Принципы построения автоматизированных систем управления радиосвязью с подвижными объектами. В качестве наиболее характерных примеров организации СРПО и их сетей, на основе анализа которых выявляются основные требования к структуре и архитектуре АСУ радиоподвижной связью, рассмотрим основные принципы построения зарубежных автоматизированных систем радиоподвижной связи.
В зарубежных системах связи, в том числе в СРПО, не принято выделять автоматизированные или автоматические системы управления АСУ или САУ и рассматривать их отдельно от структуры СРПО, тем на менее, можно сделать вывод не только о наличии в составе СРПО АСУ или САУ, но и о иерархической структуре построения этих систем управления.
Автоматизация решения основных задач управления и контроля процессом и средствами связи распределяется между всеми основными уровнями управления и контроля СРПО, к которым можно отнести - объектовый уровень управления абонентские радиостанции АРС , станции коммутации каналов связи и т.п уровень промежуточного сбора, хранения и обработки поступающей информации от объектового уровня информация о техническом состоянии средств связи, осуществляющий также управление объектовым уровнем посредством соответствующего распределения поступающих от системного уровня управляющих директив между объектами управления.
К этому уровню относятся задачи управления и контроля, решаемые обычно управляющими вычислительными средствами базовых станций СРПО - системный уровень управления реализуемый на базе вычислительных средств центральных станций, в число основных задач которого обычно входит общесистемный анализ состояния всех технических средств связи системы, качества и интенсивности прошедших сеансов связи между абонентами, учет и прогнозирование износа технических средств связи, планирование и распределение ресурсов связи, составление в реальном масштабе времени оптимальных маршрутов связи и т.п. Современные подвижные АРС, размещаемые в автомобилях и других подвижных объектах, кроме радиооборудования имеют в своем составе УВС, что позволяет размещать в конструкции пульта управления АРС дисплеи, унифицируемую клавиатуру управления, малогабаритные принтеры и т.п. УВС АРС осуществляют контроль и управление всеми режимами работы радиооборудования, выбор свободного канала приема-передачи абонентской информации, настройку частоты по командам ЦС или БС. Кроме того, встроенные УВС АРС позволяют реализовать такие процедуры, как - автоматический поиск и установление связи по любому свободному каналу абонентской телефонной сети - осуществление реперного набора посредством нажатия одной одной кнопки для вызова абонемента, если его номер запрограммирован заранее - инициация автоматического повторения занятого номера - отображение на экране дисплея времени суток, продолжительности сеанса связи, набираемого номера, последнего набранного номера, номер абонемента, повторно передаваемого в автоматическом режиме из запоминающего устройства УВС,номера абонемента, участвующего в соединении, справочной информации, запрошенной абонементом из вычислительного центра СРПО например, расписание авиарейсов и т.п. Перечисленные примеры процедур управления и контроля, предоставляемого сервиса реализованы в ряде зарубежных моделей бортовых АРС, в том числе в автономной радиотелефонной системе GL 2000, сопряженных с телефонной сетью США и Канады.
Особый интерес представляет программа ИНТАКС США , в основу которой положена концепция квазисотовой структуры высокомобильной связи.
Специфика построения таких систем связи заключается в том, что наряду с сотовыми и сеточными структурами построения СРПО проектируются и линейные структуры радиального типа, в которых БС устанавливается вдоль возможных трасс движения подвижных объектов.
Однако и в последнем случае управление квазисотовых СРПО практически не отличается от управления СРПО с сотовой структурой.
При этом системы связи, разрабатываемые по программе ИНТАКС, должны удовлетворять следующим требованиям - вся разрабатываемая подвижная радиосеть полностью цифровая - станции автоматической коммутации имеют все эшелоны связи, включая самые низшие - протяженные линии подвижной сети используют спутниковые средства связи - разрабатываемые системы связи позволяют обслуживать подвижных абонентов, а также пригодны к взаимодействию с другими системами связи, в том числе, с системами связи зарубежных стран - все вновь разрабатываемые системы связи различного назначения имеют хорошо развитые органы планирования, управления и контроля всех технических средств и комплексов связи этих систем, развитые проводные и радиолинии для передачи-приема данных от всех автоматических средств и комплексов связи и обратно, средства документирования и отображения информации в том числе и в составе бортовых АРС - вся разрабатываемая аппаратура связи имеет встроенные управляющие компьютеры или предусматривает их подключение - количество обслуживающего, специально обученного персонала для разрабатываемых систем подвижной сети - минимальное - все управляемые компьютеры различной мощности и назначения унифицированы по отношению друг к другу, имеют возможность сопряжения аппаратурно и программно не только друг с другом, но и с другими вычислительными комплексами других систем связи.
Высокая степень оснащения управляющими вычислительными средствами современных и перспективных зарубежных СРПО позволяет разработчикам этих систем решать и некоторые дополнительные задачи кроме основных задач обеспечения связи, чем обеспечивается обеспечение надежности, достоверности и оперативности работы СРПО. К этим задачам относятся - прогнозирование и планирование распределения ресурсов связи в реальном масштабе времени в интересах обеспечения подвижных и стационарных абонентов надежной и достоверной связью как в нормальных, так и в аварийных условиях работы СРПО - прогнозирование и планирование перестройки конфигурации отдельных систем связи и сети связи в целом - реализация управления перестройки конфигурации систем и сетей связи, а также синхронизация управления режимами работы средств связи посредством выделенного канала управления на уровне только УВС - осуществление пакетной передачи дополнительной заказанной абонентами информации по межмашинным каналам связи каналам управления - реализация принципа эволюционного развития систем и сетей связи с подвижными объектами без приостанова работы действующих систем и сетей связи - организация заданных дисциплин обслуживания своих абонентов и управления дисциплиной их обслуживания в зависимости от изменений условий предоставления связи - обеспечение необходимого сервиса обслуживания своих абонентов.
Кроме перечисленных, посредством УВС могут решаться следующие задачи - оперативный контроль качества установленных соединений между абонентами - регистрация сеансов связи - определение и регистрирование зон, в которых находятся подвижные абоненты, между которыми должна или может быть установлена связь - маркирование свободных запрашиваемых или приоритетных каналов связи - обеспечение управления перекоммутацией каналов связи при пересечении подвижными абонентами границ зон связи во время сеансов связи - контроль и оценка трафика связной аппаратуры, выделенных каналов управления и каналов связи - организация и передача управляющих и контроль директив и сообщений и т.д. Очевидно, что все эти задачи, решаемые УВС систем и сетей связи, могут быть дифференцированы по уровням управления и по своей проблемной ориентации примерно следующим образом 1. Прогнозирование и планирование работы сети связи в целом, ее систем и технических средств, осуществляемые в целях координации работы распределенных стационарных и подвижных объектов, фрагментов и систем сети связи. 2. Адаптивное управление системами связи и расчет маршрутов связи. 3. Контроль текущего состояния соединений и технических средств связи, диагностика планируемых и работающих направлений, систем, их фрагментов и комплексов технических и управляющих средств связи. 4. Реализация управления техническими средствами связи и их контроля с возможной диагностикой их состояния. Исходя из такого распределения задач, решаемых УВС СРПО, а также с методологической и технической точек зрения, представляется возможным все УВС СРПО, если не территориально, то функционально объединить в автоматизированные или автоматические системы управления АСУ или САУ техническими средствами связи. При этом все УВС должны должны отвечать требованиям однородности по своей программно - аппаратурной реализации и быть организованы в систему управления как коллектив вычислителей.
Из отечественных источников известно, что задачи прогнозирования и планирования решаются в АСУ производством АСУП , которые подготавливают техническую документацию и производственные задания планы, директивы с указанием объемов и сроков их выполнения, а остальные три класса задач решаются, как правило, АСУ технологическими процессами АСУ ТП . Известно, что возникающие при такой интеграции задачи являются комплексными.
Поэтому такие интегрированные АСУ целесообразно называть комплексными АСУ КАСУ . Таким образом, применительно к задачам управления связью КАСУ связью КАСУС должна состоять из - общесетевой АСУС ОС АСУС , которая решает общесетевые задачи прогнозирования и планирования работы связи, а также при необходимости планирует совместную работу с другими сетями связи - нескольких системных АСУС, предназначенных для планирования и организации работ своих систем связи сообразно с общественным планом работы, поступающим от ОС АСУС, с которой системные АСУС непосредственно связаны - нескольких АСУ средствами связи АСУСС , осуществляющих целевые планы работ, получаемые в директивном порядке от собственных систем АСУС и предназначенных для реализации функций управления техническими средствами связи, а также для оперативного контроля этих технических средств связи.
АСУСС, таким образом, составляет объектовый уровень управления.
Предлагаемая структура комплексной АСУС КАСУС позволяет объединить под единым управлением различные по специализации системы радиосвязи с подвижными объектами в единую сеть радиосвязи общего пользования.
Однако, реализация КАСУС в свою очередь потребует решения таких задач - объединение в единую систему связи различных технических средств связи с различными возможностями сопряжения с современными УВС - обеспечение эволюционной замены как УВС,так и управляемых средств связи - разработка гибкой программно-аппаратурной среды на базе унифицированного единого ряда УВС в целях организации управления вычислительным процессом КАСУС с точки зрения координации и синхронизации работы управляющих вычислительных устройств средств связи и КАСУС в целом - реализация сопряженных средств КАСУС с устройствами управления технических средств связи и между собой.