Сучасні інформаційні технології/1.Комп’ютерна інженерія

Павленко М.С., Запорожченко Д.В.

Київський Національний авіаційний університет, Україна

Огляд контролю показників надійності телекомунікаційного обладнання

В наш час телекомунікаційне обладнання( надалі ТЛК- обладнання) широко використовується у всіх сферах життя і його відмова може призвести до негативних наслідків(матеріальних втрат, втрат часу або навіть до загибелі людей), наприклад, оскільки ТЛК-обладнання використовується у цивільній авіації, досить важливим є питання контролю надійності цього обладнання.

Контроль надійності ТЛК-обладнання проводять шляхом організації експлуатаційних спостережень – збиранням та обробленням статистичних даних про надійність обладнання в умовах його експлуатації за основним призначенням. Щодо ТЛК-обладнання застосовується послідовний план контролю показників надійності. В процесі експлуатації контрольованого обладнання, послідовно у часі реєструються моменти вияву відмов та моменти закінчення відновлювальних робіт (див. рис.1). Далі після кожного акту усунення відмов здійснюється поточна точкова оцінка вибраних показників надійності і порівняння їх з нормованими значеннями цих показників. Для визначення моментів вияву відмов організовується контроль відповідності параметрів, які характеризують працездатність цього обладнання. Контроль здійснюється у фоновому режимі, коли до потоків PDU (protocol data unit - технологія транспортування протокольних блоків даних) споживачів додається потік тестових PDU, вимірювання параметрів та (або) аналіз вмісту полів, формат яких дозволяє зробити висновок щодо працездатності контрольованого обладнання.

t _ні - і-й інтервал напрацювання між відмовами;

t _ві - і-й інтервал відновлення

Рис.1. Послідовний план контролю показників надійності

Статистичні дані щодо відмов мережевого обладнання збирають за допомогою так званих карток обліку відмов, у яких вказують, поміж інших даних, серійний номер мережевого обладнання, напрацювання з початку експлуатації, дату виявлення відмови, адресу відмови (плата, блок і т. ін.), тривалість відновлення працездатного стану мережевого обладнання. До карток обліку відмов вносять інформацію лише щодо тих відмов мережевого обладнання, для усунення яких виконувалась заміна апаратних засобів (плат, блоків і т. ін.) або переінсталяція програмного забезпечення контрольованого мережевого обладнання.

Пов’язаність каналу транспортування даних

Однією із основних процедур визначення стану обладнання під час контролю працездатності є процедура контролю пов’язаності каналу транспортування даних. Згідно з цією процедурою, періодично, з наперед визначеним інтервалом на вхід одного із напрямків передачі, через контрольований канал надсилається PDU із запитом щодо підтвердження певних характеристик утвореного каналу (наприклад, надсилається сигнальне повідомлення “STATUS ENQUIRY”). Обладнання, що знаходиться на вивідному кінці каналу цього напрямку, у відповідь на отриманий запит має надіслати у зворотному напрямку PDU із підтвердженням факту отримання запиту та запитаними характеристиками (наприклад, відправити сигнальне повідомлення “STATUS“). І якщо підтвердження у визначений проміжок часу не надійшло або воно надійшло, але запитані характеристики вказують на певну невідповідність в роботі обладнання, то в цей момент фіксується факт порушення пов’язаності каналу, що рахується як вияв відмови (тобто, переходу обладнання у непрацездатний стан). Після закінчення відновлювальних робіт перевіряється коректність функціонування процедури контролю пов’язаності. І якщо порушення пов’язаності не спостерігаються, робиться висновок про відновлення стану працездатності контрольованого обладнання.

Контроль ймовірності безвідмовної роботи

P(T_N) - ймовірність безвідмовної роботи ТЛК-обладнання на проміжку часу T_N. визначається згідно з ДСТУ 2860-94 як ймовірність того, що в межах заданого наробітку T_N відмови мережного обладнання не настануть. Цей показник щодо телекомунікаційного обладнання не нормується, але може обчислюватись з метою отримання даних щодо надійності виробів окремих постачальників обладнання.

Вихідними даними для оцінювання P(T_N) є задане напрацювання T_N та припустиме значення P⁰(T_N).

Контроль коефіцієнта готовності

К_г - коефіцієнт готовності обладнання. Комплексний показник експлуатаційної надійності мережного обладнання, який характеризує співвідношення між MTTR та MTBF згідно з формулою:

К_г = MTBF/ (MTBF + MTTR).

Визначається згідно з ДСТУ 2860-94.

MTBF (Mean Time Between Failures) – середній час між відмовами. Характеризує рівень надійності обладнання без урахування впливу на надійність цього обладнання процесів технічного обслуговування та ремонту. Визначається згідно з ДСТУ 2860-94. Цей показник щодо телекомунікаційного обладнання не нормується.

MTTR (Mean Time To Repair) – середній час відновлення (ремонту) після відмови обладнання. Характеризує рівень досконалості служб технічного обслуговування та ремонту. Визначається згідно з ДСТУ 2860-94.

К_г^min - мінімально припустиме значення коефіцієнту готовності. Цей показник, як правило, нормується.

Вихідними даними для контролю К_г (коефіцієнта готовності) є мінімально припустиме значення цього коефіцієнта К_г^min та ризик споживача b.

Оцінку К_г проводять після кожного r-того відновлення. А саме, на кожному r-тому кроці експлуатаційних спостережень обчислюють локальну оцінку коефіцієнта готовності за наступними формулами:

, де ; .

Лінія прийняття рішення щодо відповідності коефіцієнту готовності для b = 0,05 та К_г^min = 0,96 відображена на рис.2.

Рис.2. Лінія прийняття рішення щодо відповідності коефіцієнту К_г

Аналізуючи графік стосовно показників надійності телекомунікаційного обладнання, а саме коефіцієнту готовності стосовно відновлень, можна прийти до висновку, що при певному оптимальному значенню ризику споживача, коефіцієнт готовності стрімко зростає, досягаючи свого максимального значення(близького до 1) при кількості відновлень 5 та більше, що в свою чергу свідчить про достатньо низьку ймовірність безвідмовної роботи та незадовільну працездатність телекомунікаційного обладнання для даних показників, тобто за експлуатаційними показниками ТЛК – обладнання можна аналізувати його працездатність та робити висновки.

Література:

1. И.Г. Бакланова «Методы измерений в системах связи». –М.:ЭКО-ТРЕНДЗ, 1999.

2 Бакланова „Технологии измерений в современных коммуникациях” (стр.109).

3. Г.Ф. Конахович, В.М. Чуприн. Сети передачи пакетной коммутации.–К..: МК-Пресс, 2006.