), выпускаемых серийно ЗАО НТЦ "РИССА" (децимальный номер РГУА 465412.030). Внедрение выполнялось в соответствии с "Программой поэтапного перевода первичной сети связи Вооруженных Сил Российской Федерации на цифровое телекоммуникационное оборудование", в рамках которой создается цифровая первичная сеть связи обьединенной автоматизированной цифровой системы связи ВС РФ на основе комплексного применения цифрового телекоммуникационного оборудования общего пользования межвидового и межведомственного применения, включая цифровые каналы и тракты Единой сети электросвязи Российской Федерации.
-в многофункциональный мультиплексор уровня СЦИ-1 унифицированной аппаратуры каналообразования и коммутации при использовании в составе радиоре 1ейных станций комплекса Р430.
Промышленные испытания многофункционального мультиплексора, проведенные филиалом ОАО "Южная телекоммуникационная компания "Кубаньэлектросвязь" (протокол №1 от 01.10.2004 -20.10.2004) показа-
"Кубальэлектросвязь" (протокол №1 от 01.10.2004-20.10.2004) показали, что многофункциональный мультиплексор достаточно адаптирован к условиям реальной эксплуатации и обеспечивает требуемые технические характеристики при работе на местных, внутризоновых и магистральных линиях связи. Получены сертификаты соответствия системы сертификации в области связи, удостоверяющие, что разработанные многофункциональные мультиплексоры семейства IPFone соответствуют: установленным требованиям РД 45.059-99 "Аппаратура и системы передачи синхронной цифровой иерархии. Технические требования. Редакция 2-99." (№ ОС-1-СП-ОЭ72, срок действия 13.07.2006 -13.07.2009); установленным требованиям "Технические требования на аппаратуру линейного тракта ЦСП для магистральной и внутризоновых сетей связи, работающих по симметричному кабелю", утвержденных Минсвязи России 06.07.1994 (№ ОС-2-СП-ОЗбб, срок действия 10.07.2006-10.07.2009). Результаты диссертационной работы внедрены более чем в 30-и регионах Российской Федерации (Карта внедрения приведена в приложении П1.2).
Диссертационная работа проводилась с целью достижения результатов, соответствующих " Приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники Российской Федерации " и решению проблем " Критических технологий Российской Федерации ". На защиту выносятся :
-концепция новой мультисервисной телекоммуникационной платформы IPFone-Net;
-методика проектирования и функциональные схемы многофункциональных телекоммуникационных устройств для оконечного оборудования РРС ;
- обобщенные схемы цифровой синхронизации, полнодоступной кроссовой коммутации, резервирования и защиты компонентных потоков многофункциональных телекоммуникационных устройств;
-схемы контроля и управления телекоммуникационной сетью , базирующиеся на протоколах FNMP;
-бит-ориентировак «ые процедуры мультиплексирования и инкапсуляции виртуальных контейнеров при обработке высокоскоростных и низкоскоростных потоков устройства;
-вероятностная математическая модель каналов управления и контроля в стационарных и аварийных условиях работы;
-методики вычислений и способы снижения интенсивности информационных потоков и загрузки центров обработки информации систем
-новые подходы к кодированию и математический аппарат для расчета достоверности сигналов магистральных телеуправления и телесигнализации;
- алгоритм управления переключением стволов РРС;
-результаты экспериментальных исследований функциональных характеристик, разработки, сертификации и внедрения многофункциональных устройств, а также подтверждение повышенной достоверности магистральных телесигнализации и телеуправления.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были ^оложены на 5-й Международной научно-технической конфер нции "Электроника и Информатика-XXI век" (г. Москва, Зеленоград, МИЭТ, 2005 год) и 12-й Всероссийской межвузовской научно- технической конференции "Микроэлектроника и ин-форматика-2005" (г. Москва, Зеленоград, МИЭТ, 2005 год) . Разработанная на основе теоретических положений диссертационной работы телекоммуникационная аппаратура была отмечена многочисленными дипломами престижных Международных и Всероссийских выставок и форумов, в том числе: "Ведомственные и корпоративные сети связи 2004" (Москва, 2004 г.), "Электрические сети России 04" (Москва, 2004 г.), "Информатика и связь-04" (Москва, 2004 г.), "Ведомственные и корпоративные сети связи 2003" (Москва, 2003 г.), "Связь-Экспокомм 2003" (Москва, 2003 г.), "ТЭК-ХАЙТЭК-2003" (Москва, 2003 г.), "Ведомственные и корпоративные сети связи 2002" (Москва, 2002 г.), "Уралэнерго -2001" (Уфа, 2001 г.), "Российский Hi-End-2001" (Москва, 2001г.), "Почта, Телеграф, Телефон-2001" (Москва, 2001 г.), "Энерго-связь-2001" (Москва, 2001 г.) и многих других.
Решением Оргкомитета Международного форума "Потенциал нации" за создание и внедрение указанной аппаратуры автор диссертации в 2006 г. награжден почетным знаком "Инженерная слава России 1-й степени".
Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 33 опубликованных работах, в том числе 7 статей в ведущих научных журналах, утвержденных ВАК. Без соавторов опубликовано 23 работы. В соавторстве получены 2 патента на изобретения и 2 свидетельства на полезную модель.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа содержит 153 страницы основного текста, 46 страниц с рисунками и таблицами, список литературы из 136 наименований и приложения на 33
страницах.
Содержание работы
Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, формулируются общие проблемы, цели и задачи исследования, научное и практическое значение полученных результатов, рассматривается структура диссертации и взаимосвязь отдельных глав.
В первой главе обзорного характера проведен анализ и представлена классификация телекоммуникационных систем и сетей связи, проведен анализ современного состояния производства телекоммуникационного оборудования (ТКО). Показано, что беспроводные сети и системы связи практически находятся вне конкуренции по оперативности развертывания, мобильности, цене и широте возможных приложений, во многих случаях представляя собой единственное экономически оправданное решение. Показана эффективность применения PPJ1 в цифровых сетях электросвязи.
Проведенный анализ современного телекоммуникационного оборудования для РРС выя ил две серьезные проблемы. Во-первых, ни одно из известных устройств не обеспечивает одновременного выполнения функций полнофункционального узла, т.е. совмещения мультиплексирования, кроссовой коммутации и цифрового сопряжения в рамках одной аппаратной платформы. Во-вторых, вопросам повышения достоверности магистральных ТС и ТУ, которая во многом определяет качество передачи информации по PPJI, не уделяется достаточного внимания. Актуальность решения данной проблемы в последнее время все увеличивается, ввиду резко возросших объемов передаваемой информации, что приводит к увеличению вероятности появления ложных сигналов и команд управления, и, соответственно, снижению эффективности функционирования телекоммуникационных сетей. С учетом вышесказанного определены задачи диссертационных исследований, заключающиеся в создании многофункциональных телекоммуникационных устройств каналообразования для оконечного оборудования РРС с функциями сопряжения, мультиплексирования, диагностики, обработки сигнализации, а также способов повышения достоверности магистральных телесигнализации и телеуправления. j
Во второй главе i сследованы и разработаны многофункциональные телекоммуникационные устройства каналообразования для оконечного оборудования радиорелейных станций. Для решения указанных выше проблем в диссертационной работе была предложена новая мультисер-висная телекс ммуникационная платформа IPFone-Net. На рис.1 пред-
ставлена предложенная в работе обобщенная схема построения мультисер-висной сети на основе технологии 1РРопе-Ые1.
Поль^онагсгк Интернат
!РГо«е-Т._ IPFcie-T__И f- еТ iPFone-MSS-'T
служб сервиса
, л
Л J\ л тч#
ч ча-гм_
/Ifff4 J*
IPfone-TR iPFor-.e-TR iPFone-TR IPFcne-TR
Аиапоговые ■ телефонные аппараты
<¿7
IPTono AS
ТЯГ аппараты iPfone-OG,-"^«'
IPFone-AL.'DL
iP'ore-TR
IPForc-LR
iV.v v
iPPone-TH
Центр обслуживания сотовых служб
SPFore-LR
IPPoie-TR
СП (аналоговые
ИГМ
оврэср адмимистратоса
Сервер дополнительных услуг
IPFono DC IPFono AL ¡РГогс-AL IPFono AL IPFo^e DL IPFore-DN
Ма!*с?радькыв 6-ти ТГГ наналы г-оояоацг«
~ рсЛ
а *
ПрСШОЦИ«1Я
СП
2 * проводчая
Цихроаой пето«
IP
Рис.1 Обобщенная схема построения мультисервисной сети на основе технологии IPFone-Net
В основу технологии IPFone-Net заложена идеология создания виртуальных каналов, позволяющая любому объекту мультисервисных услуг стать равноправным узлом универсальной сети, которая выступает в качестве первичного транспортного уровня с последующим наложением на него соответствующих сетевых уровней. В качестве формата транспортного пакета выбран формат пакетной коммутации ATM . В соответствии с концепцией IPFone-Net, мультисервисная сеть представляет собой распределенную мультисервисную АТС, которая поддерживает сеть передачи данных и сеть с коммутацией каналов, а так же ATM и IP-соединительные линии, ATM и IP-абонентов, выполняя при этом функции симметричного шлюза. Каждый из абонентских терминалов соединяется с маршрутизатором первого уровня и обеспечивается каналом с полосой пропускания в интервале от 50 бит/с до 10 Мбит/с. Маршрутизаторы EPFone-TR , IPFone-LR, IPFone-MR построены таким образом, что
они могут быть взаимозаменяемыми по функциональным возможностям для решения конкретных задач. Создаваемые сети на базе предлагаемой технологии могут одновременно выполнять функции: распределенной цифровой АТС с возможностями наращивания абонентской емкости; оборудования доступа в Интернет с динамическим изменением ширины полосы; оборудования видеосвязи.
На основе платформы IPFone-Net были разработаны многофункциональные телекоммуникационные устройства с функциями мультиплексирования, коммутации, каналообразования (МТУК). Основой данного решения является идс злогия высокоскоростной системной шины, базирующейся на спецификации стандартов STM- синхронных транспортных модулей с пропускной способностью 20 Гбит/с. Положенная в основу построения МТУК концепция IPFone-Net впервые позволяет осуществить следующие возможности : назначение согласующим устройствам любых канальных интервалов в 2-мегабитном сигнале; быстрое выделение первичного 2Мбит потока из потока высшей иерархии; использование различной компрессии каналов в зависимости от их назначения; высокая скорость конфигурации и адаптивность управления.
На рис.2 представлена структурная схема разработанного МТУК. Модули цифрового сопряжения выполняют функции: сопряжения аппаратуры РРС по цифровым стыкам Cl-И, RS-232, RS-485, G.703, G.957 и xDSL; управления цифровыми потоками, оперативного контроля и сигнализации о состоянии аппаратуры; сопряжения с аналоговыми линиями и каналами ТЧ. Модули мультиплексирования предназначены для формирования первичного потока 2048 Кбит/с (El), потока 2 Мбит/с (xDSL) или оптического от 2 Мбит/с до 155 Мбит/с. Аппаратура контроля и управления предназначена для управления цифровыми потоками, оперативного контроля за состоянием аппаратуры, линий и каналов связи, обеспечения сигнализации. Приходящие с внешнего кроссового оборудования потоки распределяются на соответствующие модули цифрового сопряжения с интерфейсами: цифровой стык Cl-И; RS-232; RS-485 и ханалами: ТЧ, FXO, FXS.
Учитывая важность процесса синхронизации для систем SDH, при разработке принципов построения МТУК было предусмотрено несколько дублирующих систем синхронизации: сигнал канала доступа, линейный сигнал, внутренний и внешний генератор. Структура синхронизации поддерживает следующие режимы хронирования: нормальный, транзитный; петлевой; компонентный; внешний; смешанный; BITS/SSU.
Рис. 2. Схема мгэгофункционального телекоммуникационного устройства.
Значение тактовой частоты сигнала при работе от внутреннего генератора находится в пределах 2048000±100 Гц. Стабильность синхронизации повышается за счет следующих предложенных научно-технических решений: неиспользуемые в текущий момент источники
находятся под контролем, при повреждении действующего источника предотвращается любая попытка обращения к поврежденному ранее альтернативному ист чнику; при любом повреждении действующего источника устанавливается поддерживающий режим до включения нового источника или до восстановления прежнего в течение 1-2х суток; обеспечивается автоматический возврат от резервного источника к восстановленному первоначальному источнику, обладающему более высоким приоритетом с возможностью выбора возвращаемого либо невоз-вращаемого режима.
Основными особенностями предложенных схем кроссовой коммутации являются: запрос на данное соединение должен всегда удовлетворяться; должно осуществляться соединение любого входа с каждым свободным выходом; каждый тракт на выходе матрицы кроссовых соединений должен иметь ту же хронирующую информацию, что и на входе; при переключении сцепок соседних виртуальных контейнеров последовательность временных интервалов не должна нарушаться. Предложенные подходы обеспечивают: полнодоступную кроссовую коммутацию на уровне time-slot; режим полной или групповой конфе-ренц-связи; выборочную компрессию/ декомпрессию речевых каналов ADPCM в соответствии с рекомендациями G.711 (64 Кбит/с), G.726 (32 Кбит/с), G.726 (16 Kf тг/с); транзитное соединение потоков; прием/ передачу первичных цифровых сигналов в соответствии с G.703, G.704.
Для управления и контроля телекоммуникационной сетью используется собственный протокол "Norma-Y", основанный на протоколе прикладного уровня SNMP. Система управления обеспечивает: управление конфигурированием сети; обслуживание аварийных событий; управление администрированием, безопасностью, режимами работы, рабочими параметрами; интегрированное управление сетевыми элементами SDH или PDH интерфейсом. При разработке МТУК был предложен ряд защитных функций оборудования, реализованных дублированием путей прохождения трафика. Некоторые из этих функций не только обеспечивают защиту при выходе из строя оборудования, но и позволяют быстро восстановить передачу при возникновении аварии вне узлов PDH, SDH.
В третьей главе разработаны методики повышения достоверности и эффективности информационных обменов каналов магистральной телесигнализации и телеуправления радиорелейных станций. Как было показано выше, интеграция функций магистральных ТС и ТУ в рамках многофункциональных телекоммуникационных устройств позволяет на
их базе создать высокоэффективную систему управления РРС и PPJ1. При этом актуальной является задача достижения эффективного использования возможностей магистральных каналов связи в условиях ограниченных вычислительных мощностей центров обработки информации (ЦОИ) и пропускной способности каналов связи.
Разработана математическая модель каналов магистрального телеуправления и телесигнализации радиорелейных станций, позволяющая оценить вероятности возникновения очереди при обработке информационных потоков различной природы в условиях ограниченных возможностей пропускной способности служебных каналов РРС. Согласно разработанной модели вероятность Р. того, что любое сообщение ТС-ТУ будет обслуживаться в ЦОИ без задержки определяется выражением
Р.-ИМ» <X'+f)j2 . (О
где Л/ - интенсивность потока данных ТС-ТУ, Л2 - интенсивность потока контрольных данных ТС-ТУ (дублирующие посылки по вызову, страхующие при отсутствии информации из-за неисправности аппаратуры или канала связи), г - время передачи одного информационного сообщения по каналу связи.
Предложены методики вычисления загрузки центра обработки информации системы управления РРС и способы снижения интенсивности информационных потоков магистральных ТС и ТУ.
Вероятностный анализ интенсивности информационных потоков каналов магистральной телесигнализации и управления в стационарном режиме работы РРС пока?гл, что средняя загрузка им ЦОИ - Çrc-гу определяется следующе" формульной зависимостью
, _ + 0,5робр(с3+с4 + с5+ 0,5Су) + сб\
Ягс-ту--г-»
псккЦОИ
где у - среднестатистическая частота переключений одного объекта (ствола РРС); Nime- среднее число стволов РРС; пск - число секунд в году; кцои -разрядность входных каналов ЦОИ; tr длительность одного рабочего такта ЦОИ ; ct- среднее число тактов, затрачиваемых на реализацию одной команды процедуры ввода и обработки информации; с2-среднее число команд, затрачиваемых ЦОИ для обработки информации; Сз, С4 , с$, с,5 -среднее число тактов, затрачиваемых на выполнение команд приостановки, подготовки, анализа и ввода информационного сообщения, соответственно, С7 - число команд программы обработки ин-
формации. С учетом использования обычных вычислительных средств кцои =16, //=/О'9 с, с, = 104; с2 = с3 =с4 = с5= с6 =с7=105 , роС>р =0.5, Ысит = 100, пск»3-107 с/год; у=2000 год'\ Подставляя приведенные численные значения в (2), получим 6г-/у ~ Ю'3, что вполне допустимо.
Для систем управления РРС одним из важнейших показателей эффективности является обслуживание аварийного потока при возникновении нештатных ситуаций. Проведенный анализ интенсивности аварийного потока ТС-ТУ и способности центра обработки по обслуживанию указанного потока показал, что средняя загрузка ЦОИ аварийным потоком £ ^а"^тс-ту определяется следующим выражением
,(а<<) _ ^ствЧ[с/с2 + 0,5робр(с3 + с4+с5+ 0,5с7) + сб\
с тс-ту--:-> к-*)
1авкЦОИ
где 1а„ - минималыэе время регистрации аварийной ситуации.
Подставляя ранее принятые числовые значения и принимая, что стандартное значение времени регистрации аварии составляет 1ая = 5 с, получим £((Ю)гс-гу & 1,25, таким образом, интенсивность аварийного потока ТС-ТУ оказывается выше 100 % и вычислительных ресурсов ЦОИ недостаточно не только для обработки других видов информации, но и для обслуживания только аварийных потоков ТС-ТУ.
Для снижения высокой интенсивности ввода аварийной информации в ЦОИ, а, следовательно, и загрузки ЦОИ предложено фиксировать всю аварийную ситуации в буферной памяти устройства телесигнализации (УТС) и вводить данную информации в ЦОИ после завершения аварии, за время, значительное большее, чем /ол. Показано, что средняя загрузка ЦОИ аварийным потоком информации для предложенного способа определяется из выражения
Х(а«1) _ мав(1 Iе/с2 + 0,5робр(с3+с4+с5+ 0,5с7) + с6\
с тс-ту--7-» (/и
*ав1кЦОИ
где /ов/ - время ввода в ЦОИ зафиксированной в буферной памяти информации, Ыав - число разрядов аварийной информации, вводимой в буферную память, оп[ зделяемых из выражения
А'а,< = (А()К +Аа)в+Аа,)р) ди„, (5)
где Аок - код зафиксированного состояния объекта контроля (ствола РРС), АсШ - код значений относительных временных сдвигов между окончанием регистрации аварийной ситуации в буферном ОЗУ и началом ее ввода в ЦОИ, Аа()р - код адреса объекта контроля .
Принимая А()к~ 1, Аам = 10, Аа0р=П и, учитывая, что требования ре-
гистрации аварийной информации позволяют установить, например, taH} = 600 с, на основании v4) £ (т1)тс-ту х 0.19, что вполне допустимо. Таким образом, за счет хранения аварийной информации магистральных каналов ТС-ТУ в буферной памяти и ее ввода в ЦОИ не в режиме реального времени обесгечивается снижение загрузки центра обработки информа-
£(ав)тс-ту 1,25 А . ции в у tc-tv =-Z7—п- =-раз.
4 е ТС-ТУ 0,19
Повышение достоверности магистральных телесигнализации и телеуправления для РРС, является чрезвычайно важным, поскольку во многом определяет качество и надежность передачи информации по PPJI. Традиционно достоверность обеспечивается использованием мощных помехозащитных кодов, ориентированных на защиту от искажений сообщений помехами в каналах связи. Однако при этом не учитывается возможность искажения информации до ее получения кодером, т.е. достоверность гарантируется лишь на одном из участков трассы доставки информации от датчика приемнику. Поэтому одним из наиболее эффективных методов обнаружения искажений на всем тракте передачи информации явпется создание условий, при которых каждое устройство трассы дс ггавки ТС от датчика к приемнику будет протестировано "в динамике ", т.е. будет проверена его адекватная реакция на сигнал «1» и «0». Разработанный в диссертации код, отображающий состояние всех датчиков назван "биимпульсный корреляционный код", т.к. при правильном приеме сообщений, состояние каждого датчика отображается двумя импульсами "01" или "10" , причем второй бит пары жестко связан с первым. При обнаружении искажений- код превращается в "1Г'( короткое замыкание) или в "00" (разрыв цепи связи с датчиками), давая возможность за счет двух "неразрешенных" комбинаций определить место и вид искажения. Чтобы избежать неоднозначности декодирования, в информационное сообщение, кроме сформированной группы биимпульсных кодов, дополнительно включают контрольную последовательность циклического кода с образующим полиномом Р(х)=х'5+х12+х5+1.
Вероятность приема ложной телесигнализации для разработанного способа комбинированного кодирования — ртс, можно представить следующим соотношением
Рте = Р<>ат + Ркс + РкО + Р<*<> > (6)
где р()ат - вероятность приема ложной ТС при вводе информации от датчиков, ркс- вероят» >сть приема ложной ТС из-за помех в канале свя-
зи, рк0 (р„ко) - вероятность приема ложной ТС в кодере (декодере).
_ 2 Р<)ат ~ Р] Римх
1стр У*опр )
где рлш - условная вероятность воздействия помехи при повторном искажении вводимого си» нала, которое противоположно воздействию при первичном искан шии; п() - число датчиков телесигнализации, /стр-длительность стробирующего сигнала, 1опр- период между смежными циклами опроса состояния датчика, рг вероятность единичного искажения кодового сигнала.
2
Рко = 2 п() рнкд рпмх , (8)
где р„к0 — вероятность неисправности кодера (декодера). С учетом идентичности структуры кодера и декодера получим: рК() = р0К1).
Ркс=Р1 Са1+а2+аз Р! Са!+а2+аз+а4 ' ^
где аг разрядность кода номера датчика ТС, а2 - разрядность кода метки времени события , а3- разрядность кода- состояния датчика, а4 -разрядность циклического кода. С учетом (6) — (9) и принимая рпмх = р/, можно вывести зыражение для определения вероятности приема ложной телесигнализации и представить его в следующем виде
Р/ С ~ Роап, + Ркс + Рк<) + Рок» ~ П() р)
1стр V *°"Р )
+ 4 По Рнкд Р1 +
"1 а/+а2+аз I ¿+<12+03+04 ' '
Подставляя в (10) среднестатистические для каналов ТС значения параметров, например ру =10"3, р„к0 =10"6; 1стр= 10~6с; ¡опр =10"2 с; «„=32, я/=5; а2=10; с3 =1; а4= 16, получим ргс~10''3, что значительно превосходит параметры известных устройств и требования
ГОСТ (Ю-7- 10"9).
При разработке подходов к кодированию для канала магистрального телеуправления использована методика, предложенная для канала магистральной ТС. Принимая во внимание, что регламентируемые ГОСТ требования к вероятности передачи ложного магистрального ТУ значительно выше, чем к магистральной ТС и составляют Ю"10-ИО"14, а требования к скорости передачи команды ТУ соответственно ниже, при разработке способов кодирования магистрального ТУ необходимо применять более сложную схему кодирования. Разработанный в диссертаци-
онной работе подход к кодированию включает сочетание позиционного и биимпульсного корреляционного кода для каждого объекта управления (ствола РРС) с общим для них циклическим кодом в канале связи. Для повышения достоверности команда магистрального ТУ передается дважды, причем при повторной передаче данные инвертируются. Опуская промежуточные расчеты, аналогичные приведенным выше для магистрального ТС, приведем конечную формульную зависимость для вероятности формирования ложного магистрального ТУ-рту
где р„р кпу~ вероят юсть появления неисправности контактных переключающих устройств (КПУ); р2 — условная вероятность того, что второе искажение оказывает обратное воздействие на код по сравнению с первым искажением; N,,p оу - количество групп объектов управления; Noy - число объектов управления в группе, р„рг - вероятность искажения кода из-за неисправности регистра. Подставляя среднестатистические значения величин в (I I), и, принимая во внимание, что в соответствии со справочными данными рпрг= рир кпу = p2 =10~б, p¡= 10~3 и с учетом того, что Nrp оу =16, N0y =8 из (11) имеем: рТу&5-\0~16, что значительно превосходит параметры известных устройств и требования ГОСТ (10 ю ч- 1014).
В четвертой главе представлены основные функциональные характеристики, а также методики и результаты экспериментальных исследований и испытаний разработанной и внедренной многофункциональной телекоммуникационной аппаратуры. Разработанные в предыдущих главах основные теоретические положения и технические решения позволили создать производственную линейку гибких многофункциональных мультиплексоров (серии IPFone-MUX, IPFone-MCL, IPFone-xDSL, IP-Fone-A34, IPFone-A155, IPFone-A622), выпускаемых серийно ЗАО НТЦ "РИССА" и поставляемых во многие регионы России и страны СНГ. Разработанная линейка мультиплексоров сертифицирована и соответствует всем установленным государственным требованиям качества (например, №№ ОС-1-СП-0372, ОС-2-СП-ОЗбб) и требованиям группы 1.1, 1.2.3 согласно ГОСТ РВ 20.39.304-98 для варианта климатического исполнения «УХЛ». Конструктивно аппаратура выполнена в виде автономного модуля с габаритными размерами 482,6 мм х 266,7мм х 220мм (при комплектации в одном крейте 19" 6U). На рис.3 представлена
Рту- 2р2нргр2 (С2Ыгр_оу +p2„r Kny(C2N,p 0y + C2N0y) + 1 J '
+
(И)
обобщенная схема предложенной многофункциональной аппаратуры, включающей модули управления и контроля (МУК), цифровых окончаний (МЦО), аналоговых окончаний (МАО), компрессии (МК), обработки сигнализации (МОС), питания (МП) и блок питания.
Рис.3. Обобщенная схема предложенной многофункциональной телекоммуникационной аппаратуры серии 1РРопе
Основные функциональные характеристики разработанной многофункциональной телекоммуникационной аппаратуры рассмотрены на примере многофункцион^ьного мультиплексора унифицированной аппаратуры каналообразования и коммутации с адаптивным конфигуриро-
ратуры каналообразовани.. и коммутации с адаптивным конфигурированием и высокой п< лехообрывоустойчивостью со встроенной системой управления для стационарных объектов (МККс), (децимальный номер РГУА 465412.030). Разработка и внедрение МККс проводились с целью реализации "Программы поэтапного перевода первичней сети связи Вооруженных Сил Российской Федерации на цифровое телекоммуникационное оборудование".
В табл. 1 представлены результаты экспериментальных испытаний основных параметров стыков канала DSO, El, ЕЗ и STM-1 многофункционального мультиплексора (МККс). Оснозные параметры стыка модуля интерфейсов Cl-И: скорость передачи 1,2; 2,4; 4,8; 9,6; 48; 256; 480 Кбит/с; амплитудное значение сигнала на приеме — не менее 0,05 В; отклонение амплитуды сигнала на передаче от номинального значения -не более ±0,15 В; затухание асимметрии входных и выходных цепей по отношению к сигнальному заземлению не менее 43 дБ .
Основные параметры стыка xDSL: скорость передачи- (2048+8) кбит/с, (4608+80 кбит/с; затухание отражения на входе/выходе в диапазоне частот 20 ...342 (769) кГц >14 дБ, 342(769)... 1720 (3862) кГц - 20 дБ; затухание асимметрии на входе/выходе) в диапазоне частот 5...342 (769) кГц >40 дБ, 34° (769)...2000 кГц- 20 дБ, номинальное нагрузочное сопротивление 1j5±1% Ом, мощность сигнала в диапазоне от 0,3 доЗ МГц - 14,5+0,5 дБм.
Основные параметры стыка каналов ТЧ: относительные уровни передачи и приепа в четырехпроводном режиме: в оконечном режиме — на входе минус 13 дБм, на выходе 4 дБм; в транзитном режиме — на входе и выходе канала 4 дБм; входное и выходное сопротивление 600 Ом; затухание отражения в полосе 0,3 - 3,4 кГц не менее 20 дБ; затухание асимметрии окончаний в полосе 0,3 - 3,4 кГц не менее 43 дБ.
Основные параметры стыка оптического интерфейса для передачи информации со скоростью 155,52 Мбит/с: рабочий диапазон длин волн-1263... 1360/1550 нм; коэффициент ошибок при уровне входного оптического сигнала минус 35 дБм < Ю"10 ; чувствительность оптического приемника <34 дБм; ширина спектра на уровне минус 20 дБ- не более 1 нм; коэффициент подавления боковой моды - не менее 30 дБ; мощность оптического сигнала на выходе —3 дБм; выходное фазовое дрожание (джиттер) на частотах 500 Гц... 1,3 МГц не более 9,645 не, на частотах 65 кГц... 1,3 МГц- не более 0,9645 не.
Таким образом, результаты экспериментальных испытаний показали, что разработанн! й многофункциональный мультиплексор МККс
печивает расширеннь ? функциональные возможности и высокие технические характеристики.
Таблица 1. Результаты экспериментальных испытаний основных параметров стыков МККс_
Параметр Значение параметра
ОБО Е1 ЕЗ 8ТМ-1
Скорость передачи, кбит/с 64± ЮОх Ю* 2048± 50 х 10"" 34368± 20 х Ю-* 155520 ±3,111
Отклонение скорости передачи, бит/с 6,4 102,4 688
Номинальное напряжение импульса, В 1 3 1 1,0 ±0,1
Пиковое напряжение в отсутствии импульса, В 0±0,1 0 ±0,3 0±0,1
Номинальная длительность импульса, не 3900 / 6240 244 14,55 3,215 (при передаче 0) 6,43 (при передаче 1)
Выходное сопротивление, Ом 120± 20% 120± 20% 75± 20%
Затухание асимметрии, дБ на входе "анала: 34, на вь оде канала. 36 (13-256 кГц) на выходе канала, не менее 34 (102 -2048 кГц)
Затухание стыковых цепей, дБ 0...3 (128 кГц) 0...6 (1024 кГц) 0...12 (17184 кГц)
Затухание отражения на входе, дБ, не менее 12 (4- 13 кГц) 18(13 - 256 кГц) 14(256-384 кГц) 12(51 - 102 кГц) 18(102- 2048 кГц) 14(2048-3072 кГц) 12 (860- 1720 кГц> 18(1720-34368 кГц) 14 (34368 -51550кГц) >15(8-240 МГц)
Помехозащищенность входной цепи, дБ 20 18 20
Размах фазового дрожания от пика до пика, ТИ, в полосе частот П..« 0,25 0,05 1,5 0,2 1.5 0,15 0,5 1
Значения частот измерительного фильтра П, Гц О, кГц Г4, кГц 20 3 20 20 18 100 100 10 800 500 65 1300
Испытания по проверке повышенной достоверности магистральных телесигнализации и телеуправления проводились на специально разработанной экспериментальной аппаратуре при нормальных условиях
эксплуатации (для соотношения сигнал/ шум, равном 8/1) и при имитации действия помех в каналах связи и цепях связи РРС с датчиками (для соотношения сигнал/шум, равном 3/1-7/1). Для проведения эксперимента была создана специализированная тестовая программа, позволяющая эмулировать- 3-1016 команд ТУ и -5-Ю10 сигналов ТС в сутки. Схема алгоритма обработки данных эксперимента представлена на рис. 4.
достоверности магистральных ТС и ТУ
Результаты экспериментальной проверки достоверности магистральных телеуправления и телесигнализации в условиях помех показали, что вероятность выполнения ложной команды управления составляет 2,5-10"' , а вероятность приема ложных ТС -3,09-10'10 .Таким образом экспериментальными исследованиями автора в условиях сильного воздействия помех подтвержден высокий уровень достоверности магистральных ТУ и ТС, вы. олненных в соответствии с теоретическими предложениями, изложенными автором в диссертационной работе, превышающий требования ГОСТ (соответственно 10"12- 10"14 и 10"7- 10"9 для соотношении гигнал/шум не менее 8/1).
В заключении приведены основные теоретические и практические результаты, полученные в ходе выполнения диссертационной работы .
В приложениях представлены документы, подтверждающие внедрение, результаты испытаний и качество научно-технической продукции, разработанной автором диссертационной работы, а также фрагмент программы управления многофункциональным телекоммуникационным устройством.
Основные результаты работы
В ходе выполнения диссертационной работы получены следующие основные результаты :
1. Предложена концепция новой мультисервисной телекоммуникационной платформы IPFone-Net, базирующейся на стандартах STM с пропускной способностью 20 Гбит/с, обеспечивающая интеграцию высоко- и низкоскоростных 1чин в рамках одного устройства, возможность быстрой коммутации аналов с различной пропускной способностью.
2. На базе платформы IPFone-Net разработана методика проектирования и функциональные схемы многофункциональных телекоммуникационных устройств каналообразования оконечного оборудования РРС с функциями мультиплексирования, коммутации, цифровой синхронизации и интеграции синхронного и асинхронного трафика.
3. Разработаны схемы полнодоступной кроссовой коммутации, контроля и управления, базирующиеся на протоколах SNMP, резервирования и защиты компонентных потоков, бит-ориентированные процедуры мультиплексирования и инкапсуляции виртуальных контейнеров при обработке потоков многофункционального устройства.
4. Разработана математическая модель каналов магистрального телеуправления (ТУ) и телесигнализации (ТС), позволяющая оценить вероятности возникновения очереди при обработке информационных по-
токов в условиях ограниченных возможностей пропускной способности магистральных каналов РРС.
5. Предложены способы снижения интенсивности информационных потоков магистральных каналов РРС на основе вероятностного подхода. Предложена математическая модель для расчета средней загрузки центров обработки информации магистральных каналов ТС и ТУ.
6. Предложены и реализованы новые подходы к кодированию и методики повышения достоверности магистральных телесигнализации и телеуправления, обеспечивающие высокий уровень достоверности, определяемый вероятностью ложного ТУ -5-10"16 и ложной ТС ~10"13, что на 2 порядка лучше параметров, допускаемых ГОСТ и обеспечиваемых известными аналогами. Экспериментальными исследованиями автора в условиях сильного воздействия помех (при соотношении сигнал/шум 3/1-8/1) подтвержден ¿ысокий уровень достигнутой достоверности магистральных ТС и ТУ.
7. На базе предложенных автором научных подходов разработана линейка выпускаемых серийно и поставляемых во многие регионы РФ (более 30) и страны СНГ гибких многофункциональных телекоммуникационных устройств (серии IPFone-MUX, IPFone-MCL, IPFone-xDSL, IPFone-A34, IPFone-A155, IPFone-A622), внедренных в том числе в цифровую систему связи Вооруженных сил РФ (децимальный номер РГУА 465412.030) во исполнение "Программы поэтапного перевода первичной сети связи Вооруженных Сил Российской Федерации на цифровое телекоммуникационное оборудование", а также в аппаратуру РРС комплекса Р430.
8. Проведены государственные линейные испытания и получены сертификаты соответствия качества (например, №№ ОС-1-СП-0372, ОС-2-СП-ОЗбб) на всю линейку разработанных на основе научных подходов, изложенных в диссертационной работе, многофункциональных телекоммуникационных устройств.
Результаты диссертации опубликованы в следующих основных работах
1. Дубовой Н.Д., Янчук Е.Е., Система ретрансляции, нормализации и усиления информационных сигналов в магистральных каналах связи// Тезисы доклада V Международной научно-технической конференции "Элек фоника и Информатика -2005", Москва, МИЭТ, 2005. Ч.2.-С.72.
2. Панасенко П.В., Янчук Е.Е. Цифровая синхронизация работы оборудования радиорелейных станций // Оборонный комплекс- научно-
техническому прогре» zy России: Межотраслевой научно - технический журнал/ВИМИ.-М., 2006, №4.-С.69-74.
3. Портнов M.J1., Портнов Е.М., Янчук Е.Е., Отечественные телекомплексы: новые подходы и возможности// Мир связи connect. -М., 1999, №6.-С. 118-120.
4. Абрамов И.Я., Янчук Е.Е., Построение мультисервисных сетей на базе новой технологии "IPFone-Net™"//BeK качества, №4, 2001.
5. Патент на изобретение №2236706 "Способ формирования информационных посылок в системах телеуправления и телесигнализации". Приоритет от 08.01.2003./ Баранов A.A., Баран В.А., Сыроватко А.Б., Янчук Е.Е., Сахно H.H.
6. Янчук Е.Е., Высокотехнологичное оборудование автоматизации процессов контроля, передачи данных и управления процессами и производствами// научно-технический журнал " Естественные и технические науки " М.: Изд-во ООО "Компания Спутник+".- 2005, №6 (20).-С. 164.
7. Янчук Е.Е. Автоматизированный многофункциональный операторский сервисный Контакт-центр на базе АМКЦ "РИССА'7/ научно-технический журнал " Естественные и технические науки М.:Изд-во "Компания Спутник+ , 2006 ,№1 (21).-С.187-188.
8. Янчук Е.Е. Радиооборудование приема-передачи даннь:х "Рис-са-ЦС/В'7/ научно-технический журнал " Естественные и технические науки ". М.:Изд-во "Компания Спутник+", 2006, №4 (24).-С.197.
9. Янчук Е.Е. Цифровая синхронизация в радиорелейных линиях связи с технологией SDHZ/Оборонная техника, 2006.-№9.-С.36-40.
10. Янчук Е.Е., Автоматические функциональные устройства мультисервисных систем// научно-технический журнал " Техника и технология". М.: Изд-во "Компания Спутник+" , 200и, №2 (14).-С.20-21.
11. Янчук Е.Е. Повышение достоверности телеуправления в радиорелейных линиях связи // Оборонная техника, 2006.-№9.- С.33-36.
12. Янчук Е.Е., Системы широкополосного радиодоступа // научно-технический журнал " Естественные и технические науки ". М.:Изд-во "Компания Спутник+", 2006, №1 (21).-С.191.
13. Патент на изобретение №2241255 "Обучающе - игровая система с компьютерным управлением". Приоритет от 11.04.2002. Абрамов И.Я., Свистов А.Е., Топехин А.Г., Янчук Е.Е.
14. Янчук Е.Е. Многофункциональное устройство IPFone-MCL для мультиплексирования каналообразования и коммутации в системах радиосвязи// научно-технический журнал " Естественные и технические
науки". М.:Изд-вэ "Компания Спутник+", 2006, №4 (24).-С.196.
15. Янчук Е.Е. Синхронизация информационных сигналов в радиорелейных линиях связи// Микроэлектроника и информатика-2006: Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция: Тез. докл. -М.: МИЭТ, 2006.
16. Свидетельство на полезную модель №24945 "Система с компьютерным управление! , по крайней мере, с одним подвижным объектом (варианты)". Приоритет от 11.04.2002/ Абрамов И.Я., Свистов А.Е., То-пехин А.Г., Янчук Е.Е.
17. Янчук Е.Е., Аппаратура мобильной корпоративной мультисер-висной радиосвязи. // научно-технический журнал " Актуальные проблемы современной науки". М.: Изд-во "Компания Спутник+", 2006, №2(29).- С. 146-147.
18. Янчук Е.Е. Интегрированные устройства цифрового сопряжения мультиплексирования и каналообразования для радиорелейных линий связи//Известия ВУЗов. Электроника, 2006.-№6.
19. Свидетельство на полезную модзль №24798 "Звуковая обучающе-игровая система с компьютерным управлением (варианты)". Приоритет от 11.04.2002/ Абрамов И.Я., Свистов А.Е., Топехин А.Г., Янчук Е.Е.
20. Янчук Е.Е. Анализ информационных потоков каналов телеуправления и телесигнализации радиорелейных линий свя-ии//Оборонная техника, 2006.-№9.-С.29-32.
21. Янчук Е.Е. Анализ возможности повышения достоверности телесигнализации в радиорелейных линиях связи// Известия ВУЗов. Электроника, 2007.-№1 (принята к печати).
22. Янчук Е.Е. Концепция построения многофункциональной платформы для систем радиодоступа// научно-технический журнал " Естественные ч технические науки ". М.:Изд-во "Компания Спутник+", 2006, №4 (24).-С. 195.
23. Панасенко П.В., Янчук Е.Е. Математическая модель каналов телеуправления и телесигнализации систем обслуживания радиорелейных станций// Оборонный комплекс- научно-техническому прогрессу России: Межотраслевой научно - технический журнал/ВИМИ.-М., 2006.- №4.-С.74-77.
24. Дубовой Н.Д., Янчук Е.Е., Межмодульный внутренний интерфейс для систем управления энергетическими сетями// Тезисы доклада V Международной научно-технической конференции "Электроника и Информатика-2005", Москва, МИЭТ, 2005., Ч.2.-С.30.
Подписано в печать:
№ _• Тираж экз. Ум.-изд.л. .
Формат 60x84 1/16. Отпечатано в типофафии МИЭТ. 124498, Москва, Зеленоград, проезд 4806, д.5, МИЭТ.
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Янчук, Евгений Евгеньевич
Введение.
Глава 1. Состояние проблемы и задачи диссертационной работы.
1.1 Принципы построения и структуры телекоммуникационных систем и сетей связи.
1.2 Классификация телекоммуникационных систем и сетей связи.
1.3 Принципы построения и функциональные возможности сетей радиосвязи.
1.4 Основные технологии передачи информации в цифровых телекоммуникационных системах и сетях связи.
1.5 Обзор состояния производства оборудования телекоммуникационных систем.
1.6 Разработка требований к многофункциональным телекоммуникационным устройствам каналообразования оконечного оборудования РРС. Постановка задачи диссертационных исследований.
Выводы по главе 1.
Глава 2. Исследование и разработка многофункциональных телекоммуникационных устройств каналообразования для оконечного оборудования радиорелейных станций.
2.1 Разработка мультисервисной технологии IPFone-Net на основе высокоскоростной системной шины.
2.2 Обобщенная схема многофункциональных телекоммуникационных устройств каналообразования.
2.3 Организация сети при использовании многофункционального устройства.
2.3.1 Особенности работы устройства при организации сети с плезио-хронной цифровой иерархией (PDH).
2.3.2 Разработка процедур инкапсуляции и мультиплексирования для сетей с синхронной цифровой иерархией (SDH) с использованием моду-пей высокоскоростных потоков в разработанных устройствах.
2.4 Синхронизация работы многофункционального устройства в системах и сетях связи с технологиями PDH/SDH.
2.5 Особенности и основные параметры кроссовой коммутации многофункционального устройства.
2.6 Управление и контроль мультисервисными сетями, сформированными многофункциональными телекоммуникационными устройствами.
2.7 Резервирование и защита компонентных потоков систем связи, построенных на основе многофункциональных телекоммуникационных устройств.
Выводы по главе 2.
Глава 3. Методы повышения достоверности и эффективности информационных обменов каналов магистральной телесигнализации и телеуправления радиорелейных станций.
3.1. Математическая модель каналов магистрального телеуправления и телесигнализации радиорелейных станций.
3.2. Вероятностный анализ и разработка способов снижения интенсивности информационных потоков магистральной телесигнализации и телеуправления.
3.3 Исследование и разработка методики расчета и способов повышения достоверности магистральной телесигнализации.
3.4 Разработка методики и анализ возможности повышения достоверности магистршьного телеуправления.
Выводы по главе 3.
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований и испытаний многофункциональных телекоммуникационных устройств каналообразова-ния оконечного оборудования РРС.
4.1. Структура, функциональные возможности и основные технические параметры разработанной многофункциональной телекоммуникационной аппаратуры каналообразования и коммутации.
4.2 Методики проверки и результаты испытаний на соответствие функциональным требованиям многофункциональной телекоммуникационной аппаратуры каналообразования.
4.3 Разработка методики и экспериментальной аппаратуры проверки достоверности магистральных телесигнализации и телеуправления.
4.4 Результаты экспериментальной проверки достоверности магистрального телеуправления.
4.5 Результаты экспериментальной проверки достоверности магистральной телесигнализации.
Выводы по главе 4.
Введение 2006 год, диссертация по радиотехнике и связи, Янчук, Евгений Евгеньевич
Развитие систем, сетей и устройств телекоммуникаций является одной из важнейших задач мирового сообщества на данном этапе, что обусловлено огромным значением, которые они имеют сегодня во всех сферах человеческой деятельности. Современные телекоммуникационные технологии базируются на совокупности научных, технических и технологических достижений во многих областях, от микроэлектроники и схемотехники до теории связи, вы-числительн ж техники и современных методов организации производства .
Выдающийся вклад в развитие теории построения систем передачи информации, способов адаптивного управления в системах и сетях связи, методов повышения достоверности и скорости передачи данных внесли К. Шеннон [1,2], Г. Найквист [3], В.А. Котельников [4], Я. 3. Цыпкин [5], А.А. Харкевич [6,7], В. И. Сифоров [8], Э. Л. Блох [9], Ю.Б. Зубарев [10], Ю.В. Гуляев [11], Н.А. Кузнецов [12-14] и многие другие ученые. Основы теории преобразования сигналов из аналоговой в цифровую форму для коммутации и передачи информации, газванной импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ), разработаны видными зарубежными учеными А.Х. Риверсом, Д.Р. Пирсом, Б.М. Оливером. Известно большое число исследований, посвященных вопросам кодирования и помехозащищенности информации, например, работы Д.Т. Брауна [15], Р.В. Хэмминга, Г.А. Шастовой [16], Э.Н. Гильберта [17], Л.Д. Грэя [18]. Значительный вклад в развитие теории массового обслуживания и теории вероятности, широко использующиеся в настоящее Еремя при проектировании сетей передачи информации, внесли А.К. Эрланг и А.Я. Хинчин [19].
В настоящее время вопросами разработки перспективных телекоммуникационных счстем и устройств для многих отраслей занимаются известные в стране предприятия, ФГУП МНИРТИ, ЦНИИС, ЛОНИИР, НИИСУ, НИИ "Рубин", ФГУП ГСПИ РТВ, ЗАО НПО "ЭЛАК", НПО "Каскад", МНИИРС, ОАО "ОТИК", МНИТИ , ФГУП "ВННИС ", которые специализируется на разработке и создании систем и оборудования радиорелейной, тропосферной, спутниковой связи и специальных систем передачи. Проводят теоретические и эксперимента! ьные исследования в области техники обмена информацией по радиоканалам, разработки, изготовление и испытание систем, комплексов, аппаратуры радиосвязи гражданского назначения, а так же средства связи, управления и радиоэлектронной борьбы для Вооруженных Сил РФ.
Широко известны в России и за рубежом радиорелейное оборудование серии "Поток", семейство радиорелейных станций PDH-SDH серии "Лавина". Разработка и создание телекоммуникационных сетей, средств связи и автоматизированных систем управления связью (АСУС) проводятся Государственным унитарным предприятием научно-исследовательским институтом "Рубин" (ГУП ЛИИ "Рубин").
Проблемами спутниковой связи с применением современных технологий: передачи больших потоков информации, телевидения, видеоконференц-связи занимаются ведущие ученые НИИ Радио.
Универсальная модульно-наращиваемая высокопроизводительная платформа для построения телекоммуникационного оборудования DigiCore разработана в Санкт- Петербургском государственном университете телекоммуникаций им. проф. М. А. Бонч-Бруевича.
Вопросами построения сложных агрегатированных каналов связи и цифровых телекоммуникационных сетей, специализированных распределенных микропроцессорных вычислительных систем управления, проблемами развития теории сложных информационных телекоммуникационных систем, созданием цифровых сетей с интеграцией служб (ЦСИС) долгое время успешно занимаются ведущие ученые Института проблем передачи информации (ИППИ) РАН [21,22], Московского технического университета связи и информатики (МТУСИ) [23-25], Московского государственного технического университета (МГТУ) им. Н.Э. Баумана [26-27], Рязанского государственного радиотехнического ун шерситета [20], Московского государственного института электронной техники (МИЭТ) [28-31,88,97], Тульского государственного университета, 16 ЦНИИ Министерства обороны Российской Федерации, московского авиационного лнститута и многих других.
Бурное развитие цифровых технологий за последние несколько лет привело к созданию большого количества оборудования, позволяющего работать по всем протоколам и на различных скоростях, выполнять практически любые запросы пользователей. В настоящее время на отечественном телекоммуникационном рынке представлена целая гамма телекоммуникационных устройств, позЕОляющая решать задачи передачи информации по различного рода каналам связи и ориентированная на различные технологии передачи информации- PDH, SDH, ATM, SONET, CWDM, DWDM и др. Наиболее известными производителями телекоммуникационного оборудования в настоящее время являются следующие отечественные предприятия: "Борисоглебские системы связи', "Центрсвязьинформ", "Ит экс-Связь", "Технодалс", НТЦ "Натеке", КБ "Кроникс", "Зелакс", "Кедах. Электронике. Инжиниринг" [90, 136], НПО "Радиан", НТЦ "СИМОС","СУПЕРТЕЛ", НПФ "Микран". Широко на российском рынке представлены и ведущие мировые производители: RAD Data Communications, Zixel, Cisco Systems, Lucent Technologies и многие другие.
Среди технических средств, применяемых при построении телекоммуникационных сетей, радиорелейные станции (РРС) занимают особое место. Довольно час.о их применение остается единственной возможностью, обеспечивающей передачу трафика там, где прокладка кабеля невозможна или нецелесообразна по экономическим соображениям. В зависимости от конкретной ситуации, РРС могут применяться для решения задач «последней мили»: как отдельное самодостаточное звено при наличии в составе оборудования РРС функционально законченных абонентских окончаний; в сочетании с оконечным мультиплексорным оборудованием или оборудованием АТС; в сочетании с другими средствами абонентского радиодоступа.
На сегодняшний день рынок радиорелейного оборудования динамично развивается, о чем свидетельствует увеличивающийся спрос на РРС. Этому способствуют такие факторы, как необходимость обеспечения связью месторождений находящейся на подъеме нефтегазовой отрасли, возросшая потребность населения к получению интегрированного доступа к голосовой связи и Интернет, предоставление универсальной услуги связи в новых жилых массивах.
Однако до сих пор, производителями телекоммуникационной аппаратуры для оконеч' ого оборудования РРС мультисервисных сетей не было предложено единой по идеологии и удобной в эксплуатации платформы, на базе которой возможна реализация разнородных многофункциональных задач в одной сети. Основными направлениями в этой сфере были разработки конечных блоков оборудования, выполняющих определенный набор функций и нацеленных на решение каких-то определенных задач.
Современные тенденции развития связи, интеграция задач, услуг операторов связи и тенденция снижения стоимости их услуг требует все больших усилий. В настоящее время телекоммуникационная сеть связи строится из сле-1ующих основных функциональных модулей: мультиплексоров, коммутаторов, концентраторов, регенераторов и т.д., причем зачастую от разных производителей. Такого рода ситуация приводит к целому ряду проблем, главными из которых являются: увеличение совокупной сложности и стоимости разработки и эксплуатации телекоммуникационной сети, производства и обслуживания систем; различные протоколы передачи информации и возникающие при этом коллизии в передаче трафика , аппаратная и программная избыточность, повышение собственного энергопотребления и ряд других.
Решением эгой серьезной проблемы является создание многофункционального телекоммуникационного устройства каналообразования для оконечного оборудования РРС, соединившего в рамках единой унифицированной платформы средства сопряжения, мультиплексирования и каналообразования, объединяющей все существующие типы интерфейсов, задач кроссовой коммутации, управления и обработки сигнализации. При попытке создать такого рода многофункциональное устройство, применяя классические решения, возникает ряд трудноразрешимых проблем, таких как: вопрос синхронизации различных интерфейсов с различными скоростями передачи данных; проблема синхронизации на системной шине ввиду того, что при установке в одном крейте как высокоскоростных, так и низкоскоростных плат время распространения сигналов вдоль системной шины может вносить искажения в сигнал синхронизации; проблема кроссовой коммутации не только на уровне трибу-тарных потоков и потоков Е1, но и на уровне канальных интервалов и даже битов канальных интервалов; проблема интеграции как синхронного, так и асинхронного трафика в рамках единого устройства.
Кроме того, в научно-технической литературе практически не освещается проблема измерения и повышения достоверности магистральной телесигнализации (ТС) и телеуправления (ТУ), которая во многом определяет качество передачи информации по радиорелейным линиям связи (PPJI). При этом уровень достоверности, определяемый по вероятности передачи ложного сигнала
9 "12
ТУ, согласно ГОСТ составляет 10 - 10 . Однако при резко возросших в последнее время объемах информации, пропорционально возрастает и число отказов, увеличивается вероятность появления ложных сигналов и команд управления, что негативно отражается на эффективности функционирования сетей передачи информации. Все это требует разработки новых способов повышения достоверности магистральных ТС и ТУ, а также интеграции этих функций в состав разрабатываемого многофункционального устройства.
В настоящее время ведущими зарубежными и российскими производителями ведутся интенсивные работы по созданию такого рода многофункциональных телекоммуникационных устройств. Однако, несмотря на достигнутые положительные результаты, в полной мере реализовать такие устройства пока не удалось. В' е это требует разработки новых структур многофункциональных устройств, способов каналообразования, цифровой синхронизации, кроссовой коммутации, защиты компонентных потоков в телекоммуникационных системах и сетях связи, методов кодирования сигналов в магистральных каналах
PPJ1, способов повышения достоверности магистральных ТС и ТУ. Решение указанных задач позволит обеспечить гибкий режим передачи информации, обеспечить работу коммутационного оборудования различного типа в рамках мультисервисной сети, интегрировать как синхронный, так и асинхронный трафик в рамках единого многофункционального устройства, обеспечив при этом высокие динамические характеристики - достоверность и быстродействие, тем самым значительно повысив эффективность функционирования ТКС.
Поэтому представляются актуальными исследования, направленные на разработку многофункциональных телекоммуникационных устройств канало-образования для оконечного оборудования РРС и способов повышения достоверности магистральных телесигнализации и телеуправления, определяющиеся необходимостью создания гибкой многофункциональной аппаратуры, обеспечивающей повышенное качество, быстродействие и достоверность передачи телекоммуникационного трафика, сочетающей средства сопряжения, мультиплексирования и каналообразования, объединяющей все существующие типы интерфейсов, задач кроссовой коммутации, управления и обработки сигнализации.
Цель работы - создание многофункциональных телекоммуникационных устройств каналообразования для оконечного оборудования РРС с функциями сопряжени , мультиплексирования, кроссовой коммутации, управления и обработки сигнализации. Указанная цель достигается путем разработки новых структур многофункциональных устройств, способов каналообразования, цифровой синхронизации, кроссовой коммутации, защиты компонентных потоков в телекоммуникационных системах и сетях связи, методов кодирования сигналов и способов повышения достоверности магистральных ТС и ТУ.
Задачи исследований. Для достижения целей диссертационной работы необходимо решение следующих научных задач:
-разработка концепции новой мультисервисной телекоммуникационной платформы IPFone-Net, обеспечивающей интеграцию высоко- и низкоскоростных шин в рамках одного многофункционального устройства;
-разработка методики проектирования многофункционального устройства с функциями мультиплексирования, коммутации и каналообразования на базе платформы IPFone-Net;
-создание процедур мультиплексирования и инкапсуляции виртуальных контейнеров при обработке информационных потоков многофункционального устройства;
-создание новых подходов к кодированию информационных сигналов и команд управления с целью повышения достоверности передачи информации по магистральным каналам;
- создание способов снижения интенсивности информационных потоков магистральных каналов на основе вероятностного подхода;
-разработка методики и математического аппарата для расчета интенсивности инфора ационных потоков и вычислительной загрузки центров обработки информации;
- разработка алгоритма управления переключением стволов РРС;
-экспериментальная проверка разработанных научных положений, технических разработок и методов.
Методы исследования. Основные задачи решены на основе: теории интегральных и дифференциальных уравнений, теории вероятности, теории массового обслуживания, теории очередей, теории передачи информации, теории связи.
Научная новизна. В диссертации содержится совокупность технических решений, обеспечивших разработку многофункциональных телекоммуникационных устройств каналообразования (МТУК) для оконечного оборудования РРС, имеющей существенное значение для повышения быстродействия и качества передачи телекоммуникационного трафика, надежности функционирования РРС и РРЛ, повышения достоверности магистральной телесигнализации и телеуправления. При проведении исследований в рамках данной диссертационной работы получены новые научные результаты: -предложена концепция новой мультисервисной телекоммуникационной платформы IPFone-Net, обеспечивающая интеграцию высоко- и низкоскоростных шин в рамках одного устройства, возможность быстрой коммутации каналов с различной пропускной способностью,
- на базе платформы IPFone-Net предложена методика проектирования и схемы многофункциональных телекоммуникационных устройств с функциями мульти-плексирова шя, коммутации, каналообразования и цифровой синхронизации; -разработаны байт-ориентированные процедуры мультиплексирования и инкапсуляции виртуальных контейнеров при обработке высокоскоростных и низкоскоростных потоков многофункционального устройства; -разработана математическая модель, позволяющая оценить вероятности возникновения очереди при обработке информационных потоков каналов магистральных телесигнализации и телеуправления;
-предложены методики вычисления загрузки центра обработки информации системы управления РРС и способы снижения интенсивности информационных потоков магистральных ТС и ТУ на основе вероятностного подхода;
- предложен и реализован подход к кодированию магистральной телесигнализации, сочетающий биимпульсный корреляционный и циклический коды, позволяющий без заметного увеличения сложности эффективно контролировать исправность датчиков ТС и снизить вероятность приема ложной ТС на 2 порядка ;
- предложены и реализованы подход к кодированию магистрального телеуправления, сочетающий позиционный и циклический коды, а также алгоритм управления переключением стволов РРС, обеспечивающие снижение вероятности формирования ложного ТУ на 2 порядка
-разработаны экспериментальные методики испытаний, алгоритмы проверки функциональных характеристик многофункциональных телекоммуникационных устройств и оценки достоверности магистральных ТС и ТУ.
Практическая* значимость работы. На основе полученных результатов создана линейка выпускаемых серийно и поставляемых во многие регионы РФ и страны СНГ гибких программно-реконфигурируемых многофункциональных телекоммуникационных устройств каналообразования (серии IPFone-MUX, IPFone-MCL, IPFone-xDSL, lPFone-A34, IPFone-A155, IPFone-A622) для оконечного оборудования РРС (Карта внедрения результатов диссертационной работы в регионах Российской Федерации и фрагмент программного обеспечения многофункционального устройства представлены в приложениях П1.1 и П2). Наибольшее применение они нашли в цифровой первичной сети связи объединенной автоматизированной цифровой системы связи Вооруженных сил РФ, включая цифровые каналы и тракты Единой сети электросвязи Российской Федерации. Разработанные технические решения делают возможным их применение для организации ведомственных, сельских, городских, внутризоновых и магистральных цифровых сетей связи; для модернизация аналоговых линий связи (замена К-12/24, П-304, СИГ-1(КРР), КАМА и т.п., в том числе полнофункциональная замена оборудования К-60); в качестве мобильной комплексной аппаратной радиосвязи в интересах МЧС РФ; для организации цифровых магистральных и зоновых линий связи; для работы по цифровым канал; ч радиорелейных, тропосферных и спутниковых станций (совместная эксплуатация); для работы с АТСК(Э), АТСДШ и квазиэлектронными АТС; для организации 4-х проводных транзитов; для модернизации аналоговых линий связи (замена К-60), используя существующие линейно-кабельные сооружения [32-35].
Экспериментальными исследованиями автора установлено, что в условиях сильного воздействия помех (при соотношении сигнал/шум 3/1-8/1) вероятность вывода ложной команды телеуправления составляет ЧО'15 и приема ложной телесигнализации - 10"10 ( при требованиях ГОСТ соответственно 10' |2-10"14 и 10'7-10"9 при соотношении сигнал/шум не менее 8/1); в нормальных условиях (при соотношении сигнал/шум 8/1) вероятность выполнения ложной команды ТУ равна 1,6-10'16, а вероятность приема ложной ТС - 9-1 О*12, что на 2 порядка лучше требований ГОСТ и обеспечиваемых известными аналогами, все расчеты проиллюстрированы примерами, которые доказывают преимущества излож! нных в диссертации положений.
Достоверность определяется корректным применением теории телекоммуникационных систем, логического синтеза схемотехнических структур и алгоритмов, подтвержденных результатами приемо-сдаточных, периодических, сертификационных испытаний и результатами многолетней эксплуатации разработанных устройств в соответствии с действующими рекомендациями, стандартами и ГОСТами. Теоретические предложения и расчеты автора в соответствии с впервые выведенными соотношениями по повышению достоверности магистральной телесигнализации и телеуправления характеризуются высокой степенью сходимости с результатами измерений при испытаниях.
Личный вклад автора. Все основные результаты получены автором лично. Главными из них являются:
-разработка концепции новой мультисервисной телекоммуникационной платформы IPFone-Net;
-создание методик проектирования многофункциональных телекоммуникационных устройств с функциями мультиплексирования, коммутации и каналообразования на базе IPFone-Net;
-разработка процедур мультиплексирования и инкапсуляции виртуальных контейнеров, схем резервирования и защиты компонентных потоков многофункциональных телекоммуникационных устройств;
-создание новых подходов к кодированию информационных сигналов в магистральных каналах телесигнализации и телеуправления, обеспечивающих повышенную достоверность информации;
-разработка вероятностной математической модели магистральных каналов телеуправления и телесигнализации в стационарных и аварийных условиях работы РРС;
-разработка методики вычислений и способов снижения интенсивности информационных потоков и загрузки центров обработки информации систем управления РРС;
-создание экспериментальных методик испытаний и алгоритмов проверки функциональных характеристик многофункциональных телекоммуникационных устройств;
-автор диссертации принимал активное участие в разработке принципиальных электрических схем, конструкторской документации, требований и методик испытаний и проведении пуско-наладочных работ в местах эксплуатации разработанной многофункциональной телекоммуникационной аппаратуры.
Внедрение результатов работы.
Результаты теоретических исследований, проведенных в ходе выполнения диссертаци шной работы, внедрены в следующие объекты и процессы: -в мультиплексор унифицированной аппаратуры каналообразования кроссовой коммутации и передачи по линиям связи для стационарных объектов (децимальный номер РГУА 465000.001), выпускаемых серийно ЗАО НТЦ "РИС-СА" (децимальный номер РГУА 465412.030). Внедрение выполнялось в соответствии с "Программой поэтапного перевода первичной сети связи Вооруженных Сил Российской Федерации на цифровое телекоммуникационное оборудование", в рамках которой создается цифровая первичная сеть связи объединенной автоматизированной цифровой системы связи ВС РФ на основе комплексного применения цифрового телекоммуникационного оборудования общего пользования межвидового и межведомственного применения, включая цифровые каналы и тракты Единой сети электросвязи Российской Федерации, -в многофункциональный мультиплексор уровня СЦИ-1 унифицированной аппаратуры каналообразования и коммутации» при использовании в составе радиорелейной станции комплекса Р430.
Промышленные испытания многофункционального мультиплексора, проведенные филиалом ОАО "Южная телекоммуникационная компания "Кубаньэлектросвязь" (протокол №1 от 01.10.2004 -20.10.2004) показали, что многофункциональный мультиплексор достаточно адаптирован к условиям реальной эксплуатации и обеспечивает требуемые технические характеристики при работе на местных, внутризоновых и магистральных линиях связи (акты внедрений и протокол испытаний представлены в приложениях П1.2, П1.3).
Получены сертификаты соответствия системы сертификации в области связи, удостоверяющие, что разработанные многофункциональные мультиплексоры семейства IPFone соответствуют: установленным требованиям РД 45.059-99 "Аппаратура и системы передачи синхронной цифровой иерархии. Технические требования. Редакция 2-99." (Регистрационный номер ОС-1-СП-0372, срок действия 13.07.2006-13.07.2009); установленным требованиям "Технические требования на аппаратуру линейного тракта ЦСП для магистральной и внутризоновых сетей связи, работающих по симметричному кабелю", утвержденных Минсвязи России 06.07.1994 (Регистрационный номер ОС-2-СП-ОЗбб, срок действия 10.07.2006-10.07.2009). Сертификаты соответствия разработок автора диссертации установленным государственным требованиям пре {ставлены в приложении П1.4.
Диссертационная работа проводилась с целью достижения результатов, соответствующих " Приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники Российской Федерации " и решению проблем " Критических технологий Российской Федерации ".
На защиту выносятся :
-концепция новой мультисервисной телекоммуникационной платформы IP-Fone-Net;
-методика проектирования и функциональные схемы многофункциональных телекоммуникационных устройств для оконечного оборудования РРС ;
- обобщенные схемы цифровой синхронизации, полнодоступной кроссовой коммутации, резервирования и защиты компонентных потоков многофункциональных телекоммуникационных устройств;
-схемы контроля и управления телекоммуникационной сетью , базирующиеся на протоколах SNMP;
-байт-ориентированные процедуры мультиплексирования и инкапсуляции виртуальных контейнеров при обработке высокоскоростных и низкоскоростных потоков устройства;
-вероятностная математическая модель каналов управления и контроля в стационарных и аварийных условиях работы;
-методики вычислений и способы снижения интенсивности информационных потоков и загрузки центров обработки информации систем управления РРС;
-новые п >дходы к кодированию и математический аппарат для расчета достоверности сигналов магистральных телеуправления и телесигнализации; - алгоритм управления переключением стволов РРС;
-результаты экспериментальных исследований функциональных характеристик, разработки, сертификации и внедрения многофункциональных устройств, а также подтверждение повышенной достоверности магистральных телесигнализации и телеуправления.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были доложены на 5-й Международной научно-технической конфе-ренциия "Электроника и Информатика-XXI век" (г. Москва, Зеленоград, МИЭТ, 2005 год) и 12-й Всероссийской межвузовской научно- технической конференции "Микроэлектроника и информатика-2005" (г. Москва, Зеленоград, МИЭТ, 2005 год). Разработанная на основе теоретических положений диссертационной работы телекоммуникационная аппаратура была отмечена многочисленными дипломами престижных Международных и Всероссийских выставок и форумов, в том числе: 2-ой специализированной выставки Робототехника (Москва, 2004 г.), "Ведомственные и корпоративные сети связи 2004" (Москва, 2004 г.), "Электрические сети России 04" (Москва, 2004 г.), "Информатика и связь-04" (Москва, 2004 г.), "Ведомственные и корпоративные сети связи 2003" (Москва, 2003 г.), "СВЯЗЬ-ЭКСПОКОММ 2003" (Москва, 2003 г.), Промышленно-энергетической выставки "ТЭК-ХАЙТЭК-2003" (Москва, 2003 г.), "Ведомственные и корпоративные сети связи 2002" (Москва, 2002 г.), "Уралэнерго -2001" (Уфа, 2001 г.), "Российский Hi-End-2001" (Москва, 2001 г.), Между1 ародной специализированной выставки почтового оборудования и услуг "ПОЧТА, ТЕЛЕГРАФ, ТЕЛЕФОН-2001" (Москва, 2001 г.), "ШКОЛА -2001" (Москва, 2001), "Энергосвязь-2001" (Москва, 2001 г.).
Решением Оргкомитета Международного форума "Потенциал нации" за создание и внедрение указанной аппаратуры автор диссертации в 2006 г. награжден почетным знаком "Инженерная слава России 1-й степени" (приложение П1.5).
Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 33 работах, в том числе 7 статей в ведущих научных журналах и изданиях, выпускаемых в Российской Федерации и утвержденных ВАК РФ для изложения основных научных результатов диссертации на соискание ученых степеней доктора наук.
Без соавторов опубликовано 23 работы. Автором получены 2 патента на изобретения и 2 свидетельства на полезную модель.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа содержит 153 страницы основного текста, 46 страниц с рисунками и таблицами, список литературы из 136 наименований и приложения на 33 страницах.
Заключение диссертация на тему "Создание многофункциональных телекоммуникационных устройств каналообразования для оконечного оборудования радиорелейных станций и способов повышения достоверности магистральной телесигнализации и телеуправления"
Выводы по главе 4
1. На базе новой телекоммуникационной платформы IPFone-Net разработана линейка выпускаемых серийно и поставляемых во многие регионы РФ и страны СНГ гибких многофункциональных мультиплексоров (серии IPFone-MUX, IPFone-MCL, IPFone-xDSL, IPFone-A34, IPFone-A155, IPFone-A622), впервые интегрирующих функции каналообразования, кроссовой коммутации, цифрового сопряжения, обработки сигнализации и обеспечивающих быструю коммутацию каналов с различной пропускной способностью (карта и акты внедрения пре ставлены в приложениях П1.1 и П1.2).
2. Показаны структура, функциональные возможности и основные технические параметры разработанного мультиплексора унифицированной аппаратуры каналообразования и коммутации с адаптивным программным реконфигу-рированием и высокой помехообрывоустойчивостью со встроенной системой управления дгя стационарных объектов (МККс, децимальный номер РГУА 465412.030) цифровой системы связи Вооруженных сил РФ.
3. Результаты испытаний на соответствие функциональных требований показали, что аппаратура разработанного многофункционального мультиплексора МККс соответствует требованиям МСЭ-Т и ГОСТ и обеспечивает высокие функциональные характеристики.
4. Разработаны методики и экспериментальная аппаратура для проверки достоверности магистральных телесигнализации и телеуправления.
5. Результаты экспериментальных исследований показали, что в условиях сильного воздействия помех (при соотношении сигнал/шум 3/1-7/1) вероятность вывода ложной команды телеуправления составляет ~10'15 и приема ложных дискретных сигналов ~ Ю"10 ( при требованиях ГОСТ соответственно 10" - 10" и 10"7- 10"9 для соотношении сигнал/шум не менее 8/1).
6. Экспериментально установлено, что вероятность выполнения ложной команды телеуправления в нормальных условиях, составляет порядка 1,6Т0"16, а
1 ^ вероятность приема ложной телесигнализации- 9Т0"", что как минимум на 2 порядка лучше требований ГОСТ и обеспечиваемых известными аналогами.
Заключение
В ходе выполнения диссертационной работы получены следующие основные результаты :
1. Предложена концепция новой мультисервисной телекоммуникационной платформы IPFone-Net, базирующейся на стандартах STM с пропускной способностью 20 Гбит/с, обеспечивающая интеграцию высоко- и низкоскоростных шин в рамках одного устройства, возможность быстрой коммутации каналов с различной пропускной способностью.
2. На базе платформы IPFone-Net разработана методика проектирования и функциональные схемы многофункциональных телекоммуникационных устройств каналообразования оконечного оборудования РРС с функциями мультиплексирования, коммутации, цифровой синхронизации и интеграции синхронного и асинхронного трафика.
3. Разработаны схемы полнодоступной кроссовой коммутации, контроля и управления, базирующиеся на протоколах SNMP, резервирования и защиты компонентных потоков, байт-ориентированные процедуры мультиплексирования и инкапсуляции виртуальных контейнеров при обработке потоков мно-гофункционалиного устройства.
4. Разработана математическая модель каналов магистрального телеуправления (ТУ) и телесигнализации (ТС), позволяющая оценить вероятности возникновения очереди при обработке информационных потоков в условиях ограниченных возможностей пропускной способности магистральных каналов РРС.
5. Преложены способы снижения интенсивности информационных потоков магистральных каналов РРС на основе вероятностного подхода. Предложена математическая модель для расчета средней загрузки центров обработки информации г агистральных каналов ТС и ТУ.
6. Предложены и реализованы новые подходы к кодированию и методики повышения достоверности магистральных телесигнализации и телеуправления, обеспечивающие высокий уровень достоверности, определяемый вероятностью ложного ТУ ~5-10'lc и ложной ТС ~10"13, что на 2 порядка лучше параметров, допускаемых ГОСТ и обеспечиваемых известными аналогами. Экспериментальными исследованиями автора в условиях сильного воздействия помех (при соотношении сигнал/шум 3/1-8/1) подтвержден высокий уровень достигнутой достоверности магистральных ТС и ТУ.
7. На базе предложенных автором научных подходов разработана линейка выпускаемых серийно и поставляемых во многие регионы РФ и страны СНГ гибких многофункциональных мультиплексоров (серии IPFone-MUX, IPFone-MCL, IPFone-xDSL, IPFone-A34, IPFone-A155, IPFone-A622), внедренных в том числе в цифровую систему связи Вооруженных сил РФ (децимальный номер РГУА 465412.030) в соответствии с целью "Программы поэтапного перевода первичной сети связи Вооруженных Сил Российской Федерации на цифровое телекоммуникационное оборудование", а также в аппаратуру РРС комплекса Р430 (карта и акты внедрения представлены в приложениях П1.1 и П1.2).
8. Проведены государственные линейные испытания и получены сертификаты соответствия качества (например, №№ ОС-1-СП-0372, ОС-2-СП-ОЗбб) на всю линейку разработанных на основе научных подходов, изложенных в диссертационной работе, многофункциональных мультиплексоров (протокол линейных испытаний и сертификаты соответствия представлены в приложениях П1.3 и П1.4).
Библиография Янчук, Евгений Евгеньевич, диссертация по теме Системы, сети и устройства телекоммуникаций
1. Shanon С.Е., Weaver W. Matematical theory of communication.- Univ. Illinois Press. Urbana, 1949.-121 P.
2. Шеннон К.Э. Работы по теории информации и киббернетике. М.: Иностранная литература, 1963.
3. Nyquist Н. Phis. Rev. 1928.Vol.32. P.l 10
4. Котельников B.A. Теория потенциальной помехоустойчивости. -М.: Гос-энергоизда*, 1956. -612с.
5. Цыпкин Я.3. Основы теории автоматических систем.-М.: Наука, 1977.564 с.
6. Харкевич А. А. Избранные труды. В трех томах. М.: Наука, 1973.
7. Харкевич А.А. Борьба с помехами М.: Физматгиз, 1963.-276 с.
8. Сифоров В. И. Радиоприемные устройства, изд. 5. М.: Воениздат, 1954.- 804 с.
9. Блох Э.Л., Зяблов В.В. Обобщенные каскадные коды. М.: Связь, 1976.
10. Зубарев Ю.Б., Дворкович В.П. Основные проблемы цифровой обработки изображений и использования цифрового телевидения в России // Электросвязь. — 1997. — № 8.
11. Ю.В. Гуляев, А.Я. Олейников. Открытые системы: от принципов к технологии// Информационные технологии и вычислительные системы. -2003.-№3.- С.4-12.
12. В.А. Ершов, Н.А. Кузнецов. Мультисервисные телекоммуникационные сети.-М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003.-432 с.
13. Ершов В.А., Ершова Э.Б., Кузнецов Н.А. Телекоммуникационные сетитенденции развития. Часть I. Интеграционные процессы в телекоммуникационных сетях. М: Труды MAC. 1997. № 4. -С. 2-6.
14. Ершов В.А., Кузнецов Н.А. Метод расчета пропускной способности магистралей мультисервисных телекоммуникационных сетей. М.: Труды MAC. 1999.№ 1.-С. 22—24.
15. Brown D.T., Peterson W.W. Ciclic codes for error detection// Proc. IRE, 49(1961).-7iP.
16. Шастова Г.А. Кодирование и помехоустойчивость передачи телемеханической информации.- M.-J1: Энергия, 1966. 494с.
17. Gilbert E.N. A comparison of signalling alfabets// Bell System Tech, 31(1952).-88 P.
18. Grey L.D. Comments on a paper by Wax// IRE Trans. -IT-7 4, 1961.- 270 P.
19. Хинчин А.Я. Работы по математической теории массового обслуживания,- М.: Физмат, 1963.-153 с.
20. Корячко В.П., Шибанов В.А. и др., Модель агрегатированного канала связи со старением информации//Известия Белорусской инженерной академии. 2004, №1-2. Минск. Респ. Беларусь. С. 179-182.
21. Бурков В.Н., Кузнецов Н.А., Новиков Д.А. Механизмы управления в се-те-вых структурах // Автоматика и телемеханика. 2002. № 12. С. 96-115.
22. Кузнецов Н.А., Кульба В.В., Ковалевский С.С., Косяченко С.А. Методы анализа и синтеза модульных информационно-управляющих систем. М.: Физ-матлит, 2002. 797 с.
23. Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков.-М.: Радио и связь, 2003.-653 с.
24. Шахгильдян В.В. Радиопередающие устройства.-М.: Радио и связь, 2003.-560 с.
25. Портнов Э. Л. Оптические кабели связи. — М.: Горячая линия-Телеком, 2002. 232 с.
26. Федоров И.Б. Информационные технологии в радиотехнических систе-мах.-М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004.-672 с.
27. Федоров И.Б., Калмыков В.В. Радиосистемы передачи информации: Учебное пособие для вузов.- М.: Издательство: Горячая линия-Телеком, 2005.472 с.
28. Гуреев А.В. Особенности использования электронных карт местности в системах автоматизированного проектирования беспроводных сетей// Известия вузов. Электроника.-2003.- №2.- С.63-70.
29. Гуреев А.В. Волноводная модель каналов связи в плотной городской застройке// Известия вузов. Электроника.-2003.- №3.- С.50-53.
30. Баринов В.В., Кузнецов B.C. Повышение безопасности беспроводных локальных сетей// Известия вузов. Электроника.-2003.- №1.- С.68-73.
31. Янчу Е.Е. Радиооборудование приема-передачи данных "Рисса-ЦС/В"// научно-технический журнал " Естественные и технические науки ". ISSN 16842626. раздел: Системы, сети и устройства телекоммуникаций. М.:Изд-во "Компания Спутник+", 2006, №4 (24).-С.197.
32. Янчук Е.Е. Радиорелейные станции "Рисса-ЦС"// научно-технический журнал " Актуальные проблемы современной науки". ISSN 1680-2721. раздел: Сис.емы, сети и устройства телекоммуникаций. М.: Изд-во "Компания Спутник^' , 2006, №5(32).-С. 172-173.
33. В.В. Ломовицкий, А.И. Михайлов, К.В. Шестак, В.М. Щекотихин Основы построения систем и сетей передачи информации: Учебное пособие для вузов. -М.: Горячая линия-Телеком, 2005.- 382 с.
34. Рогинский В.Н., Харкевич А.Д. и др. Теория сетей связи: Учебник для вузов связи. -М.: Радио и связь, 1981.-192 с.
35. ГОСТ В23609-86. Связь военная. Термины и определения.
36. ГОСТ 22348-86. Сеть связи автоматизированная единая. Термины и определения.
37. Галлагер Р. Теория информации и надежная связь/ Пер. с англ. под ред. М. С. Пинскера и Б. С. Цыбакова. М.: Советское радио, 1974.
38. Пышкин И.М., Дежурный И.И., Талызин В.Н., Чвилев Г.Д. Системы подвижной радиосвязи.- М.: Радио и связь, 1986.- 328 с.
39. Громаков Ю.А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи. М.:ЭкоТрендз Ко, 1997.-239 с.
40. Столлингс В. Беспроводные линии связи и сети. Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильяме», 2003.-640 с.
41. А.А. Соловьев, С.И. Смирнов. Техническая энциклопедия пейджинговой связи. Москва, "Эко-Трендз", 1997.-354 с.
42. ОБЗОР СИСТЕМ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ// http:// www.radioscanner.ru / i n fo/rad io/radi o069.htm l#top
43. Радис оелейные и спутниковые системы передачи: Учебник для вузов / А.С.Немировский, О.С.Данилович, Ю.И.Маримонт и др. Под ред.
44. A.С.Немировского. М.: Радио и связь, 1986. - 392 е.: ил.
45. Многоканальная связь и РРЛ / Баева Н.Н., Бобровская И.К., Брескин
46. B.А., Федорова ЕЛ.: Учебник для вузов связи. М.: Радио и связь, 1984. - 216 е., ил.
47. В.Г. Безруков, С.А. Мусаелян. Отечественные радиорелейные станции.-М.: Вестник связи, №9, 1998.-С.30-38.
48. Бенедиктов М.Д., Рыжков А.В. Отечественные цифровые РРЛ: проблемы и надежды//ИНФОРМОСТ-Информационно-справочный журнал, №3(10), 2000.
49. Власов И.И., Птичников М.М. Измерения в цифровых сетях связи.-М.: Посшаркет,2004. -432 с.
50. Васильев В.А., Стрелков В.М., PDH сегодня// Вестник связи.-М., 2004.-№1.
51. Карт нко J1.B. Передача сигналов синхронизации аппаратурой PDH// Вестник связи, 2005.- № 12.-С.
52. Бакланов И.Г. Технология измерений первичной сети. Часть 1. Системы El, PDH, SDH. М.: Изд-во «ЭКО-Трендз», 2000 .- 142 с.
53. Слепов Н.Н. Синхронные цифровые сети SDH. М.: Изд-во «ЭКО-Трендз», 1999 г., 148 с.
54. Гордиенко В.Н., Ксенофонтов С.Н., Кунегин С.В., Цыбулин М.К. Современные высокоскоростные цифровые телекоммуникационные системы. Ч. 1. Синхронная цифровая иерархия: Учебное пособие / МТУСИ.- М., 1998.-30 с.
55. Нетес В.А. Новые возможности аппаратуры SDH // Вестник связи. 1999. № 9.-С.47-52.
56. Гордиенко В.Н., Кунегин С.В., Тверецкий М.С. Современные высокоскоростные цифровые телекоммуникационные системы. Ч. 4. Проектирование высокоскоростных синхронных сетей СЦИ: Учебное пособие / МТУСИ. М., 2001.-28 с.
57. Янчук Е.Е. Цифровая синхронизация в радиорелейных линиях связи с технологией SDH/Юборонная техника, 2006.-№9.
58. Тилеке К. Синхронная цифровая иерархия новый перспективный стандарт переда-ш информации // Электросвязь.-М.: 1994, №10.- С. 17-19.
59. Назаров А.Н., Симонов М.В. Высокоскоростные асинхронные сети ATM. Эко-'рендз: М., 1997.
60. ATM Forum CBTs, Combined Release 1.0 (December '96).
61. Asynchronous Transfer Mode: solution for boardband ISDN / Martin de Pry-cker. 2nd ed. - Ellis Horwood Limited, 1993.
62. Янчук E.E., Мультисервисные сети связи и управления// научно-технический журнал " Естественные и технические науки ". ISSN 1684-2626. раздел: Системы, сети и устройства телекоммуникаций. М.: Изд-во "Компания Спутник+".- 2005, №6(20).-С.152-154.
63. Янчук Е.Е., Анализ возможностей различных технологий систем связи. // научно-тех. ический журнал " Техника и технология" ISSN1811-3532. раздел: Системы, сети и устройства телекоммуникаций. М.: Изд-во "Компания Спутник^', 2006, №2 (14).-С.22-24.
64. Оборудование магистральных сетей. http://aspencom.ru/cgi-bin/index.pl?id=pub&artid= 10.68. http://vvww.bss.vrn.ru/prod.asp?id=03&idd=00&iidd=00&nav=030000.69. «Транспорт» для ваших сетей http://w\vw.connect.ru/article.asp?id=5250.
65. ООО Телекоммуникационная компания "ТКК". Мультиплексор ТМ-60. http://tccrrl.narod.ru/mux.htm.
66. Мирошников Д.Г., Григорьев А.А., Оборудование РРЛ семейства Nateks-Microlink. Мир связи connect. -М., 2004, №4.
67. Э.К. Миклашевич, Д.А. Ушаков. SDH-оборудование российской марки. http://www.nateks.ru/pub/index.php?lpub=4&link=pub.
68. Новое в семействе SDH-мультиплексоров// Век Качества, №4, 2005,- С. 49.
69. Абрамов И.Я., Янчук Е.Е., Построение мультисервисных сетей на базе новой технологии "lPFone-Netn,7/BeK качества, №4, 2001.
70. В.А. Васильев Радиорелейные станции для "последней мили". http://wvAV.oc.ru/media/010.htmI.
71. Янчу. Е.Е., Системы широкополосного радиодоступа // научно-технический журнал " Естественные и технические науки ". ISSN 1684-2626. раздел: Системы, сети и устройства телекоммуникаций. М.:Изд-во "Компания Спутник+", 2006, №1 (21).-С.191.
72. Матье М. Радиорелейные системы передачи: Пер. с франц./ Под ред. В.В. Маркова,- М.: Радио и связь, 1982.-280 с.
73. ГОСТ 26.205-88 Комплексы и устройства телемеханики. Общие технические условия.
74. Митюшкин К.Г. Телеконтроль и телеуправление в энергосистемах.-М.: Энергоатомиздат, 1990. -288 с.
75. Портнов М.Л., Портнов Е.М., Янчук Е.Е., Отечественные телекомплексы: новые подходы и возможности// Мир связи connect. -М., 1999, №6. С. 118-120.
76. Дубовой Н.Д., Янчук Е.Е., Межмодульный внутренний интерфейс для систем управления энергетическими сетями// Тезисы доклада V Международной научно-технической конференции "Электроника и Информатика -2005", Москва, МИЭТ, 2005., Ч.2.-С.30.
77. Янчук Е.Е., Мультисервисная технология IPFone-Net// научно-технический журнал " Естественные и технические науки ". ISSN 1684-2626. раздел: Системы, сети и устройства телекоммуникаций. М.: Изд-во "Компания Спутник+".- 2005, №6(20).-С.148-151.
78. Янчук Е.Е., Цифровая система передачи IPFone-MCL // научно-технический журнал " Актуальные проблемы современной науки". ISSN 16802721. раздел' Системы, сети и устройства телекоммуникаций. М.: Изд-во "Компания С пути и к+" , 2006, №2(29).- С.150-151.
79. Амербаев В.М., Пак И.Т. Параллельные вычисления в комплексной плоскости. Алма-Ата. Изд-во "Наука", 1984,- 183 с.
80. Гольдштейн Б.С. Протоколы сети доступа. Т. 2. М.: Радио и связь, 1999.
81. Архипкич В.Я., Голяницкий И.А. B-CDMA: синтез и анализ систем фиксированной радиосвязи. М.: Издательство "Экотрендз", 2002.-198 с.
82. Витерби А. Д., Омура Д. К. Принципы цифровой связи и кодирования. М.: Радио и связь, 1982.
83. Рекомендации МСЭ-Т. G.707. Скорости передачи синхронной цифровой иерархии, 1996.
84. Рекомендация МСЭ-Т G.703. Физические/электрические характеристики иерархических цифровых стыков, 1991.
85. Рекомендация МСЭ-Т G.711. Импульсно-кодовая модуляция (РСМ) голосовых часто;, 1988.
86. Рекомендация МСЭ-Т G.704. Синхронные структуры циклов для первичного и вторичного иерархических уровней. 1995.
87. Рекомендация МСЭ-Т G.726 40, 32, 24, 16 КБит/с Адаптивная дифференциальная импульсно-кодовая модуляция, 1990.
88. В.М. Амербаев, И.Е. Грехнева, А.В. Шарамок. Кластерная модель подсистемы защиты информации цифровых систем связи// Научно-практический журнал " Информационное противодействие угрозам терроризма", 2005, №4,-С.232-234.
89. Янчук Е.Е. Интегрированные устройства цифрового сопряжения муль-^ типлексировакия и каналообразования для радиорелейных линий связи//Известия ВУЗов. Электроника, 2006.-№6.
90. Зеленяк-Кудрейко И.В. и др. Восстановление синхронизации в SDH сетях// Вестник связи, №2, 1998. С.65-68.
91. Сухман С.М., Бернов А.В., Шевкопляс Б.В. "Синхронизация в телекоммуникационных системах. Анализ инженерных решений". М.: Эко-Трендз, 2002.-260 с.
92. Панасенко П.В., Янчук Е.Е. Цифровая синхронизация работы оборудования радиорелейных станций // Оборонный комплекс- научно-техническому прогрессу России: Межотраслевой научно технический журнал/ВИМИ.-М.,2006, №4.-С.69-74.
93. Новиков О.А., Петухов С.И. Прикладные вопросы теории массового обслуживагия.-М.: Советское радио, 1969.- 400 с.
94. Рекомендация МСЭ-Т G.783 Характеристики оборудования функциональных блоков синхронной цифровой иерархии.
95. Купер Д.ж., Макгиллем К. Вероятные методы анализа сигналов и систем.-М.: Мир, 1989.-376 с.
96. Кокс Д.Р., Смит У.Л. Теория очередей.- М.: Мир, 1966.-218 с.
97. Янчук Е.Е. Анализ информационных потоков каналов телеуправления и телесигнализации радиорелейных линий связи// Оборонная техника, 2006.-№9.
98. Щукин А.Н. Теория вероятностей и ее применение в инженерно-технических расчетах.-М.: Советское радио, 1974 .- 424 с.
99. Уолпэнд Дж. Введение в теорию сетей массового обслуживания.-М.: Мир, 1993.-335 с.
100. Новиков О.А., Петухов С.И. Прикладные вопросы теории массового обслуживания.-М.: Советское радио, 1969.- 400 с.
101. Крылов В.И., Бобкоз В.В., Монастырный П.И. Вычислительные методы.- М.: Наука, 1976, т. 1.-303 с.
102. Дженингс. Ф. Практическая передача данных. Модемы, сети и прото-колы.-М.: Мир, 1989.-267с.
103. Блэк Ю. Сети ЭВМ: протоколы, стандарты, интерфейсы.-М.: Мир, 1990.
104. Протоколы и методы управления в сетях передачи данных / Под ред. Ф.Ф. Куо.- М.: Радио и связь, 1985. 480с.
105. Патент на изобретение №2236706 "Способ формирования информационных посылок в системах .елеуправления и телесигнализации". Приоритет от 08.01.2003./ Баранов А.А., Баран В.А., Сыроватко А.Б., Янчук Е.Е., Сахно Н.Н.
106. Янчук Е.Е. Анализ возможности повышения достоверности телесигна-лизацчи в радиорелейных линиях связи// Известия ВУЗов. Электроника, 2007.-№1 (принята к печати).
107. Злотник Б.М. Помехоустойчивые коды в системах связи.- М.: Радио и связь, 1989. -232с.
108. Мак-Вильямс Ф.Дж., Слоэн Н.Дж. Теория кодов, исправляющих ошибки.-М.: Связь, 1979.-744с.
109. Кларк Дж., Кейн Дж. Кодирование с исправлением ошибок в системах цифровой сзязи. -М.: Радио и связь, 1987. 391с.
110. Янчук Е.Е. Повышение достоверности телеуправления в радиорелейных ллниях связи // Оборонная техника, 2006.-№9.
111. Янчук Е.Е., Мультисервисные системы связи// научно-технический журнал " Естественные и технические науки ". ISSN 1684-2626. раздел: Системы, сети и устройства телекоммуникаций. М.:Изд-во "Компания Спутник+", 2006, №1 (21).-С.189-190.
112. ITU-T Recommendations. Q.421 Digital line signalling code, 1988.
113. ГОСТ PB 20.39.304-98 «Требования по стойкости к внешним воздействующим факторам».
114. Свидетельство на полезную модель №24798 "Звуковая обучающе-игровая система с компьютерным управлением (варианты)". Приоритет от 11.04.2002/ Абрамов И.Я., Свистов А.Е., Топехин А.Г., Янчук Е.Е.
115. Свидетельство на полезную модель №24945 "Система с компьютерным управление л, по крайней мере, с одним подвижным объектом (варианты)". Приоритет от 11.04.2002/ Абрамов И.Я., Свистов А.Е., Топехин А.Г., Янчук Е.Е.
116. Патент на изобретение №2241255 "Обучающе игровая система с компьютерным управлением". Приоритет от 11.04.2002. Абрамов И.Я., Свистов А.Е., Топех ш А.Г., Янчук Е.Е.
117. ITU-T Recommendations. G.823 The control of jitter and wander within digital networks which are based on the 2048 kbit/s hierarchy, 1993.
118. ГОСТ 26886-86. Стыки цифровых каналов передачи и групповых трактов первичной сети ЕАСС. Основные параметры.
119. ГОСТ 27232-87. Стык аппаратуры передачи данных с физическими линиями. Основные параметры.
120. ГОСТ 25007-81. Стык аппаратуры передачи данных с каналами связи систем передачи с частотным разделением каналов. Основные параметры сопряжения.
121. ITU-T Recommendations. G.957 Optical interfaces for equipments and systems relating to the synchronous digital hierarchy.
122. Архипкин В.Я., Архипкин A.B. Bluetooth. Технические требования. Практическая реализация. Применение. М.: Мобильные коммуникации. 2004,203 с.
-
Похожие работы
- Синтез алгоритмов обработки информации с использованием виртуальных интерфейсов в составе преобразовательных элементов сети передачи данных
- Исследование помехоустойчивости передачи цифровых сигналов по стволам аналоговых радиорелейных линий
- Концептуальные и теоретические основы цифровизации национальной транспортной радиорелейной сети связи
- Концептуальные и теоретические основы технической эксплуатации цифровых телекоммуникационных систем
- Кодек с исправлением ошибок для комплексов телемеханики, повышающий достоверность передачи информационных пакетов нерегулярной длины
-
- Теоретические основы радиотехники
- Системы и устройства передачи информации по каналам связи
- Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения
- Антенны, СВЧ устройства и их технологии
- Вакуумная и газоразрядная электроника, включая материалы, технологию и специальное оборудование
- Системы, сети и устройства телекоммуникаций
- Радиолокация и радионавигация
- Механизация и автоматизация предприятий и средств связи (по отраслям)
- Радиотехнические и телевизионные системы и устройства
- Оптические системы локации, связи и обработки информации
- Радиотехнические системы специального назначения, включая технику СВЧ и технологию их производства