CC BY
42
связанных с планированием транспортных сетей и управлением дорожным движением в Омске и в других крупных городах. В настоящее время ведутся работы по использованию в разрабатываемой системе методов имитационного моделирования.
Библиографический список
1. ДеМерс, Майкл Н. Географические информационные системы. Основы / Майкл Н. ДеМерс ; пер. с англ. — М. : Дата-Н, 1999. - 489 с.
2. Мызникова, Т. А. Геоинформационные системы: учебное пособие / Т. А. Мызникова, А. М. Пуртов. — Омск : Изд-во СибАДИ, 2003. - 52 с.
3. Карачевцева, И. П. Разработка методики и технологии создания системы электронных автодорожных карт на основе базы разномасштабных данных: дис. канд. техн. наук: 25.00.33 / Ирина Петровна Карачевцева. — Москва, 2005. — 204 с.
4. Андрианов, В. ГИС и транспорт / В. Андрианов // АгсКе-шеш. - 2007. - №3,(42). - С. 1-2.
5. Байцер, Б. Микроанализ производительности вычислительных систем / Б. Байцер; пер. с англ.; под ред. В. В. Мартынюка. — М.: Радио и связь, 1983. — 360 с.
6. Задорожный, В. Н. Рекурсивный анализ чувствительности для метода Байцера / В. Н. Задорожный, Т. А. Мызникова. - Деп. в ВИНИТИ, 1988. - N5490-B88.
7. Задорожный, В. Н. Анализ чувствительности в имитационном моделировании сетей массового обслуживания / В. Н. Задорожный, А. М. Пуртов//Омский научный вестник. — 2005. — №4(33). - С. 165-171.
8. Пуртов, А. М. Анализ производительности сетей ЭВМ на графах и имитационных моделях : автореф. дис. ... канд. техн. наук (05.13.16)/ А. М. Пуртов. - Омск: ИИТПМСО РАН, 1995. -17с.
9. Computer Tool for Designing and Analysis of Transport Networks (WTRANS) / A. M. Purtov [and all] // TRISTAN II: Proc. of the TRIennal Symposium on Transportation Analysis. — Capri, Italy. — June, 23-28.- 1994. - P. 401 -405.
ПУРТОВ Андрей Михайлович, кандидат технических наук, доцент, старший научный сотрудник лаборатории методов и проблем преобразования информации. Адрес для публикации: e-mail: andr.purtov@yandex.ru
Статья поступила в редакцию 02.11.2010 г. © А. М. Пуртов
УДК 621.396.931 д. д. ИВОЛГИН
Омский государственный технический университет
МОДУЛЬ ТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ
Разработан транспортный модуль конфигурирования, контроля, мониторинга радиорелейных станций систем радиосвязи третьего поколения, позволяющий сократить количество человеко-часов, необходимых для обслуживания всех станций сотовой связи, а также снизить расходы на эксплуатацию и обслуживание автотранспортного хозяйства компании.
Ключевые слова: третье поколение сотовой связи уровня транспортной сети, радиорелейные станции, системы мониторинга и управления радиорелейных линий связи.
Необходимость в системах мониторинга сетей связи для эффективного анализа функционирования и своевременного обнаружения неисправностей никогда прежде не была такой острой, как сегодня. Объединение передачи голоса и данных в проводных и беспроводных сетях, а также высокий уровень обслуживания, ожидаемый абонентами, требует от операторов круглосуточного контроля своих сетей с использованием современных средств наблюдения. Использование модуля транспортной сети дает возможность операторам повышать доходы вследствие оптимизации использования существующей пропускной способности сети; увеличения среднего дохода с абонента посредством улучшения качества обслуживания и более быстрого запуска новых услуг. Контроль за работоспособностью сети позволяет обнаруживать неисправности в сети, контролировать функционирование сети, оптимизировать ее работу, интегрировать новые компоненты сети, повысить качество предоставляемых услуг, контролировать поток передаваемых данных [ 1 ].
Отличие данной разработки состоит в том, что комплекс приложений и модуль транспортной сети предоставляют всю ключевую информацию для оптимизации сетей и являются эффективным средством, помогающим операторам мобильной связи в их стра-
тегии перехода от сетей 2-го поколения к сетям следующих поколений (2,5G и 3G).
При передаче сигнала требуется повышенное соотношение уровня сигнал/шум, что достигается увеличением мощности передатчика, улучшением приёмника и уменьшением расстояния передачи данных.
РпрГО ~~ ^ПЕР'^ФПЕР-^ ^АПЕр + ОдПр — Wonp — W(t)MEA,
где Pnp(t) — мощность сигнала на входе приёмника, ДБ/Вт;
РПЕР — мощность передатчика на выходе фидера передающей антенны, дБ/Вт;
^фпер(пр) — ослабление радиоволн в фидере соответственно передающей и приёмной антенн, дБ; ^апер(пр) — коэффициенты усиления антенн соответственно передающей и приёмной, дБ; W(t) — медианное ослабление радиоволн без учёта их ослабления на замирания при распространении между антеннами интервала, дБ.
Данное уравнение связывает мощность сигнала на входе приёмника с энергетическими параметрами РРС и затуханием (ослаблением) радиоволн на интервалах РРА.
В связи с тем что от выбранной плотности информации, а следовательно, и емкости интервала радио-
Система управл е н ия сетью
Модул ь транспортной сети
Разрешения органов Исходные данные Тип оборудования
государственной РЧС транспортной сети транспортной сети
\ I
Конфигурация маги ар а ль н он сети
А
V
Рис. 1. Схема взаимодействия модулей комплекса программного обеспечения NMS
релейных линий, зависит уровень принимаемого сигнала, будет целесообразно использовать коэффициент Мод учитывающий плотность информации в используемой модуляции. Предложенный коэффициент определялся экспериментально на действующем интервале РРА путем измерения уровня принимаемого сигнала при различной плотности информации и вычислением соотношения с рассчитанным. Были получены данные для О РБК 20 мбит/с — Мо = = 0,997, 160АМ — М =0,947,320АМ — М =0,925.
ОД ОД
Коэффициент учитывается при расчете уровня сигнала на входе приёмника Р .
Р =
МшкТТ
ML.
где h — отношение сигнал/шум; Пш — коэффициент шума приёмника; кТ — 4-10~21 Вт/Гц ; Т — вероятность ошибки.
Проектирование модуля осуществляется комплексом программно-аппаратных средств Network Managementsystem (NMS) (рис. 1). На базе разработанной конфигурации транспортной сети осуществляется контроль, управление, настройка мониторинг состояний радиорелейного оборудования ведущей сотовой компании омской области. Данный модуль позволяет в кратчайшие сроки произвести настройку магистрального оборудования, изменить рабочие частоты, тип модуляции, пропускную способность оборудования, добавляет региону легитимности и уменьшает риски выявления нарушений со стороны надзор-
ных органов. Использование мониторинга состояний активного оборудования транспортной сети позволяет в режиме реального времени выявлять нарушения в работе, неисправности оборудования и принимать меры к их устранению. Все операции выполняются с центрального компьютера, что сокращает количество человеко-часов необходимых для обслуживания всех станций сотовой связи Омской области, а также сокращаются расходы на эксплуатацию и обслуживание автотранспортного хозяйства компании. Места транспортных узлов выбирались в соответствии с интегрируемыми станциями сотовой связи третьего поколения. Тип используемого оборудования проектировался в соответствии с необходимой пропускной способностью конкретного участка магистрали сотовой связи.
Комплекс программных продуктов NMS предназначен для планирования радиорелейных сетей связи. NMS позволяет проводить частотное планирование и выполнять все необходимые расчеты для оценки качества связи и зон обслуживания радиосети на основе реальных данных о рельефе местности [2].
Программное обеспечение выполняет следующие функции: размещение базовых станций с привязкой по географическим координатам или по месту на цифровой электронной карте; размещение препятствий с привязкой по географическим координатам или по месту на цифровой электронной карте; редактирование карты местности путем задания высот размещаемого оборудования; задание и редактирование карты трафика на рассматриваемой территории; поддержка баз данных оборудования: антенн, диаграмм направленности, приемопередатчиков; отображение профиля местности между двумя выбранными точками; определение и отображение точек прямой видимости в заданной окрестности базовой станции; расчет и отображение уровня принимаемого сигнала в заданной окрестности базовой станции; задание коэффициентов, корректирующих потери распространения, для отдельных типов местности [3].
Схематическое отображение модуля транспортной сети выполнено в программной оболочке Net-configtool (NCTJ) комплекса NMS (рис. 2).
Интерфейс включает набор следующих инструментов: «новая сеть», «добавление нового элемента сети», «добавление прямой связи между радиорелейным оборудованием». Инструментом «новая сеть» создаем новое направление магистрали радиорелейного оборудования, в свойствах подсети вводим адрес сети и маску подсети. Удаленное управление оборудованием осуществляется по протоколу SNMP, при этом каждому элементу подсети присваивается определенный IP-адрес по которому будет осуществляться доступ к оконечному оборудованию. В рабочей области программы при помощи инструмента «новый элемент сети» осуществляется добавление всех проектируемых объектов сотовой сети с указанием типа оборудования по его емкостным характеристикам. Созданные элементы сети при помощи инструмента «добавление прямой связи» соединяются схематичными линиями с указанием физического уровня соединения между оборудованием (рис. 3).
После создания схемы транспортного модуля запускается инструмент «создание конфигурации оборудования». При условии правильного проектирования модуля, программа выдаст сообщение об успешной проверке, в противном случае укажет место где допущена ошибка. Затем при помощи инструмента «Экспорт конфигурации» создается конфигурация для каждого элемента сети, которую впоследствии
-к- ■ - ^ ■
file gait Newark. Torots Help
S j О I S â & i fi & 1 i о 1 A
Taiba [10!
Network
HDLC
Port
PNMS
Other
I PNMS
PNMS Cûnftêqtmn ! LAN_
IP Address ] Subnet Masfc, Default 0 ateway
RS232CJRS422 PNMS Connection ^ IP Address Subnet Mask
в ¡255.255.255.0
jo 0 0 0
OK J[ Cancel j
веер
■ЛЧ Г
Рис. 2. Схематическое моделирование конфигурации магистральной сети
-> v .-'V 's
>i4'<>w.....«..-i—
'^¿V ' " Ч " * Х- I* Mi
; "¡4 ^''-f v ;; "V *':; ",т " *- ч - ">;5 ■"S3" '■>"•■ . 0
»U. ш„ ^... »,.„<»»;<........ «.
— -,
WÊÊÊÊÊKKÈÊÊÊÊÊÊÊi
¡ШШЯШШ
""" ¿Ш ...............«y...............................-4<....... ^ ****
Рис. 3. Пример участка транспортной сети
it ТгиЬа(1&55„25.<0}
jnL*i
Файл Правка Вид Избранное Сервис Справка
*
О Назад
f \ s*'1 Поиск.
Синхронизация папки
Адрес [¡¿ С¡documents and 5е№пд&\Администратор^абочий столУ5тСаг1^\Т[иЬа(10. 55.25.0)
Переход
Задача для файлов и лапок
Создать новую папку
<||| Опубликовать папку в вебе
^ Открыть общий доступ к этой папке
Другие «есга
РтСагс^ О Мои Документы Общие документы Мой компьютер ^ Сетевое окружение
О 55.QÛQ2_Om_Sk!ad -55. OOÛ3_Om_KPD{ 10.55.2,5.69) 55.0002_Om_Skiad-55.0015_Om_TEC5(10.55.25.66) ¿355.0003_0m _KPD-55.000 2_0m_skald(10.55.25.70) Ö 5 5.000 7_Om JTruba-55.0015_Om_TEC5{10.55.25.1) О 55.0015_Om_TEC5-55.0002_Om_Sklad{10.55.25.65) 55.0015_Om_TEC5-55,0007_Om_Truba{10.55.25,17) CD 55.0015_Om_TEC 5-5 5.0028_Om_Rosto{10.55.25.6 7) ¡Ь 55.0028_Om_Rosto-55.0015_Om_TEC5{10.55.25.68) '¿Ь 55.0028_Om_Rosto-55.0029_Om_Podg(10.55.25.71) Ö55.0029_Om_Podg-55.00 28_Om_Rosto{ 10.55.25.72)
zl
170
Рис. 4. Экспортированные конфигурации радиорелейного оборудования
1 Файл Правка Вид Избранное Сервис Справка >1
Q Назад - .^j? - f , Поиск г Папки И j^gi, Синхронизация папки j
Адрес; C:\pocuments and SettingsУ^аминистратор'Уэабочий столfonCard\Truba(10■ 55.25.0)\55.0007_Om_Trub у| Q Переход |
Задач» для файлов и папок >
Создать новую папку
Опубликовать папку в вебе
Открыть общий доступ к. этой папке
Другие места
ТгиЬа{10.55.25.0) Мои документы Общие документы Мой компьютер Сетевое окружение
jg?i] System .cfg
Рис. 5. Файлы конфигурации радиорелейного оборудования
необходимо загрузить в блок управления каждого отдельного элемента (рис. 4, 5).
Созданная конфигурация модуля транспортной сети задает настройки по которым будет осуществлен удаленный доступ к блоку управления радиорелейного оборудования. Права управления, конфигурирования, настройке удаленных узлов осуществляется через сервер программного комплекса ЫМБ, который в свою очередь осуществляет мониторинг аварийных состояний конечного оборудования, ведет журнал аварий на сети. Таким образом, модуль транспортной сети позволяет в режиме реального времени осуществлять оптимальную настройку оборудования, изменять значения рабочих частот в соответствии с выданными частотными разрешениями, выбирать типы модуляции и пропускную способность устройств, измерять уровень принимаемого сигнала, затухания, анализировать работу оборудования в соответствии с выбранными параметрами, устранять аварийные ситуации не связанные с физическими повреждениями работающего оборудования. Поскольку удаленный доступ осуществляется непосредственно к блоку управления оконечного оборудования это дает возможность обновлять программное обеспечение оборудования. В эпоху растущих объ-
емов передаваемой информации своевременное реагирование на возникающие трудности позволяет сократить расходы на эксплуатацию оборудования, обеспечить качественное техническое оснащение сотовой сети.
Библиографический список
1. Системы мобильной связи : учеб. пособие / В. П, Ипатов [и др.]. — М.: Горячая линия-Телеком, 2003. — 190 с.
2. Ипатов, В. П. Основы теории связи: учеб. пособие / В. П. Ипатов, И. М. Самойлов, В. Н. Смирнов. - СПб : СПбГЭТУ (ЛЭТИ), 1999. - 212 с.
3. Расчет радиорелейных линий связи : методические указания по курсовому проектированию для студентов специальностей 21030265 и 21020165 / А. С. Садомовский, В. А. Гулынин. -Ульяновск : УлГТУ, 2005. -28 с.
ИВОЛГИН Андрей Александрович, аспирант кафедры «Системы автоматизированного проектирования машин и технологических процессов». Адрес для переписки: e-mail: a.a.ivolgin@gmail.com
Статья поступила в редакцию 06.05.2010 г. © А. А. Иволгин
Книжная полка
Уткинг В. Б. Информационные системы в экономике [Текст]: учеб. для вузов по специальности «Прикладная информатика» (по областям) / В. Б. Уткин, К. В. Балдин. - 5-е изд., стер. - М.: Академия, 2010. - 282 с. - ISBN 978-5-7695-6184-9.
Содержится систематизированное изложение теоретических основ современных информационных систем в области экономики. Основное внимание уделено методологическим основам применения средств автоматизации профессиональной деятельности, теории и практике моделирования экономических информационных систем, а также основам построения и использования систем искусственного интеллекта.
Гашков, С. Б. Криптографические методы защиты информации [Текст]: учеб. пособие для вузов по направлению «Прикладная математика и информатика» и «Информационные технологии» / С. Б. Гашков, Э. А. Применко, М.А.Черепнев. - М. -.Академия, 2010. - 297 с. - ISBN 978-5-7695-4962-5
В учебном пособии изложены математические методы криптографической защиты информации и обзор самых известных теоретико-числовых алгоритмов. Рассмотрены различные классы криптографических протоколов, основанные как на симметрической криптосистеме (с секретным ключом), так и на криптосистеме с открытым ключом, а также основы теории кодирования и использования алгебраических расширений поля рациональных чисел.
