Лисогор Володимир Григорович. Система контролю цифрових телекомунікаційних мереж зі спільноканальною сигналізацією

Краткое описание

Лисогор Володимир Григорович. Система контролю цифрових телекомунікаційних мереж зі спільноканальною сигналізацією : дис... канд. техн. наук: 05.11.16 / Вінницький національний технічний ун-т. - Вінниця, 2005.

Лисогор В.Г. Система контролю цифрових телекомунікаційних мереж зі спільноканальною сигналізацією. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.16 інформаційно-вимірювальні системи. Вінницький національний технічний університет, Вінниця 2005.
У результаті виконання дисертаційної роботи запропоновано концепцію побудови ІВС з підвищеною надійністю, що базується на аналізі властивостей об’єкту контролю та враховує основні вимоги нормативних документів до таких систем. Запропоновано математичну модель та розроблено метод визначення часу затримки сигнальних одиниць у ЦТМ. Цей метод розширено для ЦТМ будь-якої складності з теоретично необмеженою кількістю ланок сигналізації. Проведений аналіз вимог, запропонованих до надійності мережі СКС7 як специфічного об’єкту контролю. Наведено обґрунтування вибору в якості основного показника надійності системи контролю мережі СКС7 середнього часу безвідмовної роботи.
Розроблено математичну модель надійності системи контролю по раптовим відмовам, що дало змогу вперше отримати точне розв’язання задачі оптимізації структури підсистеми контролю для випадку, коли в якості основного показника надійності завдано середній час безвідмовної роботи.
Проведений аналіз методів визначення показників надійності програмного забезпечення, основних на застосуванні статистичних та імовірнісних методів. Виконані розрахунки показників надійності програмного комплексу із застосуванням вихідних текстів програм та імовірнісної моделі Джелінського-Моранді. Аналіз результатів розрахунку виявив суттєвий недолік класичної імовірнісної моделі. Запропоновано апроксимувати результати тестування експоненційною функцією.
Розроблено марковську модель надійності програмного комплексу системи контролю. Розраховано надійність програмного комплексу.
Запропоновано узагальнену модель надійності системи контролю. Розроблені спрощені формули для розрахунку узагальнених показників надійності системи контролю.
Розроблено систему моніторингу ЦТМ з СКС7 на ІВП "ІнноВінн". Програмне забезпечення системи моніторингу впроваджено на підприємствах ВАТ "Укртелеком". Розроблені технічні засоби первинних перетворювачів-зчитувачів Аналізаторів сигналізацій телекомунікаційних систем (АСТС).

У дисертаційній роботі отримано такі основні результати:
1. Використання існуючих засобів контролю не дозволяє у повній мірі розв’язувати задачу комплексного контролю ЦТМ і вимагає розробки методології створення і застосування ІВС з підвищеною надійністю для контролю основних показників ЦТМ з СКС7.
2. Запропоновано концепцію побудови ІВС з підвищеною надійністю для контролю ЦТМ з СКС7, що базується на аналізі особливостей об’єкту контролю та враховує основні вимоги міжнародних стандартів до таких систем. Головними рисами запропонованого підходу є можливість розрахунку основних часових показників та параметрів навантаження по сигнальній інформації, що отримується з незалежних первинних перетворювачів-зчитувачів сигнальної інформації з системи СКС7 ЦТМ, та врахування підвищених вимог по головних показниках надійності (надійність за раптовими вимогами, надійність програмного забезпечення, метрологічна надійність, надійність за випадковими збоями) при проектуванні ІВС.
3. Запропоновано математичну модель та розроблено метод визначення часу затримки у ЦТМ. Цей метод розширено на ЦТМ будь-якої складності з теоретично необмеженою кількістю ланок сигналізації.
4. Проведено аналіз вимог до надійності мережі СКС7 як специфічного об’єкту контролю, у результатів якого обґрунтована доцільність розробки методів забезпечення та підвищення надійності системи контролю із врахуванням складових показника надійності по раптовим та метрологічним відмовам, а також по відмовам програмного забезпечення. Наведено обґрунтування вибору в якості основного показника надійності системи контролю мережі СКС7 середнього часу безвідмовної роботи.
5. Проведено аналіз надійності системи контролю як складної дворівневої ієрархічної системи. В результаті розрахунку і порівняння показників надійності основних типів ієрархічних систем показано, що оптимальною за критерієм надійності та мінімальної вартості є система контролю з розімкнутою радіально-кільцевою структурою.
6. Розроблено математичну модель надійності системи контролю по раптовим відмовам, в якій для забезпечення високого рівня надійності можуть використовуватися високонадійні елементи або резервовані елементи широкого застосування. Використання розробленої моделі вперше дозволило отримати точне розв’язання задачі оптимізації структури підсистеми контролю для випадку, коли в якості основного показника надійності завдано середній час безвідмовної роботи. Наведені результати оптимізації системи контролю, яка забезпечує її мінімальну вартість.
7. Проведено аналіз методів визначення показників надійності програмного забезпечення, основаних на застосуванні статистичних та імовірнісних методів. Виконано розрахунки показників надійності програмного комплексу із застосуванням вихідних текстів програм та імовірнісної моделі Джелінського-Моранді. Аналіз результатів розрахунку виявив суттєвий недолік класичної імовірнісної моделі при її використанні на заключній стадії тестування, коли помилки проявляються дуже рідко. Запропоновано апроксимувати результати тестування експоненційною функцією, параметри якої визначаються за методом найменших квадратів. За рахунок застосування цього методу значення імовірності безвідмовної роботи після закінчення тестування збільшилось із 0,87 до 0,99. Запропонований метод дозволяє також прогнозувати тривалість тестування програми.
8. Розроблено марковську модель надійності програмного комплексу системи контролю, на основі якої надійність програмного комплексу може бути розрахована із використанням показників надійності програмних модулів, отриманих за результатами їх тестування.
9. Проведено аналіз надійності системи контролю за метрологічними відмовами, обумовленими збільшення похибки вимірювання затримок в мережі СКС7. Запропоновано для опису зміни похибки в часі використовувати лінійні випадкові процеси. Розроблена математична модель похибки системи контролю, яка враховує різні складові. Наведені результати розрахунку підсумкової похибки, а також залежність середнього часу безвідмовної роботи від похибки.
10. Запропоновано узагальнену модель надійності системи контролю, яка враховує всі складові надійності. З метою використання цієї моделі розроблені спрощені формули для розрахунку узагальнених показників надійності системи контролю. Застосування запропонованої моделі дозволяє також розв’язати задачу оптимального розподілу завданих показників надійності системи контролю між підсистемами.
11. Отримано практичні оцінки основних параметрів ЦТМ за допомогою ІВС, що розроблені з застосуванням результатів дисертаційної роботи. Практичні результати добре узгоджуються з теоретичними, які представлено в другому та третьому розділах дисертаційної роботи.
12. Результати досліджень використано при створенні системи моніторингу ЦТМ з СКС7 на підприємстві ІВП "ІнноВінн" у 2000-2004 роках при безпосередній участі та під керівництвом здобувача. Розроблені технічні засоби первинних перетворювачів-зчитувачів "Аналізаторів сигналізацій телекомунікаційних систем (АСТС)" та програмне забезпечення системи моніторингу, впроваджене в ІВП "ІнноВінн" на підприємствах ВАТ "Укртелеком" та "Ростелеком", про що свідчать акти про впровадження.