Контрольная Основы построения телекоммуникационных систем и сетей

Вариант 09

Раздел 1. Поясните назначение сетей TMN.
Раздел 2. Какие виды сигналов существуют?
Раздел 3. Дайте определение канала тональной частоты.
Раздел 4 . Перечислите виды синхронизаций по назначению.
Раздел 5. Запишите число 859 в двоичной системе счисления.
Раздел 6. Какие виды шумов могут присутствовать в канале ТЧ.
Раздел 7. Охарактеризуйте технологию PDH? Какую скорость имеет поток Е3? Укажите недостатки PDH.
Раздел 8. Перечислите особенности передачи сигналов по ТРЛ.
Раздел 9. Дайте определение геостационарной орбите.
Раздел 10. В чём состоят функции мультиплексора ввода-вывода?
Раздел 11. Принцип построения кода CMI

 

Федеральное агентство связи

ФГОБУ ВПО «Сибирский государственный университет

телекоммуникаций и информатики»

Уральский технический институт связи и информатики (филиал)

Е.Н. Баранова

УПРАВЛЕНИЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫМИ СЕТЯМИ

Методические указания по выполнению домашней контрольной работы

для студентов заочной формы обучения на базе

среднего (полного) общего образования направления подготовки

210700 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи»

(профили «Многоканальные телекоммуникационные системы», «Сети связи и системы коммутации»)

в соответствии с ФГОС ВПО 3-го поколения

Екатеринбург

2013

УДК 338.47

ББК 65.38

Рецензент: доцент кафедры АЭС Е.В. Букрина

Баранова Е.Н.

Управление телекоммуникационными сетями: Методические указания по выполнению домашней контрольной работы для студентов заочной формы обучения / Баранова Е.Н. – Екатеринбург: УрТИСИ ФГОБУ ВПО «СибГУТИ», 2013. – 16 с.

Методические указания предназначены для выполнения домашней контрольной работы при изучении дисциплины «Управление телекоммуникационными сетями» для студентов заочной формы обучения на базе среднего (полного) общего образования направления подготовки 210700 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» (профили «Многоканальные телекоммуникационные системы», «Сети связи и системы коммутации» в соответствии с ФГОС ВПО 3-го поколения).

Содержат тематический план, методические указания по выполнению контрольной работы, задания по вариантам, вопросы для самоконтроля, список литературы.

Рекомендовано НМС УрТИСИ ФГОБУ ВПО «СибГУТИ» в качестве методических указаний по выполнению домашней контрольной работы при изучении дисциплины «Управление телекоммуникационными сетями» для студентов заочной формы обучения на базе среднего (полного) общего образования направления подготовки 210700 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» (профили «Многоканальные телекоммуникационные системы», «Сети связи и системы коммутации») в соответствии с ФГОС ВПО 3-го поколения.

УДК 338.47

ББК 65.38

Кафедра автоматической электросвязи

 УрТИСИ ФГОБУ ВПО «СибГУТИ», 2013

Содержание

1 Общие указания по выполнению контрольной работы 4

2 Содержание дисциплины 5

3 Контрольное задание 10

Список литературы 15

1 Общие указания по выполнению контрольной работы

Методические указания по выполнению курсовой работы составлены в соответствии с рабочей программой и требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования, утвержденного и введенного в действие приказом Министерства образования и науки РФ №785 от 22.12.2009 г. (для направления подготовки 210700 Инфокоммуникационные технологии и системы связи) и предназначены для студентов заочной формы обучения на базе среднего (полного) общего образования, обучающихся по направлению подготовки бакалавра 210700 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» (профили «Многоканальные телекоммуникационные системы», «Сети связи и системы коммутации», «Оптические системы и сети связи», «Цифровое телерадиовещание») в соответствии с ФГОС ВПО 3-го поколения.

Курс дисциплины «Управление телекоммуникационными сетями» посвящен изучению технологий сетевого управления, применяемых на сетях ЕСЭ РФ.

Изучение дисциплины основывается на знании предметов:

1) системы коммутации;

2) телекоммуникационные сети синхронных и плезиохронных цифровых иерархий.

Студенты заочной формы обучения изучают дисциплину в основном самостоятельно, используя рекомендованную литературу. Перед студентами ставится цель получения знаний по общим принципам построения системы управления Единой сети электросвязи РФ, по технологиям управления телекоммуникациями (Telecommunication Management Network, TMN), сетью Internet и сетями распределенных вычислений, по реализации систем управления на первичных и вторичных сетях и перечня показателей качества функционирования сетей. Кроме освоения теоретического материала предусматривается выполнение практических работ и домашней контрольной работы.

Номер варианта выбирается по двум последним цифрам индивидуального шифра студента.

Контрольная работа выполняется в тетради (в клетку) в письменном виде, печатный вариант допускается только после согласования с преподавателем. Все рисунки оформляются строго карандашом с использованием чертежных инструментов. Новое задание следует начинать с новой страницы с указанием названия раздела и описания задания.

В случае, если работа возвращена студенту с резолюцией «незачет», следует выполнить работу над ошибками в этой же тетради, начав с нового листа. Исправления не допускаются!

2 Содержание дисциплины

Раздел 1 Система управления ЕСЭ

Структура Взаимоувязанной сети связи РФ (ЕСЭ РФ). Основная функция, характеристики функционирования ЕСЭ РФ. Понятие системы управления сетью. Задачи, принципы построения, функциональные области системы управления ЕСЭ РФ. Центральные органы управления: национальный, региональный, зональный, местный. Программное обеспечение систем управления.

Вопросы для самоконтроля:

1. Укажите основные задачи, которые решает система управления сетью?

2. Перечислите принципы, заложенные в структуру систему управления ЕСЭ?

3. Какие задачи решает национальный центр управления?

4. Перечислите функции зональных центров управления.

5. Какие вопросы объединены в функциональных областях «управление конфигурацией сети» и «управление защитой информации»?

6. Какие функциональные модули входят в состав программного обеспечения систем управления?

Раздел 2 Управление открытыми системами

Тема 2.1 Элементы управления в модели ВОС

Основные базовые понятия управления открытыми системами: управление приложениями, ресурсы ВОС, управление системами, управление уровнем. Обмен управляющими командами в модели ВОС. Услуги управления. Функции управления объектом, с точки зрения услуг по управлению объектом.

Тема 2.2 Общая услуга информации управления CMIS

Прикладной элемент услуги CMISE (Common Management Information Services Element). Функциональные модули CMIS (Common Management Information Services). Операции CMISE: услуги управления ассоциацией, услуга передачи уведомлений в процессе управления, услуга управления операциями.

Тема 2.3 Общий протокол информации управления CMIP

Протокольный стек CMIP (Common Management Information Protocol). Протокольная машина CMIP.

Тема 2.4 Принципы описания управляемых объектов

Классы управляемых объектом. Дерево имен. Наследование, полиморфизм, концепция фильтров, область обзора, синхронизация, шаблон GDMO (Guidelines for Definition of Managed Objects – общее определение объектов управления), объектный идентификатор. Представление и кодирование управляющей информации ASN.1 (Abstract Syntax Notation no 1), BER (Basic Encoding Rules). База управляющей информации MIB (Management Information Base).

Вопросы для самоконтроля:

1. Приведите примеры ресурсов ВОС

2. Поясните назначение элемента общей услуги информации управления – CMISE, элемента услуги управления ассоциациями – ACSE, элемента услуги удаленной операции – ROSE.

3. Укажите назначение услуги M-SET, M-GET, M-ACTION.

4. Поясните назначение протокола CMIP.

5. Сформулируйте понятие «управляемый объект»

6. Как описываются управляемые объекты?

7. Поясните назначение информационной базы управления – MIB.

8. Что такое фильтр, синхронизация, обзор? Для каких целей они применяются?

Раздел 3 Технология TMN

Тема 3.1 Основные положения концепции TMN

Область применения TMN (Telecommunication Management Network). Состав и назначение основных элементовTMN. Функции и уровниTMN. Структура и развитие рекомендаций МСЭ-Т в частиTMN.TMNи эталонная модель взаимодействия открытых систем.

Тема 3.2 Логическая архитектуры TMN

Уровень элемента сети – NEL. Уровень управления элементом сети –EML. Уровень управления сетью –NML. Уровень управления услугами –SML. Уровень управления бизнесом –BML. Взаимосвязь логической архитектуры с другими архитектурами.

Тема 3.3 Функциональная архитектура TMN

Функциональные блоки, функциональные компоненты, опорные точки, функция среды передачи данных TMN.

Тема 3.4 Физическая архитектура TMN

Физические блоки TMN. Взаимосвязь функциональных компонентов и физических блоков. ИнтерфейсыTMN.

Тема 3.5 Информационная архитектура TMN

Объектно-ориентированный подход к описанию информации управления. Принцип «агент — менеджер». Управляемый объект. База данных управляющей информации – MIB. Знания для разделенного управления. Домены управления.

Вопросы для самоконтроля:

1. Каковы цели создания и применения системы управления сетью (TMN)?

2. Какие задачи решаются на уровне управления услугами, сетью?

3. Назовите 4 вида функциональных блоков, реализующих функции управления в TMN.

4. Укажите наименование объекта TMN, реализующего следующие функции:

— установление порогов атрибутов (физических характеристик коммутационной станции, систем передачи, качества услуг, внутристанционного, межстанционного трафика и др);

— доступ к рабочим станциям;

— маршрутизацию потоков данных;

— тестирование подозреваемых управляемых объектов.

5. Из каких объектов состоит физическая модель?

6. Поясните назначение интерфейсов Q₃,Q_x,F,X.

7. Каковы функции менеджера (администратора) и агента в TMN?

8. Что понимают под объектно-ориентированным подходом к описанию информации управления?

9. К какому уровню относятся процессы обмена в информационной модели TMN?

10. Какие виды ресурсов могут представлять управляемые объекты?

11. В чем отличия между TMNиOSI?

Раздел 4 Управление сетью Internet

Концепция протокола SNMP(SimpleNetworkmanagementProtocol). УровниSNMP. ПримитивыSNMP. ДоступSNMPк базе управляющей информации. Основные объекты базы данныхMIB. РазновидностиMIB. Особенности версии 3 протоколаSNMP. Средства защиты данныхSNMP. Формат сообщенийSNMPv2 иv3.

Вопросы для самоконтроля:

1. Назначение протокола SNMP.

2. Какие примитивы реализуются в SNMP?

3. Какие разновидности протокола SNMPприменяются для управления в сетях телекоммуникаций?

4. Поясните принцип кодирования с использованием «публичного» и «частного» ключей.

5. Перечислите основные отличия v3.

6. Что входит в структуру информационных баз управления MIBкомпьютерных сетей?

Раздел 5 Управление в среде распределенных вычислений

Модель распределенной системы обработки данных. Понятие промежуточного слоя. Информационная архитектура организации сети INA. Технологии DCOM (Distributed Component Object Model), WBEM, Corba (Common Object Request Broker Architecture). Брокер объектных запросов ORB (Object Request Broker). Услуги Corba и взаимодействие с CMISE/SNMP. Протокол GIOP (General Inter ORB Protocol).

Интеграция технологий TIM (Technology Integration Map).

Вопросы для самоконтроля:

1. Укажите назначение промежуточного слоя?

2. Что такое брокер объектных запросов, его назначение?

3. Поясните понятия IDL,Stub(заглушка), скелетон, динамический шаблон, статический шаблон?

4. Как может осуществляться взаимосвязь систем управления сетью распределенных вычислений, сетью с поддержкой протокола CMIPи сетьюInternet.

Раздел 6 Применение концепции TMNдля сетевого управления

Тема 6.1 Управление сетью SDH

Основные положения управления первичными сетями. Функции подсистем управления элементами сети, сетью, услугами.

Задачи управления сетью SDH. Объекты управления и объектные модели.

Тема 6.2 Управление сетью B-ISDN

Уровни управления. Функциональная и информационная модели. Управления потоками и меры борьбы с перегрузками. Алгоритм «дырявого ведра». Управление доступом в B-ISDN.

Тема 6.3 Управление сетью ОКС №7

Задачи управления сигнальной сетью. Архитектура системы управления. Функциональные области управления применительно к сети ОКС №7

Тема 6.4 Управление вторичной сетью

Задачи центров технической эксплуатации (ТЭ) и технического обслуживания (ТО). Функции центров управления сетью, центров управления услугами.

Объектные модели для управления телефонной станцией.

Вопросы для самоконтроля:

1. Перечислите основные задачи управления первичной сетью.

2. Что является объектами управления транспортной сети?

3. Что предусмотрено в системе передачи SDHдля реализации функций управленияTMN?

4. Какие элементы сети транспортировки с SDHвключаются в сеть управления?

5. Назначение уровней управления системами с АТМ.

6. Поясните механизмы борьбы с перегрузками с B-ISDN.

7. Какая подсистема ОКС№7 отвечает за административное управление? Какие функции TMNдолжны быть в ней реализованы?

8. В чем состоит задача управления конфигурацией ОКС №7?

9. Каковы правила анализа сигналов о неисправностях в объектах ОКС№7?

10. Изобразите структуру системы управления вторичной сетью.

11. Каковы функции центра технической эксплуатации вторичной сети электросвязи?

12. Какие объекты формируют для центра управления сетью (ЦУС) представление о состоянии первичных и вторичных подсетей электросвязи?

Раздел 7 Современные методы управления в телекоммуникациях

Тема 7.1 Качество предоставляемых услуг

Система показателей качества. Оценка качества услуг связи с точки зрения пользователя и оператора связи.

Тема 7.2 Автоматизированные системы расчетов АСР

Классификация АСР. Способы построения АСР. Технические требования для АСР. Обзор автоматизированных систем расчетов.

Тема 7.3 Примеры реализаций систем сетевого управления

Сетевое управление в системе Alcatel 1000 S12, S&NMSкомпанииSiemens,TivoliкомпанииIBM,HPOpenViewфирмыHewlett-Packard,SunкомпанииMicroSystem. Система управления компании «Телесофт-Россия».

Вопросы для самоконтроля:

1. Охарактеризуйте показатели качества работы телекоммуникационной сети в соответствии с Рекомендациями ITU-T.

2. Какие состояния станций и узлов считаются значимыми с точки зрения системы управления сетью?

3. Какой стандартный набор функций должна поддерживать биллинговая система?

4. Перечислите компоненты биллинговой системы.

5. Какова взаимосвязь и место АСР в TMN?

6. Каковы современный направления развития систем управления телекоммуникационной сети?

3 Контрольное задание

Задание 1

Ответить на вопросы из каждого раздела дисциплины. Номера вопросов и вариантов указаны в таблице 1.

Таблица 1 – Исходные данные для задания 1

Номер раздела	вариант
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Раздел 1	1 ,6	3, 4	3, 6	1, 4	2, 5	3, 4	1, 4	2, 5	3, 6	2, 5
Раздел 2	4, 1	1, 5	3, 8	7, 1	5, 8	6, 2	1, 4	8, 4	9,2	2, 7
Раздел 3	2	1	3	4	1	5	5	3	2	4
Раздел 4	2	3	1	5	3	4	4	1	2	5
Раздел 5	1	1	2	2	2	1	2	1	2	1
Раздел 6	4	2	1	1	3	2	3	4	3	2

Раздел 1 Система управления ЕСЭ

1. Основные принципы построения систем управления.

2. Функциональные области управления в модели ВОС. Их взаимосвязь с логической архитектурой TMN(пирамида).

3. Структура сети управления ЕСЭ.

4. Функции национальных центров управления ЕСЭ.

5. Функции региональных центров управления ЕСЭ.

6. Функции зональных центров управления ЕСЭ.

Раздел 2 Управление открытыми системами

1. Принципы управления ВОС.

2. CMIS – общая услуга информации управления. Назначение, основные операции.

3. ACSE – элемент услуги управления ассоциацией. Назначение, основные операции.

4. ROSE – элемент услуги удаленной операции. Назначение, основные операции.

5. Общий протокол информации управления – CMIP. Основные характеристики.

6. Описание информационных объектов с помощью ASN.1.

7. Правила кодирования информации — BER.

8. Назначение тэга (tag) в формате представления информационных объектов.

9. Дерево описания информационных объектов (корневые элементы).

Раздел 3 Технология TMN

1. Назначение технологии TMN, область применения.

2. Логическая архитектура TMN(пирамида). Назначение уровней.

3. Назначение и компоненты функциональной архитектуры TMN.

4. Назначение и компоненты физической архитектуры TMN.

5. Назначение и компоненты информационной архитектуры TMN.

Раздел 4 Управление сетью Internet

1. Модель управления, используемая в протоколе SNMP. Функции управления.

2. Формат сообщений SNMP v.2 и v.3.

3. Структура баз данных управляемых объектов в технологии SNMP (MIB, MIB-II, RMON).

4. Стандартные элементы протокола SNMP.

5. Основные отличия SNMP v.3 от SNMP v.2.

Раздел 5 Управление в среде распределенных вычислений

1. Особенности управления в среде распределенных вычислений.

2. Технология CORBA. Архитектура, назначение основных компонентов.

Раздел 6 Применение концепции TMNдля сетевого управления

1. Особенности управления сетью SDH.

2. Особенности управления сетью B-ISDN(управление потоками и борьба с перегрузками).

3. Управление сетью ОКС №7.

4. Управление вторичной сетью.

Рекомендации по выполнению задания 1

Для выполнения заданий из Раздела 1 необходимо проработать материал [1], c. 12-16, 37-41, 61-67; [2],c. 221-223; [4], [5],c. 563-568.

Для выполнения заданий из Раздела 2 необходимо проработать материал [1], c. 74-118; [6],c. 76-87, 109-118.

Для выполнения заданий из Раздела 3 необходимо проработать материал [1], c. 44-74; [2],c. 188-192; [3],c. 14-42; [4], [6],c. 210-226.

Для выполнения заданий из Раздела 4 необходимо проработать материал [1], c. 191-203; [2],c. 180-187; [3],c. 43-50; [6],c. 186-208.

Для выполнения заданий из Раздела 5 необходимо проработать материал [1], c. 163-165, 177-188; [2],c. 193-195; [6],c. 553-555.

Для выполнения заданий из Раздела 6 необходимо проработать материал [3], c. 51-102; [4], [5],c. 554-563; [6],c. 146-159, 56-76.

Задание 2

Используя алгоритм «дырявого ведра», определите конформные и неконформные ячейки, если дан объем ведра, объем ячейки, временные интервалы поступления ячеек (таблица 2).

Таблица 2

Наименование параметра	вариант
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Объем ведра, ед.	5	6	5	8	7	6	8	7	7	8
Объем ячейки, ед.	4	3	3	5	4	4	6	5	5	5
Количество единиц объема в ведре до прихода ячейки	2	3	3	4	3	2	2	2	3	2
Временные интервалы поступления ячеек	3, 5, 7, 9, 14	4, 6, 12, 14, 16	3, 6, 9, 11, 13	5, 8, 11, 14, 16	5, 7, 9, 14, 16	2, 5, 7, 10, 12	2, 6, 8, 13, 17	4, 6, 10, 13, 17	4, 9, 11, 13, 16	6, 10, 12, 16, 19

Рекомендации по выполнению задания 2

Алгоритм «дырявого ведра»разработан для проверки соответствия параметров поступающего потока ячеек принятому соглашению по трафику

Под дырявым ведром следует понимать ведро с течью на дне. Скорость течи соответствует скорости поступающего потока ячеек, установленной трафик-контрактом. Глубина ведра соответствует параметру допуска на разброс времени доставки ячеек.

Прибытие каждой ячейки будем ассоциировать с поступлением чаши с водой, которая должна выливаться в одно или несколько ведер для проверки соответствия. Попадание потока ячеек в ведро управляется полем проверки приоритета потери ячейки в заголовке пакета АТМ.

Рассмотрим схему с одним ведром. Будем полагать, что номинальный интервал между прибытием ячеек составляет четыре интервала времени, а глубина ведра — шести. За прибывающими ячейками осуществляется контроль. По прибытии ячейки (чаши с водой объемом в четыре единицы) происходит проверка, можно ли ее содержимое вылить в дырявое ведро без его переполнения. Если ведро не переполняется, то ячейка считаетсяконформной, и ее «содержимое» выливается в дырявое ведро. Если ведро переполняется, то ячейка считаетсянеконформной, а ее содержимое выливается мимо ведра. За каждый интервал времени из дырявого ведра вытекает одна единица объема, а каждое прибытие ячейки означает прибавление четырех единиц.

Поток конформных ячеек показан на рисунке 1. Первая ячейка находит дырявое ведро пустым и заполняет его на глубину четырех единиц. Вторая ячейка приходит на 3-м интервале, когда из ведра вытекло две единицы объема. При проверке устанавливается, что если содержимое ячейки прибавить к содержимому ведра, то переполнения не будет, и содержимое ячейки выливается в дырявое ведро, наполняя его до краев, т.е. на глубину шести единиц. Следующая ячейка поступает на 7-ом интервале, когда в ведре остается две единицы объема, и снова является конформной. Аналогично конформными также являются ячейки, прибывающие на 11-м, 15-м и 19-м интервалах.

Рисунок 1 – Пример конформного потока ячеек

Иллюстрация прибытия неконформных ячеек приведена на рисунке 2. Прибывшая на 1-м интервале ячейка находит дырявое ведро пустым и наполняет его на глубину четырех единиц. За последующие четыре интервала времени ведро полностью опустошается. Ячейка, поступающая на 5-м интервале, снова наполняет ведро на четыре единицы. Прибывающую на 6-м интервале ячейку проверка относит к неконформным, т.к. она переполняет ведро, и содержимое этой ячейки выливается мимо ведра. Ячейка, прибывшая на 7-м временном интервале, снова является конформной и наполняет ведро до отметки 6 (до краев). Следующая ячейка прибывает на 13-м интервале и заполняет пустое ведро до отметки 4. Ячейка, поступающая на 15-м интервале, снова заполняет дырявое ведро полностью, и поэтому ячейка, прибывающая на 17-м временном интервале, является неконформной, и ее содержимое выливается мимо ведра.

Рисунок 2 – Пример неконформного потока ячеек

Список литературы

1. 1. Егунов М.М. Системы управления сетями связи : учебное пособие / М. М. Егунов, О.Г. Шерстнева, Е.А. Абзапарова. – Екатеринбург : Изд-во УрТИСИ ГОУ ВПО «СибГУТИ», 2009.

   2. Битнер В.И. Принципы и протоколы взаимодействия телекоммуникационных сетей: учеб. пособие для вузов / В.И. Битнер, – М.: Горячая линия-Телеком, 2008

   3. Битнер В.И. Управление телекоммуникационной сетью : учеб. пособие для студ. спец. 200900, 201000, 060800 / В.И. Битнер, Е.В. Букрина. – Екатеринбург: Изд-во УрТИСИ ГОУ ВПО «СибГУТИ», 2004.

   4. Гребешков А. Ю. Стандарты и технологии управления сетями связи / А.Ю. Гребешков. – М.: ЭКОТРЕНДЗ, 2003.

   5. Контроль качества в телекоммуникациях и связи [Текст]. Ч. 2. Обслуживание, качество услуг, бизнес-управление / А. В. Засецкий [и др.]; под ред. А. Б. Иванова. – М.: Сайрус системс, 2001.

   6. Фокин В. Г. Управление телекоммуникационными сетями : учеб. пособие / В.Г. Фокин. – Новосибирск: Изд-во СибГУТИ, 2001.

   7. Крук Б. И. Телекоммуникационные системы и сети: В 3-х т. : учеб. пособие для колледжей и вузов связи. Т. 1. Современные технологии / Б.И. Крук, В.Н. Попантонопуло, В.П. Шувалов; ред. В.П. Шувалов. – 3-е изд., испр. и доп. – М.: Горячая линия-Телеком, 2003, 2004, 2005.