Оптимизация процесса ввода в действие узлов коммутации с программным управлением тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.14, кандидат технических наук Сизоненко, Игорь Владимирович

• Сизоненко, Игорь Владимирович
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Сизоненко, Игорь Владимирович

Введение.

1. АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ВВОДА В ДЕЙСТВИЕ УЗЛОВ КООМУТАЦИИ С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ.

1.1. Анализ функциональных задач на этапе ввода в действие.

1.1.1. Классификация отказов УК на этапе ввода в действие.

1.1.2. Определение функциональных задач ввода УК в действие.

1.2. Анализ методов контроля технического состояния УК с программным управлением на этапе ввода в действие.

1.2.1. Основные факторы, влияющие на организацию контроля технического состояния УК при вводе в действие.

1.2.2. Организация контроля технического состояния УК.

1.2.3. Методы диагностирования УК с программным управлением на этапе ввода в действие.

1.3. Основные этапы ввода в действие УК с программным управлением.

Выводы.

2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ВВОДА В ДЕЙСТВИЕ УЗЛОВ КОММУТАЦИИ С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ.

2.1. Анализ методов оптимизации.

2.2. Выбор модели оптимизации для этапа ввода УК в действие

2.3. Анализ выбора решения в процессе контроля технического состояния на этапе инсталляции.

Выводы.

3. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОПТИМАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЦЕССА ВВОДА В ДЕЙСТВИЕ УК.

3.1. Постановка задачи.

3.2. Правила образования матриц, существенных для поиска отказов в проверяемых множествах.

3.3. Правила проверки локализуемое™ тестов матрицы.

3 .4. Выбор минимально-достаточной совокупности параметров, необходимых для локализации выявленных отказов.

3.5. Синтез программы поиска отказов с последовательным восстановлением при минимаксном критерии.

3.5.1. Алгоритм построения минимаксных стратегий.

Выводы.

4. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССА

ВВОДА УК В ДЕЙСТВИЕ.

4.1. Рекомендации по выбору коммутационного оборудования для использования на сетях связи РФ.

4.2. Планирование основных этапов ввода в действие УК.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптимизация процесса ввода в действие узлов коммутации с программным управлением»

В настоящее время на сетях связи активно ведутся работы по созданию и внедрению цифровых узлов коммутации (УК) с программным управлением.

Надежность и показатели качества работы таких систем в значительной степени зависят от принятых технических решений в процессе их разработки, проектирования, отладки, монтажа и ввода в эксплуатацию.

В общей проблеме, возникающей при построении и эксплуатации рассматриваемых систем, выделяется ряд задач, требующих совместных оптимизационных решений. Одной из таких задач, является оптимальная организация процесса ввода в действие УК, которая определяется временными затратами на проведение пусконаладочных работ, организацию первоначального запуска и опытную эксплуатацию. Сложность этой задачи обусловлена организацией контроля работоспособности, связанной с большим объемом аппаратурных и программных средств и наличием сложного программного обеспечения, управляющего их работой.

Поскольку проверка работоспособности должна обеспечить достоверную информацию о правильности работы УК, она требует значительных затрат времени. Стремление получить максимальную достоверность выводов о работоспособности УК при минимуме затрат материальных средств и времени ставит задачу выбора рационального сочетания значений этих параметров. Это объясняется тем, что характеристики связаны между собой так, что улучшение стратегии проверки по одной из них, как правило, ведет к ухудшению другой.

Идеальным результатом испытаний на этапе ввода в действие УК является такой, при котором можно было бы установить, что в отношении как аппаратурных, так и программных средств реализованы все необходимые требования и дост иг нута заданная надежность. Однако на практике чрезвычайно сложно достичь такой организации ввода, при которой устанавливается факт соответствия безотказности и производительности заранее заданным спецификациям. С другой стороны, необходимо учитывать что рациональная организация ввода в действие УК требует значительных финансовых затрат.

При вводе в действие УК следует принимать во внимание следующие практические соображения: проведение пусконаладочных работ и опытная эксплуатация не должны предполагать слишком больших финансовых затрат, с таким расчетом, чтобы время и средства по их подготовке и реализации были бы ограничены; необходимо в максимальной степени предусмотреть возможность непредвиденных событий по устранению отказов в случае их обнаружения; конфигурация оборудования и программного обеспечения, подвергающиеся испытаниям, должны быть такими же, какими они будут использоваться в дальнейшей эксплуатации. При планировании и проведении испытаний необходимо убедиться, что все подсистемы УК, подлежащие идентификации, исследованы; следует установить, имеет ли место требуемая совместимость с другими системами сети; следует измерить оговоренную в спецификации производительность оборудования и попытаться установить производительность системы управления и УК в целом.

Несмотря на сравнительно высокий уровень теории развития цифровых УК с программным управлением, практически полностью отсутствуют теоретические работы в исследовании процессов ввода их в действие и контроля их работоспособности на этом этапе при ограниченном расходовании ресурсов.

Отсутствие согласованности в вопросах организации ввода в действие УК, как показывает практический опыт, может приводить к нарушениям последовательности работ и к необходимости привлечения дополнительных (материальных, временных и технических) ресурсов. При этом, как правило, возникают ситуации, когда устранить неувязки иногда сложнее, чем выполнить последовательность работ с самог о начала.

Результат организации работ, проводимых при вводе УК в действие, зависит от правильного планирования всего их комплекса, который должен основываться на последовательности проведения работ, близкой к оптимальной.

При этом эффективное планирование основывается: на охвате всех необходимых работ и их взаимосвязей в процессе ввода УК в действие; на обеспечении четкой взаимной согласованности и увязки сроков проведения работ; на возможности обеспечения оперативной коррекции реализуемого алгоритма по результатам текущего контроля; на возможности доработки и внесения изменений в конфигурацию оборудования с учетом выявленных потребностей, при вводе УК в действие; на определении наиболее рациональной последовательности выполнения работ с учетом взаимосвязи отдельных этапов ввода в действие, степени срочности выполнения отдельных видов работ, установления численности и квалификации привлекаемых специалистов, оценки необходимых средств и распределения их по срокам.

Общим аспектом проблем технического диагностирования на системном уровне посвящены работы Пархоменко П.П., Ведешникова В. А., Синдеева И.М., Яблонского С.В., Дмитриева Ю.К., Маввоп О. и др. Однако по литературным данным отсутствуют какие-либо теоретические работы, отражающие вопросы оптимизации процессов ввода в действие УК с программным управлением /11, 12, 13, 14, 22, 33, 39, 46, 49/.

Современное состояние процессов ввода в действие УК с программным управлением, отсутствие теоретических работ в этой области обуславливает актуальность разработки научных методов, позволяющих оптимизировать процессы ввода в действие таких систем. Данное научное направление оценки надежностных показателей системы для нестационарного режима функционирования УК с программным управлением на этапе их ввода в действие, представляет собой самостоятельную задачу, имеющую для техники электросвязи теоретическое и практическое значение. Более детальное изучение проблемы разработки таких методов показывает, что она сводится к постановке и решению комплекса задач анализа и оптимального синтеза. Исходя из этого формулируется цель диссертационной работы.

Целью настоящей диссертационной работы является разработка теоретически обоснованного метода оптимальной организации системы запуска УК и оценки его работоспособности на сети при минимальных временных затратах.

Для достижения поставленной цели последовательно решаются следующие задачи:

1. Анализ состояния и тенденций развития УК с программным управлением по записанной программе.

2. Определение основных этапов и анализ функциональных задач в процессе ввода УК в действие.

3. Анализ методов диагностирования УК с программным управлением на этапе ввода в действие.

4. Анализ и выбор модели оптимизации для этапа ввода УК в действие.

5. Синтез программы поиска отказов при вводе УК в действие и построение алгоритма программы.

6. Разработка рекомендаций по оптимизации процесса ввода в действие УК с программным управлением.

При выполнении работы были использованы следующие методы исследования: теория технической диагностики, методы комбинаторики, методы теории массового обслуживания, методы статистических испытаний, метод теории игр. 9

Научная новизна работы состоит в том, что впервые проводятся теоретические исследования оптимизации процесса ввода УК в действие, представляющего собой самостоятельную задачу, имеющую и практическое значение.

Практическая ценность результатов диссертационной работы состоит в том, что полученные в работе теоретические выводы и практические результаты могут быть использованы для оптимизации процесса ввода УК в действие. Разработанные программные средства для 1ВМ РС совместимых компьютеров позволяют проводить экспериментальные исследования.

Реализация результатов работы. Основные результаты диссертационной работы обсуждались и были одобрены на 47-й научно-технической конференции, посвященной Дню радио (Санкт-Петербург, 1992г.), на 47-й научно-технической конференции Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций им.проф. М.А.Бонч-Бруевича, на 3 Международном Форуме Информатизации в рамках Международной Академии Информатизации (Санкт-Петербург, 1994г.), на 48-й научно-технической конференции Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций им. проф. М.А.Бонч-Бруевича, на Международной научно-практической конференции «Инфотранс-96», на семинарах профессорско-преподавательского состава Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций им.проф. М.А.Бонч-Бруевича в 1993-1995гг.

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 6 печатных работах.

К защите представлены следующие тезисы:

Успешное внедрение цифровых узлов коммутации на сетях связи невозможно без решения проблемы оптимизации их ввода в действие.

Необходимость проведения дополнительных проверок после заводских испытаний связана прежде всего с изменением условий рабой УК.

Для контроля работоспособности УК на этапе ввода в действие необходимы специальные программные средства, являющиеся частью общих программных средств контроля и диагностики оборудования.

Использование рекуррентного подхода позволяет оптимизировать процесс поиска проверки работоспособности УК при вводе его в действие.

До начала запуска УК, как правило, невозможно определить вероятность реальных отказов его элементов. Поэтому необходимо при «наихудшем исходе искать максимальный выигрыш».

Разработанные программные средства для IBM PC позволяют проводить экспериментальные исследования и обеспечивают проверку достоверности полученных теоретическим путем результатов.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения и списка литературы. Работа состоит из 122 страниц текста, включая 19 рисунков и 10 таблиц. Список литература включает 118 наименований. Объем приложений - 15 страниц.

Заключение диссертации по теме «Радиолокация и радионавигация», Сизоненко, Игорь Владимирович

ВЫВОДЫ

1. Процесс ввода в действие УК определяется пятью основными этапами: проведение строительно-монтажных работ, проведение пуско-наладочных работ, загрузка программного обеспечения и запуск УК, проверка готовности ввода в действие и опытная эксплуатация.

2. Процесс ввода в действие УК начинается на этапе выбора типа оборудования и выбора поставщика оборудования. Результат процесса ввода в действие во многом определяется подготовительным этапом к установке УК: выполнением проектных работ на сети, предварительной подготовкой базы данных, выполнение всех подготовительных работ на месте установки оборудования, включая обеспечение условий окружающей среды в соответствии с техническими условиями завода-изготовителя.

3. Заключительным этапом, определяющим техническую возможность работы УК на сети перед началом опытной эксплуатации, является проверка готовности ввода в действие. Использование научных методов оптимизации проверки работоспособности оборудования позволяет планировать и управлять процессом поиска неисправностей.