Материал: Основы автоматизации проектирования беспроводных систем и сетей связи. Семёнов Р.В

Современные БСС должны предоставить всем пользователям возможность обмена формализованной и неформализованной информациями по принципу иерархии управления и обеспечить потребности информатизации и автоматизации повседневной деятельности органов управления, обмена данными в создаваемых и имеющихся автоматизированных и информационных контурах (подсистемах) управления, в том числе в определённых ситуациях – в реальном масштабе времени.

Таким образом, современные БСС представляют собой сложные технические системы, поэтому их создание сопряжено с огромными организационными и материальными затратами. Это обуславливает необходимость и важность применения методологии автоматизированного проектирования таких систем.

В рамках данной методологии работы по проектированию, планированию, эксплуатации и модернизации БСС не могут выполняться без разработки и применения программноматематических средств моделирования, обеспечивающих расчёт основных ВВХ БСС и выбор эффективных вариантов построения систем. В связи с этим большое теоретическое и прикладное значение приобретает разработка комплекса математических моделей для оценки основных оперативнотехнических показателей БСС, обеспечивающих обмен данными. Вместе с тем, в настоящее время роль использования методов математического моделирования в проведении работ по созданию БСС несколько снизилась. Это объясняется несколькими причинами. Основная из причин – наличие множества стандартных технологий и использование уже готового, как правило, импортного телекоммуникационного оборудования с известными характеристиками.

Однако применение высокоэффективного методического обеспечения процессов создания БСС на основе методов математического моделирования обусловлено целым рядом факторов:

51

–интенсивными процессами развития уже известных, а также разработки и внедрения новых информационных и телекоммуникационных технологий;

–необходимостью постоянного анализа существующих систем и сетей связи;

–необходимостью обоснования требований к созданию перспективных систем и сетей связи для их использования в различных устройствах;

–необходимостью проведения объективной научно обоснованной экспертизы системотехнических решений в части их соответствия заданным требованиям на различных этапах создания и проектирования, в том числе на этапе сдачи системы в эксплуатацию.

Особую значимость при проектировании БСС приобретает системный подход, который предполагает изучение системы и ее поведения как единого объекта, выполняющего определенные функции в конкретных условиях, с учетом взаимодействия и взаимного влияния отдельных частей, оказывающих наиболее существенное влияние на достижение конечных целей. Системный подход может применяться на различных этапах проектирования, однако наибольший эффект достигается на этапе предварительного проектирования, когда формируется общий замысел построения системы и оцениваются ее основные параметры.

При проектировании БСС можно выделить ряд этапов:

–обоснование системотехнических решений для построения БСС;

–выбор технологии (технологий) для построения БСС;

–выбор технических средств, на основе которых создается БСС.

При проектировании БСС должна учитываться вся совокупность факторов нормативно-правового, технического и экономического характера (рис. 1.20).

52

Проектирование осуществляется на основе следующих исходных предпосылок и данных:

•требований к БСС, предъявляемых со стороны автоматизированных и информационных систем, где планируется их внедрение;

•технико-экономических условий;

•существующей нормативно-правовой базы;

•исходных условий по организации информационного взаимодействия и связи между конкретными объектами.

Рассмотрим эти исходные данные более подробно. Требования к БСС, предъявляемые со стороны пользо-

вателей (автоматизированных и информационных систем), существенным образом зависят от назначения и статуса систе-

53

мы. В настоящее время наиболее часто излагается следующий перечень требований к БСС общего пользования:

•производительность, под которой подразумевается скорость передачи и обработки информации в системе;

•надежность – свойство системы сохранять во времени

вустановленных пределах значения определенных параметров, характеризующих способность системы выполнять требуемые функции в заданных условиях применения и технического обслуживания;

•управляемость – способность системы изменять свое состояние в заданных пределах при воздействиях органов управления в соответствии с изменением обстановки;

•масштабируемость – под которой понимается возможность изменения числа пользователей и пользовательских приложений;

•защищенность, под которой понимается способность системы противостоять несанкционированному доступу к ее ресурсам, а также их искажению и разрушению.

Кроме того, к мультисервисным беспроводным системам и сетям связи предъявляются дополнительные требования:

•мультисервисность, под которой понимается независимость технологий предоставления услуг от транспортных технологий;

•широкополосность, под которой понимается возможность гибкого и динамичного изменения скорости передачи информации в широком диапазоне в зависимости от текущих потребностей пользователя;

•мультимедийность, под которой понимается способность БСС передавать многокомпонентную информацию (речь, данные видео, аудио) с необходимой синхронизацией этих компонент в реальном времени и использованием сложных конфигураций соединений;

•интеллектуальность, под которой понимается возможность управления услугой, вызовом и соединением со стороны пользователя или поставщика услуг;

54

•инвариантность доступа, под которой понимается возможность организации доступа к услугам независимо от используемой технологии;

•многооператорность, под которой понимается возможность участия нескольких операторов в процессе предоставления услуги и разделение их ответственности в соответствии с их областью деятельности.

Изложенные требования носят достаточно общий («концептуальный») характер, и использовать их при реальном проектировании беспроводных систем и сетей связи весьма сложно в связи с тем, что большинство из них невозможно выразить количественными показателями.

Кроме того, необходимо учитывать, что для БСС специального назначения характерны более жесткие требования к устойчивости, ВВХ доставки информации, а также к безопасности информации.

Устойчивость – свойство системы сохранять свои характеристики в пределах установленных норм при всех воздействующих факторах. Устойчивость является комплексной характеристикой, включающей живучесть, техническую надежность и помехоустойчивость.

В настоящее время в ряде случаев применительно к БСС используются такие требования, как катастрофоустойчивость и высокая доступность [6]. Катастрофоустойчивость определяется как способность системы сохранять критически важные информационные и программные ресурсы и продолжать выполнение своих функций в условиях деградации архитектуры системы в результате стихийных бедствий, техногенных аварий и катастроф, целенаправленного воздействия людей. Высокая доступность как общесистемное свойство означает, что любой пользователь может обратиться к системе и получить доступ к необходимым ему информационным ресурсам и услугам за приемлемое для него (пользователя) время.

Исходя из вышеизложенного следует вывод, что в число основных требований к современным БСС специального назначения, на основе которых формируются системотехниче-

55