Лекция 16 Управление на сетях связи 1

Лекция 16
Управление на сетях связи
1
Вопросы лекции
1.
2.
3.
Система управления сетью связи
Система управления установлением
соединений
Организационно-техническое построение
системы управления сетью связи
2
Система управления сетью связи
Телекоммуникационные сеть (ТКС) функционирует в условиях
непрерывного воздействия внутренних и внешних факторов,
влияющих на параметры и показатели качества
функционирования.

выход из строя отдельных ветвей или КЦ

резкое увеличение нагрузки в одном или нескольких
направлений связи

изменение местоположения абонентов и сетевых элементов

подключение новых источников нагрузки
Воздействие этих факторов приводит к

изменению состава путей установления соединений в
направлениях связи и их значимости ( очередности выбора)

нехватке ресурсов сети для передачи требуемых объемов
информации

возникновению местных или общесетевых перегрузок

ухудшению качества обслуживания или полному отсутствию
связи в некоторых направлениях
3
Система управления сетью связи
Необходим постоянный контроль над функционированием сети и
внесение соответствующих коррекций как в построении сети,
так и в протекающие в ней процессы.
Для контроля над сетью и сетевыми процессами необходима
система управления сетью связи


Цель управления сетью связи заключена в обеспечении
своевременного установления соединений по заданным адресам
и передача определенного объема сообщений с соблюдением
заданных вероятностно-временных характеристик при
минимальных материально-технических затратах.
Управление сетью связи включает:
 Систему управления установлением соединений (СУУС)
(управление потоками нагрузки)
 Систему управления сетью ( СУСC)
( управление нагрузкой и управление структурой сети)
4
Система управления сетью связи

Универсальная модель управления
Управляющий
объект
Команды,
сигналы
Отчеты,
доклады
Сеть связи
Объект управления

Концептуальная модель сети связи
СУУС
Команды,
сигналы
СУСC
Каналы, КЦ, линии связи
Отчеты,
доклады
5
Система управления сетью связи
Изменения, влияющие на показатели функционирования сети

Структурные изменения сети ( добавление новых элементов, демонтаж
существующих, перемещение на новое место КЦ)

Выход из строя элементов сети из-за внешних или внутренних
воздействий

Изменения, связанные с потребностями абонентов, проявляющиеся в
изменении интенсивности информационных потоков или времени
обслуживания заявок
Информация о состоянии сети от сетевых элементов в СУСC ( отчеты,
доклады)

о восстановлении режимов нормального функционирования элементов
сети

о поражении элементов сети, технических отказах, выход из строя
элементов или участков ( ветвей, узлов)

о снижении показателей качества обслуживания абонентов
6
Система управления сетью связи
Управляющая информация от СУ к сетевым элементам (команды,
сигналы)

В СУУС




На элементы сети



о необходимости изменения порядка выбора путей установления
соединений в направлениях связи
о введении ( либо отмене) категорирования обслуживания
о введении дополнительных видов обслуживания ( ДВО)
о подготовке и выдаче отчетной информации по техническому
состоянию сетевых элементов
о введении в эксплуатацию новых элементов
На управляющие устройства КЦ


для выполнения кроссировочных переключений с целью
поддержания заданной пропускной способности или живучести
направления связи
о коррекции работы управляющих устройств КЦ
7
Система управления сетью связи
Основные функции СУСС

Формирование плана распределения нагрузки (ПРН),
обеспечивающего оптимальный режим функционирования
сети по заданным показателям

Сбор и обработка данных о состоянии элементов сети

Своевременное определение отклонений характеристик
сети от требуемых норм

Определение источников дестабилизации сети и путей
доведения сетевых характеристик до требуемых норм

Принятие решений об осуществлении необходимых
коррекций на сети

Формирование команд управления и передача их в
исполнительные элементы
Объекты СУСC

СУУС

Узлы, КЦ, кроссовые устройства

Силы и средства строительства и эксплуатации сети
8
Система управления сетью связи
Классификация СУСC
СУСC
Динамические
Статические
С пстоянным
ПРН
С изменяемым
ПРН по ситуации
С изменяемым
ПРН по
расписанию
Оптимизационные
Оперативные
Ситуационные
Статистические
Комбинированные
9
Система управления сетью связи
В статических СУСC задачи управления решаются априорно.
Исходные данные заранее известны или прогнозируемы.


СУСC с постоянным ПРН применяется для планирования
сети. По заданным исходным данным синтезируются
показатели сети (структура, мощность ветвей),
обеспечивающие требуемое качество обслуживания
В СУСC с изменяемым ПРН по расписанию или ситуации,
смена ПРН осуществляется либо по заданному заранее
расписанию, либо строго по команде оператора при
возникновении стандартных ситуаций
10
Система управления сетью связи
В динамических СУСC управление сутью осуществляется по
принципу: «контроль- воздействие – контроль» в реальном
масштабе времени.
Оптимизационные динамические СУСC обеспечивают решение
всех задач управления в полном объеме, по всем основным
показателям функционирования сети, включая определение
источников дестабилизации и методов доведения
характеристик сети до требуемых норм
Ситуационные динамические СУСC позволяют повысить
качество функционирования сети лишь по одному или
нескольким параметрам
По скорости реакции на изменения СУСC подразделяют на
оперативные, статистические и комбинированные
11
Система управления сетью связи



Оперативные динамические (адаптивные) СУСC осуществляют
немедленное реагирование на возникновение аварийных
ситуаций в сети ( структурные изменения: выход из строя
каналов или КЦ). По сигналам об изменениях СУСC немедленно
производит переформирование ПРН и доведение его до
исполнительных элементов
Статистические динамические СУСC предназначены для
выявления изменений вероятностно- временных характеристик
сети ( интенсивность потоков заявок или сообщений, величины
потерь на ветвях). На основе накопленной статистической
информации с достаточной степенью точности и
достоверностью принимается решение о коррекции ПРН и его
доведения до исполнительных элементов
Комбинированные системы реализуют совместное
использование механизмов оперативного и статистического
анализа
12
Система управления сетью связи
Принятие решения на
развертывание сети
Разработка технико –
экономических требований (
ТЭТ)
Вы
хо
Перем
е
щение
а
ди
зс
бонен
то
тр
оя
эл
в и КЦ
ем
ен
т
Оп
вс
ет
Определение
емкости ветвей
Синтез топологии
сети
Формирование
ПРН
Разработка
решения на стрво сети
Коррекция
структуры сети
Контроль
структуры и
топологии сети
Контроль
параметров
инфор-х потоков
Мониторинг
аварийных
ситуаций
Оптимизация
стратегий
управления
Коррекция
структуры сети
Коррекция ПРН
и
се ти
в се
элементо
луатацию
Вод в эксп
а
из
им
то
Синтез структуры
сети
ти
ия
ан
ов и
з
з
ь
о л св я
сп
и
я
ци
й
ни
ли
ан
ик
ал
ов
Алгоритмическая структура СУСC
СУСC
СУУС
Выбор путей
установления
соединений
Измерение
нагрузки и
потерь
Передача
результатов
измерений в
СУС
Выбор объектов управления и передача
команд на исполнительные элементы
сети
Каналы и линии
связи, КЦ
Кроссы
СУУС
13
Система управления сетью связи
Реализация защиты в сетях SDH
SNCP - simple network connection protocol.
Обходной путь строится заранее. На каждом участке выделяется канал,
который жестко закреплен за обходным путем.
В каждом направлении связи для основного и обходного пути
резервируется последовательная цепочка каналов( из конца в конец)
MSP
Обходной путь не строится заранее. Определяется маршрут
установления обходного пути. На момент переключения на обходной
путь на каждом участке используется свободный канал. Каналы,
который не закреплены за обходным путем.
В каждом направлении связи для основного резервируется, а для
обходного пути не резервируется цепочка каналов (из конца в конец)
MSP ring
MSP 1+1
MSP N+1
14
Система управления установлением
соединений
СУУС обеспечивает выбор оптимального, на текущий
момент времени, пути передачи сообщения (установления
соединения) в соответствии с адресом получателя от источника
до потребителя.
Название «Система управления установлением
соединений» (СУУС) относится с системам управления
телефонных сетей.
В силу большой развитости телефонных сетей общего
пользования, СУУС существенно развита, имеет большое и
многообразное количество реализаций.
Пристальное внимание к СУУС обусловлено важностью
обеспечения качества обслуживания телефонных вызовов на
телефонных сетях.
В сетях передачи данных и компьютерных сетях
прообразом СУУС является совокупность протоколов
маршрутизации и обмена сообщениями ( пакетами)
15
Система управления установлением
соединений
Основные функции СУУС

Прием заявок на установление соединений в направлениях
связи

Определение дисциплины обслуживания

Определение путей установления соединений ( передачи
сообщений) в соответствии с адресом заявки

Выбор пути передачи сообщения с учетом состояния
элементов сети в момент ее поступления

Хранение плана распределения нагрузки ( ПРН) и его
корректировка

Сбор данных о результатах обслуживания поступающей
нагрузки

Формирование команд управления на исполняющие
элементы

Передача с СУС требуемой информации
Объекты СУУС – коммутационные и обслуживающие приборы
КЦ
16
Система управления установлением
соединений
Классификация СУУС
телефонных сетей связи
СУУС
С косвенным
управлением
С непосредственным
управлекнием
Программные
С жесткими связями
Динамические
Статические
С маршрутным
приоритетом
Статистические
Волновые
С объемным
приоритетом
Пороговые
Детерминированные
С перестроением
17
Система управления установлением
соединений



При непосредственном управлении соединение
устанавливается по мере набора номера либо из регистра,
после их предварительной записи. Цифры номера
определяют направление установления соединения. Этот
способ применялся на АТС старого типа
Косвенный способ реализует установление соединения в
два этапа:
 1 этап. Прием адресной информации
 2 этап. Обработка адресной информации и выбор пути
установления соединения с учетом текущего состояния
обслуживающих приборов АТС
Программные СУУС позволяют легко адаптироваться к
текущей ситуации по загрузке, поэтому на их основе
строятся статические и динамические СУУС
18
Система управления установлением
соединений




Статические СУУС предусматривают в каждом направлении
связи только один путь установления соединения.
Динамические СУУС обладают возможностями выбирать лучший
путь установления соединения из альтернативных, нескольких
возможных, даже при отсутствии ПРН
В детерминированных СУУС выбор пути установления
соединения осуществляется путем последовательного
цикличного опроса совокупности возможных путей. Причем,
порядок опробования путей производится в строгом
соответствии с предписанным ПРН. Первый из свободных путей
занимается под обслуживание заявки.
В стахостических и волновых СУУС не требуется заранее
подготовленный ПРН. В стахостической СУУС соединение
устанавливается по любой из разрешенных прилегающей ветви
к КЦ. В волновых СУУС – параллельно по всем ветвям,
исходящим из каждого КЦ
19
Система управления установлением
соединений



Пороговая СУУС отслеживают число свободных и занятых
каналов в каждой ветви сети. При превышении числа занятых
каналов на ветви определенного «порога», данная ветвь
запрещается для использования
В СУУС с перестроениями реализуется механизм переключения
установленных соединений с обходных путей на кратчайшие
при их освобождении
В СУУС с маршрутным приоритетом поступающим заявкам,
которые должны быть обслужены по прямым ( кратчайшим)
путям присваиваются самый высокий приоритет. Заявки с
низшим приоритетом обслуживаются по обходным путям.
20
Система управления установлением
соединений

В СУУС с объемным приоритетом поступающим заявкам
предусматривается повышение или понижение приоритета в
зависимости от режима функционирования направления
связи. Если в момент поступления заявки поступающая
нагрузка в направление связи не превышает нормированное
значение, заявке присваивается повышенный приоритет. В
противном случае, приоритет заявки понижается. Это
позволяет минимизировать влияние одних направлений
связи на другие
В целом эти СУУС повышают эффективность существующего
ПРН путем решения оптимизационных задач по
рациональному использованию канального ресурса сети в
процессе обслуживания каждой заявки
21
Организационно-техническое построение
системы управления сетью связи
СУС являются элементом сети в соответствии с ее
функциональным предназначением.
Для каждой первичной сети существуют СУСC и, соответственно,
для каждой вторичной сети существует СУСC
СУ IP сетей
Компьютерная сеть IP
СУ телефоной
сети
СУ сети ПД
Телефонная сеть
Сеть ПД
Сеть первичных каналов
( РРЛ, радио, SDH)
СУ транспортной
сети
22
Организационно-техническое построение
системы управления сетью связи
Типы СУС по структуре их построения

Централизованные

Зоновые

Децентрализованные
Централизованные СУСC предусматривают наличие центрального
узла управления сетью связи ( ЦУС) и локальных
исполнительных устройств на КЦ ( узлах) сети.
Центральный узел СУСC осуществляет:





Формирование ПРН
Сбор и обработку информации о состоянии элементов сети
Оценку загруженности ветвей и отклонений параметров потоков от
норм
Коррекцию ПРН при необходимости
Формирование команд управления на локальные исполнительные
устройства узлов ( КЦ) сети
23
Организационно-техническое построение системы
управления сетью связи
Локальные исполнительные устройства выполняют:




Контроль технического состояния элементов узла связи
Сбор данных о параметрах потоков информации в направлениях
связи
Передачу в ЦУ СУСC результатов контроля
Воздействия на объекты управления узлов ( кроссы, каналы,
коммутационные устройства и т.п.)
Центральный узел
СУСC
ЛИУ
ЛИУ
1
2
ЛИУ
5
ЛИУ
3
ЛИУ
6
ЛИУ
ЛИУ
4
ЛИУ
7
8
24
Организационно-техническое построение системы
управления сетью связи
Зоновые СУСC применяются для сетей, которые целесообразно
разделить на участки ( зоны). Такое деление осуществляется
в телефонных сетях общего пользования.
Внутри зоны зоновые узлы СУСC выполняют такие же функции
как и централизованные СУСC.
Для координации действий зоновые узлы СУС связываются
между собой
Зоновый
узел СУСC
Зоновый
узел СУСC
ЛИУ
ЛИУ
1
2
ЛИУ
5
ЛИУ
3
ЛИУ
6
ЛИУ
ЛИУ
4
ЛИУ
7
8
25
Организационно-техническое построение системы
управления сетью связи








В децентрализованных СУСC процесс управления реализуется
на основе информации локальных узлов управления (
локальных исполнительных узлов)
Основные функции ЛИУ
Формирование и хранение ПРН
Контроль за техническим состоянием исходящих ветвей
Сбор информации о ВВХ информационных потоков в
направлениях связи
Оценка загруженности исходящих от данного узла ветвей
Выявление отклонения показателей качества обслуживания
на направлениях связи от норм
Внесение изменений в ПРН при необходимости.
26
Организационно-техническое построение системы
управления сетью связи
Каждый ЛИУ получает информацию только от соседних (смежных с
ним) узлов.
Обмен такой информацией осуществляется постоянно.
В локальном узле необходимо синтезировать информацию о
состоянии всех узлов и ветвей сети. Алгоритм распределенной
обработки должен обеспечить формирование и коррекцию ПРН
максимально оптимального для всей сети.
ЛИУ
1
ЛИУ
5
ЛИУ
2
ЛИУ
6
ЛИУ
ЛИУ
3
4
ЛИУ
7
ЛИУ
8
27
Литература









Романов А. И. Телекоммуникационные сети и управление:
Учебное пособие –К. ИПЦ « Киевский университет», 2003, -247с.
Лазарев В.Г., Лазарев Ю.В. Динамическое управление потоками
информации в сетях связи. – М.: Радио и связь, 1983. – 216
Сети ЭВМ. Под редакцией В.М. Глушкова – М.: Связь, 1977
Бусленко Н. П. Моделирование сложных систем – М. : Наука,
1978
Рыбкин Л.В. и др. Автоматизация проектирования систем
управления сетями связи. – М.: Радио и связь, 1990.- 208
Клейнрок Л. Коммутационные сети – М.: Наука, 1970
Шварц М. Сети ЭВМ. Анализ и проектирование - М.: Радио и
связь, 1981
Советов Б.Я. и др. Построение сетей интегрального
обслуживания – Л.: Машиностроение, Лен отд-е, 1990
Клейнрок Л. Вычислительные сети с очередями – М.: Мир, 1979
28
Спасибо за внимание!
29