Требования к технической эксплуатации цифровых транспортных сетей, обеспечивающие целостность и устойчивость функционирования единой сети электросвязи Российской Федерации Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

У

Требования к технической эксплуатации цифровых транспортных сетей, обеспечивающие целостность и устойчивость функционирования единой сети электросвязи Российской Федерации

При разработке и внедрении новых достижений, связанных с повышением скорости передачи в цифровых транспортных сетях и увеличением протяженности между промежуточными пунктами ВОЛС необходимо уделять внимание и вопросам организации системы технической эксплуатации, обеспечивающих целостность и устойчивость функционирования единой сети связи РФ. Техническая эксплуатация — это основной вид производственной деятельности предприятий (операторов) связи, реализуемый через систему технической эксплуатации и обеспечивающий организацию и поддержание в требуемых пределах установленных норм любого объекта технической эксплуатации. При этом целостность сети связи общего пользования обеспечивается: 1) соответствием сети связи техническим нормам на показатели качества функционирования; 2) совместимостью протоколов взаимодействия (функциональной совместимостью) и совместимостью электрических и (или) оптических стыков (физической совместимостью) средств связи, в том числе пользовательского (оконечного оборудования) с узлом связи; 3) единством измерений в сети связи. Поэтому должны быть определены требования к минимально возможному и достаточному перечню измеряемых параметров при вводе в эксплуатацию и при эксплуатации цифровых транспортных сетей; единым нормам на измеряемые параметры и их показателям точности при технической эксплуатации цифровых транспортных сетей; метрологическому обеспечению при технической эксплуатации цифровых транспортных сетей для достижения единства измерения. Предлагается установить документ (паспорт), подтверждающий соответствие технических средств цифровых транспортных сетей (объектов технической эксплуатации) установленным нормам и показателям точности. Установление процедуры обязательного ведения паспортов на цифровые транспортные сети позволит операторам связи снизить среднее время простоя в год цифровых каналов и трактов передачи за счет более рациональной организации технической эксплуатации цифровых транспортных сетей, основанной на обнаружении постепенных отказов и их устранения до возникновения. Кроме того, паспорта, составленные и утвержденные операторами связи, по существу являются формой подтверждения соответствия в рамках государственного надзора и позволят эффективно осуществлять контроль за поддержанием параметров цифровых транспортных сетей в соответствии с установленными требованиями.

Ключевые слова: техническая эксплуатация, цифровые транспортные сети, целостность и устойчивость функционирования сети, перечень измеряемых параметров, метрологическое обеспечение.

Алексеев Е.Б.,

д.т.н., профессор МТУСИ, [email protected]

В последнее время постоянно в литературе появляются материалы о новых достижениях по повышению скорости передачи в цифровых транспортных сетях и увеличению протяженности между промежуточными пунктами ВОЛС. Однако, не рассматриваются при этом вопросы устойчивого функционирования перспективных систем передачи в процессе их эксплуатации, т.е. вопросы организации их технической эксплуатации на сетях операторов связи.

Техническая эксплуатация (ТЭ) — это основной вид производственной деятельности предприятий (операторов) связи, реализуемый через систему технической эксплуатации (СТЭ) и обеспечивающий в соответствии с [1,2] организацию и поддержание в требуемых пределах установленных норм любого объекта технической эксплуатации (ОТЭ).

СТЭ включает в себя программно-технические средства для автоматизированного управ-

ления сетью и технический персонал для ведения производственной документации, включая паспортизацию ОТЭ, а также выполнения ре-монтно-настроечных и ремонтно-восстанови-телыных работ [2]. В конечном счете организация СТЭ направлена на повышение надежности функционирования сети [3,4].

Основой информационных систем федеральных органов государственной власти, органов государственной власти субъектов Российской Федерации, финансово-кредитной и банковской сфер и силовых структур служат цифровые транспортные системы на базе цифровых сетей передачи плезиохронной и синхронной цифровых иерархий.

В соответствии с приказом Минкомсвязи России [5] устойчивость функционирования информационной системы общего пользования обеспечивается:

— разработкой мер при проектировании информационной системы общего пользования, направленных на выполнение требований к показателям надежности этой информационной системы общего пользования;

— соблюдением условий эксплуатации, установленных в технической и эксплуатационной документации соответствующих технических и программных средств информационной системы общего пользования;

— выполнением требований к информационной системе общего пользования в части технического обслуживания ее технических и программных средств;

— выполнением требований к управлению информационной системы общего пользования в части контроля функционирования и анализа технических неисправностей в сети связи общего пользования.

Показателем надежности функционирования сети является коэффициент готовности, который определяется как вероятность того, что система окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени ее функционирования (за исключением времени, в течение которого применение системы по назначению не предусматривается).

При выявлении несоответствия эксплуатационного значения коэффициента готовности

технической норме должны проводиться мероприятия, направленные на определение причин выявленного несоответствия, и их устранение.

Коэффициент готовности является комплексным показателем надёжности сети и определяется средним временим наработки на отказ и средним временем восстановления. Критерием отказа цифровой транспортной сети является превышение установленных норм на показатели ошибок цифровых каналов и трактов.

В соответствии со статьей 46 Федерального закона [6] оператор связи обязан руководствоваться при проектировании, построении и эксплуатации сетей связи нормативными актами федерального органа исполнительной власти в области связи с учетом требований обеспечения устойчивости и безопасности их функционирования, а также соблюдать требования, касающиеся организационно-технического взаимодействия с другими операторами связи.

В соответствии с приказом Мининформсвя-зи России [7] организационно-техническое обеспечение устойчивого функционирования сетей связи общего пользования представляет собой совокупность требований и мероприятий, направленных на поддержание:

— целостности сети связи общего пользования (далее — ССОП) как способности взаимодействия входящих в ее состав сетей связи, при котором становится возможным соединение и (или) передача информации между пользователями услугами связи;

— устойчивости ССОП как способности сохранять свою целостность в условиях эксплуатации, соответствующих установленным в документации производителя, при отказе части элементов сети связи и возвращаться в исходное состояние (надежность сети связи), а также в условиях внешних дестабилизирующих воздействий природного и техногенного характера (живучесть сети связи).

Целостность ССОП обеспечивается, в частности, соответствием сети связи техническим нормам на показатели ее функционирования и единством измерений.

В соответствии с приказом Мининформ-связи России [7] надежность сетей связи обеспечивается:

— разработкой мер при проектировании сети связи, направленных на выполнение требований к показателям надежности этой сети связи;

— соблюдением условий эксплуатации, установленных в документации производителя;

— контролем за показателями нагрузки и анализом технических неисправностей в сети связи для определения значений показателей

надежности сети связи в процессе ее эксплуатации (эксплуатационные значения показателей надежности сети связи).

В соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации [8] присоединение сетей электросвязи и их взаимодействие осуществляется на основании заключенных операторами сетей связи договоров о присоединении сетей электросвязи, в которых должны быть предусмотрены технические условия, включающие:

— технические параметры точек присоединения сетей электросвязи;

— порядок пропуска трафика по сетям электросвязи;

— порядок эксплуатационно-технического обслуживания средств связи и линий связи;

— порядок принятия мер по обеспечению устойчивого функционирования сетей связи, в том числе в чрезвычайных ситуациях.

В соответствии со статьей 19 Федерального закона [6] операторы, занимающие существенное положение, публикуют указанные условия и направляют их в федеральный орган исполнительной власти в области связи. В случае обнаружения несоответствия условий присоединения установленным правилам или нормативным правовым актам федеральный орган исполнительной власти в области связи направляет оператору мотивированное предписание об устранении этих несоответствий.

Отсутствие единых требований к организационно-технической эксплуатации цифровых транспортных систем, правил и форм ведения производственной документации, а также единых методик определения норм на показатели ошибок цифровых каналов и трактов в зависимости от категории и протяженности участка, скорости передачи и типа цифрового сигнала при построении и организации технической эксплуатации транспортных сетей различными операторами не обеспечивают целостность и устойчивое функционирование ССОП и затрудняют обнаружение несоответствия условий присоединения установленным правилам или нормативным правовым актам федерального органа исполнительной власти в области связи.

Отсутствие нормативных правовых актов в этой области создает предпосылки для возникновения проблем взаимодействия операторов связи в точках присоединения, а также при реализации соглашения о качестве услуг (SLA) в случаях организации транзитного трафика. Это неизбежно связано с отличием в подходах и (или) в понимании применения международных норм на сетях связи различных операторов.

Желание оператора в условиях рыночной экономики снизить себестоимость продукции

(оказываемых услуг) может привести к неоправданно низким затратам на организацию регламентных мероприятий с целью обеспечения требуемых показателей надежности сети связи, что недопустимо с точки зрения возможности использования ресурсов сети в чрезвычайной ситуации, а так же организации информационных систем для государственных органов и силовых структур.

С другой стороны, сами операторы связи заинтересованы в соблюдении международных норм на показатели ошибок для лучшего позиционирования на рынке предоставления услуг связи.

Распоряжением Правительства Российской Федерации [9] определен Перечень нарушений целостности, устойчивости функционирования и безопасности единой сети электросвязи Российской Федерации, который, в частности включает:

1. Нарушение требований к построению сетей электросвязи, требований к проектированию, строительству, реконструкции и эксплуатации сетей (сооружений) связи.

2. Несоблюдение операторами связи требований к пропуску трафика и его маршрутизации.

3. Нарушение требований при присоединении сетей электросвязи к сети связи общего пользования, в том числе условий присоединения.

4. Использование в сети связи общего пользования средств связи, не прошедших обязательного подтверждения соответствия установленным требованиям.

Для обеспечения целостности, устойчивости функционирования и безопасности сети связи общего пользования в перечень измеряемых параметров должны быть включены нормируемые параметры электрических и оптических стыков, определяющих физическую совместимость средств связи, а также нормируемые параметры показателей качества функционирования в точке присоединения сети [10].

Указанные параметры (общее число — более сотни) подлежат обязательным измерениям при сертификационных испытаниях оборудования цифровых транспортных систем на их соответствие установленным требованиям в действующих правилах применения оборудования цифровых систем передачи плезиохрон-ной и синхронной цифровых иерархий, в том числе для радиорелейных линий и волоконно-оптических систем передачи со спектральным разделением оптических каналов.

Однако это не решает сетевых проблем в целом на сети связи общего пользования.

При построении и эксплуатации сетей связи возникают ситуации, когда сеть связи в

целом не отвечает в полной мере по отдельным параметрам установленным требованиям целостности, устойчивости функционирования и безопасности при соблюдении этих требований каждым ее отдельным сетевым элементом (средством связи).

Эти ситуации могут быть связаны, например, с применением в пределах одной сети (сетевой структуры) или сетях в точке присоединения оборудования различных изготовителей, возникновением в процессе эксплуатации внутренних и внешних, постепенных и внезапных отказов в аппаратуре и/ или линейно-кабельных сооружениях, недостаточно обоснованными решениями по организации системы технической эксплуатации и оптимизации структурного резервирования.

С другой стороны, измерение всех параметров требует значительных затрат, поэтому весь набор параметров измеряется только при производстве и сертификационных испытаниях аппаратуры.

Поэтому из всего перечня нормируемых параметров стыков целесообразно выбрать с одной стороны, минимально возможный, а с другой достаточный перечень измеряемых основных (сетевых) параметров сетей, который обеспечит выполнение установленных требований целостности и устойчивости функционирования при построении и эксплуатации сетей связи [11].

Одним из основных условий обеспечения качества эксплуатации сетей связи является правильный выбор порядка и методов измерений параметров этих сетей.

Порядок и методы измерений должны разрабатываться с таким расчётом, чтобы обеспечить требуемую достоверность результатов измерений. Вместе с тем опыт работы специалистов связи, занятых эксплуатацией сетей связи показывает, что в эксплуатационной документации на эти системы имеют место несоответствия методов и средств измерений правилам и нормам обеспечения единства измерений, что негативно сказывается на устойчивости их функционирования.

Установление требований к порядку и методам выполнения измерений позволит избежать подобных ошибок.

В этих целях при измерении параметров сетей связи общего пользования должны1 применяться такие методы и средства измерений, которые обеспечивают требуемые показатели точности.

Под метрологическим обеспечением технической эксплуатации цифровых транспортных сетей подразумевается комплекс технических и организационных мероприятий, проводимых с целью достижения единства измерений

параметров цифровых транспортных сетей и требуемой достоверности результатов этих измерений [12].

Исходя из этого требования к метрологическому обеспечению технической эксплуатации цифровых транспортных сетей должны включать [13]:

—требования к измеряемым параметрам и показателям точности, определяющих качество функционирования цифровых транспортных сетей

— требования к методикам измерений;

— требования к средствам измерений электросвязи;

— требования к организационной структуре метрологического обеспечения.

Выполнение на сетях связи этих условий в области обеспечения единства измерений в соответствии с Федеральным законом [14] позволит не только обеспечить устойчивое функционирование сетей связи, но и позволит российским телекоммуникационным компаниям на равных конкурировать с зарубежными компаниями на рынке связи.

Важным аспектом актуальности указанных мер по обеспечению целостности и устойчивого функционирования ССОП является и то, что современные цифровые транспортные сети, использующие в качестве среды передачи волоконно-оптический кабель, являются эффективным и точным способом доставки и распределения сигналов единого и точного времени.

Таким образом, в отрасли связи в настоящее время имеют место проблемы, связанные с отсутствием нормативных правовых актов, регламентирующих требования к технической эксплуатации цифровых транспортных сетей:

— не в полной мере обеспечивается целостность и устойчивое функционирование ССОП, а также реализация Доктрины! информационной безопасности Российской Федерации;

— не выполняются функции по регулированию взаимодействия операторов связи в точках присоединения цифровых транспортных систем и решения конфликтных ситуаций при реализации соглашения о качестве услуг (SLA) в случаях организации транзитного трафика;

— не в полной мере гарантируется возможность использования ресурсов цифровых транспортных сетей операторов связи в чрезвычайных ситуациях, при организации информационных систем для государственных органов и силовых структур, а также при реализации эффективного и точного способа доставки и распределения сигналов единого и точного времени.

В настоящее время отсутствуют нормативные документы, устанавливающие:

— единые нормы на параметры и их показатели точности при технической эксплуатации цифровых транспортных сетей;

— методики определения норм на показатели ошибок цифровых каналов и трактов в зависимости от категории и протяженности участка, скорости передачи и типа цифрового сигнала;

— порядок обеспечения единства измерения при технической эксплуатации цифровых транспортных сетей, включая порядок применения средств измерений;

— единые правила ведения эксплуатационной документации.

С целью реализации статьи 12 Федерального закона [6] Министерство связи и массовых коммуникаций Российской Федерации должен устанавливать требования к эксплуатации сетей связи общего пользования, включая цифровые транспортные сети. Кроме того, Минкомсвязи России устанавливает в соответствии с законодательством Российской Федерации об обеспечении единства измерений обязательные метрологические требования к измерениям, выполняемым при эксплуатации сети связи общего пользования, и к применяемым средствам измерений. Предлагается установить документ, подтверждающий соответствие технических средств в сети связи общего пользования установленным нормам и показателям точности. Таким документом, по нашему мнению, и должен стать паспорт. Установление процедуры обязательного ведения паспортов на цифровые транспортные сети при построении и организации их технической эксплуатации является объективной необходимостью.

Это позволит эффективно осуществлять контроль за поддержанием параметров цифровых транспортных сетей в соответствии с установленными требованиями.

С другой стороны, сами операторы связи заинтересованы в составлении и ведении паспортов на объекты технической эксплуатации с целью уменьшения среднего времени простоя в год цифровых каналов и трактов передачи за счет более рациональной организации технической эксплуатации цифровых транспортных сетей, основанной на обнаружении постепенных отказов и их устранения до возникновения. Кроме того, паспорта, составленные и утвержденные операторами связи, по существу являются формой подтверждения соответствия в рамках государственного надзора.

Литература

1. РД 45.047-99 "Линии передачи волоконно-оптические на магистральной и внутризоновых первичных сетях ЕСС России. Техническая эксплуатация" Руководящий технический материал. — М.: ООО "Резонанс", 2000.

2. РД "Правила технической эксплуатации первичной сети взаимоувязанной сети связи Российской Федерации", М. 1998 г.

3. Алексеев Е.Б. Оптимизация решений при проектировании и организации технической эксплуатации ВОСП по критерию надежности // Электросвязь, 2002, №6.

4. Алексеев Е.Б. Концепция технической эксплуатации цифровых волоконно-оптических систем передачи по критерию надежности // ФОТОН-ЭКСПРЕСС, 2004, №2,3.

5. Приказ Минкомсвязи России от 25 августа 2009 г. №104 "Об утверждении Требований по обеспечению целостности, устойчивости функционирования и безопасности информационных сетей общего пользования".

6.Федеральный закон от 07 июля 2003 №126-ФЗ "О связи".

7. Приказ Мининформсвязи России от 27 сентября 2007 г. №113 "Об утверждении Требований к организационно-техническому обеспечению устойчивого функционирования сетей связи общего пользования".

8. Постановление Правительства Российской Федерации от 28 марта 2005 г. №161 "О присоединении сетей электросвязи и их взаимодействия".

9. Перечень нарушений целостности, устойчивости функционирования и безопасности единой сети электросвязи Российской Федерации, утвержденный распоряжением Правительства Российской Федерации от 15 апреля 2013 г. №611-р.

10. Алексеев Е. Б. Эксплуатационные нормы на показатели качества функционирования каналов и трактов передачи цифровых транспортных сетей // Т-Сотт: Телекоммуникации и транспорт, 2012. №8.

12. Алексеев Е. Б, Бубук Г. А.,Желнов В. А,, Насонов А. Ю. К вопросу о реализации Федерального закона от 26 июня 2008 г. №102-ФЗ "Об обеспечении единства измерений" в сфере связи и массовых коммуникаций // Электросвязь, 2010, №6.

11. Алексеев Е.Б. Выбор перечня измеряемых параметров, обеспечивающих целостность и устойчивость функционирования цифровых транспортных сетей на волоконно-оптическом кабеле // ФОТОН-ЭКСПРЕСС, 2011, №7.

13. Алексеев Е. Б, Желнов В. А., Насонов А. Ю. Требования к метрологическому обеспечению технической эксплуатации цифровых транспортных сетей // Т-Сотт: Телекоммуникации и транспорт, 2011. Спецвыпуск "Метрология, измерения, технологии".

14. Федеральный закон от 26 июня 2008 г. № 102-ФЗ "Об обеспечении единства измерений".

Requirements for the technical operation of the digital transport networks, ensuring the integrity and stability of the unified telecommunication network of the Russian Federation

Alekseev E.B., professorMTUCI, [email protected]

Abstract

The development and implementation of new developments related to increasing the transmission rate in digital transport networks and the increase in the length between the intermediate points VOLS need attention and the organization of the technical operation of the system to ensure the integrity and stability of the unified network of the Russian Federation. Technical operation — is the main productive activity of enterprises (operators) communication, implemented through a system of technical operation and provides the organization and maintenance of the required limits set by the rules of technical operation of any object. The integrity of the public telecommunications network provided by: 1) corresponds to a communication network technical standards on quality of functioning; 2) compatible protocol interaction (interoperability) and the compatibility of electrical and (or) optical joints (physical compatibility) means of communication, including the user (terminal equipment) to node communication; 3) the unity of measurements in a communication network. Should therefore be determined requirements:

— the minimum possible and adequate list of parameters measured during commissioning and operation of digital transport networks;

— uniform standards on the measured parameters and their accuracy rates with the technical operation of digital transport networks;

— metrological support of the technical operation of digital transport networks in order to achieve uniformity of measurements.

We propose a document (passport) confirming compliance with technical means of digital transport networks (technical facilities operation) established standards and indicators of accuracy. Establish procedures for conducting mandatory passports for digital transport networks will allow operators to reduce the average downtime per year of digital channels and transmission paths through a more rational organization of the technical operation of digital transport networks, based on the detection of gradual failures and address them to occur. In addition, passports, preparation and approval of operators, are essentially a form of conformity assessment under state supervision and will effectively oversee the maintenance of the parameters of digital transport networks, in accordance with the requirements.

Keywords: technical operation, digital transport networks, the integrity and stability of the network, a list of measured parameters, metrological support.

References

1. RD 45.047-99 "Transmission lines to fiber optic backbone networks and intra primary ESS Russia. Technical operation "Steering technical material. M., Ltd. "Resonance" 2000.

2. RD "Rules of technical operation of the primary network of interconnected communication network of the Russian Federation", Moscow 1998.

3. AlekseevE.B. Optimization solutions for the design and organization of technical operation PLAYBACK on the criterion of reliability // Electrosvyaz, 2002, №6.

4. Alekseev E.B. The concept of the technical operation of digital fiber optic transmission systems according to the criterion of reliability // Photon-EXPRESS, 2004, № 2,3.

5. Order of the Ministry of Communications of Russia on August 25, 2009 №104 "On Approval of the Requirements to ensure the integrity and stability of the functioning and security of information of public networks."

6.Federalny law of July 07, 2003 №126-FZ "On Communications".

7. Order of the Russian Ministry of Communications September 27, 2007 №113 "On Approval of the Requirements for the organizational and technical support of the sustainable functioning of public communications networks."

8. Resolution of the Government of the Russian Federation of March 28, 2005 №161 "On the connection of telecommunication networks and their interactions."

9. The list of violations of integrity, stability and security of functioning unified telecommunication network of the Russian Federation, approved by the Federal Government on April 15, 2013 №611-p.

10. Alekseev E.B. Performance standards on quality of functioning channels and paths for transmitting the digital transport networks // T-Comm, 2012. №8.

12. Alekseev E.B., Bubuk GAZhelnov VA. Nassonov A.Yu. On the question of the implementation of the Federal Law of June 26, 2008 № 102-FZ "On ensuring the uniformity of measurements" in the field of communication and mass communications. "Telecommunication", 2010, № 6.

11. Alekseev E.B. Selection list of measured parameters to ensure the integrity and sustainability of digital transport networks to fiber-optic cable // Photon-Express, 2011, №7.

13. Alekseev EB, Zhelnov V.A., Nassonov A.Yu. Requirements metrological provision of technical operation of digital transport networks. T-Comm, 2011. Special Issue "Metrology, measurement technology."

14. The Federal Law of June 26, 2008 №102-FZ "On ensuring the uniformity of measurements."