ДонНТУ > Портал магістрів ДонНТУ
Магістр ДонНТУ Молчанова Ірина Сергіівна


ФАКУЛЬТЕТ: Комп'ютерних Інформаціоних Технологій і Автоматики (КІТА)
КАФЕДРА:
Автоматики і Телекомунікацій (АТ)

Спеціальність:
Телекомунікаційні Системи та Мережі (ТКС)
Тема магісторської роботи:
Розробка та дослідження телекомунікаційної 
чергово-диспетчерскої служби в умовах Донецької області
Науковий керівник: к.т.н., доцент кафедри АТ 
Червинський Володимир Володимирович

Молчанова Ірина Серіївна

Автобіографія




В нашій країні на даний момент немає телекомунікаційної мережі єдиної чергово-диспетчерської служби. Необхідною умовою її створення є по-перше, введення єдиного номеру 112, це пов'язано із загальноєвропейськими принципами організації роботи національних екстрених служб, таких як 01, 02, 03, 04, а також  є одним з вимог УЄФА до держав-організаторів ЄВРО-2012, яке проводитиметься в нашій країні. По-друге, забезпечення  безпеки, котра  є  однією  з  найважливіших  задач  держави. Ефективність  рішення  і  запобігання  всіх  проблем,  прямо  і  побічно що стосуються  безпеки,  залежить  від  функціональних  можливостей  інформаційних і телекомунікаційних систем, що використовуються на  розробці  контакт-центру, котрий дозволяє  оперативно  на основі максимально  повної  інформації  ухвалювати  оптимальні  рішення  і  керувати всіма  діями,  як  в  повсякденних  процесах  управління,  так і  при  рішенні виникаючих проблем.
    На
міжнародному досвіді єдиний номер телефону для всіх країн Європейського Союзу, по якому треба дзвонити в екстрених випадках, – «112» – був введений за ініціативою Швеції. Відповідне рішення було затверджено  в  лютому 1998  року.  Головна  задача «Служби 112» полягає в своєчасному наданні допомоги  тим, з ким трапилася біда на території Європейського Союзу.
    В багатьох європейських країнах номер «112» існує разом з номерами екстреній допомои,  які  діяли  в  країні  ще  до  її  вступу  до  Європейського  Союзу. 

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами

 Моя магістерська робота зв'язана з проектами, розробками проводимими на кафедрі АТ, а також з веденням в УЄФА в Україні до 2012 року.

Мета і задачі роботи

 На основі аналізу сучасних схем побудови телекомунікаційних мереж для подібних об'єктів розроблен план проектного рішення і провести його оптимізацію, з урахуванням розподілу ресурсів і інформаційних потоків.
    При переході до служби 112 переслідується мета покращення якості обслуговування людей,
підвищення рівня захисту населення і територій, поліпшення ефективності управління в надзвичайних і непередбачених ситуаціях. При цьому основними задачами виступають:
    -       розробка структури телекомунікаційної мережі;
    -       мінімізація тривалості обробки викликів, що надходять, і ухвалення рішень;
    -       оптимізація процесу використовування ресурсів, які мають в своєму розпорядженні                 екстрені служби;
    -      
вдосконалення системи інформування і сповіщення населення про загрозу виникнення          кризових ситуацій;
    -       формування єдиного інформаційного простору для ефективної роботи екстрених служб;
    -       забезпечення можливості кількісного і якісного розвитку всієї служби 112;
    - попередження  надзвичайних  ситуацій  міжмуніципального та регіонального                        характеру, стихійних бід, епідемій і ліквідація їх наслідків;
    -       організація  і  здійснення  на  території  України  заходів  щодо  попередження                         тероризму  і  екстремізму,  мінімізація  їх наслідків [4].
    Предметом дослідження - єдина чергово-диспетчерська служба 112.
    Об'єктом дослідження є телекомунікаційна мережа для служби
112 в умовах Донецької області.

Методологія і методи досліджень:

  1. багатокритерійний аналіз існуючих підходів до організації контакт-центрів (телекомунікаційних мереж);
  2. методи теорії черг;
  3. методи оптимізації і розподілу трафіку.

    Наукова новизна:

    1. подальший розвиток методик оптимального розподілу ресурсу в контакт-центрах з розподіленою структурою;
    2. подальший розвиток методик оптимального розподілу балансу трафіку в контакт- центрах з розподіленою структурою.

Практичне значення отриманих результатів:

         Передбачається використовування проектних рішень для організації єдиної чергово-диспетчерської служби в Донецькій області, алгоритмів оптимізації і використовування їх, що розробляються, в об'єктах подібного класу.

Огляд розробок і досліджень по темі:

Вибір технології мережі

 Сучасний контакт-центр повинен володіти набагато великим набором функцій, ніж може запропонувати традиційний телефонний ступінь розподілу викликів, що дозволяє маршрутизировать вхідні виклики до першого оператора, що звільнився. До сьогоднішніх сучасних центрів взаємодії з клієнтами направлена в першу чергу на поліпшення якості обслуговування самих клієнтів. Більш того, тенденції конвергенції і інтеграції, що є сьогодні домінуючими в телекомунікаційному світі, привели до появи якісно нових підходів до організації Call-центрів, а також до істотної переоцінки їх необхідної функціональності. Ключовим елементом конвергенції є можливість обробляти потоки викликів (заявок, запитів на обслуговування) різного вигляду, що поступають з різних телекомунікаційних мереж (телефонна мережа, Internet). Тобто сучасний контакт-центр повинен забезпечувати можливість прийому викликів самих різних типів: телефонних (як звичайних, так і зроблених через мережу Internet з використанням технологій VoIP), мультимедійних (відео), факсимільних, заявок що поступають по електронній пошті (а в перспективі – з використанням універсальних поштових систем). Враховуючи таку універсалізацію механізмів обробки трафіку, розробники телекомунікаційного обладнення і споживачі цих систем поступово йдуть від морально застарілого терміну «Call-центр» (застарілого, оскільки словосполучення «Call-центр» має на увазі орієнтацію на суто телефонні виклики, які в англійському еквіваленті звучать як «call») і переходять до іншого, якнайповніші що відображає функціональність системи терміну – Контакт-центр.
    Основними вимогами пред'являються до Контакт-центру є підвищення відмовостійкості, мінімізовані втрати по викликах і максимальному захисті, що поступають, від знімання інформації, забезпечення максимальної якості обслуговування потоку вхідних викликів і високої ефективності роботи операторів, забезпечують ефективне обслуговування всіх видів трафіку [7].
    Використовування IP-технологій дозволяє легко пов'язати телефонний виклик з інформацією про нього. Цей зв'язок робить обробку викликів з різних середовищ і забезпечення необхідної якості обслуговування.  Під час вступу виклику система може надати не тільки інформацію про номер абонента, що подзвонив, але і історію його попереднього обігу або інформацію по обігу даного типу, або інформацію по подіях з якимись характерними особливостями. Це набагато полегшує реєстрацію подій і їх подальшу обробку.
    В контакт-центрах всі функціональні можливості реалізуються комп’ютерними серверами додатків, що працюють з управляючою інформацією і взаємодіючими в процесі обслуговування виклику з інформаційними і технологічними базами даних. Кожний з таких додатків відповідає за свій набір послуг (наприклад, додаток ACD, IVR і ін.). Таким чином, розв’язуються питання надійності (стандартні методи резервування апаратного забезпечення комп’ютерної техніки), масштабування (установка при необхідності додаткових серверів, що працюють в режимі розділення навантаження), упровадження нових функцій (додаткові сервери і додатки), створення розподілених систем (для цього достатньо зв’язати видалені підрозділи комп’ютерною мережою з необхідною пропускною спроможністю).
    Всі ці чинники добре ілюструють причини привабливості використовування IP-технології в
контакт-центрах. Переваги систем нового покоління численні, включаючи низьку вартість розгортання і високоефективне масштабування.
    IP-контакт-центр
здатний забезпечити надійну, доступну і масштабується платформу, здатну працювати одночасно з великим числом користувачів завдяки використовуванню відповідних додатків. Нове поколінні контакт-центрів базуються на IP-технології і технологіях комп'ютерної телефонії замість використовування громіздкої CTI-інтерфейсів, будучи, отже, більш вигідним рішенням, що дозволяє, крім того, легко інтегрувати обладнення різних виробнику.
    

Типові архітектурні рішення обраної технології

При побудові контакт-центрів для подібних об’єктів можна виділити три основні варіанти їх архітектури: вузькоспеціалізовані комутаційні системи; УАТС з додатковими серверами; платформи комп'ютерної телефонії (CTI), у тому числі їх новітні модифікації, інтегровані з Internet [3].
    З концептуальної точки зору вузькоспеціалізовані системи розподілу
викликів вже у минулому і ми не будемо на них зупинятися. До недавнього часу найбільш популярним рішенням було використання УАТС з додатковими комп'ютерними серверами, що підключаються з використанням спеціальних інтерфейсів. На УАТС в цьому випадку покладаються всі комутаційні функції, а управління логічною послідовністю дій по обробці виклику покладається на сервери додатків. Саме вони забезпечують всі прикладні функції операторських центрів – підтримку черг, реалізація алгоритмів розподілу викликів, ведення облікової інформації по операторах і т.п).
    В певний момент еволюції контакт-центрів виникла потреба підтримки взаємодії систем
не тільки з ТфЗК, але і з мережами передачі даних. Для реалізації цієї функціональності до існуючих контакт-центрів було додано необхідне програмне і апаратне забезпечення, не пов'язане напряму з сервером розподілу викликів (СРВ). Така архітектура містить дві окремі частини: телефонну і комп'ютерну, програмне забезпечення якої відповідає за взаємодію з іншими мережами передачі даних. Технічне обслуговування двох різних інфраструктур в телекомунікаційних мережах часто виявляється досить дорогим, воно не завжди надійне і ставить певні перешкоди до інтеграції комунікацій різних типів.
    Сучасні технології пакетної комутації дозволяють у принципі відмовитися від громіздкого комутатора
каналів, поклавши всі функціональні можливості на комп'ютерні сервери додатків, що працюють з управляючою інформацією і медіа-потоками (якщо необхідно) і взаємодіють в процесі обслуговування викликів з інформаційними і технологічними базами даних. При цьому кожний з таких серверів відповідає за свій перелік послуг (сервер СРВ, сервер IVR і ін.). Таким же чином розв'язуються питання надійності (стандартні методи резервування комп'ютерного апаратного забезпечення), масштабування (установка, при необхідності, додаткових серверів, що працюють в режимі розподілення навантаження), введення нових функцій (додаткові сервери і додатки), створення розподілених систем (для цього достатньо зв'язати різні офіси однією комп'ютерною мережею, що має потрібну пропускну здатність).       
    Контакт-центри, реалізовані на базі IP-технологій, складаються з функціональних елементів декількох типів, одні з яких можуть бути програмно-апаратними блоками, а інші - чисто програмними продуктами.
Ядром систем такого роду є програмний продукт, що управляє чергами і маршрутизацією викликів. До складу системи входять також: периферійні шлюзи, що забезпечують взаємодію компонентів системи, прийом і обробку викликів, що надходять з різних мереж, сервери додатків і сервери баз даних.

Структурна схема інформаційно-телекомунікаційної мережі чергово-диспетчерської служби Донецької області.

Рисунок 1 – Структурна схема інформаційно-телекомунікаційної мережі чергово-диспетчерської служби

Рисунок 1 – Структурна схема інформаційно-телекомунікаційної мережі чергово-диспетчерської служби

(Анімація: обсяг - 92.7КБ; розмір - 448х308; кількість кадрів - 22; затримка між кадрами - 250 мс; затримка між останнім та першим кадрами - 250 мс; кількість циклів повторення - нескінченна)

    Дана мережа є мультісервісною. Вона поєднує передачу даних із телефонією, забезпечує доступ до зовнішніх телефонних мереж та Інтернету.
    Найважливішим елементом інтегрованого з Інтернет контакт-центру є шлюз IP-телефонії або комутаційний модуль, який забезпечує взаємодію між мережою з комутацією пакетів IP і телефонною мережою з комутацією каналів [2].
    Шлюз є програмно-апаратним комплексом, основним функціональним призначенням якого є перетворення мовної інформації, що поступає з боку ТфЗК з постійною швидкістю передачі, у вигляд придатний для передачі по мережах з маршрутизацією пакетів IP: кодування і упаковка мовної інформації в пакети RTP/UDP/IP, а також зворотне перетворення [9]. Ще одна функція шлюзу – перетворення номера ТфЗК на IP адресу може бути реалізовано в шлюзах для роботи в мережі IP-телефонії без сторожа. Крім того, шлюз підтримує обмін сигнальними повідомленнями як з вузлами коммутації/терминальним устаткуванням ТфЗК (ISDN) так і з пристроями стандарту Н.323.
    Сервер інтерактивної автоматизованої мовної взаємодії (IVR). Цей сервер виконує всі функції, пов'язані з організацією мовного діалогу з абонентом, який звернувся в контакт-центр. Особливістю IVR в контакт-центрах є передача і прийом всієї мовної інформації в пакетному вигляді через мережу IP, за допомогою якої сервер пов'язаний з рештою підсистем контакт-центру. Також він служить для взаємодії викликаючого абонента з базами даних для видачі автоінформаціоних повідомлень і є персональним комп'ютером із спеціалізованим ПЗ, і вбудованою голосовою платою.
    Необхідність взаємодіяти з телефонною мережою і з Інтернет при обробці запитів мовного зв'язку вимагає підтримки різних кодеків, динамічно що підключаються залежно від типу вхідного виклику, оскільки передача нестислої мови (G.711) при обслуговуванні викликів з ТфЗК забезпечує високу якість відтворення звуку, а застосування ефективних алгоритмів кодування (G.729) при обслуговуванні викликів з Інтернет – високе використовування смуги пропускання.
    Сервер розподілу викликів (
ACD) є ключовим елементом контакт-центру [6]. Динамічно взаємодіючи з базами даних в процесі обслуговування викликів, він забезпечує підтримку систем черг і функцій маршрутизації викликів, що надходять до контакт-центру.
    Бази даних (DBS). Бази даних контакт-центру розділяються на дві категорії: інформаційні, які містять дані про клієнтів і іншу бізнес-інформацію, і технологічні, які зберігають інформацію про конфігурацію системи, статистичні дані про її функціонування, дані обліку, деяку оперативну інформацію тощо [5].
    Сервер медіа-ресурсів (MRS) служить для зберігання записів переговорів операторів в цифровому вигляді і організації можливості прослуховування з комп'ютера адміністратора системи [6].
    Сервер техобслуговування (OMS). Сервер/термінал техобслуговування фактично є робочим місцем адміністратора системи. З його допомогою виконуються функції конфігурування і діагностики системи, контроль стану інтерфейсів і розмовних каналів, збір оперативної і статистичної інформації про роботу системи і про обслуговування викликів, а також генерація звітів і архівація.
    Робочі місця операторів. Консолі операторів організовуються на базі стандартних персональних комп'ютерів зі встановленим спеціалізованим клієнтським програмним забезпеченням.
Якщо дві мережі – комп'ютерна і передачі даних – існують в контакт-центрі незалежно, а роль мовного комутатора виконує СРВ, то ніякого додаткового устаткування не вимагається. Телефонні виклики в цьому випадку будуть традиційним способом поступати на консоль (телефонний апарат) оператора, включену в СРВ по абонентних лініях, а інформація про виклик – на персональний комп'ютер через інтерфейс CTI [3]. Можливо в операторському центрі використовування повністю інтегрованого рішення на базі протоколу IP (тобто існує тільки одна мережа – комп'ютерна), коли оператору не потрібна телефонна консоль, але його робоче місце необхідно дообладнати мультимедійними засобами – звуковою картою, гарнітурою або колонками тощо.
    Завдяки доступності максимально повної інформації на робочому місці оператора (місцеположення абонентів, що викликають, адресна інформація, інформація з баз даних екстрених служб тощо) істотно збільшується ефективність реакції на виклики, що надходять.
    PROXY-сервер для доступу в Інтернет. Основна функція цього пристрою в контакт-центрі – приховання структури вузла IP-телефонії від видалених комп'ютерів, які повинні “бачити” контакт-центр як єдиний сервер з однією IP-адресою (передбачається, що функції захисту мережі від хакерських атак і несанкціонованого доступу ззовні виконуються стандартними міжмережевими екранами). При використовуванні конфігурації операторського центру з декількома модулями розподілу викликів, працюючими в режимі розділення навантаження, на PROXY покладається також задача рівномірного розподілу між цими модулями потоку викликів, що надходять з Інтернет.
    Потоки стандартних трактів Е1 зв’язку з ТфЗК перетворюються в IP-пакети в
IP-шлюзі, які обробляються в комутаторі (Switch), який забезпечує взаємодію модулів розподілу викликів (ACD), підсистеми медіа-ресурсів (MRS), підсистеми зберігання даних (DBS), робочих місць служб «01, 02, 03, МНС» [1].
    Маршрутизатор призначений для зв'язку з іншими спецслужбами. Адміністратори КЦ спецслужби можуть контролювати роботу операторів своєї служби відповідно до наявних повноважень. Використовування IP-технології дозволяє пов'язати телефонний виклик з інформацією про нього. Під час надходження виклику система може надати не тільки інформацію про номер абонента, що подзвонив, але й історію його попереднього звертання, або інформацію про звертання даного типу, або інформацію про події з якимись характерними особливостями. Це набагато полегшує реєстрацію подій і їх подальшу обробку.
    Всі основні елементи обладнанння контакт-центру дубльовані, що забезпечує високі показники його надійності.
    Стандарт Ethernet, що використовується в контакт-центрі, дозволяє ефективно і економічно вводити нові функції, обробляти інформацію так, як це необхідне спецслужбам (наприклад, сортувати по будь-яких ознаках).
    Завдяки доступності максимально повної інформації на робочому місці оператора
(місцеположення викликаючих абонентів, адресна інформація, інформація з баз даних екстрених служб і так далі) істотно збільшується ефективність реакції на виклики, що поступають. КЦ – це не тільки прийом інформації, але це і система організаційно-технічних засобів, які забезпечують управління всіма силами і засобами, необхідними для роботи при нештатних ситуаціях: терор, стихійні біди різного роду і т.п.

Приклад обслуговування виклику декількома екстреними службами

 Наступний приклад пов'язаний з проблемою, для вирішення якій необхідна участь всіх екстрених служб. Оператор ситуаційного центру (служби 112) координує роботу всіх екстрених служб, які повинні бути задіяний для обслуговування виклику, що поступив.
    Припустимо, що на залізничних коліях, поблизу вокзалу, відбулася аварія з розлиттям летючої отруйної речовини. Один з робітників знайшов витік речовини і двох своїх колег, що лежать без свідомості. Заявнику, що набрав номер 112, відповідає оператор ситуаційного центру. Розподіл викликів серед операторів здійснюється по спеціальних алгоритмах, які легко адаптуються до конкретним умовам.


    Зокрема, можна враховувати такі параметри:

  • кваліфікація оператора;
  • загальний час роботи за зміну;
  • сумарний час розмов за зміну;
  • час, що пройшов з моменту обробки останнього виклику.

 Оператор контакт-центру відповідно до посадових інструкцій опитує заявника, взнає його особисті дані (прізвище, ім'я, по батькові), характер аварії і кількість потерпілих. Заносить ці дані в ситуаційну картку, яку надалі можна переглянути за наявності відповідних прав доступу. Всі картки, що заводяться, доповнюються інформацією АОН. Якби виклик скоювався з мобільного терміналу, те його місцеположення б було визначено за допомогою взаємодії з IBS (Location Based Services – сервер визначення місцеположення).
    Після з'ясування деталей події оператор контакт-центру визначає, що необхідно задіювати три екстрені служби: 
«Міліція»«Швидка допомога» і МЧС. Крім того, оператор може сам прийняти рішення про залучення консультанта по отруйних речовинах для оперативного ухвалення рішень по усуненню можливих наслідків. Всі дії, що проводяться оператором, автоматично протоколюються для подальшого аналізу ситуації.
    Бази даних, доступні екстреним службам відповідно до їх повноважень, дозволяють оперативно ухвалювати оптимальні рішення. В даному прикладі окрім баз даних ефективним засобом сповіщення людей, що знаходяться в безпосередній близькості від місця події, стає центр передачі повідомлень SMS. Фіксуються всі мобільні термінали, що знаходяться в зоні можливого хімічного отруєння. Потім на все ці термінали прямують SMS з текстом, в якому міститься вказівка про необхідність покинути межі певної території.
    Один з основних критеріїв успішного усунення аварії – час реакції, тобто проміжок часу між виявленням аварії і початком безпосередньої ліквідації. Унаслідок застосування сучасного ситуаційного центру вдається скоротити час реакції, що дозволяє ефективно ліквідовувати надзвичайні ситуації.
    Збереження в базах даних наказів, що віддаються під час oпeрації, розмов всіх учасників і інших відомостей дозволяє згодом проаналізувати операцію в цілому. Також всі накопичені дані дозволять надалі ефективно організовувати взаємодію між різними екстреними службами.
    Наведений приклад показує ефективність роботи контакт-центру із загальним управлінням. Спрощуються процеси узгодження роботи різних відомств, що значно скорочує час реакції і ліквідації надзвичайної ситуації [8].

Результат магістерської роботи

 В даній магісторській роботі дежурно-диспечерскі служби будуть реалізовані у вигляді контакт-центру в кожному місті Донецької області. Ключовим елементом контакт-центру є можливість обробляти потоки викликів (заявок, запитів на обслуговування) різного вигляду, що поступають з різних телекомунікаційних мереж (телефонна мережа, Internet). Тобто сучасний контакт-центр повинен забезпечувати можливість прийому викликів самих різних типів: телефонних (як звичайних, так і зроблених через мережу Internet з використанням технологій VoIP), мультимедійних (відео), факсимільних, заявок, що поступають по електронній пошті (а в перспективі – з використанням універсальних поштових систем).

Висновки

 Таким чином для розглянутого об’єкту на данний момент обґрунтована необхідність розробки інформаційно-телекомунікаційної мережі, поставлені вимоги до її функцій. Розглянуто декілька архітектур реалізації контакт-центру, обрано реалізацію на IP-технології, тому що вона найкраще підходить до сучасних вимог до контакт-центрів і телекомунікаційних мереж. Розроблено структурну схему мережі, визначено основні задачі, що виконуються її компонентами.

Література:

  1. Павлов А.Е., Соколов Н.А.. Единый номер вызова экстренных служб «112»: проблемы и решения. Доступ до ел. ресурсу: http://www.niits.ru/public/2007/2007-013.pdf
  2. Гольдштейн Б.С.  Call-центр и компьютерная телефония - СПб: Питер, 2002 – 372 с.
  3. Пинчук А.В., Фрейнкман В.А.. Контакт-центр в мультисервисных сетях. Доступ до ел. ресурсу:    http://www.niits.ru/public/2002/200203.pdf
  4. Кабанов М.В, Соколов Н.А.. Основніе задачи перехода к «Система-112» Доступ до ел. ресурсу: http://www.niits.ru/public/2008/2008-052.swf
  5. Фрейнкман В.А. Перспективные центры обслуживания вызовов: архитектура и возможности. Доступ до ел. ресурсу: http://www.mobilecomm.ru/view.php?id=49
  6. Пигорева О.И. IP-контакт-центр – новая реальность. Доступ до ел. ресурсу: http://www.niits.ru/public/2001/200119.pdf
  7. Дюбанов А.В., Зарубин А.А.. Мультисервисные контакт-центры в сетях МВД. Доступ до ел. ресурсу: http://www.niits.ru/public/2005/2005-063.pdf
  8. Потапов А.И., Дюбанов А.В., Вольский В.А.. Принципы функционирования ситуационного центра. Доступ до ел. ресурсу: http://www.niits.ru/public/2007/2007-039.pdf
  9. Протей-РВ. Операторский центр Протей-РВ. Техническое описание системы. Доступ до ел. ресурсу: http://www.niits.ru/catalog/rv.pdf 
  10. Гольдштейн Б.С., Кабанов М.В, Соколов Н.А. Перспективы развития «Системы – 112». Доступ до ел. ресурсу: http://niits.ru/public/2008/2008-049.swf

Примітка


    При написанні даного автореферату магістерська робота ще не завершена. Остаточне завершення - 10
грудня 2010 р. Повний текст роботи і матеріали по темі можуть бути отриманий у автора або його керівника після вказаної дати.

Автореферат
кваліфікаційної роботи магістра

 «Телекомунікаційна мережа єдиної чергово-диспетчерської служби в умовах Донецької області»

 Актуальність теми


Автореферат

ENGRUS