Управление телекоммуникационными сетями Лекция 2 Общая концепция построения системы управления телекоммуникационными сетями Усманова Н.Б., доц. каф. СиСПД

Общая концепция построения системы управления телекоммуникационными сетями Принципы построения системы управления телекоммуникационными сетями. Функциональные подсистемы и технические средства организации системы управления.

Обобщенная структура телекоммуникационной сети Сеть связи - совокупность узлов и линий между ними, предназначенных для переноса (транспортировки) сообщений в виде электрических сигналов от источника сообщений к получателю.

Модель системы управления сетью связи Сеть электросвязи можно рассматривать как кибернетическую систему, которая включает объект управления ОУ (управляемая подсистема) и системы управления СУ (управляющая подсистема), связанных между собой потоками контрольной и управляющей информации и подвергающихся внешнему воздействию. Под системой управления сетью понимают совокупность аппаратных и программных средств, предназначенных для решения задач, связанных с транспортировкой потоков информации пользователей с требуемым качеством. В системе управления можно выделить две основные части – систему принятия решений и систему исполнения решений. Первая- это «мозг» системы, ее интеллектуальная основа, которая реализуется в виде операционной системы. Вторая - это «опорно-двигательный механизм» системы, реализуется в виде программно-технических средств технической эксплуатации.

Модель системы управления сетью связи Совокупность систем (технической эксплуатации, нумерации, тарификации, расчетов за услуги связи и др.) поддерживает сеть электросвязи, обеспечивая ее функционирование и необходимый уровень показателей для удовлетворения требований потребителей. Системы поддержки объединяются общим понятием – система управления, которая неразрывно, в замкнутом контуре с обратной связью, взаимодействует с сетью электросвязи через обусловленные интерфейсы. Интерфейсы представляют собой устройства (программно- аппаратные средства) для согласования технических средств системы управления, системы технической эксплуатации и сети связи.

Задачи управления сетью Уровни управления сетью Задачи управления Конфигурац ией (Configura- tion mana- gement, CM) Устранение м повреждений (Fault Management, FM) Качеством (Performance Management, PM) Взаимо- расчетами (Accounting Management, АМ) Защитой информации (Security Management, SM) Бизнесомхххх Услугамих Сетьюхххх Элемен- тами сети ххх В целом под системой управления сетью электросвязи понимается система, выполняющая функции по управлению сетью на основе комплекса информационных технологий по планированию, техническому обслуживанию, эксплуатации, оперативному и административному управлению сетями и предоставляемыми услугами.

Модель системы управления сетью связи

Организация управления сетью

Структура подсистем СУ Структура СДУ ресурсами Структура СДУ определяется топологией управляемой сети, т.к. техническими средствами ее реализации, как указывалось выше, является оборудование элементов сети. Необходимое ПО может входить как составная часть специального программного обеспечения элементов сети с использованием функциональных возможностей и интерфейсов, предоставляемых общим программным обеспечением (ОПО), которые должны соответствовать международным рекомендациям в этой области. Расчет параметров алгоритмов динамического управления (пороговые параметры, временные характеристики и др.) производится при постановке и решении прикладных оптимизационных задач.

Структура подсистем СУ Структура СТО Структуру СТО определяет степень ее централизации. Структура СТО во многом определяется топологией управляемой сети, но не совпадает с ней ввиду различия функций, выполняемых сетевыми элементами и ЦТО. Для современных сетей связи централизованная структура СТО может оказаться неприемлемой из-за значительных транспортных расходов а полностью децентрализованная - из-за необходимости иметь большой штат квалифицированных специалистов по технической эксплуатации (ТЭ). Для снижения затрат на эксплуатацию сети при проектировании необходимо учитывать, что мероприятия по восстановлению работоспособности оборудования должны проводиться обслуживающим персоналом средней квалификации, либо автоматически без персонала. Другим важным требованием является минимальная стоимость средств диагностики. Для организации технического обслуживания (ТО) вся территория сети связи разбивается на зоны, в каждой из которых располагается один ЦТО определенного типа, совмещенный, как правило, с одним из сетевых элементов.

Структура подсистем СУ Структура САУ При оптимизации структуры САУ также решается вопрос ее централизации с точки зрения минимизации затрат на создание системы. САУ представляет собой иерархическую одноцелевую систему, в которой процесс управления распределяется между частями структуры сообразно специфике реализуемых алгоритмов, при этом каждой группой равноправных структурных единиц САУ должен управлять координирующий орган. Разбиение на зоны управления в САУ идет до формирования единого управляющего центра системы.

Система технической эксплуатации

Подсистема контроля должна обеспечивать контроль изменения состояния сети и её компонентов в реальном масштабе времени для обнаружения и локализации неисправностей с целью их устранения и сквозной контроль. Подсистема измерений должна осуществлять реализацию задач управления качеством. Подсистема измерений предназначена для эксплуатационных измерений трактов, каналов и аппаратуры связи с целью оценки показателей и параметров используемых технических средств. Подсистема восстановления и ремонта технических средств должна осуществлять управление устранением отказов и обеспечивать работоспособность оборудования, аппаратуры и линий передачи при заданном качестве и надёжности с целью предоставления услуг связи с наибольшей эффективностью, уменьшения простоев и оптимального использования средств связи, получения максимальной прибыли при минимальных затратах. Подсистема резервирования осуществляет реализацию задач управления конфигурацией сети или ее составных частей. Подсистема расчётов должна осуществлять реализацию задач управления расчётами и предназначается для проведения расчётно-платёжных операций с пользователями за оказываемые услуги электросвязи со стороны предприятий связи (исполнителей услуг) всех форм собственности.

Иерархические уровни управления: Уровень 1. Поддержание в рабочем (исправном) состоянии отдельных технических средств, когда объектами управления являются как отдельные приборы и устройства, каналы, передатчики, приёмники, блоки каналообразующей и коммутационной аппаратуры, ЭВМ, устройства питания и т.п., так и целиком станции, узлы, вычислительные центры, магистрали и другие пункты и элементы сети связи. Уровень 2. Управление доставкой сообщений по адресу (в сети с коммутацией каналов – установлением соединения), когда объектами управления являются коммутационные системы узлов коммутации каналов, сообщений или пакетов. Основной целью здесь будут выбор пути (путей) и создание тракта передачи по приписанным каждому сообщению адресам с обеспечением выполнения дополнительных требований (по приоритету, времени доставки, предоставлению каналов соответствующего качества и т.п.) в соответствии с заданным алгоритмом.

Иерархические уровни управления: Уровень 3. Управление распределением каналов и регулирование потоков сообщений. В этом случае объектами управления являются системы кроссирования (переключения), а основной целью – распределение и перераспределение каналов между вторичными сетями, создание пучков прямых каналов и выработка алгоритмов выбора путей для обеспечения наилучшего удовлетворения в доставке сообщений при изменениях конфигурации сети (выходе из строя отдельных участков или введении новых) или потоков сообщений. Уровень 4. Управление сетью в целом как технико-экономической системой, являющейся частью народного хозяйства или его отрасли и включающей как технические средства доставки информации, средства строительства, ремонта и восстановления, так и персонал, обслуживающий эти средства. Целью этой системы являются не только поддержание функционирования сети в целом и материально- техническое обеспечение этого процесса, но и планирование развития сети, обеспечение подготовки кадров, создание законодательных актов пользования сетью, тарифов, управление услугами и регулирование отношений с пользователями.

Функции управления: Сбор информации о состоянии объекта управления, ходе технологического процесса, требованиях (заявках, заданиях) к выполнению тех или иных операций (в сети – к доставке сообщений между пользователями и т.п.), а также о состоянии и наличии людских и материальных ресурсов, необходимых для обеспечения заданного развития и функционирования объекта. Выработка решения о необходимости и возможности изменения состояния системы (сети), приведения объекта в заданное состояние или возможности или невозможности удовлетворения предъявляемых требований (заявок) и подготовка управляющих (регулирующих) воздействий на объект, выработка запросов и заявок, а также определение необходимых ресурсов и способов их доставки к месту работ. Исполнение принятого решения – приведение объекта в нужное (заданное) состояние путём выдачи команд (управляющих или регулирующих воздействий, приказов) исполнительным органам объекта управления или обслуживающему персоналу (например, ремонтному органу), а также выдача пользователям или выдача обслуживающему персоналу информации о невозможности выполнения тех или иных требований (заявок, заданий). Доставка информации к устройствам управления и от них.

Подсистемы системы управления: - технической эксплуатации; - административного управления; - технического обслуживания; - управления ресурсами; - управления рабочей силой; - управления качеством передачи; - управления сетью как экономическим объектом; - административного управления маршрутизацией и численным анализом; - управления безопасностью; - управления тарифами, начислениями и расчётами; - управления трафиком; - управления измерением и анализом трафика; - управления качеством услуги и характеристиками сети; - администрирования пользователя.

Подсистема технической эксплуатации Общая задача эксплуатационного управления состоит в том, чтобы обеспечить нормальную работу системы связи, её адаптацию к изменениям как внешних, так и внутренних условий, её развитие в количественном и качественном отношении, а также расчеты с пользователями за предоставляемые им услуги. Подсистемы системы управления:

Подсистема технического обслуживания Техническое обслуживание оборудования– совокупность технических решений и организационных мероприятий по обнаружению и устранению неисправностей с целью обеспечения выполнения оборудованием требуемых функций с заданным качеством обслуживания.

Подсистемы системы управления: Подсистема административного управления Подсистема административного управления выполняет следующие функции: ведение абонентских данных (номера и категории абонентских линий, начисление платы) и аналогичных по смыслу данных, относящихся к взаимодействию с другими сетями и станциями, а также принятие решений, связанных с развитием сети связи, и передачу соответствующих указаний функциям управления ресурсами.

Подсистемы системы управления: Подсистема управления ресурсами К подсистеме управления ресурсами относятся системы управления первичной и вторичной сетями и управление материально- техническим обеспечением. Система управления первичной сетью (УПС) создается для обеспечения функционирования этой сети в условиях нарушения её работы независимо от того, какие информационные потоки через неё проходят. Системы управления на вторичных сетях создаются для управления информационными потоками внутри этих сетей в случае появления отклонений от стационарных состояний этих потоков.

Подсистема управления качеством передачи Качество передачи, характеризуемое, в частности, верностью, зависит главным образом от свойств сигнала (его характеристик), канала, оконечной аппаратуры и наличия помех. Под верностью передачи понимается соотношение между переданным и принятым сообщениями, т.е. верность определяется искажениями и ошибками, возникающими в процессе передачи сообщения. При этом не учитываются ошибки, появляющиеся при составлении сообщения. Соответствие принятого сообщения действительности будем называть истинностью. Подсистемы системы управления:

Подсистемы системы управления Подсистема управления рабочей силой Качество предоставляемых абоненту услуг электросвязи в значительной степени зависит от обслуживающего персонала сети. Хотя эта услуга управления не имеет прямого воздействия на элементы сети, необходимо учитывать, что эффективное планирование работы обслуживающего персонала помогает экономически выгодно использовать возможности персонала.

Подсистемы системы управления Подсистема управления безопасностью Вопросы защиты информации всегда занимают особое место. В настоящее время при сохранении лавинообразного распространения компьютерных систем защита информации пользователей и служебной информации занимает ведущее место. Под информационной безопасностью понимается защита интересов субъектов информационных отношений. Информационная безопасность является одним из важнейших факторов достижения успеха в деятельности предприятия.

Подсистемы системы управления Подсистема управления тарифами, начислениями и расчётами Система тарификации предназначена для обеспечения эффективного ценообразования на услуги связи и перераспределения доходов между предприятиями связи, участвующими в предоставлении услуги. Уровень тарифов на услуги связи определяет все основные стороны производственной деятельности и финансового положения предприятий связи (уровень заработной платы работников, капиталовложения в развитие предприятий и т.д.), спрос и предложение на услуги связи.

Подсистемы системы управления Подсистема управления трафиком Цель управления трафиком состоит в том, чтобы обеспечить успешное завершение возможно большему числу вызовов. Эта цель достигается путём максимального использования всей имеющейся аппаратуры, и оборудования в любой ситуации в части трафика. Управление трафиком подразумевает целенаправленное распределение ресурсов между пользователями сети. В процессе управления трафиком решаются такие задачи, как: принятие мер для ликвидации перегрузки в сети; управление входящими потоками (для предупреждения перегрузки и предотвращения распространения перегрузки, возникшей в данном пункте, на другие объекты сети); маршрутизация (для выбора оптимальных путей передачи трафика); предоставление пользователям необходимых ресурсов с учётом требуемого качества услуг.

Подсистемы системы управления Подсистема управления измерением и анализом трафика При измерении трафика производится сбор данных об отдельных вызовах в форме записей данных или выполняется запись данных, относящихся к потоку внутреннего трафика. Цель измерения трафика состоит в получении информации об объёме, распределении и степени успешности операции коммутации. Цель наблюдения за трафиком заключается в записи и выводе значений и данных, контролируемых во время обработки статистически выбранных вызовов. Эти значения позволяют выполнять анализ следующих показателей: - поведение системы и сети; - производительность системы; - уровень обслуживания; - спектр вызовов; - структура трафика; - поведение абонента или режим сигнализации; - качество обслуживания.

Подсистемы системы управления Подсистема управления рабочими характеристиками сети и качеством услуги Управление рабочими характеристиками обеспечивает функции по оценке и информированию относительно поведения оборудования электросвязи и эффективности сети или элемента сети. Его роль заключается в сборе статистических данных для целей контроля и коррекции поведения и эффективности сети, элемента сети или оборудования, а также в оказании помощи при планировании и анализе. В общем случае управление рабочими характеристиками должно обеспечить средства для выполнения следующих задач: - контроль рабочих характеристик; - регулирование рабочих характеристик; - анализ рабочих характеристик.

Подсистемы системы управления Подсистема администрирования пользователя Административное управление абонентом предоставляет собой деятельность управления, которую выполняет оператор сети для осуществления обмена с абонентом данными управления и функциями, требуемыми для оказания услуги электросвязи, и для осуществления обмена с сетью всеми относящимися к абоненту данными управления и функциями, необходимыми для сети при выполнении этой услуги электросвязи

Подсистемы системы управления Подсистема административного управления маршрутизацией и численным анализом При определении аспектов управления для маршрутизации должны выполняться некоторые требования: должна иметься возможность проверки информации маршрутизации на коммутационной станции при минимальном нарушении нормальной работы коммутационной станции; должна иметься возможность перехода между таблицами маршрутизации согласно заранее составленному временному графику, например, путём составления графика для таблиц маршрутизации; определить функциональность таким образом, чтобы таблицы маршрутизации могли быть легко изменены; избегать избыточной информации путём использования объектов, которые существуют в текущее время; должна иметься возможность расширить эту модель в соответствии с новыми требованиями, поэтому спецификация классов объектов для целей маршрутизации должна быть приспособленной для расширения.

Подсистемы системы управления Подсистема управления сетью как экономическим объектом Любая сеть является экономическим объектом. Для управления такой системой недостаточно трёх основных функций управления (сбор сведений, выработка решений и выдача команд), число выполняемых функций увеличивается до шести; добавляются функции планирования, нормирования и организации.

В целом… Сетевое управление представляет собой совокупность раздельных систем управления для определенного вида сетевого оборудования, как правило, одного производителя: системы коммутации, систем передачи, кроссового оборудования, систем подвижной связи и других видов оборудования. Каждая такая система управления и ее операторы действуют независимо в пределах своей функциональной области и лимита резервного оборудования.

Виды деятельности оператора связи (FAB-модель) Fulfillment- Предоставление услуг Assurance- «Обеспечение» Billing- Расчеты (С) Telemanagement Forum