CC BY
113
ЭКСПЛУАТАЦИЯ СЕТЕЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
УДК 621.376.9
А. В. Горячев, М. Ю. Монахов
ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА БЕСПРОВОДНЫХ КАНАЛОВ СВЯЗИ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СРЕДЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В ПЛОТНОЙ ГОРОДСКОЙ ЗАСТРОЙКЕ
Проанализированы результаты экспериментального исследования качества канала передачи данных, организованного с использованием технологий беспроводной связи, между мобильным транспортным средством, перемещающимся по городу, и центральной станцией.
Ключевые слова: беспроводной канал связи, мобильное транспортное средство, UMTS/HSDPA, GSM/GPRS/EDGE.
Введение. Организация надежного и безопасного канала передачи данных между мобильным транспортным средством (МбТС), перемещающимся по городу в условиях плотной застройки, и центральной, стационарной или мобильной станцией является актуальной задачей. МбТС предназначено для „съема" информации о функционирующих радиостанциях, попадающих в поле его видимости, и передачи предварительно обработанной информации к центральной станции. В настоящей статье анализируется возможность совместной работы станций в режиме реального времени путем организации канала передачи данных с использованием технологий беспроводной связи.
Особенности технологий беспроводной передачи данных. Существующие технологии, например, GSM/GPRS/EDGE и UMTS/HSDPA [1], позволяют решить поставленную задачу, используя все преимущества телекоммуникационной сети передачи данных городского уровня. При этом возникают проблемы обеспечения качества, надежности и защищенности такой сети. Отметим, что на работу базовых станций операторов связи влияет ряд факторов, не связанных напрямую с технологией передачи данных: район города, климатические условия, время суток, передаваемый объем информационных сообщений, факт движения устройства, зарегистрированного в сети. В рассматриваемой ситуации необходимо свести к минимуму риски обрыва соединения и нарушения целостности при передаче информации. Частично задача решается введением в стандарты сетей второго и третьего поколения сервиса обеспечения качества обслуживания — Quality of Service (QoS), непосредственно управляющего каналом связи [1]. Заметим, что качество канала связи характеризуется минимальным временем задержки передачи пакета, неразрывностью устанавливаемого соединения, целостностью передаваемых данных (минимальное число потерянных пакетов) и устойчивостью к помеховым и шумовым воздействиям.
В стандарте QoS выделяется четыре класса трафика взаимодействия: диалоговый, потоковый, интерактивный и вспомогательный с отложенной передачей данных [2]. Классы QoS пакетного трафика, организованного беспроводной средой передачи данных, ограничиваются интерактивным и вспомогательным [2]. На уровне системы управления сети оператора связи
34
А. В. Горячев, М. Ю. Монахов
реализован ряд функций обеспечения требуемого качества обслуживания: функция эстафетной передачи управления — хэндовер, управление мощностью, нагрузкой базовой станции и планирование распределения пакетов, поддерживающее запланированную зону охвата и высокой пропускной способности.
Экспериментальные исследования. Авторами экспериментально исследована распределенная телекоммуникационная среда передачи данных стандартов иМТ Б/ЖОРА и ОЗМ/ОРКБ/ББОБ сетей операторов связи „большой тройки".
Первая часть исследования заключалась в сборе статистической информации о передаче данных в условиях передвижения МбТС по городу. Модемное соединение обеспечивала специально разработанная программа, фиксировавшая уровень сигнала от базовой станции, количество отправленных и принятых пакетов информации, максимальное и минимальное время задержки ответа интернет-ресурса на запрос проверки соединения.
Вторая часть исследования состояла в постоянном мониторинге МбТС определенных маршрутов движения с фиксацией проблемных зон различных операторов связи. Мониторинг проводился ежедневно в течение четырех часов на протяжении одного месяца. Период опроса и передачи данных системы мониторинга МбТС составлял 20 с во время движения и 2 мин — при стоянке. При перерыве в поступлении пакетов более четырех минут на сервере мониторинга фиксировалось событие потери связи с объектом.
Результаты. За четыре часа были организованы 3 сессии передачи данных в сетях операторов связи. Передано в общей сумме 11 224 пакетов, из них потеряно 213, что составляет 1,89 % от общего количества. Зафиксирован один разрыв соединения. Минимальное время задержки ответа информационного ресурса составило 93 мс, максимальное — 2448 мс. Уровень сигнала базовой станции варьировался от -51 до -113 дБ. За месяц мониторинга было выделено 27 проблемных зон операторов связи, в которых связь с МбТС периодически пропадала на неизменном маршруте движения, из них 14, где зафиксировано пять и более случаев потери связи. Максимальное количество зафиксированных событий потери связи в одной зоне составило 46 за все время исследования.
На рисунке представлен фрагмент карты центральной части г. Владимира с выделенным жирной линией маршрутом МбТС. Кружками и эллипсами обозначены „проблемные" зоны.
Выводы. Исследование телекоммуникационной среды передачи данных по технологиям иМТЗ/НББРА и ОЗМ/ОРКБ/ББОБ показало, что сети операторов связи „большой трой-
Инвентаризация информационных ресурсов
35
ки" в городской инфраструктуре, характеризующейся плотной застройкой, не обеспечивают равномерного покрытия городской черты и поддержки требуемого уровня QoS передачи данных в условиях движения объекта исследования. Плавный переход обслуживания объекта между базовыми станциями организован, но имеет место достаточно высокая вероятность разрыва соединения с сетью оператора. В утренние и вечерние часы вероятность потери связи с МбТС выше, чем в дневное время. Существуют „проблемные" географические зоны, в которых зафиксированы случаи потери связи, не перекрываемые сетями операторов связи.
Имея карту „проблемных" зон города, в целом можно организовать переключение потока данных между сетями операторов связи, основываясь на уровне сигнала от базовой станции и времени суток, увеличив тем самым надежность канала связи и целостность информации, передаваемой в распределенной телекоммуникационной среде.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Волков А. Н., Рыжков А. Е., Сиверс М. А. UMTS. Стандарт сотовой связи третьего поколения. СПб: Изд-во „Линк", 2008.
2. Holma H., Toskala A. WCDMA FOR UMTS: Radio Access for Third Generation Mobile Communication. London: John Wiley & Sons Ltd, 2004.
Алексей Владимирович Горячев
Михаил Юрьевич Монахов
Сведения об авторах аспирант; Владимирский государственный университет им. А. Г. и Н. Г. Столетовых, кафедра информатики и защиты информации; E-mail: a.goryachev@rfc-cfa.ru
д-р техн. наук, профессор; Владимирский государственный университет им. А. Г. и Н. Г. Столетовых, кафедра информатики и защиты информации; заведующий кафедрой; E-mail: mmonakhov@vlsu.ru
Рекомендована ВлГУ
Поступила в редакцию 17.04.12 г.
УКД 004.043
М. Ю. Монахов, О. И. Файман
ИНВЕНТАРИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ КАК ОСНОВА БЕЗОПАСНОГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АСУ
Приведен перечень информационных ресурсов автоматизированных систем управления (АСУ) на основе степени их вовлеченности в протекающие на предприятии бизнес-процессы. Определены критичные для безопасного функционирования АСУ характеристики информационных ресурсов. Предложена методика инвентаризации информационных ресурсов, проанализированы особенности ее применения.
Ключевые слова: инвентаризация, информационные ресурсы, бизнес-процессы, информационная безопасность.
Введение. Информационные ресурсы (ИР) являются принципиальной составляющей управления предприятием. Недостаточная систематизация и несовершенная структурная организация ИР и как следствие — неэффективность информационного обеспечения бизнес-процессов приводят к деструктивным, а порою и катастрофическим последствиям для производственной деятельности предприятия. Чаще всего подобные ситуации складываются при интеграции различных автоматизированных систем управления предприятием (АСУП), когда
