Одеська національна академія звязку ім. О.С. Попова

Лейбзон Анатолій Якович

УДК 681. 322: 621.39

УДОСКОНАЛЕННЯ МЕТОДИКИ ТА АВТОМАТИЗАЦІЯ

ПРОЕКТУВАННЯ МІСЦЕВИХ МЕРЕЖ ЗВЯЗКУ

05.12.02 – телекомунікаційні системи та мережі

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Одеса 2002

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Одеській національній академії звязку ім. О.С. Попова Державного комітету звязку та інформатизації України

Науковий керівник: доктор фізико-математичних наук, професор Савченко Олексій Якович, член-кореспондент національної академії наук України

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, Беркман Любов Наумівна, доцент КІЗ ОНАЗ ім. О.С. Попова

кандидат технічних наук, Владишевський Борис Сергійович, доцент кафедри ДЕЗ ОНАЗ ім. О.С. Попова

Провідна установа Український науково-дослідний інститут звязку, м. Київ

Захист відбудеться “21” червня 2002 р. о 10.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д41.816.02 в Одеській національній академії звязку ім. О.С. Попова за адресою: 65029, м. Одеса, вул. Кузнечна, 1.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Одеської національної академії звязку ім. О.С. Попова.

Автореферат розісланий “20” травня 2002 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Плотников В.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Телекомунікації відіграють виключно важливу роль у розвитку економіки будь-якої країни, побудові національної та глобальної інформаційної інфраструктури, прискоренні інтеграційних процесів у світі. За останнє десятиліття докорінно змінились телекомунікаційні технології, способи побудови мереж, склад користувачів, розширився спектр послуг, які надаються.

Технологічною базою розвитку телекомунікацій є цифровізація. Разом з тим в Україні рівень цифровізації на міських телефонних мережах (МТМ) не перевищує 30%. Аналогове обладнання є застарілим. Існує велика черга (близько 3 млн.) на встановлення телефонів. Такий стан мереж призводить до:–

значних експлуатаційних витрат, викликаних труднощами впровад-ження централізованої системи технічної експлуатації;–

неможливості впровадження нових видів послуг та забезпечення нормативної якості надання традиційних послуг;–

зниження доходності та ліквідності оператора, що значно зменшує інвестиційні можливості;–

утруднення інтеграції в світову інформаційну інфраструктуру;–

уповільнення темпів розвитку економіки України, яке викликане недо-статньою забезпеченістю зв’язком ділової сфери та інше;–

неможливості повною мірою вирішити соціальні проблеми та забез-печити права людини в частині доступу до інформації;–

зниження обороноздатності держави.

Існування зазначених недоліків є одним із факторів, які не дозволяють зарахувати Україну до розвинених країн світу. Тому прискорення розвитку телекомунікацій є стратегічним завданням держави. Для його виконання необхідно здійснити комплекс організаційно-технічних заходів. Серед них чільне місце займає процес проектування мереж.

Оптимальне проектування може забезпечити відчутну економію коштів на будівництво та експлуатацію мереж, їх конвергенцію, взаємодію, надійність, живучість і таке інше. Проте ще й сьогодні в практиці проектування МТМ застосовують застарілі методики, які не враховують ні технологічної еволюції цих мереж, ні перспектив їх конвергенції з іншими мережами, ні реального попиту на послуги зв’язку. Зважаючи, що темпи розвитку МТМ зростають (в Україні поставлена задача за три роки ліквідувати чергу на встановлення телефону), можливі втрати від неоптимальних проектних рішень можуть стати надто відчутними й для операторів зв’язку, й для суспільства в цілому.

Крім цього процес проектування є трудомістким і потребує багато часу. Тому тема дисертації, яка присвячена удосконаленню методики й автоматизації проектування міських мереж зв’язку з урахуванням їх сучасного стану й перспектив подальшої еволюції є безперечно актуальною.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами

Робота виконана за реальними потребами галузі зв’язку України. Основні результати дисертаційної роботи використані в науково-дослідних темах, які провадились в Одеській національній академії зв’язку ім. О.С. Попова (раніше УДАЗ ім. О.С.Попова) на замовлення й за планами Державного комітету зв’язку та інформатизації України й Державними програмами створення Єдиної національної системи зв’язку та Національної програми інформатизації, затвердженими Кабінетом Міністрів та Верховною Радою України, відповідно.

У 1997–2001 рр. провадились роботи зі створення системи автоматизованого проектування мереж зв’язку (НДР № 0197U015409, 0198U007493, 0199U004175). У цих роботах використовувались запропоновані здобувачем принципи побудови автоматизованих систем проектування та систем прийняття рішень, а також результати дослідження навантаження на телефонну мережу.

Запропоновані автором дисертації підходи до розвитку телекомунікацій використано при розробці концепцій розвитку зв’язку України до 2010 року (НДР № 0199U003767) та розвитку ВАТ “Укртелеком” до 2005 року (НДР № 0100U005555).

Мета й завдання дослідження

Метою роботи є удосконалення методики й автоматизація проектування міських мереж зв’язку з урахуванням їх сучасного стану й перспектив подальшої еволюції.

Для досягнення мети необхідно вирішити наступні основні задачі:

дослідити фактичний стан телекомунікацій України, й зокрема міських мереж, як їх складової частини;

сформувати концептуальні й конкретні технічні вимоги до міських мереж та визначити основні техніко-економічні обмеження, що випливають з їх стану і мають враховуватися при плануванні розвитку;

розробити на цій основі типові сценарії розвитку міських мереж;

дослідити реальне навантаження міських мереж;

обґрунтувати вибір методики прогнозування й розподілу навантажень і вдосконалити цю методику з урахуванням універсальності застосування та можливих сценаріїв розвитку міських мереж;

визначити основні принципи розрахунку обсягу обладнання сучасних цифрових систем комутації;

на основі виконання вищезазначених завдань розробити основні принципи побудови системи автоматизованого проектування міських мереж.

Об’єкт дослідження – міські телефонні мережі.

Предмет дослідження – методика та автоматизація проектування міських телефонних мереж.

Методи дослідження. При розв’язанні поставлених в дисертаційній роботі задач використано методи математичної статистики, дослідження операцій, теорії масового обслуговування, теорії прийняття рішень.

Наукова новизна отриманих результатів

1. Запропоновано три основні типові сценарії розвитку міських мереж (залежно від рівня попиту на послуги зв’язку), які не мають прямих аналогів.

2. Розроблено універсальну методику прогнозування й розподілу всіх видів навантажень, яка відрізняється від існуючих часткових методик за внутрішньою логічністю та єдиним підходом до прогнозування й розподілу міжстанційних і внутрішньостанційних навантажень різних об’єктів міських мереж.

3. Запропоновано процедуру перевірки балансу навантажень й ітераційних уточнень, що дозволяє отримувати більш надійні результати в умовах недостатньо надійних чи неповних вихідних даних.

4. Розроблено методику розрахунку обладнання цифрової системи комутації.

5. Запропоновано алгоритм формування вихідної множини альтернатив побудови міських телефонних мереж.

Практичне значення отриманих результатів

1. Виконаний у першому розділі аналіз стану телекомунікацій України закладено в основу “Концепції розвитку ВАТ “Укртелеком” до 2005 р.”

2. Розроблені в першому розділі стратегії розвитку міських мереж необхідні для вибору оптимального шляху реконструювання конкретної мережі й відповідного запобігання можливих економічних втрат.

3. Оцінені в другому розділі параметри навантаження доцільно використовувати при проектуванні міських телефонних мереж.

4. Розроблена в третьому розділі універсальна методика прогнозування й розподілу навантажень оптимізує процес проектування й дозволяє отримувати надійніші, прогнози навантажень, ніж ті, що використовуються ще й сьогодні.

5. Розроблені в четвертому розділі принципи побудови системи автоматизованого проектування міських мереж дали змогу реалізувати таку систему й відповідно полегшити працю проектувальників та забезпечити надійні й якісні її результати.

Практичні результати роботи впроваджено у НДР та виробництва (акти впровадження подано в додатку).

Особистий внесок здобувача.

Основні результати роботи отримані самостійно. Деякі результати, отримані у співпраці з іншими науковцями, надруковані в сумісних статтях, де вклад кожного співавтора є приблизно однаковим.

Апробація результатів дисертації.

Основні результати дисертації доповідались і обговорювались на міжнародних та всеукраїнських науково-технічних конференціях, семінарах:–

IV Міжнародна НТК по телекомунікаціях “Телеком-99”, Одеса, 1999;–

V Міжнародна НТК “Телеком-2001”, Одеса, 2001;–

НТК професорсько-викладацького складу Української державної академії зв’язку, 1999 – 2001 рр.

Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано10 наукових праць, в тому числі: дві монографії (у співавторстві), 6 статей в журналах і науково-технічних збірниках (5 у співавторстві), 2 доповіді на НТК (одна у співавторстві).

ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність проблеми дослідження, наукову новизну і практичну цінність, подано загальну характеристику роботи.

У першому розділі визначено стан первинної мережі України, мережі абонентського доступу, транспортної і телефонної мереж, документального електрозв’язку, мережі Internet, стільникових мереж, транкінгового, пейджингового та супутникового зв’язку, радіо- та телевізійного мовлення.

Первинна мережа (ПМ) України значною мірою є аналоговою і побудованою на різнотипному обладнанні, що суттєво утруднює дотримання нормативної якості передавання інформації, централізацію технічного обслуговування й реалізацію концепції TMN (Telecommunication Management Network) загального управління електрозв’язком. Рівень цифровізації близько 53% для магістральної та 25% для внутрішньо зонових мереж.

Існуюча абонентська телефонна мережа загального користування є майже виключно аналоговою за винятком незначного відсотка цифрових абонентських ліній (ЦАЛ) системи С-32. Нехтовно мала й кількість ЦАЛ радіодоступу, ЦАЛ з використанням технологій xDSL та ЦАЛ ISDN.

в Україні лише починається створення широкосмугової пакетної транспортної мережі асинхронного режиму перенесення інформації АТМ.

Український сегмент мережі Internet розвивали переважно окремі приватні підприємства, а останніми роками ще й Укртелеком. Загалом в Україні близько 260 постачальників послуг Internet. На середину 2001 року на тисячу жителів було орієнтовно 5,2 користувача Internet. Щоб Internet почав впливати на розвиток економіки, необхідно, за деякими оцінками, досягти 60…70 користувачів на 1000 жителів.

Загалом на кінець 2001 р. кількість абонентів стільникових мереж України зросла орієнтовно до двох мільйонів. Діють угоди роумінгу з операторами стільникових мереж США, країн СНГ та більшості країн Європи й Азії.

Аналіз стану мереж показав необхідність інтенсивного розвитку мереж, що, в свою чергу, ставить задачу розробки методики проектування мереж. Першим завданням проектування мереж є формування технічних вимог до них, які мають затверджуватись. Запропоновано такий склад технічних вимог. До них належать концептуальні вимоги, часткові вимоги та обмеження. Запропоновані базові сценарії розвитку та реконструкції МТМ.

У другому розділі наводяться результати експериментального дослідження параметрів навантаження та їх статистичне оброблення.

На дослідних РАТС вимірювання виконувалися окремо для кожного напряму зв’язку. Реєструвалося число спроб встановлення з’єднання с, число розмовних з’єднань Ср, їх загальні тривалості t та обслуговане розмовне навантаження yр при вхідному місцевому та вихідному місцевому й міжміському зв’язку.

В результаті статистичної обробки установлено, що протягом доби на МТМ спостерігаються три години найбільшого навантаження (ГНН), оцінені в ГНН питомі (на одного абонента) середні кількості викликів і розмов, частка kр розмовних викликів, інтенсивність навантажень при вихідному й вхідному зв’язку та середні тривалості займань.

Для оцінки характеру потоків викликів побудовано розподіли ймовірності надходження й розподіли ймовірності знаходження на обслуговуванні i викликів – статистичні (гістограми) й апроксимуючі пуассонівські. При цьому відповідна кожному стовпчику статистичної гістограми ймовірність кількості викликів від і до k за апроксимуючим розподілом становить:

.

Установлено відмінність реальних потоків викликів від пуассонівських. Як приклад на рис. 1 і 2 наведені гістограми та апроксимуючі криві.

Відмінність потоків ілюструють також статистичні відношення дисперсії с2 до середнього числа викликів с (для найпростішого потоку завжди с2/с 1). Розраховані значення становлять 1,1…42,5. Це свідчить про значні відхилення потоків від найпростіших.

Для оцінки розподілів тривалості занять побудовано статистичні розподіли (гістограми) й відповідні показникові апроксимуючі розподіли:

F (x, ) =1 – е - x.

У третьому розділі сформульовано задачу оптимізації телекомунікаційної мережі як задачу дослідження операцій. В найзагальнішому виді операцію можна описати, якщо задати її елементи:

1. Вектори параметрів: , де Х – вектор змінних параметрів; А – вектор сталих параметрів; Y – вектор результуючих параметрів, за якими оцінюється результат операції.

2. Зв’язки між параметрами .

3. Обмеження .

Кожен елемент вектора Y називають критерієм або стратегією.

Для оцінки ефективності вводиться поняття загальної ефективності . Оптимум досягається тоді, коди досягається мінімум Е.

Основою проектування є відповідна методика, яка поділяється на ряд послідовно виконуваних задач. У загальному випадку необхідно:–

визначити згідно з прогнозованим попитом та існуючими обмеженнями телефонну ємність, додавану на кожному етапі проектування;–

з урахуванням основних вимог до МТМ та очікуваної номенклатури послуг вибрати тип нового встановлюваного обладнання цифрових систем комутації (ЦСК);–

визначити за мінімумом зведених витрат оптимальні місця розміщення нових станцій ЦСК і абонентських виносів та топологію їх з’єднань;–

визначити для нового обладнання способи сигналізації й синхронізації;–

спрогнозувати телефонне навантаження мережі;–

розрахувати потрібний обсяг і номенклатуру встановлюваного облад-нання ЦСК та потрібну кількість з’єднувальних ліній (каналів, трактів);–

спланувати систему електроживлення;–

спланувати всі потрібні приміщення для обладнання й персоналу та розробити план розміщення обладнання;–

спроектувати необхідні лінійні споруди;–

спроектувати необхідні кроси;–

розробити комплекс заходів з захисту обладнання, техніки безпеки й охорони довкілля;–

розрахувати кошторис проекту.

Обґрунтовано моделі та методику прогнозування навантаження, розроблено методику розподілу міжстанційних навантажень та виявлено особливості розрахунку обсягу обладнання ЦСК.

Визнано доцільним при побудові моделі прогнозування абонентського навантаження використовувати виміряні або оцінені у ГНН інтенсивності питомих навантажень, поділених за видами зв’язку: внутрішньостанційного yвн, вихідного yв та вхідного yвх, зовнішніх. Тут справедливі співвідношення:

yвих = yв + yвн та yвхід = yвх + yвн.

Модель розподілу міжстанційних навантажень враховує розподіл вихідного зовнішнього навантаження Yв пропорційно оцінкам вхідних зовнішніх навантажень окремих напрямів, оскільки саме Yвх утворюються з вхідних від різних напрямів складових навантажень Yв зустрічних станцій.

Для врахування впливу інших факторів, які визначають спільність інтересів абонентських груп різних станцій чи груп станцій (взаємна віддаленість, наявність ділових зв’язків тощо), модель розподілу повинна використовувати нормовані коефіцієнти тяжіння.

Прогнозування параметрів абонентських навантажень. Кожна iндивiдуальна АЛ i-ї категорiї характеризується в ГНН трьома інтенсивностями навантажень при мiсцевому зв’язку: вихідною зовнiшньою yвi, вхiдною зовнiшньою yвхi та вихiдною внутрiшньостанцiйно. yвнi. Для автоматичного мiжмiського зв’язку задають питомi iнтенсивнoстi навантажень: вихiдного до АМТС yавi та вхiдного вiд АМТС yавхi. Усi параметри оцiнюють вимiрюваннями на проектованiй чи подiбних їй мережах. Якщо статистичнi данi вiдсутнi, то рекомендується:–

задавати iнтенсивностi навантажень місцевих таксофонiв (кат. 6), абонентiв з доступом до Internet (кат. 4) і до ISDN (кат. 5) вiдповiдно в 1,2…1,5 (залежно вiд мiсцезнаходження таксофону), в 1,5…2,2 i в 2,2…2,8 (залежно вiд числа термiналiв основного доступy) разів бiльшими, нiж для решти абонентiв; –

задавати питомi iнтенсивнoстi навантажень лiнiй мiжмiських таксофонiв, переговорних пунктiв, eкстрених та iнформацiйних служб (кат. 7…10), що дорівнюють вiдповiдно 0,3…0,4; 0,35…0,5; 0,1…0,15 i 0,2…0,35 Eрл.

Загальна методика прогнозування міжстанційних навантажень розроблена для загального випадку і складається з наступних кроків.

Крок 1. Для всіх або частини станцiй мережi знаходять iнтенсивностi навантажень: вихiдного й вхiдного зовнiшнix

та вихiдного й вхiдного при автоматичному мiжмiському зв’язку

де Nij ? число абонентiв i-ї категорiї на станцiї j, коефiцiєнти q враховують, що навантаження з’єднувальних ліній (ЗЛ) вiдрiзняються вiд прогнозованих для абонентських ліній (АЛ).

Крок 2. Для кожного j-го вузлового району (чи виділеної групи станцій) мережі підраховуються сумарні інтенсивності зовнішніх місцевих та міжміських навантажень:

Крок 3. Залежно від конкретної потреби визначаються інтенсивності будь-яких міжстанційних навантажень МТМ

Нормованi коeфiцiєнти тяжiння nj-x (вiд станцiї j до станцiї x), nx-j у зворотному напрямку) та iншi оцiнюють за даними вимiрювань, а за вiдсутностi цих даних початково задають їх наступним чином: –

прирiвнюють одиницi в напрямках з iмовiрним максимальним тяжiнням; –

для решти напрямкiв задають в межах 0,7...0,9;–

до сільсько-приміських вузлів i комутацiйних вузлiв РАТС рекомендується вибирати в межах 0,1...0,3 i 0,4...0,7 вiдповiдно.

Крок 4. Результати виконання кроку 3 коригують для досягнення балансу мiжстанцiйних навантажень. Потреба в цьому зумовлена можливими похибками при наданні коефiцiєнтiв тяжiння. Перевiркy зручно звести в таблицю, де лiтерою z позначено останню за номером станцiю мережі.

За вiдсутностi помилок в розрахунках суми рядкiв таблиці повиннi спiвпадати з вiдповiдними значеннями Yвх. При правильному наданні нормованих коефiцiєнтiв тяжiння суми стовпцiв повиннi бути близькими до вiдповiдних величин Yвхх. При вiдхиленнях сум стовпцiв вiд Yвх.х у межах 10% точнiсть дотримання балансу навантажень є прийнятною. В супротивному випадку слiд змiнити коефiцiєнти тяжiння, збiльшивши їх в напрямках, що вiдповiдають стовпцям з меншими, нiж Yвхх, сумами i зменшивши для напрямкiв, в стовпцях яких це спiввiдношення є зворотним.

Далi, використовуючи уточненi коeфiцiєнти, повторюють крок 3 i знову перевiряють баланс навантажень. Iнколи виникає потреба ще раз виконати вказанi дiї. Такi послiдовнi наближення дають надiйний розподiл мiжстанцiйних навантажень при вiдносно ненадiйних початкових даних.

Зазначимо, що використовувані для окремих станцій мережі коефіцієнти тяжіння (типу nj/k-x/s, nj/k-рx та nрx-j/k) слід змінити відносно обраних спочатку значень приблизно так, як і ті коефіцієнти тяжіння між групами станцій виділених районів мережі, що перераховуються (типу nрj-рx).

Крок 5. Прогнозуються інтенсивності навантажень усiх пучків ЗЛ проектованої ділянки мережі чи проектованих станцій. Для цього для різних об’єктів проектування з урахуванням особливостей використовуваних ЦСК пiдраховують iнтенсивностi навантажень усiх пучкiв ЗЛ, отримані на кроці 4. Для цього слід зіставити остаточний варіант таблиці і розрахунки міжміських навантажень, зроблені на кроці 3. Для кожного потрібного пучка ЗЛ (ЗЗЛ, ЗЛМ) знайти суму всіх тих навантажень, які він обслуговує. Для деяких пучків слід врахувати й навантаження до вузла спецслужб, яке для кожної станції можна приймати в межах 2…4 відсотків вiд Yвх.

Загальні принципи і послідовність розрахунків при прогнозуванні внутрішньостанційних навантажень. Методика розрахунку внутрішньо-системних навантажень пов’язана з методикою прогнозування абонентських і розподілення міжстанційних навантажень. Це означає, що використані:–

однакова система умовних позначень;–

однотипний набір параметрів абонентського навантаження (питомі інтенсивності навантажень та середні тривалості занять при різних видах з’єднань);–

однакові принципи розподілу внутрішньостанційних і міжстанційних навантажень.

Відповідно до цієї методики розраховується:

В четвертому розділі запропоновано метод формування вихідної множини альтернатив (ВМА) побудови МТМ. Для цього запропонована ієрархічна структура мережі, яка складається із підсистеми та елементів.

У роботі проведено відповідний алгоритм формування ВМА.

Для полегшення проектування розроблена загальна структурно-функціональна модель системи автоматизованого проектування (САПР), обґрунтовано необхідність побудови геоінформаційної системи та вимоги до неї, реалізовані основні проектні процедури.

У висновках сформульовано основні результати дисертаційної роботи:

1. Проаналізовано стан та тенденції розвитку телекомунікаційних мереж України.

2. Обґрунтовано три основних сценарії розвитку МТМ України.

3. Розроблено концептуальні вимоги, часткові вимоги та обмеження, які слід предявляти до МТМ при їх проектуванні та реконструкції.

4. Обґрунтовано вибір основних принципів методики прогнозування й розподілу навантажень з урахуванням вимог до універсальності її застосування та можливих сценаріїв розвитку МТМ.

5. Розроблено універсальну методику прогнозування й розподілу наван-тажень, що відрізняється від існуючих часткових методик внутрішньою логічністю та єдиним підходом до прогнозування й розподілу міжстанційних і внутрішньо станційних навантажень різних об’єктів МТМ, а також введенням процедури перевірки балансу навантажень й ітераційних уточнень, що дозволяє отримувати більш надійні результати в умовах недостатньо надійних чи неповних вихідних даних.

6. Визначено основні принципи і методику розрахунку обсягу обладнання сучасних ЦСК.

7. Розроблено методику та алгоритм побудови вихідної множини альтернатив побудови МТМ.

8. Розроблено склад САПР та найважливіші розрахункові процедури, необхідні для проектування телекомунікаційних мереж.

Розроблені методики оптимізують процес проектування й дозволяють отримувати надійніші, ніж ті, що використовуються ще й сьогодні, прогнози навантажень й відповідного обсягу обладнання.

Основні результати дисертаційної роботи опубліковані в наступних наукових працях.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

Лейбзон А.Я. Удосконалення методики та автоматизація проектування місцевих мереж зв’язку. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук зі спеціальності 05.12.02 – телекомунікаційні системи та мережі. Одеська національна академія зв’язку ім. О.С. Попова, Одеса, 2002.

У дисертаційній роботі визначено стан телекомунікаційних мереж України, склад і зміст вимог до телефонних мереж та запропоновано основні сценарії їх розвитку. Досліджено статистичні параметри навантаження на одній із міських телефонних мереж. Виявлено існування трьох годин найбільшого навантаження. Встановлено відмінність реальних потоків викликів від пуассонівських. Сформульовано задачу оптимізації телекомунікаційної мережі як задачу дослідження операцій. Обґрунтовано методики прогнозування параметрів абонентського, розподілу міжстанційних, внутрішньостанційних навантажень. Розроблено методику й алгоритм визначення вихідної множини альтернатив побудови міських телефонних мереж. Розроблено загальну структурно-функціональну модель системи автоматизованого проектування мереж, обґрунтовано необхідність побудови геоінформаційної системи та вимоги до неї, реалізовано основні проектні процедури.

Ключові слова: міська телефонна мережа, технічні вимоги, сценарії розвитку, навантаження, потоки викликів, оптимізація, проектування, методика, альтернатива, автоматизована система.

Лейбзон А.Я. Усовершенствование методики и автоматизация проектирования местных сетей связи. – Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.12.02 – телекоммуникационные системы и сети. Одесская национальная академия связи им. А.С. Попова, Одесса, 2002.

В первом разделе диссертационной работы определено состояние первичной сети Украины, сети абонентского доступа, транспортной и телефонной сети, документальной электросвязи, сети Интернет, сотовых сетей подвижной связи, транкинговой, пейджинговой и спутниковой связи, радио и телевизионного вещания. Сформирован состав и содержание технических требований к городским телефонным сетям, которые должны утверждаться. К ним принадлежат концептуальные требования, частичные требования и ограничения. Предложено три базовых сценария развития и реконструкции городских телефонных сетей, которые могут использоваться в соответствии со спросом на услуги связи.

Во втором разделе исследованы статистические параметры нагрузки на одной из городских телефонных сетей. Показано, что на протяжении дневного времени существуют три часа наибольшей нагрузки. Установлено отличие реальных потоков телефонных вызовов от пуассоновских. Оценены для часов наибольшей погрузки удельные (на одного абонента) средние количества вызовов и разговоров, часть разговорных вызовов, интенсивности нагрузок при исходящей и входящей связи, а также средняя продолжительность занятий.

В третьем разделе сформулирована задача оптимизации телекоммуникационной сети как задача исследования операций. Обоснованы модели и методики прогнозирования параметров абонентских, межстанционных, внутристанционных нагрузок и расчета объема оборудования цифровых систем коммутации. Модель прогнозирования распределения межстанционных нагрузок учитывает распределение исходящей внешней нагрузки станции пропорционально оценкам входящим внешним нагрузкам встречных станций. Алгоритм распределения межстанционных нагрузок состоит из пяти основных шагов, которые имеют за цель привести к балансу межстанционных нагрузок. Методика прогнозирования распределения внутристанционных нагрузок предусматривает определение общей внутристанционной нагрузки и загруженность подсистем – управления, регистров, коммутационного поля и т.п.

В четвертом разделе разработана методика и алгоритм определения исходного множества альтернатив построения городских телефонных сетей. Методика предполагает выполнение декомпозиции системы на иерархические подсистемы, а отдельных подсистем – на иерархические элементы. Разработана общая структурно-функциональная модель системы автоматизированного проектирования телекоммуникационных сетей. Предложен состав задач подсистемы проектных процедур. Обоснована необходимость построения специализированной геоинформационной системы. Разработаны требования к геоинформационной системе. Предоставлен пример расчетов баланса межстанционных нагрузок для типичной городской телефонной сети.

В приложения вынесена реализация основных проектных процедур системы автоматизированного проектирования телекоммуникационных сетей на основе геоинформационной системы.

Ключевые слова: городская телефонная сеть, технические требования, сценарии развития, телефонная нагрузка, потоки вызовов, оптимизация, проектирование, методика, множество альтернатив, автоматизированная система.

Leibson A.Y. The optimization of the methods and automatization of the design of the local telecommunication networks. – The manuscript.

Candidate of science dissertation on speciality 05.12.02 – Telecommunication systems and network. Odessa National Academy of Telecommunication after A.S. Popov, Odessa, 2002.

In the dissertation the state of the primary network of Ukraine has been determined, as well as the subscribers access networks, transport and telephone networks, documentary electro-communication, Internet networks, cellular mobile communication networks, trunking, pager and satellite communication, radio and television broadcasting, the composition and contents of networks requirements and major plot of network development .The statistic loading parameters have been studied. It was shown that during the day there exist three hours of the maximum loading. The difference of real call flows from Puasson ones has been defined. The problem of telecommunication networks optimization as the problem of research operations has been formulated. The models and methods of loading forecasting have been grounded, as well as the methods of inter-station loading division and accounting the volume of the equipment of digital communication systems. The methods and algorithm of a vector alternative number of local telephone networks construction have been developed. The general structural functional model of the system of the automated networks design has been worked out, the necessity of geo-information system construction and requirement to it has been grounded and realized in the form of software modules of the general design procedure.

Key words: public telephone network, technical requirements, plot of development, loading, call flows, optimization, design, methods, alternative, automated systems.