Мардер наум семенович основы построения и функционирования идентификационной системы сетевых элементов

Специальность: 05.12.13 – Системы, сети и устройства телекоммуникаций

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук
Москва

– доктор технических наук

Иванов Александр Анатольевич

– доктор технических наук

Тамм Юрий Александрович

– доктор технических наук

Соколов Николай Александрович

Ведущая организация – ФГУП «Ленинградский отраслевой научно-

исследовательский институт связи»

Защита состоится "___"__________2008 г. в _____час. на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций ДС 451.001.01 при ЗАО “МНИТИ” (Московский научно-исследовательский телевизионный институт) по адресу: 105094, г. Москва, ул. Гольяновская, д. 7а, строение 1.

докторских и кандидатских диссертаций

ДС 451.001.01, к.т.н.


ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В настоящее время в Российской Федерации происходит интенсивное развитие национальной телекоммуникационно-информационной инфраструктуры. Её основу составляет единая сеть электросвязи (ЕСЭ) России. Условия функционирования ЕСЭ России порождают ряд проблем технического, организационного, экономического, правового характера, для решения которых требуется создание определенных теоретических предпосылок. В числе приоритетных необходимо выделить проблемы, связанные с функционированием ЕСЭ как большой и сложной системы, состоящей, в свою очередь, из отдельных систем и подсистем.

Важное место в структуре ЕСЭ России занимают системы технической эксплуатации и оперативного управления сетями электросвязи. В этих системах особое значение принадлежит сетевым элементам (СЭ), образующим структуру сетей электросвязи. Под «сетевым элементом» в диссертационной работе понимается автономный физический или логический объект, который поддерживает функции передачи, мультиплексирования, кроссконекции, регенерации и другие на «нулевом» и «физическом» уровнях эталонной модели OSI.

Значительное количество используемых СЭ в сетях связи диктует необходимость создания их идентификационной системы. В соответствии с Федеральным законом «О связи» идентификационная система СЭ есть система их нумерации. Равнозначность понятий «идентификационная система СЭ» и «система нумерации СЭ» позволила в дальнейшем использовать в диссертационной работе преимущественно последний термин, имея в виду, что он является предпочтительным и широко распространенным в действующей законодательной и нормативной базе отрасли «связь».

Система нумерации сетевых элементов должна устанавливать требования к структуре и содержанию номера СЭ, а также определять порядок присвоения номера сетевому элементу, порядок доступа к ресурсам нумерации, их хранения и использования как общенационального информационного ресурса.

Широко известны отраслевые научные исследования, связанные с нумерацией служб электросвязи общего пользования. По результатам этих исследований МСЭ-Т был принят ряд Рекомендаций, касающихся вопросов нумерации в телефонных сетях (Рекомендации серии Е), в телеграфных сетях и сетях передачи данных (Рекомендации серий F и Х), в сетях сухопутной подвижной радиосвязи (Рекомендации серии Е). На базе этих документов в Российской Федерации были проведены научные исследования и созданы национальные системы нумерации служб электросвязи общего пользования, в разработке которых диссертант принимал непосредственное участие.

Другим важнейшим направлением научных исследований в области нумерации телекоммуникационных сетей стало создание системы нумерации для сети сигнализации ОКС-7. Результаты этих исследований отражены в Рекомендациях МСЭ-Т серии Q. В Российской Федерации под руководством соискателя в середине 90-х годов прошлого века была создана национальная система нумерации, учитывающая международные рекомендации и особенности сетей электросвязи России.

Для всемирной компьютерной сети Интернет, функционирующей на базе протокола TCP/IP, была создана система нумерации, базирующаяся на цифровой нумерации (или как принято выражаться применительно к этой сети - адресации) хостов, а также нумерация по системе доменных имен.

Отметим, что эти исследования и принятые решения не могут быть применены для нумерации СЭ, но полезны для методологии создания и внедрения системы нумерации СЭ.

В научно-технической литературе вопросам нумерации СЭ уделено незначительное внимание (это видно из представленного в диссертационной работе библиографического списка) и, как следствие, отсутствуют специализированные инструментальные средства разработки такой системы нумерации. Известный опыт нумерации СЭ в разных странах показывает, что существует множество частных решений, ориентированных на ограниченную номенклатуру СЭ.

В условиях отсутствия в настоящее время решений по нумерации СЭ в российской национальной системе нумерации операторы связи действуют по принципу «ad hoc», что при многообразии и многочисленности сетей электросвязи существенно затрудняет процесс их взаимодействия. Попытки интуитивного выбора варианта нумерации ведут к существенным потерям на этапе эксплуатации и большим затратам на доработку аппаратно-программных комплексов.

Решение проблемы нумерации СЭ в масштабах страны осложняется также неоднородным технологическим уровнем сетей электросвязи различных операторов связи. Высокая динамика изменения состояний сетей при различных способах нумерации СЭ не позволяет обеспечить оперативное взаимодействие служб технической эксплуатации и взаимный обмен информацией между операторами о происходящих изменениях. Затруднено (а во многих случаях невозможно) управление в реальном масштабе времени сетями электросвязи, в том числе, при переходе к централизованному управлению в случаях, предусмотренных законодательством Российской Федерации. Из-за различий в нумерации СЭ оказывается неприемлемым использование геоинформационных технологий, которые важны при применении мобильных средств связи или при разворачивании полевых систем связи, что имеет особое значение для систем связи Вооруженных Сил и других систем специального назначения.

Применяемые в различных сетях электросвязи системы управления ориентированы на конкретного поставщика и на определенный тип оборудования, в котором производитель задает собственный формат нумерации.

Различие в нумерации СЭ различных сетей электросвязи существенно осложняет применение математических методов оптимизации схем построения сетей электросвязи, в том числе, в случаях их оперативной перестройки в интересах обороны, безопасности и правопорядка как на территории всей страны, так и в отдельных регионах.

Таким образом, проблема создания и эффективного функционирования идентификационной системы СЭ является актуальной и важной народно-хозяйственной задачей, реализация которой обеспечивает значительный вклад в развитие экономики страны и повышение её обороноспособности.

- осуществить систематизированный анализ типов сетевых элементов ЕСЭ России и систем, обеспечивающих поддержание процессов взаимодействия сетей электросвязи, технической эксплуатации, оперативного управления, перестройки сетей, и выявить существенные факторы, которые необходимо учитывать при создании системы нумерации СЭ;

- разработать и научно обосновать единый методологический подход к формированию номера СЭ, универсального для всех сетей электросвязи;

- на основе этого подхода с учетом выявленных на этапе анализа факторов разработать принципы построения системы нумерации;

- разработать систему классификации СЭ;

- разработать и проанализировать основные положения функционирования системы нумерации, включая вопросы создания базы данных сетевых элементов;

1. 
   Впервые сформулирован методологический подход к формированию совокупности множества типов сетевых элементов ЕСЭ России. Предложенный подход учитывает различные факторы функционирования и взаимодействия сетей электросвязи, применяемые технологии, методы технической эксплуатации и управления сетями электросвязи, атрибуты, которые описывают характеристики СЭ, а также вопросы перестройки сетей для работы в условиях чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени.
   
2. 
   На основе методов систематики в отсутствии общей системы классификации ЕСЭ России впервые разработана система классификации СЭ, которая также может лечь в основу общеотраслевой системы классификации. Разработан алгоритм классификации.
   
3. 
   Разработан единый методологический подход к формированию номера СЭ как унифицированного номера (УН) для любых сетей электросвязи. Введено представление структуры номера в виде 3-х частей: общедоступной, ограниченного доступа, операторского доступа.
   
4. 
   Разработана методология создания системы нумерации сетевых элементов ЕСЭ России. Предложено и обосновано присвоение УН всем СЭ, независимо от вида сети электросвязи (включая сети связи специального назначения и сети распространения программ телевидения и радиовещания). Определено содержание номера для различных сетевых элементов и разработаны алгоритмы присвоения номера.
   
5. 
   Разработаны концептуальные положения организации и функционирования базы данных СЭ. В качестве архитектуры построения базы данных предложена архитектура распределенной системы. Определены условия функционирования такой базы, разработана концепция политики её информационной безопасности. Доказана необходимость использования в СУБД объектно-реляционной модели.
   
6. 
   Обосновано предложение по использованию сети сигнализации ОКС-7 в качестве сети передачи информации о номерах СЭ между различными операторами связи и системами управления сетями электросвязи. Доказано, что указанное предложение обеспечивает выполнение требований, связанных с передачей номерной информацией, и не ухудшает условия функционирования сети ОКС-7.
   
7. 
   Предложен механизм создания и организации функционирования новой системы нумерации СЭ в сетях связи России. Разработана технология применения системы нумерации, сформулированы основные положения системной интеграции её создания и использования.
   

Выводы данной работы, связанные с установлением требований, предъявляемых к построению и функционированию системы нумерации СЭ и содержанию номера для различных СЭ, создают практическую основу для реализации требований федерального закона «О связи».