CC BY
148
принимать обоснованные решения о продлении срока безопасной эксплуатации объектов. Интегрирование этих средств с PLM-технологиями управления производством позволяет создать систему, которая наиболее адекватно отражает текущее состояние объекта и способствует повышению эффективности производства.
Для успешного внедрения системы PLM в производство необходимо, чтобы интегрированная цифровая модель объекта соответствовала своему реальному прототипу: информация об объекте наблюдения должна обновляться возможно более часто и в возможно более полном объёме. Целесообразно оборудование объекта последовательно развитой распределённой системой сбора и анализа информации о несущей способности его наиболее значимых элементов.
Библиографический список
1. Система диагностического мониторинга опасных производственных объектов / Ю. П. Бородин, В. Г. Харебов // Контроль, диагностика. - 2003. - № 3. - С. 18-23.
2. От мониторинга технического состояния ракетно-космической техники к мониторингу ее жизненного цикла / А. Н. Перминов, В. Е. Прохорович, А. И. Птушкин // В мире неразрушающего контроля. - 2004. - № 4. - С. 8-11.
3. К выбору методов неразрушающего контроля при техническом диагностировании конструкций зданий и сооружений / В. Е. Гордиенко, Е. Г. Гордиенко // Контроль, диагностика. - 2005. - № 3. - С. 6-8.
4. Магнитный контроль и оценка напряжённо-деформированного состояния металла при упруго-пластическом деформировании / В. Е. Гордиенко. - СПб. : СПбГАСУ, 2008. - 114 с. - ISBN 978-5-9227-0081-8.
Статья поступила в редакцию 01.07.2009;
представлена к публикации членом редколлегии А. А. Корниенко.
УДК 656.254.7 А. С. Ванчиков
КОМПЛЕКСНАЯ МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ ТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ СВЯЗИ ОАО РЖД
Разработана комплексная методика формирования транспортной сети связи. Представлено обоснование достаточной связности сети по критериям надежности и стоимости, учитывающее тип линии связи. Описан алгоритм формирования топологической структуры сети, предусматривающий независимость образуемых маршрутов связи между корреспондирующими парами узлов и соответствие нормам по качеству обслуживания. Приведен метод синтеза потоковой структуры сети, основанный на определении объёма трафика, генерируемого оперативными работниками, и его распределении на структуре транспортной сети связи.
транспортная сеть связи, топология, тип линий связи, технология коммутации, параметры качества каналов связи.
Введение
Анализ существующих руководящих документов выявил отсутствие комплексной методики проектирования и модернизации перспективных телекоммуникационных сетей (ТКС), базирующихся на технологиях коммутации каналов (КК) и коммутации пакетов (КП). Большинство проектных решений (структура, пропускная способность, тип коммутации и др.) основано на практическом опыте или заранее определяется заказчиками. Такой подход возможен в условиях сетей малого масштаба, однако для крупных, таких как ТКС ОАО РЖД, это может привести к снижению надежности функционирования и серьёзным экономическим потерям.
Транспортная сеть связи (ТрСС) является одним из ключевых элементов телекоммуникационной сети. Транспортная сеть - сеть связи, обеспечивающая перенос разнородного трафика между сетями доступа, охватывающая магистральные узлы, междугородные станции, а также соединяющие их каналы и узлы (национальные, международные).
Анализ необходимых работ для определения рациональных решений по критериям надежности и капитальных затрат позволил выявить следующие этапы формирования ТрСС:
определение требуемой связности сети;
определение топологии сети;
распределение трафика в сети.
Определяя различные требования по надежности к информационным направлениям связи (ИНС) ТрСС в зависимости от их значимости, необходимо найти решение задач выбора топологии и определения типа линий связи сети минимальной стоимости при обеспечении требуемой надежности.
Построение ТрСС на базе перспективных технологий пакетной коммутации требует рассмотрения вопросов задержки пакетов в сети и безошибочности их передачи. Образуемые каналы связи должны отвечать требованиям международных, внутриведомственных норм и руководящих документов.
1 Обоснование топологической структуры и выбор типа линий связи ТрСС
Одной из характеристик топологии сети является её связность QCB [1], которая позволяет оценить надежность ТрСС посредством перехода от вероятностных сетевых характеристик к детерминированным. Связностью сети называется наименьшее число элементов (узлов, ребер), удаление которых приводит к несвязной сети. Это значит, что надежность структуры ТрСС можно характеризовать вероятностью того, что сеть будет связной, если корреспондирующие пары узлов данной сети будут иметь хотя бы один путь. Очевидно, что односвязная сеть с QCB = 1 при прочих равных
условиях будет иметь минимальную стоимость, а полносвязная с QCB = max - максимальную. С другой стороны, при одинаковых значениях надежности линий связи ТрСС полносвязная сеть будет характеризоваться максимальной надежностью, а односвязная - минимальной. В связи с этим можно предположить, что требуемая надежность ТрСС, выраженная в виде достаточной связности и в выборе определенного типа линий связи, будет определять величину стоимости этой сети.
Для решения задачи расчета требуемой связности ТрСС по критерию надежности и обеспечения минимальной стоимости целесообразно представить сеть в виде неориентированного графа G(A, В), где А = {а.},
і - \,N - множество узлов сети, N = \А \ - количество узлов сети; В = {ЪЛ,
ІФ j = \,N - множество ребер сети, п = \В\ - количество ребер сети. Зададим надежность ребер, представив её матрицей Р= р.. JJ = \,N, где
Pij - надежность ребра by при выборе определенного типа линии связи.
Стоимость ребер зададим матрицей S
S
у
, І, j = 1, N , где Sij - стоимость
ребра bj.
Для упрощения расчета примем надежность и стоимость всех ребер при определенном типе линии связи одинаковой: pj = p, Sj = s.
На современном этапе развития каналообразующее оборудование ТрСС изготавливается на базе высокопроизводительных микросхем, что позволяет достигать малой мощности, потребляемой оборудованием, малых габаритных размеров, а также высокой надежности работы в целом (Р ~ 0,99999 и выше). Основными причинами аварий ТрСС, понижающими коэффициент готовности, являются перебои электропитания, ошибки обслуживающего персонала и повреждения линий связи, причем доля последних доминирует.
Для исследования выбраны следующие типы линий связи ОАО РЖД: магистральная волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС МЦСС), первичная ВОЛС (ВОЛС ПСС), магистральная кабельная линия связи (КЛС), радиорелейная линия связи (РЛС).
Линии связи являются сложным и наиболее дорогостоящим элементом ТрС связи. Очевидно, что эффективность работы сети связи во многом предопределяется качеством линий связи, их свойствами и параметрами, а также устойчивостью к повреждениям и различным факторам, включая мешающие влияния сторонних электромагнитных полей.
Задача расчета ТрСС будет состоять в определении минимально связной топологии и типа линии связи, которые обеспечивают требуемую надежность ТрСС при минимальной стоимости.
Известно [2], что односвязная сеть содержит N—1 ребер и неисправность любого одного ребра приведет к несвязной сети. Тогда надежность сети, содержащей n ребер, т. е. вероятность наличия одного и более путей, будет определяться вероятностью того, что на сети исправны к ребер, где N-\<к<п. Таким образом, необходимо рассчитать
вероятность того, что связность не нарушится, если с вероятностью ребер р будет исправно к ребер.
Вероятность наступления такого события можно описать, используя биномиальное распределение [3]:
Ра= L ctj\-P)"“-k,
k=N-\
п
(1)
где Рп - надежность Q-связной сети;
- биномиальный коэффициент;
Ск пп'-
к\{па-к)\ пп - количество ребер Q-связной сети.
Зная количество ребер По сети с различной связностью, надежностью и учитывая, что для N узловой
ЛГ N
при четном TV пп= пп1 + —; при нечетных N и Q пп= пп_г -+
N +1 2
при нечетном N и четном Q п0_ - пп ] -+
N-1 2 :
рассчитаем Рп по (1) при QCB= 1, 2, 3, 4 и N= 20, 30, 40, 50, 60. Результаты расчетов в графическом виде представлены на рис. 1.
Применяя аналогичный подход, сформулируем задачу определения минимально-связной топологии по критерию стоимости сети. Примем, что стоимость строительства Q-связной сети определяется суммарной стоимостью строительства Sstr линий, образующих данную сеть:
па
S,„ = у V • (2)
J=N-1
Очевидно, что простой ТрСС из-за нарушения связности будет приводить к увеличению стоимости сети на величину, прямо пропорциональную времени простоя.
Время простоя можно определить как произведение вероятности несвязности ТрСС и расчетного срока эксплуатации ТрСС. Тогда при стоимости одного часа простоя (штрафные санкции) S стоимость простоя Svost ТрСС из-за нарушения связности с учетом возможностей по пропускной способности каждого типа линий связи будет
Sm,=s(l-Pn)T, (3)
где T = 175 200 часов - время эксплуатации ТрСС (20 лет).
а)
б)
ЩСС (Рволс = 0,99998, Рвосп = 0,999987)
д)
г)
Рис. 1. Графики зависимости надежности ТрСС связи от связности
Кроме этого следует учесть эксплуатационные расходы, вызванные необходимостью периодических работ для предупреждения аварийных состояний линий связи, а также восстановления ТрСС после аварий. Очевидно, что с увеличением связности сети эксплуатационные расходы Sexpi будут увеличиваться пропорционально числу линий связи:
«о
SeWi=az Z br (4)
J=N-1
где a - число механиков связи, обслуживающих одну линию связи; z - заработная плата одного механика связи.
С учетом приведенных рассуждений и выражений (2), (3), (4) стоимость ТрСС будет выражена:
ип пп
S = Sstr+Svost+Sexpl= £ bjS+ s(\-P(A)T + az £ br
j=N-\ j=N-1
На основании полученных результатов построены графики зависимости величины стоимости ТрСС (рис. 2) от величины связности для различных типов линий связи.
а)
б)
в)
г)
Рис. 2. Графики зависимости стоимости ТрСС связи от связности
Из графиков рис. 1 и рис. 2 следует, что наиболее предпочтительными являются волоконно-оптические линии связи для организации ТрСС, т. к. обладают большей надежностью и пропускной способностью. Достаточная связность ТрСС Q = 2 и, как следствие, тип топологии - «кольцо».
2 Формирование топологической структуры ТрСС
По приведенному выше методу определения требуемой связности ТрСС становится возможным сформулировать задачу синтеза её топологической структуры.
Отличительной чертой решаемой задачи является нахождение множества допустимых путей, которые между собой независимы, т. е. не имеют общих ребер и вершин, кроме корреспондирующих пар узлов (КПУ).
Подход к решению задачи нахождения маршрутов передачи и распределения потоков сообщений состоит в том, чтобы на начальном этапе найти независимые допустимые пути установления соединения по заданным критериям качества каналов передачи и надежности.
Качество каналов связи оценивается рядом частных параметров, причем определяющим критерием является выбор технологии коммутации в ТрСС. Ключевыми на сегодняшний день технологиями коммутации являются КК и КП. Так, для КК основными параметрами, согласно [4], будут являться:
коэффициент ошибок Кош (Bit Error Ratio - BER);
дрожание фазы цифрового сигнала J (Jitter);
проскальзывание цифрового канала Рх;
допустимое отклонение скорости передачи av; время прохождения сигнала хп.
Для КП основными параметрами, согласно [5], являются: количество потерянных пакетов (IPLR); вероятность приема ошибочных пакетов (IPER); среднее время задержки пакета (IPTD); вариация задержки пакета (IPDV).
Соответствие канала передачи указанным параметрам позволяет с максимальной вероятностью утверждать о возможности его применения для обеспечения всех видов связи. Необходимо отметить, что приведенные выше параметры оценки имеют различную природу и степень влияния на качество передачи информации в целом. Использование всех параметров для оценки качества каналов связи ТрСС в задаче нахождения допустимых путей приведет к трудоемким вычислениям, а также усложнит систему контроля и оценки.
Сокращение перечня учитываемых параметров позволяет снизить размерность и получить обоснованное решение задачи нахождения множества допустимых путей передачи заданного качества транспортной сети. Исходя из практики измерений в классических ТрСС и согласно [4] для технологии КК предлагается использовать следующие контролируемые параметры:
коэффициент ошибок Кош (Bit Error Ratio - BER); дрожание фазы цифрового сигнала J (Jitter).
Для ТрСС, функционирующих по технологии КП, исходя из подобия природы, предлагается выбрать следующие параметры качества ЦК: вероятность приема ошибочных пакетов (IPER); вариация задержки пакета (IPDV).
Таким образом, требуется определить множество допустимых независимых путей
V = {vmrr}\r = \R,[\vmr= 0, (5)
r
на каждом направлении связи zm = asm :,atm ,т = 1,М, по которым образуются составные ЦК, при ограничениях:
J(Pmr) - ^Д0П; J IPER(pmr) < IPERmn;
IPDV(pmr)<IPDVmu-
г >2,
КК
КП
где r - количество путей для m-й КПУ; m - число КПУ.
Необходимо иметь в виду, что аддитивный характер выбранных параметров качества ЦК предполагает выбор пути образования составного канала из ребер графа минимальной протяженности и, как следствие,
образование кратчайшего пути. Эта особенность хорошо согласуется с тезисом построения сети минимальной стоимости, так как можно предположить, что кратчайшие по протяженности пути будут обладать и минимальной стоимостью.
Задачу в виде (5) целесообразно решать одним из известных алгоритмов поиска путей (Дейкстры, Мура и Беллмана, Форда, Флойда, Прима) [2], которые предполагают либо нахождение одного кратчайшего пути или к кратчайших путей, однако найденные пути не будут являться независимыми. Следовательно, необходима модификация известных алгоритмов в части нахождения независимых путей образования каналов. В данной задаче независимые пути передачи целесообразно находить итерационно, каждый раз используя алгоритм Дейкстры для нахождения кратчайшего пути и исключения из дальнейшего рассмотрения ребер, составляющих эти пути. Данный подход позволит не только сократить размерность задачи на каждом этапе решения, но и каждый раз определять путь минимального веса по отношению к оставшимся, тем самым минимизируя общую стоимость ТрСС.
В общем виде алгоритм Дейкстры основан на приписывании вершинам временных пометок l(xi), причем пометка вершины дает верхнюю границу длины пути w(s, Xj) от s к этой вершине. Величины этих пометок постепенно уменьшаются с помощью итерационной процедуры, и на каждом шаге итерации одна из временных пометок становится постоянной:
l(Xj) ^ mm{/(Xj), l(s) + w(s, Xj)}.
Для того чтобы на графе ТрСС не образовывались пути в виде циклов, просмотренные вершины и ребра, в них заходящие, необходимо запоминать (окрашивать) и исключать из дальнейшего просмотра.
Каждый раз, когда образуется новый путь pmr, вычисляются его показатели качества Qsxj и выполняется оценка качества образуемого канала. Если Qsxi < QflOT, то происходит выбор другого оставшегося кратчайшего пути, соответствующего этим условиям.
Выполнение итерации поиска и оценки пути pmr выполняется до достижения и окрашивания конечной вершины корреспондирующей пары m. Найденный путь pmr будет являться минимальным и удовлетворять наиболее жестким требованиям, которые предъявляются услугами электросвязи к каналу передачи по Кош, /вых или по IPER, IPDV в зависимости от технологии коммутации, выбранной в ТрСС.
На заключительном этапе алгоритма выполняется проверка количества образуемых независимых допустимых путей.
Алгоритм поиска независимых кратчайших путей представлен на рис. 3.
Рис. 3. Алгоритм поиска независимых кратчайших путей для определения топологической структуры ТрСС
3 Формирование потоковой структуры ТрСС
На основе найденного оптимального графа становится возможным определение потоковой структуры ТрСС. Данная задача может быть решена с использованием модели, позволяющей определить совокупную производственную информационную нагрузку на узлы связи ТрСС для дальнейшего её межузлового распределения. В общем виде алгоритм решения задачи формирования потоковой структуры ТрСС может быть представлен в такой последовательности.
Шаг 1. Определение структуры деления оперативных работников.
Шаг 2. Определение функций оперативных работников.
Шаг 3. Определение величины генерируемого оперативными работниками трафика.
Шаг 4. Распределение оперативных работников между узлами коммутации телекоммуникационной сети.
Шаг 5. Формирование информационных направлений связи (ИНС) в ТрСС.
Шаг 6. Определение совокупной нагрузки на линии связи ТрСС.
В пределах каждой дороги имеется множество оперативных работников, участвующих на том или ином уровне в процессе управления железнодорожным транспортом. Нецелесообразно рассчитывать объем информации, передаваемой и получаемой каждым отдельным работником. Поэтому на первом шаге алгоритма необходимо произвести деление оперативных работников (OW - Operative Worker) на группы (OWG -Operative Workes Group) по признаку идентичности выполняемых ими функций и в рамках иерархической структуры системы управления железнодорожным транспортом объединить их в соответствующие службы и хозяйства (OM - Operative Maintenance). Данная структура схематично представлена на рис. 4 и математически записана следующим образом:
OWGj = {OWi, OW2, OW-},
где i - число оперативных работников j-й группы;
OMn = {OWG1, OWG2, OWGj},
где j - число групп оперативных работников n-й службы;
MOW = {OM1, OM2, OMn},
где n - число оперативных служб на железной дороге; MOW - множество оперативных работников железной дороги (Multitude of Operative Workes).
Рис. 4. Структура деления оперативных работников железной дороги
На втором и третьем шагах алгоритма решается задача определения структуры оперативных функций, выполняемых оперативным работником, и общего объёма генерируемого им трафика (рис. 5).
Рис. 5. Структура оперативных функций и объем обмена данными
для их реализации
Работник каждой оперативной группы выполняет ограниченный перечень функций (MOWF - Multitude of Operative Worker Functions), который включает в себя конкретные отдельные функции работника (OWGF - Operative Workes Group Function). Для обоснованного и правильного выполнения определенной функции оперативному работнику требуется некоторый набор видов информации: речь, данные,
изображение, видео и др. (DOWGF - Date for Operative Workes Group Function).
Источники информации (DS - Date Source) могут быть как внутренние, так и внешние. Получение данных от внешних источников информации требует наличия соответствующих средств связи (телефон, компьютер), подключенных к различным вторичным сетям связи (ОбТС, ОТС, СПД-ОТН, СПД-ОбТН), которые он может использовать как для приема, так и для передачи команд управления. Внутренние источники данных находятся в пределах рабочего места оперативного работника. Так как нас интересует нагрузка, создаваемая оперативным работником на линии связи, то внутренние источники информации исключаются из дальнейшего рассмотрения.
Для удобства вычислений целесообразно принять под источником информации (DS) требуемый канал связи с определенной пропускной способностью. Например, аналоговый телефон - 64 кбит/с, цифровой ISDN-пульт - 144 кбит/с, локально-вычислительная сеть - 100 Мбит/с и т. д.
Таким образом, в общем виде структуру оперативных функций и объем данных для их реализации можно представить следующим образом:
DOWGFk = {DSvmh DSrm2, ..., DSfmt],
где t - число используемых источников информации для реализации k-й функции оперативного работника;
mt - коэффициент использования t-го источника информации;
MOWFi = [OWGFh OWGF2, ..., OWGFk}, к - номер функции оперативного работника.
Тогда общий генерируемый трафик или объем данных, требуемый для реализации множества функций оперативного работника (OD - Operative Data), можно представить в виде:
ODOWi = (DOWGFi + DOWGF2 + ... + DOWGFk).
На четвертом шаге алгоритма требуется определить месторасположение оперативных работников и выполнить их привязку к узлам коммутации (CN - Commutation Node). Будем считать, что OW подключается к ближайшему CN, т. е. MOW разбивается на f непересекающихся подмножеств:
MOW = {OWi, OW2, ..., OWV} = {CNi, CN2, ..., CNf},
где v - общее количество оперативных работников.
На пятом шаге алгоритма требуется сформировать ИНС ТрСС, для этого формируется квадратная матрица R размерностью v, аналогичная матрице связности, компоненты которой определяют наличие информационного обмена между OW (1 - есть информационный обмен, 0 -нет информационного обмена):
R = ІМ, i,j, = 1, ..., v.
На основании матрицы R формируем матрицу A размерностью f компоненты которой показывают абсолютную величину информационных связей между OW в данном ИНС между CN:
А — ||йУги|| — ^ т'ки ,
OWlSCNm
OWjeCNn
где m, n = 1, ..., f;
amn - ИНС между узлами коммутации;
OWi, OWj - оперативные работники из матрицы R.
Пример формирования ИНС для шагов 4 и 5 алгоритма представлен на рис. 6.
Исходные данные:
MOW= {OW1, OW2,OW8}
CN1 = {OW1, OW2, OW3}
CN2= {OW4, OW5, OW6}
CN3= {OW7, OW8}
Матрица связности оперативных работников (OW):
1 2 3 4 5 6 7 8 1 0 0 0 0 1 0 1 0 2 0 0 0 0 0 0 1 0 3 0 0 0 1 1 1 0 1 R= 4 0 0 1 00 00 0
5 1 0 1 0 0 0 0 0
6 0 0 1 0 0 0 1 0
7 1 1 0 0 0 1 0 0
8 0 0 1 0 0 0 0 0
Матрица ИНС между узлами коммутации (CN) с учетом связности оперативных работников (OW):
1 2 3 1 0 4 3 A = 2 4 0 1 3 3 1 0
а12 = X ((Г14=0)+(Г15=1)+(Г16=0)+(Ґ24=0)+(Ґ25=0)+(Ґ26=0)+(Ґ34=1)+(Ґ35=1)+(Ґ36=1)) = 4
СМ:1,2,3 CN 2:4,5,6
Рис. 6. Формирование ИНС ТрСС
Таким образом, на шестом шаге алгоритма становится возможным определить общий объём генерируемого трафика от каждого оперативного работника железнодорожного транспорта и, следовательно, создаваемую нагрузку на узлы коммутации ТрСС. Для этого составляем матрицу U максимальных потоков трафика между оперативными работниками:
U = \\щ\\, i,j, = 1,..., v,
а также, используя произведенную привязку абонентов, находим нагрузку на линии связи ТрСС:
Umn = ^ Гки ■
OW1eCNm
OWj-eCNn
С учетом обоснованного выбора связности ТрСС целесообразно распределить нагрузку на линии связи ТрСС между основным и резервными путями согласно долей § , определяемых величиной
г тг
протяженности пути:
V
mr
Заключение
Разработанная методика позволяет решить задачу формирования топологической и потоковой структур ТрСС с учетом генерируемого объема трафика и требований по надежности и качеству образуемых каналов связи,
что даст возможность сократить затраты на строительство и эксплуатацию данной сети.
Необходимо отметить универсальность описанной методики, применение которой не ограничивается ведомственной принадлежностью, что позволяет использовать её для синтеза любых ТрСС.
Библиографический список
1. Сети передачи данных / Д. Бертсекас, Р. Галлагер; пер. с англ. - М.
: Мир, 1989. - 544 с.
2. Теория графов. Алгоритмический подход / Н. Кристофидес; пер. с англ. - М. : Мир, 1978. - 432 с.
3. Сети коммутации пакетов / И. А. Мизин, В. А. Богатырев, А. П. Кулешов. - М. : Радио и связь, 1986. - 408 с.
4. Нормы на электрические параметры цифровых каналов и трактов магистральной и внутризоновых первичных сетей связи / Министерство связи Российской Федерации. - М. : МК-Полиграф, 1996. - 105 с.
5. Требования к сетевым показателям качества для служб,
основанных на протоколе IP. Рекомендация МСЭ-Т Y.1541 /
Международный союз элекросвязи, сектор стандартизации электросвязи, 2006. - 42 с.
Статья поступила в редакцию 30.04.2009;
представлена к публикации членом редколлегии А. Е. Красковским.
УДК 656.254.7
А. С. Ванчиков, А. К. Канаев, В. В. Кренёв
ПОСТРОЕНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕМ СЕТИ ТАКТОВОЙ СЕТЕВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЯХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
В статье приведены взаимоувязанные методы построения и восстановления сетей тактовой сетевой синхронизации, для описания структур которых используются остовные деревья. Методы позволяют полностью формализовать и автоматизировать процессы проектирования и восстановления сетей синхронизации при поддержании заданных показателей качества доставки синхросигналов и структурной надежности этих сетей.
сеть тактовой сетевой синхронизации, телекоммуникационные сети.
Введение
Устойчивое функционирование телекоммуникационных сетей (ТКС) и предоставление ими услуг связи определенного качества обеспечивается
подсистемой ТКС - сетью тактовой сетевой синхронизации (ТСС). Основной задачей ТСС является обеспечение единой частоты генераторного оборудования (ГО) устройств электросвязи путем удовлетворения требований по точности установки частоты и обеспечению требуемой долговременной и кратковременной стабильности работы ГО. При этом могут быть использованы различные способы доставки сигналов синхронизации и методы измерения, оценки результатов измерений и диагностики ГО. Это позволяет вести передачу и прием данных на одной скорости без проскальзываний, т. е. обеспечиваются требования по своевременности и достоверности доставки информации.
В настоящий момент проектирование ТСС ведется на основе норм и правил, описанных в руководящих документах [1, 2]. Предложенные в них подходы к проектированию ТСС не учитывают ее функционирование в условиях множественных отказов, в том числе отказов первичных эталонных генераторов (ПЭГ).
1 Постановка задачи
Целью эксплуатации сети ТСС в ТКС является обеспечение сигналами синхронизации всех элементов ТКС. Показатель эффективности процесса эксплуатации сети ТСС в периоде целевого применения можно представить в следующем виде:
W = (руп; ©п). (1)
Первый элемент, РУП, характеризует вероятность события, заключающегося в том, что в заданном периоде эксплуатации технологическое оборудование сети ТСС обеспечит успешное функционирование мультисервисной ТКС (т. е. величины фазового дрожания, фазового блуждания и перерывы в поступлении сигналов синхронизации не превысят допустимых значений).
Второй элемент, ©п, описывает вероятность того, что М запланированных допустимых конфигураций сети доставки синхросигнала до потребителей в ТКС, для выполнения поставленных задач, будут подготовлены к заданным моментам времени обмена информацией в требуемых информационных направлениях связи (ИНС). Он характеризует оперативность обеспечения процесса эксплуатации элементов сети ТСС в ТКС.
Изложенное позволяет осуществить формализованную постановку задачи построения и управления восстановлением сети ТСС в ТКС.
Дано: StrТСС - структура системы ТСС в ТКС, включающая: S1 -множество N элементов ПЭГ, вторичный задающий генератор (ВЗГ), генератор сетевого элемента (ГСЭ)) ТСС, S 2 - множество, задающее
допустимые отношения на S1; М^ - множество, задающее требуемое минимальное количество метрологических поверок элементов в периоде эксплуатации ТСС, зависящее от характеристик генераторов, сети ТСС в ТКС; УПГ -объем работ, связанных с необходимостью поддержания сети
