Забезпечення ефективності використання каналів та пристроїв мережі синхронізації в режимі напруженої роботи

Провідна установа Національний університет “Львівська політехніка” МОН України (м. Львів).

Мета і завдання дослідження. Метою дисертаційної роботи є розробка методів підвищення ефективності використання каналів та пристроїв, що адекватні для підтримки сучасних цифрових мереж у режимі напруженої роботи мереж синхронізації за умов динамічного та інтенсивного впровадження різноманітних технологій у галузі електрозв'язку України.

Об'єкт дослідження - мережа синхронізації в режимі напруженого функціонування, яку призначено для підтримки цифрових мереж електрозв'язку, відмінних за призначенням та технологією. Предмет дослідження - засоби ефективного використання каналів та пристроїв синхронізації, що адекватні динаміці інтенсивного впровадження сучасних технологій.

Для досягнення мети вирішуються такі наукові задачі:

– розробка методики оцінки нестабільності сигналів синхронізації за показником MRTIE() за умови, що відносна похибка частоти опорного сигналу не є кращою за довготривалу відносну похибку частоти вимірюваного сигналу;

– отримання оцінки очікуваної величини вандера на основі статистичної обробки масиву даних вимірювань для наукового обгрунтування технічних рішень щодо структурної оптимізації мереж синхронізації та побудови розподіленого первинного пристрою синхронізації;

– проведення аналізу фізичних процесів накопичення шумів у каналах синхронізації транспортного оточення PDH та SDH для теоретичного обгрунтування принципів проектування мереж синхронізації та рекомендації щодо побудови їх структури;

– проведення структурної оптимізації мережі синхронізації центрів комутації у неконтрольованому транспортному оточенні;

– проведення аналізу та програмного моделювання впливу якості синхронізації у каналі доступу на режим “естафетного передавання” рухомого абонента у радіосегменті перспективної мережі мобільного радіозв'язку;

– розробка принципів побудови розподіленого первинного пристрою синхронізації для транспортної мережі SDH національного оператора та оцінка його надійності й стійкості у режимі напруженої роботи.

Методи досліджень. Для вирішення цих задач застосовуються методи моделювання на ПЕОМ у середовищі MATLAB 6.5, математичне моделювання параметрів стабільності сигналів та пристроїв синхронізації диференціальним й інтегральним численнями та математичне моделювання дистанційної звірки стабільності опорних сигналів синхронізації із застосуванням операторного методу розрахунку електричних кіл.

Наукова новизна одержаних результатів роботи полягає у наступному:

– розроблено методику оцінки нестабільності сигналів синхронізації за показником MRTIE() на основі вилучення шумів вимірювального комплексу, за умови, що відносна похибка частоти опорного сигналу не є кращою за довготривалу відносну похибку частоти вимірюваного сигналу;

– розроблено методику структурної оптимизації мережі синхронізації центрів комутації у неконтрольованому транспортному оточенні;

– отримано оцінку залежності коефіцієнта взаємного розпізнання як функції відносного середньоквадратичного відхилення розсинхронізації у радіоканалі доступу перспективних (3G) мереж мобільного зв'язку у режимі “handover” рухомого абонента;

– отримано статистичну оцінку очікуваної поведінки фазових шумів сигналів синхронізації за показником MRTIE() на основі багаторічніх натурних вимірювань;

– розроблено оригінальну схему резервування розподіленого PRC та моніторінгу його складових частин з оцінкою надійності та стійкості.

Загалом, результати дисертаційної роботи надають можливість ефективного використання каналів та пристроїв мережі синхронізації у режимі напруженої роботи, оперативного реагування на зміни в топології мережі та на аварійні події.

Вірогідність наукових результатів, висновків та рекомендацій обгрунтована методами статистичного аналізу, результатами експериментальних досліджень, проведених вимірювань та моделюванням на ЕОМ.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблені методи підвищення ефективності використання каналів та пристроїв мережі синхронізації в режимі напруженого функціонування у вигляді методики структурної оптимизації мережі синхронізації, принципів побудови розподіленого PRC із системою оперативного моніторингу показників стабільності мають наукову і практичну цінність. Проведені дослідження сприяли розширенню наукових уявлень про природу показників стабільності щодо тлумачення фізичних процесів при вимірюваннях параметрів сигналів синхронізації.

Отримані результати знайшли застосування під час розв'язання проблем побудови та подальшого розвитку мереж синхронізації українських операторів зв'язку, зокрема, були впроваджені на мережах національних операторів: ВАТ “Укртелеком”, ЗАТ “Утел” та ЗАТ “УМЗ”, а також втілені у вітчизняних нормативних документах, розроблених в Українському НДІ зв'язку.

Особистий внесок здобувача. У дисертаційній роботі особисто автором проведені такі наукові дослідження: аналіз розповсюдження опорних сигналів у каналах з накопиченням часових шумів, результати якого використано для розробки методики технічної перевірки (аудиту) сигналів синхронізації транспортної мережі SDH, запропонована оригінальна схема територіально розподіленого PRC із взаємною синхронізацією, отримано оцінку очікуваного значення фазових спотворень на основі фактичного матеріалу, одержаного у результаті багаторічних проведених вимірювань на мережах операторів зв'язку України, проведено аналіз розповсюдження опорних сигналів у каналах з накопиченням спотворень для обгрунтування аудиту сигналів синхронізації транспортної мережі SDH, мережі розподілених центрів комутації фіксованого та мобільного зв'язку у контрольованому та неконтрольованому транспортному оточенні.

У співавторстві зі співробітниками УНДІЗ розроблено методику перевірки пристроїв синхронізації на відповідність їх нормативним вимогам, розроблено алгоритм взаємного моніторингу параметрів стабільності розподілених первинних пристроїв синхронізації з метою їх ефективного використання та проведено вимірювання параметрів стабільності сигналів та пристроїв синхронізації на мережах операторів зв'язку України та в лабораторії № 221 НВ-22 УНДІЗ (загальна тривалість вимірювань становить більш ніж 5000 годин).

Апробація результатів дисертації. Основні теоретичні та практичні дисертаційної роботи доповідались та обговорювались на міжнародних науково-технічних конференціях: на 3-й, 4-й, 5-й, 6-й та 7-й міжнародній науково-практичній конференції “Еволюція транспортних мереж телекомунікацій. Проблеми побудови, розвитку та управління” (м. Ялта, відповідно 2000, 2001, 2002, 2003 та 2004 рр.), на 11-й, 12-й, 13-й, а також 14-й та 15-й міжнародній конференції “СВЧ-техніка та телекомунікаційні технології” (м. Севастополь, відповідно 2001, 2002, 2003, 2004 та 2005 рр.) та на 1-му Міжнародному радіоелектронному Форумі “Прикладна радіоелектроніка. Стан і перспективи розвитку” (м. Харків, 2002 р.). Результати дисертаційної роботи були впроваджені в процес планування та побудови мережі тактової синхронізації операторів зв'язку України - ЗАТ “Утел”, СП ”УМЗ” та ВАТ “Укртелеком”.

Публікації. На тему дисертаційної роботи опубліковано 19 наукових праць (шість із яких - у фахових виданнях ВАК України).

Обсяг та структура дисертації. Дисертація складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків та шести додатків. Дисертаційну роботу виконано на 167 с. машинописного тексту, ілюстровано рисунками й таблицями на 56 с., обсяг додатків складає 39 с.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

У вступі обгрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовано мету та задачі дослідження, перелічено методи досліджень та основні наукові результати дисертації, викладено загальну характеристику роботи. Виявлено практичну цінність роботи та зазначено практичне впровадження результатів дисертації. Приведено дані про особистий внесок автора, а також про публікації за темою дисертації.

У першому розділі сформовано основні шляхи розв'язання проблеми синхронізації цифрових мереж зв'язку. Проаналізовано методи розповсюдження сигналів синхронізації на мережі, пристрої синхронізації різних рівнів ієрархії та джерела походження сигналів синхронізації. Представлено рівні підсистем синхронізації та надано архітектуру мережі тактової синхронізації.

Попри те, що проблеми синхронізації найактуальніші щодо первинної транспортної мережі SDH та цифрових центрів комутації, вони мають важливе значення у разі побудови мереж ATM, для надання послуг ISDN, органзізації IP-мереж, мереж доступу, мереж спеціального призначення та інших вторинних мереж тощо. За сучасних уявлень мережу синхронізації можна створити лише на основі технології SDH (вбудована мережа синхронізації) або застосовуючи сигнали супутникових радіонавігаційних систем GPS/ГЛОНАСС (виокремлена мережа синхронізації). На практиці для підтримки національних мереж електрозв'язку використовують мережі синхронізації, які є комбінацією обох цих типів.

Ідеальне розв'язання проблеми синхронізації полягає в тому, щоб забезпечити однакову тактову частоту обробки інформації в усіх вузлах цифрової мережі. Реально це можливо лише за умови підтримання всією мережею якості сигналу синхронізації на рівні “відстежений PRC”: тобто довготривалу точність частоти забезпечують однаковою повсюди, а неминучі спотворення сигналу у вигляді часових блукань (wander) та пов'язану з ними нестабільність частоти підтримують у нормованих межах. Тоді буферні пристрої, які є у складі приймального обладнання електрозв'язку, поглинають блукання і таким чином інформація на прийомі залишається цілісною. У такому випадку проблем синхронізації немає, тобто стверджують, що мережа функціонує у режимі ідеальної роботи. Власне кажучи, сучасні нормативні вимоги та методи оцінки на відповідність цим умовам розроблені на основі досліджень саме ідеального режиму роботи мереж синхронізації.

Натомість на практиці мережі синхронізації функціонують у режимі напруженої роботи, коли мають місце аварії пристроїв і каналів синхронізації, регламентні роботи та інші заходи. За таких умов в окремих фрагментах або вузлах мережі має місце перевищення нормованих меж величини часових блукань або відсутність опорного сигналу рівня якості “відстежений PRC” через аварію каналу синхронізації. Тоді ємності буферних пристроїв не вистачає і результатом є виникнення проскакувань (slips).

Для режиму напруженої роботи також є характерною висока ймовірність створення так званих петель (зашморгів) синхронізації, коли вихідний сигнал веденого пристрою синхронізації у результаті перемикань на резервні опорні сигнали повертається на вхід цього пристрою. Петля синхронізації спричиняє позитивні зворотні зв'язки, результатом яких є втрата стійкості та контрольованості з такими ознаками:

1) виникнення часових блукань сигналу синхронізації, які значно перевищують нормовані межі;

2) неможливість завчасного виявлення спотворень сигналу синхронізації за допомогою штатних засобів керування та моніторингу аж до цілковитого виходу з ладу синхронізації фрагменту мережі;

можливість виходу з ладу всієї мережі синхронізації за певних умов.

Уникнути їх можна лише ретельним плануванням мережі синхронізації та систематичним моніторингом показників стабільності каналів та стиків синхронізації у процесі експлуатації, що є непростою проблемою в процесі інтенсивного розвитку сучасних первинних транспортних мереж.

Отже, з режимом напруженої роботи мереж синхронізації пов'язано низку проблем, які залишаються на рівні їх виникнення, або їх розв'язано для конкретних випадків на емпіричному рівні.

Значну увагу у розділі також приділено сучасній термінології з питань синхронізації частоти та часу.

У другому розділі проведено дослідження параметрів стабільності сигналів та пристроїв синхронізації у часовій області. Отримати адекватну оцінку ефективності мережі синхронізації можливо лише за умов аналізу параметрів стабільності сигналів та пристроїв синхронізації. Отже, необхідне проведення вимірювань на різних етапах побудови мережі тактової синхронізації.

Для визначення показників стабільності при нормуванні пристроїв синхронізації та обладнання синхронної мережі використовують поняття функції часу T(t) - міри часу, яку отримують із порівнянням часу, сполучного з частотою сигналу на виході реального пристрою синхронізації, з ідеальним часом, що відповідає номінальній частоті цього сигналу:

де: T(t) - функція часу;

(t) - узагальнена миттєва фаза вимірюваного сигналу;

nom - номінальна частота вимірюваного сигналу.

функція похибки часу відносно джерела опорного сигналу дорівнює різниці між функціями часу вимірюваного сигналу та опорного сигналу від цього джерела:

де: x(t) - функція похибки часу;

Т(t) - функція часу вимірюваного сигналу;

Тref(t) - функція часу опорного сигналу.

За визначенням, джерело опорного сигналу виробляє “ідеальну” для практичного вимірювання функцію часу:

Оскільки на практиці інтервал спостереження завжди є кінцевим, то вводять поняття функції похибки вимірювання інтервалу часу TIE(t;), тобто різницю між мірою інтервалу часу , яку отримано за допомогою вимірюваного сигналу, та мірою того самого інтервалу , яку отримано за допомогою генератора опорної частоти:

де: TIE(t;) - функція похибки вимірювання інтервалу часу;

- інтервал спостереження.

На практиці для вимірювань використовують рівномірні дискретні відліки сигналів xi = x(t + i0), де 0 - період дискретизації.

відносне відхилення частоти за результатами цифрової обробки результатів вимірювань, для i-го вимірювання обчислюють за формулою:

З виміряного масиву TIE отримуються значення MTIE та TDEV, які є специфічними показниками стабільності у часовій області. Рекурсивність алгоритму обчислення показника нестабільності MTIE дозволяє провести оптимізацію його обчислення. У другому розділі була розроблена методика проведення вимірювань показників стабільності сигналів синхронізації. Особливу увагу було приділено вимірюванням нестабільності сигналів синхронізації за показником MRTIE() (Maximum Relative Time Interval Error) на основі вилучення шумів вимірювального комплексу, за умови, що відносна похибка частоти опорного сигналу не є кращою за довготривалу відносну похибку частоти вимірюваного сигналу. MRTIE() як параметр нестабільності обумовлено потребою оцінити пристрій (канал) синхронізації, який відстежує опорний сигнал у точці вимірювань. Обгрунтування цієї методики представлено у Додатку А дисертаційної роботи. Обгрунтування оцінки іншим показником нестабільності TDEV представлено у Додатку Б дисертаційної роботи - розглянуті еволюція виникнення потреби в оцінці трьохвибірковою дисперсію часу, його фізичні властивості та взаємне доповнення MTIE та TDEV для адекватної оцінки ефективності каналів та пристроїв синхронізації. Розроблена методика є важливим елементом під час виконання експлуатаційних завдань.

На фактичному матеріалі вимірювань на магістральних мережах SDH (понад 5000 годин) методами статистичного аналізу отримано статистичну оцінку очікуваної поведінки фазових шумів сигналів синхронізації за показником MRTIE. Статистичний аналіз цієї оцінки представлено у Додатку В дисертаційної роботи. Результатом отримання цієї статистичної оцінки є можливість розробки принципів побудови розподіленого PRC, що буде представлено у четвертому розділі.

У Додатку Г дисертаційної роботи надано можливості метрологічного забезпечення для проведення вимірювань показників нестабільності. Таке метрологічне забезпечення було неодноразово апробоване на мережах операторів зв'язку України та на його основі отримано деякі наукові результати цього дослідження. Автор брав участь у розробці технічного завдання на розробку програмного комплексу метрологічного забезпечення вимірювань показників стабільності.

Крім того, у другому розділі особливу увагу приділено фізичним властивостям генераторного обладнання, яке використовується як опорний сигнал під час проведення вимірювань (у тому числі й на мережах операторів зв'язку України). На основі аналізу генераторного обладнання (розділ 1) була розроблена методика проведення вимірювань показників стабільності з міркувань фізичних властивостей окремих типів джерел опорних сигналів.

У третьому розділі проведено аналіз архітектури мережі синхронізації, тобто системи технічних вимог до пристроїв та каналів синхронізації й принципів нормування стиків синхронізації для різних типів мереж цифрового зв'язку. Такі рекомендації, які грунтуються на практичних вимірюваннях (основні з яких наведено в дисертаційній роботі) та на міжнародній й вітчизняній нормативній базі. Проведено аналіз розповсюдження опорних сигналів у каналах з накопиченням спотворень для аудиту сигналів синхронізації транспортних мереж SDH та PDH, мережі розподілених центрів комутації фіксованого та мобільного зв'язку у контрольованому та неконтрольованому транспортному оточенні.

Відповідно до Концепції побудови та структурної схеми мережі синхронізації України має бути розгорнуто мережу синхронізації транспортної мережі SDH з частково розподіленими незалежними PRC. Головний комплекс із трьох PRC має обслуговувати ті SSU (SASE), які розміщено в центральних регіонах країни за першим пріоритетом, а прикордонні вузли в місцях, де є міжнародні стики - за другим пріоритетом. Обладнання PRS з приймальними пристроями супутникових радіонавігаційних систем для цього випадку є оптимальним рішенням для прикордонних вузлів та резервування сигналів синхронізації загалом. Обгрунтуванням такого рішення може слугувати аналіз структури побудови сучасної мережі синхронізації та наведені результати одночасних вимірювань параметрів стабільності на ділянці магістральної мережі SDH завдовжки 600 кілометрів, які наведено у третьому розділі.

Для того, щоб задовольнити міжнародним вимогам щодо якості синхронізації на міжнародних стиках, точність тактової частоти МЦК має бути не гірше ніж 1·10-11 за добу ( згідно із рекомендацією G.811 ITU-T). Отже, первинна мережа має надавати для МЦК щонайменше один стик синхронізації з гарантованою якістю “відстежений PRC”. Стик синхронізації має забезпечити певний технологічний запас нормованої межі для стику PRC. Крім того, для МЦК має бути встановлено місцевий PRC (або PRS). Для надійності та поліпшення якості транзитних міжнародних з'єднань первинна мережа має надавати для будь-якої АМТС/ОПТС-АМТС щонайменше два стики синхронізації з гарантованою якістю “відстежений PRC”. Стик синхронізації має забезпечити певний технологічний запас нормованої межі для стику PRC. Якщо з будь-яких причин АМТС/ОПТС-АМТС має менше двох стиків синхронізації, то в цьому вузлі має бути встановлено місцевий PRC (або PRS) - згідно з розробленим техніко-економічним обгрунтуванням (Додаток Д дисертаційної роботи).

Ці самі принципи також мають бути застосовані при побудові мережі синхронізації на мережах мобільного зв'язку (на рівні вузлів MSC/BSC).

Для реалізації цієї структури були проведені дослідження з оптимізації побудови мережі синхронізації для цифрових центрів комутації у неконтрольованому транспортному оточенні. Наведено техніко-економічне обґрунтування (розрахунок витрат за необхідної кількості пристроїв PRS - із виявленням їх оптимальної кількості) та оптимізовано рівні ієрархії класичної мережі синхронізації (таблиця 1).

Таблиця 1

Отже, була проведена однокритерна оптимізація (скалярний синтез) за критерієм мінімальної вартості побудови мережі синхронізації, за умови режиму напруженої роботи та за обмеженнями рівня стабільності за рекомендацією ITU-T G.811 й подвійного резервування.

Відтак, запропоновано методику структурної оптимизації мережі синхронізації центрів комутації у неконтрольованому транспортному оточенні. Чільне місце посідає експериментальне підтвердження цієї концепції. На мережі одного із національних операторів отримані необхідні результати для підтвердження такої структурної оптимізації мережі тактової синхронізації (рисунок 1). синхронізація резервування опорний технологія

Крім того, у третьому розділі проведено математичне моделювання, за допомогою якого була отримана оцінка залежності коефіцієнта взаємного розпізнання як функції відносного середньоквадратичного відхилення розсинхронізації у радіоканалі доступу перспективних мереж мобільного зв'язку CDMA/UMTS (3G) у режімі “handover” рухомого абонента. Моделювання здійснене на ЕОМ у програмному середовищі MATLAB 6.5 (лістинг розробленої програми наведено у Додатку Е дисертаційної роботи).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Четвертий розділ присвячено розробці та обгрунтуванню оригінального метода резервування первинних пристроїв синхронізації з метою підвищення ефективності їх використання в режимі напруженої роботи мережі синхронізації.

Цієї мети досягнуто зо допомогою багатовходової цифрової системи фазового автопідстроювання частоти (ФАПЧ). У запропонованій системі найкращу стабільність забезпечує на короткочасних інтервалах (ф < 1 c) кварцевий генератор. Найбільший внесок у середнєтривалу стабільність (1c < ф < 1 тижня) дають місцевий PRS на пучку цезію та два віддалені PRС по каналах моніторингу (тобто у складі цифрових сигналів Е1) у разі його аварії. Найкращу ж довготривалу стабільність забезпечує PRS на основі GPS. У цілому запропонована система виробляє сигнал, стабільність якого краща за стабільність окремих джерел. Ефективність їх використання полягає в тому, що ці джерела вносять свій внесок у стабільність опорного сигналу, а не вичерпують свій ресурс у процесі звичайного “гарячого” резервування. Перевагою запропонованої системи є те, що в ній немає найненадійнішого елементу - схеми перемикання резерву.

На основі аналізу методів резервування PRC запропоновано оригінальну схему з трьох ідентичних PRC, яку подано на рисунку 2. Кожен з цих PRC розташований в окремому вузлі мережі синхронізації і має вигляд трьохвходової системи ФАПЧ, де: К - підсистема калібрування, - блок зваженого підсумовування, - фазовий дискримінатор і цифровий інтератор, “~” - керований генератор, fi0 - частота калібрування і-го вузла, fi - частота опорного сигналу синхронізації і-го вузла. Отже, був представлений алгоритм взаємного моніторингу параметрів стабільності та необхідного резервування розподілених первинних пристроїв синхронізації з метою їх ефективного використання. Взаємна синхронізація відбувається за умови одного й того ж керування частотою fi у кожному вузлі. Зокрема, у вузлі 1 керування описують інтегро-диференціальним рівнянням:

де: А - постійний коефіцієнт, який характеризує інерційність цифрового інтегратора, В1 - постійний коефіцієнт, який характеризує інерційність схеми калібрування, С - постійний коефіцієнт, який визначає інтенсивність зміни частоти генератора, що підстроюється, b1n0 - початковий стан цифрового інтегратора.

Основною проблемою побудови систем взаємної синхронізації є забезпечення її стійкості до самозбудження. Дослідження стійкості системи, що складається з трьох трьохвходових систем ФАПЧ традиційними методами є вкрай складною проблемою. Через це було використано аналогію процесів у мережах взаємної синхронізації з перехідними процесами у електричних колах. Тобто поведінка частоти Vi у кожному фрагменті електричного кола на рисунку 3 (А), що за зазначеною аналогією описується рівнянням (7), яке збігається зі стратегією керування частотою fi у кожному вузлі мережі на рисунку 1.

,

де: I1n0 - “початковий” струм, який асоційований з вузлом n = 2, 3. Рівняння (7) цілком збігається з рівнянням (6), якщо вважати, що

Рис. 2 - Схема з трьох PRC Рис. 3 Аналогія з перехідними процесами у електричних колах

Постійна часу:

,

визначає величину перехідних процесів при зміні Vn. У схемі на рисунку 2 постійна часу ф1 описує ефект, що згладжує зміни частоти fn (n = 2,3) опорних сигналів Е1. В електричному колі на рисунку 3 можна визначити постійну часу

фізичний сенс якої в тому, що вона визначає величину перехідних процесів при зміні V10. У схемі на рисунку 1 ф10 визначає точність калібрування частоти f1 за частотою f10. З метою спрощення аналізу перехідних процесів схему на рисунку 3 (А) методами теорії електричних кіл можна перетворити до еквівалентного джерела струму ІС з внутрішньою провідністю GC (рисунок 3(Б)).

У дисертаційній роботі показано, що

Системна функція GC цілком характеризує фізичну систему, яку описують рівняннями (6) і (7). Взагалі вона має вигляд дробу, знаменник якого має назву характеристичної функції через те, що вона, прямуючи до нуля, обертається на характеристичне рівняння (12):

використовують для визначення стійкості системи до самозбудження. Вона буде у цілому стійкою й неколивальною у сталому режимі, якщо обидва корені характеристичного рівняння матимуть негативні реальні частини. Через те, що постійні часу не можуть бути негативними, корені характеристичного рівняння за будь-яких значень 1 і 10 є реальними і негативними, але за умови 1 = 1210 Re si = 0 маємо кратний корінь. У цьому випадку при si,2 = 1/210 0 й тому необхідно отримати надійнішу оцінку стійкості. За умови

маємо комплексно-спряжені корені з максимальним значенням реальної частини. Отже, нерівність (13) є в нашому випадку надійним критерієм стійкості системи, що показана на рисунку 1.

У дисертаційній роботі показано, що області значень постійних часу 1 і 10 мають вигляд:

10000 ? 10 ? 2000 с; 1 400 с.

ВИСНОВКИ

Сукупність наукових положень, сформульованих та обгрунтованих у дисертаційній роботі, вирішує завдання підвищення ефективності використання каналів та пристроїв мережі синхронізації в режимі напруженої роботи шляхом розробки та впровадження методів планування мережі синхронізації з відповідним резервуванням опорних сигналів синхронізації, розроблених методик проведення вимірювань параметрів сигналів синхронізації та на їх основі розробки принципів створення системи моніторингу параметрів стабільності розподіленого PRC. Розроблені методи є адекватними для підтримки сучасних цифрових мереж за умов динамічного та інтенсивного впровадження різноманітних технологій у галузі електрозв'язку України. Крім того, проведені дослідження сприяли розширенню наукових уявлень про природу показників стабільності щодо тлумачення фізичних процесів при вимірюваннях параметрів сигналів синхронізації.

Під час дослідження отримані такі теоретичні та науково-практичні результати.

1. Розроблена методика оцінки нестабільності сигналів синхронізації за показником MRTIE() за умови, що відносна похибка частоти опорного сигналу не є кращою за довготривалу відносну похибку частоти вимірюваного сигналу;

2. Отримана оцінка очікуваної величини вандера на основі статистичної обробки масиву даних вимірювань для наукового обгрунтування технічних рішень щодо структурної оптимізації мереж синхронізації та побудови розподіленого первинного пристрою синхронізації;

3. Проведено аналіз фізичних процесів накопичення шумів у каналах синхронізації транспортного оточення PDH та SDH для обгрунтування принципів проектування мереж синхронізації та розроблені рекомендації щодо побудови їх структури;

4. Розроблена методика структурної оптимізації мережі синхронізації центрів комутації у неконтрольованому транспортному оточенні;

5. Отримана оцінка впливу якості синхронізації у каналі доступу на режим “естафетного передавання” рухомого абонента у радіосегменті перспективної мережі мобільного радіозв'язку;

6. Розроблена та обгрунтована схема побудови розподіленого первинного пристрою синхронізації для транспортної мережі SDH національного оператора та отримана оцінка його надійності й стійкості у режимі напруженої роботи.

Отже, отримані наукові результати можуть бути впроваджені при побудові/модернізації мереж синхронізації операторів зв'язку України, які надають різноманітні види послуг.

ПЕРЕЛІК ОПУБЛІКОВАНИХ НАУКОВИХ ПРАЦЬ за ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Вакась В.И., Савчук А.В. Схема резервирования PRС без переключения резерва // Зв'язок. - 2005. - № 8. С. 12-16.

2. Вакась В. И. Измерения параметров сигналов синхронизации на цифровых сетях связи и принципы построения системы мониторинга // Электроника и связь. - 2003. - № 18. - С. 37-41.

3. Вакась В.И., Поляков И.Л. Синхронизация в CDMA-сетях // Радиотехника. - 2003. - № 133. - С. 190-197.

4. Вакась В.И. Требования к стабильности частоты элементов сети синхронизации // Зв'язок. - 2004. - № 3. - С. 23-25.

Бірюков М.Л., Вакась В.І., Лук'яненко М.В., Савчук О.В. Проблеми синхронізації мереж зв'язку в Україні // Зв'язок. - 2001. № 4. - С. 10-14.

Вакась В.И., Каленик И.Е., Савчук А.В., Черняк И.П. Структурный анализ сетей синхронизации с частично распределенным PRC // Сборник трудов 15-й Международной конференции “СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии”, КрыМиКо. - 2005. - С.312-313

7. Вакась В.І., Савчук О.В. Синхронізація мереж загального користування України // Вісник Українського Будинку економічних та науково-технічних знань. - 2000. - № 1. - С. 57-62.

8. Вакась В.И., Савчук А.В., Шмалий Ю.С. О показателях нестабильности сигналов синхронизации // Вісник Українського Будинку економічних та науково-технічних знань. - 2000. - № 1. - С. 66-70.

9. Вакась В.И., Карпань С.В. Устройства синхронизации, использующие возможности спутниковых радионавигационных систем // Вісник Українського Будинку економічних та науково-технічних знань. - 2001. - № 1. - С. 60-67.

10. Вакась В.И. Система мониторинга сигналов синхронизации // Вісник Українського Будинку економічних та науково-технічних знань. - 2001. - № 1. - С. 73-77.

11. Вакась В.И. Современные тенденции в синхронизации транспортных сетей // Вісник Українського Будинку економічних та науково-технічних знань. - 2002. - № 1. - С. 60-66.

12. Вакась В.И., Медведев Г.Б., Шапошников В.Н. Построение сети синхронизации для распределенных центров коммутации // Вісник Українського Будинку економічних та науково-технічних знань. - 2003. - № 1. - С. 94-101.

13. Вакась В.И. Синхронизация сетей мобильной связи стандарта GSM. Надежность и эффективность сети синхронизации // Вісник Українського Будинку економічних та науково-технічних знань. - 2004. - № 1. - С. 51-57.

14. Вакась В.И., Лазаренко С.Ф. Экспериментальная проверка принципов мониторинга сигналов синхронизации // Сборник трудов 11-й Международной конференции “СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии”, КрыМиКо. - 2001. - С. 272-274.

15. Вакась В.И. Принципы создания системы мониторинга параметров сигналов синхронизации // Сборник научных трудов по материалам 7-й Международной конференции “Теория и техника передачи, приема и обработки информации” - 2001. - С. 72-73.

16. Вакась В.И., Черняк И.П., Каленик И.Е. Оценка качества сигналов синхронизации на цифровых сетях связи // Сборник трудов 12-й Международной конференции “СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии”, КрыМиКо. - 2002. - С.233-234.

17. Вакась В.И. Планирование сетей синхронизации // 1-й Международный радиоэлектронный Форум “Прикладная радиоэлектроника. Состояние и перспективы развития”, АН ПРЭ, ХНУРЭ, Сборник научный трудов, часть 1. - 2002. - С. 498-500.

18. Вакась В.И., Черняк И.П., Каленик И.Е. Построение сетей синхронизации для различных вариантов архитектуры цифровой связи // Сборник трудов
13-й Международной конференции “СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии”, КрыМиКо. - 2003. - С. 348-349.

19. Вакась В.И., Черняк И.П., Каленик И.Е., Титарчук О.Н. Параметры ведомого оборудования синхронизации SASE для режима удержания частоты // Сборник трудов 14-й Международной конференции “СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии”, КрыМиКо. -2004. - С. 269-270.

АНОТАЦІЯ

Вакась В.І. Забезпечення ефективності використання каналів та пристроїв мережі синхронізації в режимі напруженої роботи. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.12.13 - радіотехнічні пристрої та засоби телекомунікацій. - Український науково-дослідний інститут зв`язку, Київ, 2006

Дисертацію присвячено рішенню науково-технічниз задач та розробці методів підвищення ефективності використання сучасних мереж синхронізації. Сукупність наукових положень, сформульованих та обгрунтованих у дисертаційній роботі, вирішує завдання підвищення ефективності використання каналів та пристроїв мережі синхронізації в режимі напруженої роботи шляхом розробки відповідних методів планування мережі синхронізації з відповідним резервуванням опорних сигналів синхронізації, розробки методик проведення вимірювань параметрів сигналів синхронізації та на їх основі розробки принципів створення системи моніторингу параметрів стабільності розподіленого PRC. Розроблені методи є адекватними для підтримки сучасних цифрових мереж за умов динамічного та інтенсивного впровадження різноманітних технологій у галузі електрозв'язку України. Крім того, проведені дослідження сприяли розширенню наукових уявлень про природу показників стабільності щодо тлумачення фізичних процесів при вимірюваннях параметрів сигналів синхронізації.

Ключові слова: синхронізація, точність, стабільність, зв'язок, ФАПЧ, система моніторингу.

Вакась В.И. Обеспечение эффективности использования каналов и устройств сети синхронизации в режиме напряженной работы. - Рукопись.