Автоматизация управления пользователями абонентской сети

ВВЕДЕНИЕ
Одной из основных составляющих научно-технического прогресса высокоразвитого государства является состояние и перспективы развития услуг по предоставлению телефонной связи, которые во многом определяются качеством управления, контроля и измерения параметров абонентских телефонных сетей, а также учета потребления услуг телефонии. Разработка средств измерения, контроля и управления абонентскими телефонными сетями характеризуется созданием на основе последних достижений вычислительной техники и микроэлектроники автоматических устройств с программным управлением, решающих в составе информационно-управляющих систем сложные функциональные задачи контроля и управления при большом объеме информации.
Для устойчивой и эффективной работы абонентских телефонных сетей необходимы с одной стороны жесткий контроль, точность измерений и достоверность управления телефонными сетями, с другой стороны строгий контроль и учет услуг телефонии. В настоящее время указанные функции выполняются автоматизированными информационными системами, которые являются наиболее важными для осуществления эффективного управления данным процессом.
Существенная проблема в разработке и эксплуатации информационных систем по измерению и учету услуг телефонии состоит в том, что, как правило, указанные подсистемы изготовляются разными производителями, использующими различное аппаратно-программное обеспечение, информационные каналы связи и датчики, хотя их функции зачастую дублируются. Все это приводит к возрастанию затрат на обслуживание и эксплуатацию систем, значительных трудностях в получении оперативной информации о состоянии телефонных сетей. Проводимые ведущими зарубежными и российскими учеными интенсивные работы по созданию информационных систем учета телефонных услуг, однако, пока не позволяют в полной мере решить вышеуказанные проблемы. При этом исследования в этой области являются актуальными.
Выдающийся вклад в развитие теории управления и создание на их основе информационно-управляющих и измерительных систем, методов повышения достоверности, быстродействия и точности измерений внесли С.Е. Shanon, В.А. Котельников, В.М. Глушков, Б.Н. Петров, С.А. Лебедев, Ю.В. Гуляев. Принципы построения управляющих вычислительных комплексов изложены в работах Ф.Е. Темникова, А.В. Фремке, П.П. Орнатского, П.В. Новицкого, М.П. Цапенко, Ю.М. Коршунова, Л.Н. Преснухина и др.
Основы теории информационно-управляющих систем в различных отраслях связи разработаны во Всесоюзном центральном научно- исследовательском институте комплексной автоматизации, в Институте проблем управления РАН, во Всесоюзном научно-исследовательском институте проблем связи. Большую известность получили исследования ведущих зарубежных фирм: ABB, Nokia, Motorola, Siemens и др.
Целью работы является анализ применения информационных технологий в процессе учета пользователей абонентской сети. Для достижения цели работы необходимо решение следующих задач:
• проанализировать основные составляющие и структуру абонентской телефонной сети;
• выявить основные элементы автоматизированной информационной системы учета абонентов телефонной сети;
• рассмотреть хозяйственную деятельность предприятия ООО “Стрим ТД”, выполняющего функции телефонного провайдера;
• проанализировать систему учета телефонных услуг ООО, “Стрим ТД” и сформулировать предложения по его улучшению.
Основные задачи работы решены на основе следующих методов исследования: теории вероятности, теории массового обслуживания и теории автоматического управления.
Работа включает в себя введение, три главы и заключение. В первой главе проведен анализ теоретических основ учета пользователей абонентской телефонной сети.
Во второй главе анализируется деятельность конкретного предприятия, ведущего хозяйственную деятельность в сфере телефонного провайдерства и его система учета абонентов.
В третьей главе разработаны предложения по оптимизации информационных технологий в системе учета услуг телефонии предприятия.
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УЧЕТА ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ АБОНЕНТСКОЙ СЕТИ
1.1. Структура абонентской сети
В абонентских сетях используются следующие технологии передачи данных:
1. Технология PDN.
В общем виде структура технологии PDN представлена на рис. 1.1.

Рис 1.1. Технология передачи данных PDN в абонентских сетях
Технология PDN включает в себя транспорт TTS-45 (система коммутации, мультиплексирования и передачи) оконечный MUX (гибкие мультиплексоры) и кросс-коннект (цифровая аппаратура оперативного переключения).
Современные системы коммутации, мультиплексирования и передачи имеют компактную модульную архитектуру с общей материнской платой и сменными подмодулями, обеспечивающими необходимые услуги и приложения. В качестве терминалов можно использовать стандартную и специальную аппаратуру (например, телефоны с местной батареей или аварийные телефоны, установленные вдоль автомобильных трасс). Сеть может иметь кольцевую или линейную топологию. К системе могут быть подключены системные телефоны и пульты управления специфических приложений с речевыми и командными каналами (switching, grooming). Высокая надёжность системы позволяет её использование в системах управления полётами и аналогических сетях с опасностью возникновения критических состояний.
Гибкие мультиплексоры – программно управляемая аппаратура концентрации, передачи и переключения узкополосных услуг передачи данных и голоса в сетях общего и частного пользования имеют следующее назначение:
• Преобразование аналоговых сигналов каналов в цифровые сигналы 64 кбит/с и их объединение вместе с пользовательскими сигналами 64 кбит/с иных типов, в цифровой поток 2048 кбит/с со структурой цикла G 704;
• Контроль помехозащищенности передачи кодом CRC 4 согласно G 704, анализ согласно G 706;
• Применение унифицированного интерфейса данных, с программным выбором электрических параметров и скорости передачи от 50 бит/с до 1920 кбит/с, настраиваемого под все основные типы пользовательских интерфейсов;
• Подключение широкого ассортимента индивидуальной оконечной аппаратуры, соединение сетевых узлов телекоммуникационных услуг, сетей LAN и создание удалённых абонентских линий ВА ISDN.
• Позволяет разместить в одном каркасе один или два мульдекса, образуя этим самым 30 или 2х30 пользовательских цепей 64 кбит/с;
• Дистанционное, программно управляемое выделение и введение каналов 64 кбит/с отдельных услуг в, максимально, четыре направления передачи.
• Резервирование групповых портов 2 048 кбит/с с защитным переключением типа 1 + 1.
• Линейные окончания по выбору – оптические / HDSL;
• Прямое подключение удалённых управляемых модулей окончания каналов данных.
Цифровая аппаратура оперативного переключения DSP (Cross-connect DXC1/0) программно управляемая аппаратура оперативного переключения DXC1/0 каналов 64 кбит/с и N х 64 кбит/с, применяемая в локальных сетях и сетях общего пользования с целью переключения каналов и гибкой реконфигурации сети. Данная аппаратура имеет следующее назначение:
• Удобное средство построения сети арендованных каналов, соединения местных компьютерных сетей, отдельных компьютеров, телефонных станций или пакетных маршрутизаторов и мостов;
• Временная коммутация в рамках одного потока Е1, и пространственно-временнная коммутация между потоками в разных направлениях передачи;
• Сортировка рабочей нагрузки между потоками;
• Изменение маршрутизации индивидуальных транспортируемых сигналов;
• Изменение конфигурации сети в случае наличия неисправностей;
• Коммутация комбинированной сигнализации CAS в 16-ом канальном интервале, совместная сигнализация CCS передается без изменений;
• Дистанционно управляемое тестирование качества индивидуальных цифровых цепей;
• Многовариантное построение соединительного поля различной емкости с резервированием или без резервирования коммутационной матрицы.
2. Технология NGN.
Данная технология включает в себя узел xDSL доступа АХН или узел радио доступа MDMS, которые имеют следующие преимущества:
• Снижает капитальные и эксплуатационные расходы.
• Увеличивает доходность сети.
• Открывает перспективы для существующих сетей.
• Сокращает потребность в дополнительном ATM и IP оборудовании в ядре сети.
• Обеспечивает легкий и плавный переход к передаче голоса, видео и данных.
• Экономит площадь и энергозатраты.
• Обеспечивает значительную экономию емкости абонентских линий.
• Повышает возможности масштабирования IP платформ и систем сервисного управления.
Так, например, мультисервисный узел доступа Access Hub фирмы “Marconi” – это широкополосный концентратор доступа для сетей доступа следующего поколения. Эта установка операторского класса является высокопроизводительной, гибкой, масштабируемой мультисервисной платформой, позволяющей предоставлять различные услуги широкополосного доступа (голос, видео и данные) в полном диапазоне.
3. Система многоканального уплотнения и ISDN.
Telmax – это многоканальная система цифрового уплотнения, в которой использована технология SDSL (Symmetrical bit rate Digital Subscriber Line-Цифровая абонентская линия связи с высокой скоростью передачи) для предоставления обычной телефонии общего пользования (POTS) абонентам в количестве nn (где nn может быть 4, 8, 10 или 12 абонентов) через единую витую пару. Кроме того, система Telmax может также иметь подключение к ISDN. Все подключения абонентов к ISDN или POTS производятся по единой витой паре. В самом простом виде, как это показано на рис. 1.2, одна система TelMax состоит из станционной платы (EU), вставляемой в станционный шкаф TelMax в центральной станции, и дистанционного блока (RU), размещенного в помещениях или вблизи помещений удаленных абонентов и соединенного с EU витой парой.

Рис. 1.2. Структура системы Telmax
Одновременная, независимая, дуплексная связь голосом и цифровой информацией предоставляется по каналам между центральной станцией и абонентами, причем коммуникационная технология SDSL служит для передачи оцифрованного голоса и информации через единую витую пару. Цифровая связь между станционной платой и дистанционным блоком вместе с подключенными к нему устройствами производится со скоростями передачи в любом контуре с эквивалентным затуханием.
1. Станционная плата (EU). Размещается в станционном шкафу на центральной станции и напрямую соединена с абонентскими линиями с помощью накруточного соединения на задней части шкафа. EU является независимым узлом, который генерирует свое внутреннее напряжение и напряжение цифровой линии связи, запитываясь в свою очередь от источника станционного питания центральной станции.
2. Дистанционный блок (RU). Находится в помещениях или вблизи помещений абонентов. Питается от цифровой линии связи или же от местного источника, а именно, от батареи 18-75V, или же от питающего источника с резервными батареями, которые являются нестандартным оснащением системы. RU также может быть выполнен в герметичном пластиковом корпусе, удобном для наружного монтажа, причем все соединения выполняются через многожильный, заполненный гелем кабельный конец с использованием стандартных методик соединения кабелей.
3. Станционный шкаф. Шкаф имеет высоту 7U (включая 1U вентиляционной панели, которая служит для лучшего охлаждения полностью укомплектованных шкафов, смонтированных в несколько этажей внутри вертикальной станционной стойки). Монтируется в 19-дюймовой (475 мм) станционной стойке для оборудования центральной станции. Вмещает до 16 шт. 12-канальных EU (192 абонента), и выбираемую по желанию плату управления системой.
Представление ЕМХ – это комбинированная система увеличения пар POTS & Ethernet для использования в медных сетях доступа, основанная на новейшей технологии передачи SHDSL. Система ЕМХ позволяет подключить до 16 аналоговых пользователей (POTS) на одной витой медной паре в абонентской телефонной сети. Кроме этого, по этой паре возможна передача данных, что обеспечивает соединение Ethernet. ЕМХ в своих различных конфигурациях, таким образом, обеспечивает Телеком и Интернет провайдеров (ISP) множеством вариантов решений для подключения новых телефонных абонентов (POTS) и внутри её широкополосных информационных подключений через уже существующие медные инфраструктуры.

Продолжение работы в архиве