Тараненко Віра Володимирівна

Факультет Комп'ютерні науки та технології
Кафедра Автоматизованих систем управління
Специальність: Інформаційні управляючі системи

Тема випускної роботи:

Прогнозування відмов телекомунікаційоного обладнання

Науковий керівник: Світлична Вікторія Антонівна

Реферат з теми випускної роботи

         Телефонний зв'язок є основним видом телекомунікацій, які безперервно й дуже інтенсивно ростуть як базові для інших видів зв'язку, і тому розвитку, вдосконаленню, плануванню, проектуванню й прогнозуванню мереж телефонного зв'язку постійно приділяється особлива увага. Отже, важливо правильно налагодити режими активного стану обладнання, що працює в реальному часі, стосовно складних телекомунікаційних мереж особливо великих розмірів.

         Метою цього дослідження є побудова алгоритму прогнозування відмов телекомунікаційного обладнання.
         Здійснення поставленої мети припускає рішення наступних завдань:

         1. Проаналізувати структуру об'єкту й аналіз відмов обладнання.

         2. Визначити закономірності виникнення відмов.

         3. Дослідити можливість опису відмов, їх параметри і вибрати параметр, за допомогою якого оцінюватиметься працездатність обладнання.

         4. Проаналізувати методи прогнозу часових рядів. Вибрати метод прогнозу, що використовується для прогнозування вибраного параметра.

         При аналізі існуючих відмов обладнання АТС, відмови можна класифікувати за технічними пристроями самої АТС. Сучасне обладнання АТС складається з трьох основних груп: обладнання станцій, обладнання зв'язку з абонентами, обладнання зв'язку АТС між собою.

        На АТС є резерв обладнання першої групи на випадок того, якщо який-небудь блок або плата зламаються, проте, вірогідність поломки такого роду обладнання досить мала.

         Відмови другої групи обладнання легко ліквідувати і вони не несуть великої небезпеки для усієї мережі телекомунікації.

         Що стосується третьої групи обладнання, то вихід із ладу такого обладнання спричиняє цілий ряд наслідків усунення, яких займає досить багато часу і засобів.

         Отже, основні поломки і відмови телекомунікаційного обладнання бувають на так званих транспортних мережах, тобто каналах зв'язку. Незважаючи на те, що паспортний показник згідно з ДСТУ у каналів зв'язку досить високий, на практиці ж, за даними статистики, він значно нижчий. Таким чином, актуальним є завдання обліку й аналізу відмов транспортних мереж.

         АТС є великою і складною системою, яка вимагає відповідного сучасного процесу управління і контролю. Мережа АТС Донецька є однією з досить великих у країні, відповідно навантаження на мережу дуже великі і поломки неминучі, тому процес обліку відмов вимагає окремої автоматизованої системи управління.

         Однією з найбільш важливих ділянок роботи системи ліквідації й обліку відмов є відділ бюро ремонту, який займається безпосереднім прийомом заяв, визначенням типу поломки, направленням майстрів, веденням обліку запасного обладнання. Саме цей відділ є своєрідним комутатором, завдяки якому АТС усього міста не втрачають зв'язок між собою. Останнім часом у зв'язку з появою великої кількості нових засобів обміну інформацією, таких як всесвітня мережа Internet, мобільний зв'язок навантаження на телекомунікаційне обладнання значно зросло.

         Відповідно можна зробити висновок, що вдосконалення розглянутої системи управління ремонтом є одним із важливих напрямків сучасної сфери телекомунікацій.

         Тему «Дослідження й розробка механізмів забезпечення надійності транспортної телекомунікаційонної мережі для міст-мільйонників» розглядав у своїй магістерській роботі В. С. Чепак. С. В. Котов займався темою «Дослідження методів побудови й оптимізація структури регіональної телекомунікаційної мережі». Питання надійності захисту інформації досліджував у своїй магістерській роботі «Дослідження й розробка технічного захисту інформації на транспортній АТМ-мережі» Д. В. Ткаченко.

         Питання прогнозування розглядали наступні фахівці: О. В. Бондаренко, С. А. Кошечкін, І.Ю. Софійський. Методи усунення, діагностики відмов і надійністю обладнання розглядали у своїх роботах: Ігор Панов, А. Н. Берлін, Ю. П. Косинов, И. Н. Ліпатов, О. О Романов.

         Системи прогнозування появи, діагностики й усунення відмов висвітлені в роботах зарубіжних авторів А. Г. Каграманзаде, Dr. Rajender Thusu, Team Leader, Robert Hudyma. Також зарубіжні фірми розробляють програмні продукти для прогнозування відмов телекомунікаційного обладнання. Найбільш великі з них: «RAM Commander» и «iManager».

        Для вибору й реалізації методу прогнозу необхідно виконати аналіз процесу відмов. Із цією метою були використані статистичні дані відмов на декількох АТС міста Донецька за 5 років, які містять кількість відмов по місяцях.
         В процесі роботи були проаналізовані ряд методів прогнозування :

        1) модель Хольта;

        2) модель Хольта-Уінтерса;

        3) модель Тейла-Вейджа – ускладнена модель Хольта, яка враховує сезонність і адитивний тренд, на відміну від моделі Хольта-Уінтерса включає адитивний лінійний тренд. Нехай заданий часовий ряд: y_i…y_t, y_i € R.

где s - період сезонності, - сезонний профіль, b_t - параметр тренду, a_t- параметр прогнозу, очищений від впливу тренду й сезонності. Вибирати параметри € (0,1) пропонується експериментально, використовуючи метод мінімізації середньоквадратичної похибки:

        4) метод експоненціального згладжування;

        5) метод ковзаючої середньої;

        6) метод екстраполяції.

         І був зроблений висновок про те, що модель Тейла-Вейджа, більшою мірою відповідає необхідним вимогам для прогнозування відмов телекомунікаційного обладнання, оскільки, відсоток погрішності при її використанні складає менш ніж один відсоток.

         На основі вибраного методу було визначено: сезонну компоненту, побудований поліноминальный тренд і модель прогнозу.

         Результати дослідження відмов телекомунікаційного обладнання дозволяють зробити наступні висновки:

         1. Удосконалення цієї системи управління відмовами є одним з пріоритетних напрямів сучасної сфери телекомунікацій.

         2. Відділи ремонту АТС мають бути оснащені усім необхідним сучасним технічним обладнанням.

         3. Доцільним буде вибрати параметр кількості відмов за одиницю часу.

         4. Модель Тейла-Вейджа більшою мірою відповідає необхідним вимогам для прогнозування відмов телекомунікаційного обладнання, оскільки відсоток погрішності при її використанні складає менше, ніж один відсоток.

         1. Гуров С.В. Основы теории надёжности. - СПб: Издательство БХВ – Петербург – 2006. – 560 с.

         2. Лукашин Ю. П. Адаптивные методы краткосрочного прогнозирования временных рядов. — М.: Финансы и статистика – 2003. – 416 с.

         3. Курносов В. И. Михачев А. М. Методология проектных исследований и управления качеством сложных технических систем электросвязи. – СПб:Тирекс – 1998. – С. 365-373.

        4. Множественная регрессия. [Электронный учебник StatSoft.]: Режим доступа: URL:   http://www.statsoft.ru/HOME/TEXTBOOK/modules/stmulreg.html#index.

         5. Надежность телекоммуникационного оборудования// Автоматика, связь, информатика. – №9. – 2007. – С. 7-9.

         6. Каграманзаде А. Г. Прогнозирование и проектирование телекоммуникационных сетей. – Баку: Бакинский Университет. – 1998. – 242 с.

         7. Берлин А.Н. Алгоритмическое обеспечение АТС. – М. “Радио и связь”. – 1986 – 128 с.
         8. Мосейкин А.А. Электронная библиотека Донецкой дирекции ОАО «Укртелеком».[Электронный ресурс]: Режим доступа: URL: http://uprav.dc.ukrtelecom.net/lib.html (Доступ только внутри ОАО «Укртелеком»)

         9. Назарян С. А. Развитие методов управления надежностью сложных технических систем с зависимыми отказами элементов: Автореф. дис. канд. техн. наук : 05.13.06. – Липецк. – 2004. – 140 c.

         10. Жабина А. В. Коэффициент готовности развивающихся телекоммуникационных сетей/ В. Е. Митрохин, Зо Зен Чхор // Материалы межрегионального информационного конгресса. Омск: МИК–2004 – 2004. – Ч. 3. – C. 137 – 139.

©ДонНТУ 2010, Тараненко В. В.