В.Ю. Гойхман, Б.С. Гольдштейн, Я.С. Дымарский, Н.Г. Сибирякова

СЕРТИФИКАЦИОННЫЕ ИСПЫТАНИЯКОММУТАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ СРЕДСТВ СВЯЗИ

1. Общие положения

Связь является неотъемлемой частью производственной и социальной инфраструктурыРоссийской Федерации и функционирует на ее территории как система, предназначенная дляудовлетворения нужд в услугах электрической и почтовой связи граждан, органов государственнойвласти (управления), обороны, безопасности и охраны правопорядка. Развитие и обеспечениеустойчивой и качественной работы связи являются важнейшими условиями развития общества идеятельности государства.

Все средства связи, используемые во Взаимоувязанной сети связи (ВСС) РоссийскойФедерации, подлежат обязательной проверке (сертификации) на соответствие установленнымстандартам, иным нормам и техническим требованиям. Сертификация осуществляется “Системойсертификации “Связь” с соответствующим правовым, нормативным, методическим, технологическими техническим обеспечением.

Целью статьи является освещение структуры и содержания нормативного и – главным образом– методического обеспечения.

С момента появления первой декадно-шаговой станции до внедрения цифровогокоммутационного оборудования к телефонным станциям предъявлялось всего одно требование –установление соединения от абонента к абоненту с заданным качеством обслуживания.

Внедрение цифрового коммутационного оборудования позволило расширить спектр услуг,предоставляемых не только абоненту (ДВО1), передача данных и т.д.), но и оператору (ЦТЭ2), СОРМ3)

и т.д.). Современное коммутационное оборудование по своей сути представляет мультисервиснуюплатформу.

Следует отметить, что нормативная база Минсвязи России не успевает обновляться всоответствии с новыми возможностями коммутационного оборудования. Так, на сегодняшний деньдля того, чтобы провести сертификационные испытания городской телефонной станции свозможностью подключения к ВСС России по цифровым (2048 кбит/с) соединительным линиям ссигнализацией по 2ВСК или ОКС №7 (MTP, ISUP-R) и по оптическому интерфейсу со скоростьюпередачи 155 520 кбит/с (STM-1), а также с поддержкой широкополосного доступа (ADSL),реализацией интерфейса V5 и функций ЦСИО, требуется использовать следующий комплектнормативных документов:

1. «Общие технические требования на городские АТС», утвержденные Минсвязи России28.03.1997 г.;

2. «Общие технические требования на цифровые АТС с функциями ЦСИО (ISDN)»,утвержденные Минсвязи России 18.03.1998 г.;

3. «Дополнения к техническим требованиям на все технические средства электросвязи»,утвержденные Минсвязи России 12.02.99 г.;

4. «Дополнения к Общим техническим требованиям на городские АТС и Общим техническимтребованиям на цифровые городские АТС с функциями ЦСИО», утвержденные Минсвязи России20.05.99 г.;

5. «Общие технические требования к цифровым АТС с функциями интерфейса V5 привзаимодействии с абонентской сетью доступа», утвержденные Минсвязи России 27.11.97 г.;

1 ДВО – дополнительные виды обслуживания;2 ЦТЭ – центр технической эксплуатации;3 СОРМ – система оперативно-розыскных мероприятий;

6. РД 45.059-99. «Аппаратура и системы передачи синхронной цифровой иерархии.Технические требования», утвержденные Гостелеком России 04.10.1999 г.;

7. РД 45.080-99. "Аппаратура цифровых систем передачи абонентского доступа. Техническиетребования", утвержденные Гостелеком России 08.12.1999 г.;

8. «Общие технические требованиям к техническим средствам связи. Соответствие 2000 году»,утвержденные Минсвязи России 25.12.98 г.;

9. «Технические спецификации на подсистемы ОКС №7 (МТР, ISUP-R) для национальной сетиРоссии», утвержденные Минсвязи России 09.11.01 г.

2. Общие технические требования (ОТТ) на цифровые АТС

ОТТ определяют общие технические и эксплуатационные требования к аппаратным средствами программному обеспечению АТС, которым они должны удовлетворять для обеспечения работыстанции на телефонных сетях России. Объем ОТТ составляет обычно несколько сотен страниц.Основные компоненты ОТТ укрупненно показаны в таблице 1.

Таблица 1Основные компоненты ОТТ

Компонент ОТТ Основные регламентируемые параметры

1 2

1. Основные тактико-техническиехарактеристики:

1.1. Емкость станции Количество портов, в т.ч. емкость АЛ и СЛ, емкостьпри использовании в качестве узла, емкостьвыносного модуля

1.2. Телефонная нагрузка Нагрузка, обслуживаемая АТС по АЛ и СЛ1.3. Допустимые потери вызовов(для различных участков соединения)

0,001 ... 0,020 при обычной нагрузке0,010 ... 0,040 при повышенной нагрузке

1.4. Показатели качества обслуживания В соответствии с рекомендацией ITU-T Q.543

1.5. Производительность (количествообрабатываемых вызовов при среднейдлительности занятия до 72 с)

До 5 попыток вызова/АЛДо 35 попыток вызова/СЛ

1.6. Надежность:1.6.1. Наработка на отказ 10 000 ... 100 000 часов1.6.2. Время восстановления оборудования ≤ 30 мин (в т.ч. время поиска неисправности ≤ 15 мин)

1.6.3. Средний срок службы 40 лет1.6.4. Время простоя ≤ 2 часов за 40 лет2. Типы соединений. Основные виды связи.Дополнительные услуги. АОН2.1. Типы соединений:

2.1.1. Автоматическое коммутируемое Скорость 64 кбит/с2.1.2. Автоматическое Скорость n×64 кбит/с, n = 1, 2, ..., 30

Продолжение таблицы 1

1 2

2.1.3. Полуавтоматическое Скорость 64 кбит/с2.2. Виды связи (для передачи телефонныхи факсимильных сообщений и цифровойинформации со скоростью 64 кбит/с)

Автоматическая внутри- и межстанционная,транзитная и связь к вспомогательным и справочно-информационным службам; автоматическая иполуавтоматическая зоновая, междугородная имеждународная; полупостоянная коммутация

2.3. Дополнительные услуги В соответствии с рекомендациями ITU-T Е.131 иОСТ.45.49-96.

2.4. Автоматическое определение категориии номера телефона вызывающего абонента(АОН)

Регламентируются алгоритмы передачи информацииАОН на другие АТС, АМТС, спецслужбы, бесплатныеи платные службы местной телефонной сети,требования к приемопередатчику информации АОН

3. Характеристики передачи станционногочетырехполюсника

Регламентируются станционные интерфейсы и ихпараметры

4. Абонентские и соединительные линии.Интерфейсы. Сигнализация (в т.ч. ОКС №7).Принципы отбоя

Регламентируются типы, категории и параметры АЛ иСЛ, виды сигнализации, в том числе линейныхсигналов и сигналов управления; требования кчастотному набору номера; требования коборудованию подключения трактов ИКМ и системесинхронизации; требования к стыку "пользователь-сеть" ISDN; требования к системе общеканальнойсигнализации (ОКС); принципы организацииодностороннего и двухстороннего отбоя

5. Организация связи на сети. Нумерация Регламентируются принципы организации связи АТСкак между однотипными станциями, так и со всемисуществующими на сети телефонными станциями,узлами, УПАТС, спецслужбами и справочно-информационными службами и т.п.; способыпередачи линейных сигналов и сигналов управления;способы нумерации абонентов и дополнительныхуслуг

6. Акустические и вызывные сигналы Регламентируются перечень, функции и параметрыакустических и вызывных сигналов и фразавтоинформатора

7. Устойчивость функционирования станции Регламентируются значения параметров устойчивостик климатическим и механическим воздействиям,помехозащищенности от внешних электрических иэлектромагнитных воздействий и помех, а такжепараметров электропитания

8. Техническое обслуживание и эксплуатация Регламентируются средства обеспечения надежнойэксплуатации станции, а также контроля работо-способности сопряженного с ней оборудованиясистем передачи, абонентских линий и установок,управления их функциями с выдачей соответствую-щей информации обслуживающему персоналу и ЦТЭ;даются рекомендации по способу расчета ЗИП

Окончание таблицы 1

1 2

9. Требования к конструкции, техникебезопасности и охране труда

Регламентируются требования к конструкции дляобеспечения безопасного обслуживания оборудованиястанции

10. Система учета стоимости Регламентируются функции системы учета стоимостиразличных видов соединений, дополнительных услуг,вызовов спецслужб и передачи неречевойинформации, а также способы формирования ихранения учетной информации. В соответствии срекомендацией ITU-T Q.504 вероятность ошибочногоучета стоимости из-за сбоя работы станции не должнапревышать 10-4

11. Требования к документации Регламентируются перечень и содержание докумен-тов, входящих в эксплуатационную документацию

3. Классификация автоматических телефонных станций

На городской телефонной сети применяются следующие типы станций:- опорные станции (ОПС),- транзитные станции (ТС),- опорно-транзитные станции (ОПТС),- комбинированные станции (КАТС).

Основные типы сертифицируемых городских АТС приведены в таблице 2.

Таблица 2Основные типы сертифицируемых городских АТС

Тип Назначение Подключение1 2 3

Опорная станция(ОПС)

Обеспечение исходящей, входя-щей местной и междугороднойсвязи к абонентам ОПС иподстанций, УПАТС

1. Абонентские линии (АЛ);2. Линии таксофонов местной связи и между-городной связи и универсальных таксофонов;3. Линии с мультиплексорами и концентрато-рами, подстанциями; УПАТС4. Линии с малыми УАТС;5. Линии переговорных пунктов для веденияисходящих и входящих междугородныхпереговоров;6. Соединительные линии (СЛ) с другимиОПС, ОПТС, ТС, КАТС;7. Соединительные линии междугороднойсвязи (СЛМ) от междугородной телефоннойстанции (МТС) или от узла входящегомеждугородного сообщения (УВСМ);8. Заказно-соединительные линии (ЗСЛ) кмеждугородной телефонной станции (АМТС)или к узлу заказно-соединительных линий(УЗСЛ).

Окончание таблицы 1

1 2 3

Транзитная станция(ТС)

Обеспечение коммутациитранзитной нагрузки

Соединительные линии встречных ОПС,ОПТС, УПАТС, ТС, АМТС.

Опорно-транзитнаястанция (ОПТС)

Выполнение функций опорнойи транзитной станцииодновременно

См ОПС + ТС

КомбинированнаяАТС (КАТС)

Выполнение функции ОПС илиОПТС и АМТС одновременно

См ОПС/ОПТС + АМТС

Каждому типу оборудования из таблицы 2 должны отвечать свои ОТТ. Но на данный моменттребования к первым трем типам оборудования объединены в одни ОТТ. Формально структура ОТТне стандартизована, но фактически перечни и последовательность расположения требований для всехтипов АТС одинаковы.

Сравнительный анализ требований к различным типам оборудования представлен в таблице 3.Таблица 3

Пункт ОТТ Тип оборудованияТС ОПС ОПТС

1 2 3 4

Емкость станции + + +

Телефонная нагрузка + + +

Производительность + + +

Работа при повышенной нагрузке + + +

Pабота АТС при перегрузке + + +

Типы соединений + + +

Основные виды связи + + +

Абонентские линии - + +

Типы соединительных линий + + +

Сигнализация по СЛПринципы отбоя + + +

Характеристики передачиИнтерфейсыОпределение интерфейсов- A + + +

- V - + +

- Z - + +

- Параметры передачи цифровых- Характеристики аналоговых - + +

Характеристики тракта передачи соединений и полусоединений - + +

Рабочее затухание передачи - + +

Окончание таблицы 3

1 2 3 4

Амплитудная характеристика - + +

Амплитудно-частотная - + +

Групповое время прохождения- Абсолютное групповое время + + +

- Частотные искажения группового времени прохождения - + +

Защищенность от внятных переходных влияний - + +

Суммарные искажения, включая искажения квантования - + +

Подавление внеполосных помех на входе соединения - + +

Внеполосные помехи на выходе соединения - + +

Балансное затухание дифсистемы - + +

Устойчивость - + +

Шумы - + +

Организация связи на городской сети. НумерацияАкустические и вызывные сигналы. Фpазы автоинфоpматоpа 1) + +

Дополнительные услуги. Центрекс - + +

Автоматическое опpеделение категоpии и номеpа телефонавызывающего абонента (АОН)

+ + +

Система учета данных для начисления платы - + +

Требования к параметрам стыка с цифровыми соединительнымилиниями со скоростью передачи 2048 кбит/с и синхронизация

+ + +

Техническое обслуживание и эксплуатация + + +

Требования к качеству обслуживания и надежности + + +

Устойчивость к климатическим и механическим воздействиямУстойчивость к внешним электpическим и электpомагнитнымвоздействиям и индустриальные pадиопомехи

+ + +

Запасные части, инструменты, измерительно-испытательныеприборы (ЗИП)

+ + +

Требования к оборудованию кросса 2) + +

Электропитание + + +

Тpебования к содеpжанию документации + + +

Требования к АТС в части функций цифровой сети с интеграциейслужб (ЦСИС)

- + +

Требования к системе сигнализации ОКС№7 + + +

Требования к реализации интерфейса V5 - + +

Тpебования к констpукции + + +

Пpовеpка абонентских линий + +

Тpебования по технике безопасности и охpане тpуда + + +

Система оперативно-розыскных мероприятий (СОРМ) - + +

Примечания:1) Необходимы акустические сигналы: "Занято", "Занято при перегрузке", "Указательный

сигнал", а также фразы автоинформатора: "Неправильно набран номер", "Номер абонента изменился.Вместо первых трех цифр набирайте ХХХ", "На данном направлении перегрузка".

2) Кросс только для цифровых СЛ.

4. Основные сертифицируемые параметры

Целью сертификационных испытаний является проверка соответствия технических иэксплуатационных параметров сертифицируемой АТС общим техническим требованиям (ОТТ) кАТС данного типа. Перечень проверяемых параметров зависит от этапа испытаний (заводских илилинейных), типа АТС и конкретного набора характеристик, приведенных в ОТТ. Каждому разделуОТТ отвечает свой набор сертифицируемых параметров. Например, для раздела "Характеристикистанционного четырехполюсника" необходимо проверить значения 14 параметров, для раздела"Параметры стыка с цифровыми соединительными линиями со скоростью передачи 2048 кбит/с" - 15параметров и т.п. Полные перечни сертифицируемых параметров содержатся в организационно-методических документах по сертификации - программе и методиках сертификационных испытаний.Приводить их здесь нецелесообразно. Однако, указать группы параметров, отвечающих различнымразделам ОТТ, и этап испытаний, на котором они проверяются, необходимо. Такие данныеприменительно к сертификации городских АТС приведены в таблице 4.

Таблица 4

№ п.п. ОТТ Наименование пункта ОТТ Испытания Методыпроверки

зав. лин.1 2 3 4 5

п. 1. ОТТ 1) Емкость станции, телефонная нагрузка, пропускнаяспособность

+ + 2.1.1 ТМ

п. 2. ОТТ 1) Типы соединений, основные виды связи + 2.2 ТМп. 3. ОТТ 1) Абонентские линиип. 3.1. ОТТ 1) Типы и категории абонентских линий, абонентских

устройств+ 2.3.1 ТМ

п. 3.2. ОТТ 1) Характеристики абонентских линий + 2.3.2 ТМп. 3.3. ОТТ 1) Сигнализация по абонентским линиям + 2.3.3 ТМп. 3.4. ОТТ 1) Требования к частотному набору номера + 2.3.4 ТМп. 4. ОТТ 1) Соединительные линиип. 4.1. ОТТ 1) Типы соединительных линий + 2.4.1 ТМп. 4.2. ОТТ 1) Сигнализация по соединительным линиям + 2.4.2 ТМп. 5. ОТТ 1) Принципы отбоя + 2.5 ТМп. 6. ОТТ 1) Характеристики передачи станционного четырех-

полюсника+ 2.6 ТМ

п. 7. ОТТ 1) Организация связи на городской сети. Нумерация + 2.7 ТМп. 8. ОТТ 1) Акустические и вызывные сигналы. Фразы авто-

информатора+ 2.8 ТМ

п. 9. ОТТ 1) Дополнительные услуги. Центрекс + 2.9 ТМп. 10. ОТТ 1) Автоматическое определение категории и номера

вызывающего абонента (АОН)+ 2.10 ТМ

Окончание таблицы 4

1 2 3 4 5п. 11. ОТТ 1) Система учета стоимости разговоров + 2.11 ТМп. 12. ОТТ 1) Требования к параметрам стыка с цифровыми

соединительными линиями со скоростью передачи 2048кбит/с и синхронизация

+ + 2.12 ТМ

п. 13. ОТТ 1) Техническое обслуживание и эксплуатация + + 2.13 ТМп. 14. ОТТ 1) Требования к качеству обслуживания и надежности + 2.14 ТМп. 15. ОТТ 1) Устойчивость к климатическим и механическим

воздействиям+ 2.15 ТМ

п. 16. ОТТ 1) Устойчивость к внешним электрическим иэлектромагнитным воздействиям и радиопомехи

+ 2.16 ТМ

п. 17. ОТТ 1) Запасные части, инструменты измерительно-испытательная аппаратура, приборы, приспособления ирасходные материалы

+ + 2.17 ТМ

п. 18. ОТТ 1) Требования к оборудованию кросса7) + 2.18 ТМп. 19. ОТТ 1) Электропитание8) + + 2.19 ТМп. 20. ОТТ 1)

п. 2. Доп. ОТТ2)Требования к содержанию документации + + 2.20 ТМ

п. 21. ОТТ 1) Требования к АТС в части функций цифровой сетиинтегрального обслуживания (ЦСИО)

+ + п. 6.2 ПиМ

п. 22. ОТТ 1) Требования к сети и к общеканальной сигнализации + + п. 6.3. ПиМНац.спецификац. ОКС №7

п. 23. ОТТ 1) Требования к конструкции + + 2.23 ТМп. 24. ОТТ 1) Проверка абонентских установок + + 2.24 ТМп. 25. ОТТ 1) Требования по технике безопасности и охране труда + + 2.25 ТМп. 26. ОТТ 1) Требования по выполнению оперативно-розыскных

мероприятий (СОРМ) 9)+ 2.26 ТМ

п. 27. ОТТ 1) Требования к АТС с функциями мультимедиап. 2. ОТТ 1) Типы соединений и виды связи + п. 6.6 ПиМп. 3. ОТТ 1) Интерфейс пользователь-сеть + +п. 4. ОТТ 1) Типы терминального оборудования + + ETS 300 153

ETS 300 104ETS 300 156

п. 6. ОТТ 1) Типы соединительных линий + + 2.4.1 ТМп. 8. ОТТ 1) Основные положения взаимодействия систем

сигнализации и обслуживания вызовов в АТС сфункциями ЦСИО

+ п. 6.6 ПиМETS 300 335Нац.спецификации ОКС №7

п. 9. ОТТ 1) Дополнительные услуги + + п. 6.2.2 ПиМп. 10. ОТТ 1) Нумерация + п. 6.6 ПиМп. 11. ОТТ 1) Система учета стоимости разговоров + + п. 6.4 ПиМп. 14. ОТТ 1) Требования к качеству обслуживания и надежности + п. 6.5 ПиМп. 4. ОТТ 4) Интерфейс "Пользователь-сеть" + + п. 6.6 ПиМп. 4. ОТТ 5) Соответствие оборудования «Проблеме 2000 года» + + Т.М. 2000

Примечания:1) "Общие технические требования к городским АТС", утвержденные Министерством связиРоссийской Федерации 28.03.1997 г.;

2) "Дополнение к техническим требованиям на все технические средства электросвязи",

утвержденное Госкомсвязи России 12.02.99 г.;3) “Общие Технические Требования (ОТТ) к цифровым АТС с функциями ЦСИО”,утвержденные Госкомсвязи РФ 18.03.98 г.;

4) "Общие технические требования к цифровым АТС с функциями интерфейса V5 привзаимодействии с абонентской сетью доступа", утвержденные Госкомсвязи России 27.11.97г.;

5) “Общие технические требования к техническим средствам связи. Соответствие 2000 году”,утвержденные Госкомсвязи России 25.12.98 г.;

7) Используется внешнее сертифицированное кроссовое оборудование;8) Используется внешняя электропитающая установка;9) Реализация функций СОРМ проверяется по отдельным типовым программам и методикам.

В таблице 4 использованы следующие аббревиатуры:Т.М. - Типовая программа и типовые методики сертификационных испытаний городских АТС,

утвержденные Минсвязи России в 1994 г. (в части типовых методик);п. ПиМ - Пункт частной программы и методики сертификационных испытаний городской АТС

с функциями ЦСИО (ISDN), ОКС №7, СОРМ и V5;Т.М. 2000 - Типовая программа и методика сертификационных испытаний программного

обеспечения и аппаратных средств коммутационных систем ТфОП на соответствие “Общимтехническим требованиям к техническим средствам связи. Соответствие 2000 году”, утвержденныеГоскомсвязи России 19.02.99 г.

5.Методика проведения испытаний и структура измерительного комплекса.Схема организации связи

Последовательность работ по сертификации и адаптации системы коммутации,в упрощенном виде представленная на рис. 1 вместе со структурой методического обеспечения имакетами титульных листов основных официальных регламентирующих документов, включает всебя несколько этапов.

Разработка и согласование в Минсвязи РФ технических условий (ТУ) на сертифицируемоеизделие. Основой разработки являются ОТТ, техническое описание изделия, результаты анализареальной практики функционирования местной телефонной сети, систем сигнализации, АОН,принципы тарификации, технической эксплуатации и т.п., а также требования международных инациональных руководящих документов. ТУ должны быть разработаны в соответствии с ОСТ№45.161-2000.

Роль и место ТУ в описываемом процессе характеризуются следующим. Сложилосьисторически, что телефонная сеть общего пользования (ТфОП) в России развивалась по техническимтребованиям, значительно отличающимся от принятых в других странах, вплоть до разных "языков"общения (типов сигнализации). Это означает, что сертифицировать АТС и другие узлы коммутациизарубежного производства для ВСС России бессмысленно, не проведя работ по их адаптации, т.е.переделке для выполнения требований отечественной ТфОП. Работы по адаптации требуют затратвременных и денежных ресурсов, зачастую весьма значительных. Стремясь сэкономить время, чтобыне опоздать на рынок средств связи, фирмы-поставщики предпочитают тратить только деньги,покупая у российских специалистов инжиниринг для адаптации своих систем.

Одним из элементов инжиниринга является разработка и согласование с Минсвязи РФ ТУ. Всоответствии с ЕСКД Технические условия являются основным документом на поставку. ПосколькуТУ подписываются поставщиком и заказчиком, а система сертификации, в том числе испытательныецентры и лаборатории, должна быть независимой как раз от этих двух сторон (являясь сторонойтретьей), то указанные ТУ документом сертификации не являются. Ими являются только ОТТ и ПМ.

Другим элементом инжиниринга являются готовые спецификации, написанные на языках MSCи SDL, на основе которых уже намного проще разрабатывать собственное программное обеспечение.За многолетнюю сертификационную деятельность в испытательных центрах был разработан рядподобных спецификаций. На данный момент с помощью SDL - диаграмм и MSC - сценариев,описанных в спецификациях, можно разработать не только любой протокол, применяемый на ВССРоссии, но и, что на наш взгляд является наиболее важным, любую комбинацию взаимодействия этихпротоколов.

После успешного проведения адаптационных работ начинаются сертификационные испытания.Сертификационные испытания проводятся на соответствие следующим документам:

- техническим требованиям ВСС России (РД, ОТТ), утвержденным Минсвязи России;- государственным стандартам Российской Федерации (ГОСТ);- межгосударственным стандартам (рекомендациям ITU-T, ETSI, ISO, рефератам RFC и АТМ

Forum);- отраслевым стандартам (ОСТ).

СтандартыETSI

РекомендацииМСЭ-ССЭ

Общие техни-ческие требо-вания (ОТТ)

Руководящийдокумент

НормыОГСТфС

Техническоеописаниесистемы

Детализированных спецификаций (СПФ)

Заводские испытания системы (ЗИ)

SDL-диаграмм MSC-сценариев

H/W S/W

Разработка Разработка

Линейные испытания системы (ЛИ)

Нет Подготовказаключения о вы-даче сертификата

Анализ причиннеуспешностииспытаний

Возвратк ЗИ?

Возвратк ЛИ?

Испытанияуспешны?

ДаКоррекция

H/W или/и S/W

Да

ДаНет

Нет

Возвратк СПФ?

ДаНет

Тестблока 1

Тестблока N

Производственныйтест системы

Тестблока 2 . . .

Разработкатестов H/W

Тестмодуля 1

ТестмодуляM

Комплексный тестсистемы (тест качества

Тестмодуля 2 ...

Разработкатестов S/W

интеграции)

Квалификаци-онный тестсистемы

Разработка программ и методик ЗИ

Разработка программ и методик ЛИ

Протокол-тестеры

Итоговые документы

*

Проект

Заключениес учетом проверкисистем качества

* - элемент адаптации системы

Разработка технических условий (ТУ)

ÒÅÕÍÈ×ÅÑÊÈÅ ÓÑËÎÂÈß* ÑÅÐÒÈÔÈÊÀÒ ÑÎÎÒÂÅÒÑÒÂÈß

ÏÐÎÒÎÊÎËñåðòèôèêàöèîííûõ

èñïûòàíèé ÀÒÑ

Рис. 1. Регламент, структура методического обеспечения и итоговые документыпроцедуры сертификации коммутационной системы

Разработка на основе ОТТ сценариев обмена сигналами на языке MSC и SDL-диаграммвзаимодействия сертифицируемой АТС с телефонной сетью общего пользования. Совокупностьсценариев и диаграмм позволяет разработать детализированные спецификации функционирования

АТС и - в дальнейшем - тестировать и верифицировать правильность функционирования станции.Этап является важнейшим в общей совокупности работ по сертификации и адаптации изделия,поскольку, во-первых, служит основой для разработки тестов аппаратного (Н/W) и программного(S/W) обеспечения, а во-вторых, создает базу для формализованной проверки не только данногоизделия, но и подобных ему изделий в будущем.

Структура тестов показана на рис. 1. Системы тестов Н/W и S/W представлены на схеме дляпростоты двухуровневыми. В действительности их структура должна отражать иерархию реальныхсистем и может содержать большее количество уровней. В частности, в систему тестов Н/Wвключены лишь тесты блоков (нижний уровень) как компоненты общего производственного тестакоммуникационной системы (верхний уровень). Не рассматриваются тесты элементной базы ипечатных плат. Конечно, в основном они используются заводом-изготовителем, но и в процессесертификационных испытаний возможно выборочное тестирование отдельных элементов и печатныхплат изделия.

В систему тестов S/W включены тесты модулей (нижний уровень) и комплексный тест системы(верхний уровень), с помощью которого может проверяться функционирование различныхсовокупностей модулей. Фактически комплексные тесты также могут образовывать иерархию,поднимаясь по которой можно оценивать качество интеграции вплоть до уровня программногообеспечения (ПО) в целом.

Производственный и комплексный тесты являются основой для формированияквалификационного теста всей программно-аппаратной системы, который используется напоследующих этапах сертификации.

Разработка программ и методик проведения заводских и линейных испытаний. Особоевнимание уделяется при этом использованию математико-статистического аппарата теорииинтервального оценивания, позволяющего судить о возможных диапазонах изменения определяемыххарактеристик качества сертифицируемого изделия и степени доверия к получаемым результатам.

Проведение заводских и линейных испытаний. В соответствии с утвержденной Минсвязипрограммой и методикой сертификационных испытаний на первом этапе проводятся заводскиеиспытания, на втором – линейные. На наш взгляд, такой подход не всегда является верным, зачастуюна заводских испытаниях невозможно выявить все неисправности, в особенности если речь идет обадаптированном оборудовании. В таких случаях целесообразно проводить промежуточные стендовыеиспытания на базе испытательного центра с помощью средств измерений, которыми онукомплектован. Тестирование протоколов и интерфейсов на этом этапе является приоритетной инаиболее трудоемкой задачей.

Заводские испытания (ЗИ) нацелены, прежде всего, на обнаружение ошибок в аппаратном ипрограммном обеспечении при реализации купленного инжиниринга. На сегодняшний деньаппаратное обеспечение коммутационных систем порождает лишь незначительную часть всехвозникающих проблем. По-настоящему же сложной областью тестовых испытаний, в которойдействительно назрела необходимость создания и использования компьютерных методов тестовойдиагностики, является тестирование всей системы в целом - предмет линейных испытаний (ЛИ). Этаобласть, в основном, состоит из тестов программного обеспечения (ПО).

Программное обеспечение современных коммутационных систем относится к классусверхсложных систем как по метрическим, так и по структурным характеристикам. Укажем вкачестве примера, что среднее ПО содержит более 13 миллионов команд, работает более, чем с 1200базами данных, и использует около 750 различных входных параметров для определения всеххарактеристик станции. В среднем, объем ПО увеличивается на 10% от версии к версии. Этатенденция, на наш взгляд, сохранится и в будущем. Тестирование такого сверхсложного объектатребует создания адекватного по сложности верификационного аппарата.

Анализ результатов испытаний. Если испытания прошли успешно, то составляется заключениео возможности выдачи сертификата соответствия, на основании которого орган по сертификации(Управление сертификации)Минсвязи РФ принимает соответствующее решение.

При подготовке и оформлении сертификата важную роль играет уникальное средство – базаданных по сертифицированному оборудованию СОТСБИ (Сертифицированное ОборудованиеТелефонной Связи База Информационная). Уникальностью базы является наличие текстовсертификатов на все телекоммуникационное оборудование, прошедшее сертификацию в МинсвязиРоссии. Благодаря Управлению сертификации, а также ССКТБ-ТОМАСС, выпускающемусертификаты и ведущему их реестр, база данных ведется уже в течение пяти лет с постояннымобновлением сертификатов.

Сертифицируемая система может и не выдержать испытаний. В этом случае необходимопроанализировать причины неуспешности испытаний, внести соответствующие коррекции в H/Wи/или S/W и вернуться к одному из предыдущих этапов процедуры сертификации. В зависимости отхарактера и глубины коррекций возвращение может состояться к линейным или заводскимиспытаниям. Требования ОТТ при этом остаются неизменными.

После приемки АТС начинается ее коммерческая эксплуатация. По ее результатаминициируются процедура инспекционного контроля (ИК) и/или повторные сертификационныеиспытания. Процедура ИК требует от центров и лабораторий сертификации выполнения комплексанаучно-методических, технических и организационных мероприятий (см. рис. 2).

Основа ИК - ныне существующие ОТТ и программы и методики (ПМ) проведениясертификационных испытаний, но выполняемых в разных объемах (до 30 % от основных), на разныхэтапах жизненного цикла изделий и с помощью различных средств в соответствии с "Правиламипроведения ИК", утвержденными 05.03.97. Повторные испытания могут проводитьсянепосредственно на сетях (в процессе эксплуатации изделий) или на заводах-поставщиках (впроцессе создания изделий) или через системы качества (СК) предприятий-изготовителей. Всоответствии с этим одной из основных научно-методических проблем является разделениемножества параметров, характеризующих изделие, на подмножества, подлежащие контролю на сетях,заводах или через СК. Естественно, эти подмножества могут пересекаться, но результатыконтрольных проверок диапазонов изменения параметров, входящих в несколько подмножеств,будут, по-видимому, обрабатываться по-разному - в зависимости от места и способа проведения ИК.

Точно так же, основой повторной сертификации являются существующие ОТТ и ПМ. Однако, вотличие от полного регламента сертификационных испытаний, показанного на рисунке 1, объем ПМповторной сертификации сокращается. Важной научно-методической задачей является установлениеконкретного объема и содержания повторных испытаний. Эти же соображения относятся и к ПМпроведения ИК.

Îáåñïå÷åíèå ÈÊ

. . .

È ñ ï û ò à ò å ë ü í û å

ö å í ò ð û

. . .

Ð å ã è î í à ë ü í à ÿ

ñ å ò ü

È í ñ ï å ê ö è î í í û é

ê î í ò ð î ë üÑ å ð ò è ô è ê à ö è ÿ

Ãîññâÿçüíàäçîð

Èíôîðìàöèÿ î ôîðñ-ìàæîðàõ

Äîãîâîðíûå îòíîøåíèÿ

Óïðàâëåíèå ñåðòèôèêàöèèÌèíñâÿçè ÐÔ

Ï î ë å ê î ì ì ó í è ê à ö è î í í û õ ñ è ñ ò å ì

Êîíòóðóïðàâ-ëåíèÿ

Îáìåíèíôîð-ìàöèåé

Òåõíè÷åñêîå Ìåòîäè÷åñêîå

(ïîâòîðíàÿ ñåðòèôèêàöèÿ)

Ïîðó÷åíèåíàÈÊ

Ðåç-òûÈÊ

Íà÷àëüíèê ÓÑÌèíñâÿçè ÐÔ

Рис. 2. Схема организации и информационного обмена при инспекционном контроле (ИК)

Математической основой методик обработки результатов испытаний является статистика.Выделение разработки соответствующих моделей в число научно-методических проблемопределяется спецификой задачи - малым (существенно уменьшенным по сравнению с проведениемпервоначальной сертификации) числом испытаний. Учет специфики требует коррекции известныхметодов.

К числу технических мероприятий можно отнести выбор, приобретение и адаптациюсуществующих или разработку новых технических средств (ТС) обеспечения ИК. Средства могутбыть различными в зависимости от места проведения ИК - на сети или заводе. Средства могутразличаться и по тому, являются ли они автономными, или разработаны так, чтобы использоватьмощный набор ТС Центра сертификации. Последняя идея является весьма заманчивой, но еереализация требует соответствующих проработок.

Наконец, в случае разработки новых ТС необходимо одновременно создавать программноеобеспечение их функционирования, включая в него, как это сделано в имитаторе абонентскойнагрузки "Авистен", методику обработки результатов испытаний.

На схеме рис. 1 основные блоки процесса сертификации - заводские и линейные испытания - нераскрыты. Именно детализация и конкретизация этих компонентов схемы, разработка методикпроверки каждой группы сертификационных параметров из числа приведенных в таблице 3порождает "Методику сертификационных испытаний", как один из важнейших организационно-методических документов сертификации. Таким образом, эта "Методика ..." состоит из нескольких(десятков) самостоятельных разделов, количество которых равно количеству группсертификационных параметров. Для ГАТС, как видно из таблицы 3, количество таких частных,самостоятельных методик равно 26. Блок-схема "Методики ..." по структуре повторяет содержаниетаблиц 1 и 3 и потому здесь не приводится.

Технической основой процесса сертификации является совокупность имитационных иизмерительных приборов, прошедших государственную или ведомственную поверку и имеющихнепросроченное клеймо этой поверки - комплекс технических средств (КТС) Центра сертификации.Схема "погружения" сертифицируемой АТС в КТС Центра сертификации ЛОНИИС показана нарисунке 3, более конкретные схемы для УПАТС и малой АТС - соответственно на рисунке 4 и 5. В

частности, конфигурация связей УПАТС с КТС (рис. 4) может быть охарактеризована следующимобразом. К проверяемой УПАТС от опорных АТС различных типов (АТСК, ДШ-АТС, ДХ-200,Квант) подключаются соединительные линии, трехпроводные аналоговые и цифровые (2048 Кбит/с).В качестве абонентских источников нагрузки используются телефонные аппараты с дисковыми икнопочными номеронабирателями, факсы, модемы, имитаторы абонентской нагрузки типовАВИСТЕН и ЭРАТ.

Èìèòàòîð-àíàëèçàòîðàáîíåíòñêîé

íàãðóçêè"Àâèñòåí"

Èìèòàòîð-àíàëèçàòîðèìïóëüñíîãî

÷åëíîêà

Îáîðóäîâàíèåïðîâåðêè

ìíîãî÷àñòîòíîéñèãíàëèçàöèèZTEK 75312

Àïïàðàòóðààâòîìàòè÷åñêîé

çîíîâîé òåëåôîííîéñâÿçè

ÀÇÒÑ-Ý

À

Ì

Ò

Ñ

ÀÒÑ

Àíàëèçàòîð ñïåêòðà20 Ãö - 40 ÌÃö

3858À(ÍÐ)

! !

ÈÊÌ-àíàëèçàòîðPRA-1

(W & G)öèôðîâûõ ÑË

2048 êá/ñ

Èìèòàòîð-àíàëèçàòîð

ÀÎÍÈìèòàòîð-àíàëèçàòîð îäíî÷àñòîòíîé ñèñ-

òåìû ñèãíàëèçàöèè

Èìèòàòîð-àíàëèçàòîð

íà ÷àñòîòå 2600 Ãö

àíàëîãîâîãî èíòåðôåéñàÅ&Ì ñ ïðîòîêîëàìè

Èìèòàòîð-àíàëèçàòîð

îáìåíà ñèãíàëèçàöèè"Íîðêà", "Èíäóêòèâ-

íûé êîä" è äð.

òðåõïðîâîäíûõàíàëîãîâûõ ÑË

Èìèòàòîð-àíàëèçàòîð

ïðîâåðêè ÀÎÍÏóëüò êîìïëåêñíîé Ãîðîäñêàÿ

Ã

Ò

ÑÈÊÌ-30-4

ÈÊÌ-15/30

Ñ

Ò

Ñ"Êåäð"

Ãîðîäñêàÿ èñåëüñêàÿ

Рисунок 3. Общая схема “погружения” сертифицируемой АТС в КТС Центра сертификации

Имитатор представляет собой программно-аппаратный комплекс, сопряженный сперсональным компьютером и предназначенный для создания потока контрольных вызовов заданнойинтенсивности. В "Авистене" реализован дружественный к пользователю интерфейс,обеспечивающий оперативный ввод исходных данных, параметров и режимов работы, а такжеавтоматическую обработку результатов работы с целью получения доверительных оценок границвероятности потери вызова.

Для адаптации и сертификации аппаратных средств и программного обеспечения АТСиспользуются симуляторы-анализаторы существующих на федеральной ВСС России системсигнализации; также используются монитор ИКМ-тракта PRA-1 (W&G) и селективный вольтметрELMI. С помощью АВИСТЕНА и других средств КТС проверяется стабильность функционированияи надежность АТС, а также параметры абонентской сигнализации.

!

!

ÈÊÌ 30/15

ÈÊÌ 30-Ñ

Êîíòðîëüíî-èçìåðèòåëüíàÿàïïàðàòóðà

Êðîññàáîíåíòñêèõ

ëèíèé

ÀáîíåíòISDN

2048 êáèò/ñ

ÏðèåìíèêÀÎÍ

S

S

ÈñïûòóåìàÿÀÒÑ

Êðîññ

ÑË 2048 êáèò/ñ

ÈÊÌ 30-4

Èìèòàòîðàáîíåíòñêîé

íàãðóçêè

Ïðîòîêîëòåñòåð

ISDN (DSS1)

(ARM-20AREAXE)

ÀÌÒÑ

ÓÑÑ

ÓÈÑ

ÓÂÑ(Ì)

"294"

"295"

ÀÒÑ ÀÌÝ

ÀÒÑ ÄØ

ÑË

ÑËÌ

ÑËÌ

ÓÀÒÑ(ISDN)

2048 êáèò/ñ2048 êáèò/ñ

2600 Ãö

PRA-1 Tektronix

ELMI ÏÊÏÀÎÍ

HP Àíàëèçàòîð ñïåêòðà

DSS1

Îáúåì èñïûòàíèé ñ ïîìîùüþ ÊÒÑ Öåíòðà ñåðòèôèêàöèè ËÎÍÈÈÑ

ÓÏÀÒÑ"Êâàíò"

ÓÏÀÒÑ"Ìåðèäèàí"

"101"

ÀÒÑÖ-90

ÇÑË

Îáúåì èñïûòàíèé ñ ïîìîùüþ ÃÒÑ Ñàíêò-Ïåòåðáóðãà

Ñèìóëÿòîðû-àíàëèçàòîðûñóùåñòâóþùèõ íà ÂÑÑñèñòåì ñèãíàëèçàöèè

Ìèíè-ÀÒÑAlcatel 4100

Рисунок 4 Конфигурация связей УПАТС с КТС Центра сертификации и ГТС СПб

Èìèòàòîðàáîíåíòñêîé

íàãðóçêè

ÈñïûòóåìàÿÀÒÑ

Ïðîòîêîë-òåñòåð

ÓÏÀÒÑ

ÓÏÀÒÑ

ISDN (DSS1)

ÈìèòàòîðÀÒÑ (ISDN)

Ëèíèè ê ÀÒÑ èÓÏÀÒÑ ñ ôóíê-öèÿìè ISDN

S

Êîíòðîëüíî-èçìåðèòåëüíàÿàïïàðàòóðà

ELMI

HP Àíàëèçàòîð ñïåêòðà

Àáîíåíòñêèåëèíèè ISDN

(ïðîòîêîë DSS1)

×àñòîòíûé

íàáîð íîìåðà

Äåêàäíûé

íàáîð íîìåðà

(ISDN)"Ìåðèäèàí"

S

S

Coral

ÓÏÀÒÑ"Êâàíò"

ÀÒÑÖ-90(ÀÒÑ-101)

ÀÒÑDX-210

ÀÒÑÊ(ÀÒÑ-296)

ÀÒÑ ÀÌÝ(ÀÒÑ-294)

ÓÑÑ

ÀÌÒÑ

ÃÒÑ Ñàíêò-Ïåòåðáóðãà

Òåñòåð-àíàëèçàòîð

ÊÒÑ Öåíòðàñåðòèôèêàöèè

Tektronix

ËÎÍÈÈÑ

Рисунок .5. Конфигурация связей малой АТС с КТС Центра сертификации

СЛ, СЛМ, ЗСЛ. ОКС№7 (MTP, ISUP-R)

Интерфейс A1 (G.703)AXE-10

АМТС9(Т6)

СЛМ. 2ВСК "Имп.челнок"

Интерфейс A1 (G.703)АТСК

УВСМ

СЛ. 2ВСК "Имп.челнок"

Интерфейс A1 (G.703)АТСК

УВС26

СЛ. 2ВСК Декадный код

Интерфейс A1 (G.703)АТСДШ

УВС26

СЛ. 2ВСК Декадный код

Интерфейс A1 (G.703)АТСДШ

РАТС268

СЛ. 2ВСК "Имп. челнок"

Интерфейс A1 (G.703)АТСК ACJ-K55

РАТС264

СЛ. 2ВСК "Имп. челнок"

Интерфейс A1 (G.703)

DX-200

УИС1-5,9

СЛ. 2ВСК "Имп. челнок"

Интерфейс A1 (G.703)

АТСК

УИВС26

СЛ. 2ВСК "Имп. челнок"+ АОН (безынт. пакет)

Интерфейс A1 (G.703)АТСК

УСС209

СЛ. 2ВСК "Имп. челнок"+ АОН (безынт. пакет)

Интерфейс A1 (G.703)AXE-10

ТУЭ7

СЛМ. 2ВСК Декадный код

Интерфейс A1 (G.703)

АТСДШ

УВСМ

АЛ дек набор

//Интерфейс СТф-2 (Q.552)

2B+D EDSS-1

Интерфейс V1 (I.430)

АЛ частот набор

//Интерфейс СТф-2 (Q.552)

АЛ дек набор//

ТА262 1501

ТА

ТА

Таксафон

Междгородныйтаксафон

Интерфейс СТф-2 (Q.552)

АЛ дек набор

//Интерфейс СТф-2 (Q.552)

262 1502

262 1503

Протокол-тестер ОКС №7(MTP, ISUP-R)

СЛ, СЛМ, ЗСЛ. ОКС№7(MTP, ISUP-R)

Интерфейс A1 (G.703)

(G.957, G.691)

STM-1, 155 мбит/сПротокол-тестер

FTB-300

СЛ, СЛМ. 30B+D EDSS-1

Интерфейс V3(G.703, G704, G.706, G962)

Definity

УПАТС

ADSL

ADSLмодем

"Omni"

(G.992.1 [6], ETSI ETR 328 [7])Протокол-тестер ADSL

"990 DSLCooper Pro"

ГАТС5ESS

(Версия ПО:Rel 13)

262 хххх

Код пунктасигнализации

00000010101111

Тестируемая емкость:

- 2000 аналоговых абонента;

- 32 абонентов ЦСИО;

Максимальнаяемкость:250 000 №№

- 10 таксофонов;

- 5 междугородныхтаксофонов

МПС

Рис. 6. Схема организации связи для проведения линейных сертификационных испытаний городскойопорно-транзитной АТС-262 5ESS с функциями ЦСИО, ОКС№7 и СОРМ

(версия ПО: Rel.13), производства ЗАО «Лусент-Текнолоджис»

Для проведения испытаний АТС, предназначенных для работы в сетях ISDN, осуществляетсяподключение по стандартному S-интерфейсу протокол-тестера ISDN, работающего в режимеимитации сетевого окончания АТС с функциями ISDN, или ISDN-абонентов с базовым (2B+D, 192кбит/с) или первичным (30B+D, 2048 кбит/с) доступом и цифровых линий аналогичной структуры отУПАТС с функциями ISDN. Осуществляются проверки параметров S-интерфейса и тестированиеиспользуемых протоколов сигнализации на соответствие стандартным протоколам ISDN (DSS1,QSIG, V5). При выполнении тестов взаимодействия между двумя УПАТС или между УПАТС иISDN-абонентом для анализа протокола сигнализации используется протокол-тестер ISDN в режиме

анализатора протоколов.На рис. 6 показана для примера схема организации связи для проведения линейных испытаний

одной из городских АТС. Аналогичные схемы составляются и реализуются при проведениииспытаний любой АТС.

6. Расчетные соотношения

Вид методик расчета и входящих в них основных расчетных соотношений существенно зависитот характера сертификационных параметров. В этом отношении анализируемые параметры можноразбить на несколько классов. Разбиение зависит от признака классификации. По виду заданияпараметры могут быть дискретными и непрерывными. Дискретным является, например, параметр,определяющий количество предоставляемых ДВО, или параметр, характеризующий фактпредоставления или непредоставления определенного вида ДВО. В первом случае параметр Κпринимает одно из значений целых чисел

Κ∈ (0, 1, 2, ..., L), (1)

где L - максимально возможное значение количества ДВО.Во втором

=.яетсяпредоставлуслуга,1

,яетсяпредоставлнеуслуга,0Κ (2)

Непрерывным является параметр, значения которого заполняют некоторый диапазон Κ∈ [Κ1,Κ2], причем возможным является любое значение из этого диапазона:

Κ∈ [Κ1, Κ2]. (3)

Примеров непрерывных параметров множество. В частности, это характеристики станционногочетырехполюсника, параметры электропитания, характеристики устойчивости функционированияАТС и т.п.

По виду задания параметры могут быть также классифицированы на количественные икачественные. Такое деление удобно для проведения грани между требованиями видов "обеспечитьтакое-то значение параметра" и "обеспечить максимально возможное значение параметра". Первыйслучай относится к количественному, а второй - к качественному заданию. В прямом видекачественное задание параметров в ОТТ и - соответственно - в ПМ практически не встречается, вотличие от рекомендаций ITU-T, где весьма часто можно встретить формулировку типа "...тесты вгруппе тестов протокола управления ... предназначены для верификации (настолько полной,насколько это возможно )..." Однако косвенно требования определить максимально или минимальновозможное значение параметра содержатся во многих разделах ОТТ и ПМ. Например, указанные вразделе 14 ("Требования к качеству обслуживания и надежности") нормы потерь фиксируютмаксимально допустимые значения р0 доли потерянных в ЧНН вызовов. Но это означает, что схемаиспытаний должна быть построена таким образом, чтобы определить максимальное значение рmax исравнить его с величиной р0.

Еслирmax ≤ р0 , (4)

то требование по норме потерь выполняется, Ясно, что нахождение величины рmax представляетсобой существенно более сложную задачу, чем определение единичного значения какого-нибудьпараметра.

Наконец, важнейшей является классификация параметров на детерминированные и случайные.Строго говоря, подавляющее большинство параметров имеет вероятностную природу, т.е. относитсяв данной классификации к классу случайных. Однако, некоторые из случайных параметровхарактеризуются весьма малой дисперсией и могут потому считаться детерминированными.

Расчетные соотношения для указанных классов параметров значительно разнятся. Длядетерминированных параметров достаточно проверки выполнения условия (3). Если оновыполняется, то можно считать, что по рассматриваемому параметру АТС успешно прошласертификационные испытания. Если же параметр относится к классу случайных, методика обработкирезультатов испытаний существенно усложняется. Учитывая большое методическое значениеобсуждаемой проблемы, рассмотрим ее более подробно на примере определения качестваобслуживания вызовов.

До настоящего времени единственной официально признанной и утвержденной руководящимиинстанциями является методика, содержащаяся в документе "Типовая программа и типовыеметодики сертификационных испытаний городских АТС" (далее - "ТПМ ГАТС") и в ряде других,подобных ему изданий. Вопросы оценки качества испытуемой станции затрагиваются в ТПМ ГАТС вдвух статьях. В п. 2.1.1.10 указывается, что "Проверка считается успешной, если потери по каждомувиду связи не превышают 0,001...". Пункт сопровождается примечанием 1, согласно которому"Допускается незначительное повышение значения потерь по отдельным видам связи, но суммарныепотери по всем видам связи не должны быть более 0,001". В п. 2.14.3.11 содержание методикиуточняется и конкретизируется. Указывается, что "Результаты проверки считаются положительными,если в течение непрерывного трехсуточного периода произведено не менее 106 контрольных вызовов(на 10000 номеров станции) с коэффициентом ошибок не более 0,1% при соединениях в пределаходной системы (управляемых одним и тем же УК) и не более 0,2% при соединениях, проходящихчерез две независимые системы (управляемые разными УК)".

Очевидны следующие достоинства сформулированной методики:• простота обработки результатов, ненужность громоздкого математического аппарата. По

существу, вся обработка сводится к проверке выполнения условий

3,2,1,j0,002),(или0,001/Nn jj =≤ (5)

гдеj - номер типа соединения (местное, внешнее, транзит),nj и Nj - соответственно количество потерь и общее количество вызовов j -го типа.Если одно или два из условий (5) не выполняются, то, как это предусмотрено примечанием 1 к

п. 2.1.1.10, должно быть проверено выполнение условия

0,002).(или0,001N/n3

1jj

3

1jj ≤∑∑

==

(6)

• универсальность, возможность использования методики для сертификации АТС любогоназначения. В известном смысле это является следствием простоты методики. По существу, (5) и (6)являются ее основными расчетными соотношениями.

В то же время не менее очевидны и недостатки методики. Основные из них следующие:• фиксированный и довольно значительный объем испытаний, не зависящий от качества

испытуемой станции, - испытания должны проводиться непрерывно в течение 72 часов и за это времядолжно быть произведено не менее 106 контрольных вызовов на каждые 104 номеров станции.Главным казусом здесь, конечно, является отсутствие какой бы то ни было обратной связи междупроцессом и объектом испытаний;

• предполагается "чистая" функциональная связь между наблюденной частотой появленияпотерь вызовов n/N и качеством обслуживания вызовов сертифицируемой станцией, т.е. частота n/Nотождествляется с вероятностью потери вызовов, являющейся важнейшей характеристикой качестваАТС. Это равносильно отбрасыванию влияющих на функционирование АТС случайных факторов,роль которых нельзя адекватно учесть вне статистического подхода и без соответствующеготеоретико-вероятностного аппарата. Игнорирование случайных факторов теоретически означаетотрицание случайной природы потока отказов, а практически может приводить к невернымрекомендациям;

• использование незначительной, можно сказать минимальной части богатой информации,содержащейся в результатах испытаний АТС. Это естественным образом связано с бедностьюприменяемого для обработки результатов математического аппарата и не позволяет судить ни овозможных границах изменения определяемых характеристик качества АТС, ни о степени доверия кполучаемым результатам.

Данные, иллюстрирующие высказанные соображения, приведены в табл. 4 и показаны на рис. 7и 8. Целью расчетов, выполненных по строгим теоретико-вероятностным соотношениям, былопоказать, что оценка искомого значения вероятности потери вызова р (точечное оценивание поформулам (5) и (6)) и определение меры точности этой оценки (интервальное оценивание) являютсядвумя аспектами одной и той же задачи, органически связанными в рамках статистического подхода.

Таблица 4Значения оценок вероятности потери вызова и длины доверительного интервала

в зависимости от достоверности α и длины серии испытаний N

Длина серии Пара- Значение достоверности αиспытаний, N метр 0,800 0,850 0,900 0,950 0,975 0,990 0,995 0,999

106Рв⋅103

рн⋅103

∆р⋅106

1,0270,974

53

1,0330,968

65

1,0410,960

81

1,0540,949105

1,0640,940124

1,0750,928147

1,0830,920163

1,1000,905195

5⋅105рв⋅103

рн⋅103

∆р⋅106

1,0380,963

75

1,0470,954

93

1,0590,944115

1,0760,929147

1,0920,916176

1,1100,901209

1,1220,891231

1,1480,871277

105рв⋅103

рн⋅103

∆р⋅106

1,0880,919169

1,1090,902207

1,1370,880257

1,1790,848331

1,2160,822394

1,2610,793468

1,2930,773520

1,3600,735625

5⋅104рв⋅103

рн⋅103

∆р⋅106

1,1260,888238

1,1580,864294

1,1980,834364

1,2610,793468

1,3180,759559

1,3880,721667

1,4370,696741

1,5430,648895

Примечания:1. При расчетах рВ и рН принято значение количества потерь вызовов n = 0,001 N.2. Значения рВ и рН - соответственно верхняя и нижняя оценки вероятности потери вызова р, ∆р

= рВ - рН - длина доверительного интервала, содержащего с вероятностью 2α-1 значение р, α -достоверность односторонней оценки вероятности потери вызова.

Так же, как и в методике ТПМ ГАТС, для всех вариантов расчетов было принято, что числопотерь вызовов равно n=0,001N, т.е. условие (5) везде выполняется - как для сверхбольшой (N = 106),так и для средних размеров (N=5⋅104) серии испытаний. С точки зрения методики ТПМ ГАТС этоозначает, что испытуемая станция успешно прошла испытания. В то же время, как видно из рис. 7,для серии любой длины существует интервал значенийI = [pн, pв], за пределы которого с определенной вероятностью не выходит искомое значение р,причем интервал I содержит как меньшие, так и, что более существенно, большие, чем 0,001,значения. Интервал I, как известно, называется доверительным интервалом, его границы - нижняя(рн) и верхняя (рв) оценки вероятности потери вызова р - доверительными пределами, значениевероятности

{ } { }HB ppPαилиppPα >=<= (7)

- достоверностью односторонней оценки р , а вероятность

[ ]{ }2 1α − = ∈ =P p I p pH B, (8)

- достоверностью двусторонней (интервальной) оценки р.

pн

1,5

1

0,5

0,800 0,850 0,900 0,9750,950 1

α0,990

- верхняя оценка вероятности потери вызова Ð

- нижняя оценка вероятности потери вызова p

N = 5х10 4

N = 10 5

N = 5х10 5

P { p < p < p }н2α -1= в

n = 0,001 Nn - число потерь вызовов

N = 5х10 4

N = 10 6

оценка вероятности потери вызоваN - длина серии вызовов

Рв

N = 10 6

N = 10 5

- достоверностьодносторонней

оценки вероятностипотери вызова

Односто-ронняяоценка

α

Двусто-ронняяоценка2α −1

0,800 0,6000,850 0,7000,900 0,8000,950 0,9000,975 0,9500,990 0,9800,995 0,9900,999 0,998

p 3x10 -

α = P{ p < pв }

= P { p > p

илиα }

Н

Рис. 7. Зависимости оценок вероятности потери вызова от достоверности α и длины серии N

0,995

0,990

0,975

0,990

0,980

α 2 -1α

0,950 0,900

0,900

0,950

0,850

0,800

0,800

0,700

0,600

- âåðõíÿÿîöåíêà âåðîÿòíîñòè ïîòåðè âûçîâà

α - äîñòîâåðíîñòü îäíîñòîðîííåé îöåíêèâåðîÿòíîñòè ïîòåðè âûçîâà

700

600

500

400

300

200

100

ln 5 10. 4 105 5 10. 5 106

- Êîëè÷åñòâî èñïûòàíèé

N

N

í6

õ 10 - äëèíà äîâåðèòåëüíîãî èíòåðâàëàPâ -P )(

Pâ

- íèæíÿÿPí

Рис. 8. Зависимость длины доверительного интервала от объема выборки Nи уровня доверия (2α-1)

Достоверность оценок уместно рассматривать как уровень доверия к результатам, а величину,дополняющую достоверность до единицы, - как степень риска субъекта оценок. Расчеты, как видноиз рис. 8, подтверждают два интуитивно очевидных факта:

- за повышение уровня доверия (уменьшение степени риска) приходится расплачиватьсяувеличением длины доверительного интервала (рв-рн);

- при фиксированном уровне доверия длина доверительного интервала убывает с ростомобъема выборки N. Однако, при любом значении уровня доверия α>0,5 доверительный интервалсуществует. Конечно, длина его невелика даже при весьма малых вероятностях риска для лица,принимающего решение по результатам сертификационных испытаний, но наличие такого интервалаи зависимость его длины от принятого значения вероятности риска являются принципиальными. Вметодике ТПМ ГАТС, использующей только точечное оценивание, этот факт игнорируется, интервалI не формируется, вследствие чего даже миллион испытаний не гарантирует выявления истинного

качества станции, поскольку проверяется только выполнение условий (5).В последние годы разрабатывается новая методика, основанная на рассмотрении параметра

качества р как случайного параметра. Принципиальными в концепции предлагаемой методикиявляются два момента: использование достаточно строгого математико-статистического подхода длямодели оценивания вероятности потери вызова р и введение этапности процесса оценивания (см. рис.9). Основой методики является интервальное оценивание величины р. Это означает, что послекаждого этапа, подэтапа, серии или даже единичного испытания в результате статистическогоанализа определяется доверительный интервал I, содержащий с определенной (заданной)вероятностью искомое значение р :

[ ]{ }P I p p p PH B= ⊃ ≥, .ã (9)

Здесь: Pг - заданное значение гарантийной вероятности, с которой выполняется условие I⊃ р,т.е. заданная достоверность интервальной оценки р.

В процессе оценивания возникают две различные задачи.Первая - оценка параметра р по выборке определенного объема N1. Задача решается на первом

этапе. Этап завершается при выполнении одного из альтернативных условий:- по результатам текущего оценивания значение верхнего доверительного предела р В стало

меньше максимально допустимой величины вероятности потери вызова р0, т.е.

рB < р0 (10)

Значение р0 задается операторами и обычно принимается равным 0,001 (или 0,002), как и вметодике ТПМ ГАТС;

- условие (10) в процессе испытаний не выполнилось ни разу, но количество испытаний N1

достигло некоторого максимального значения Nmax, которое либо задается из априорныхсоображений, либо прогнозируется на основе специальных математических моделей.

Таким образом, на первом этапе основными являются модели двух классов:- модели оценки доверительных пределов р H и р B по текущим значениям количества

испытаний N и количества состоявшихся при этом потерь вызовов n ;- модели прогноза количества испытаний Nmax, по достижении которого целесообразно

испытания на первом этапе прекратить.Каждое испытание представляет собой статистический эксперимент, в котором реализуется

простая схема Бернулли, поскольку возможны только два исхода: с вероятностью р вызов теряется, свероятностью q = 1 - p - нет. Естественно при этом, что случайная переменная Х, представляющаясобой полное число потерь вызовов в N испытаниях, подчиняется биномиальному распределению

( ) ( )P X n C p p n NNn n N n

= = − =−

1 0 1 2, , , ,..., . (11)

Этап 1. Интервальное оценивание вероятности потери вызова P:р∈

Подэтап 1.2Подэтап 1.1

m := 0

Проведение сериииз N испытанийo

m:=m+1

Да

Нет

Оценка pВ(no) и pн(no)

р рo<

Прогноз количества цикловиспытаний К и контрольных

k

k := k + 1

k = K

рВ(nk )< p0

Проведение серии изNk -Nk-1 испытаний

Оценка

Этап 2.Уточнение оценки р: сужение интервала I дозаданных r-пределов

Прогноз числа потерь вызовов n, необходимых дляоценки р с точностью r

Оценка p = (A-1)/(N-1) и r =r(A)

Да

Нет

Да

Да

Нет

Нет

Проведение испытания; N:= N + 1

A:=A+1

Вызов потерян

A=n

N = N

p, r, N, N = mN + N + N∑ o k

ДаНет

Да

Нет

Нет

r ,b1

m, p , p , Nв н k

m,pВ ,pН ,k,{Nk }

P0 , b0 , N0

Да

II

n0=0

pв(nk ) и pн(nk )

точек N , k = 1, KПрисвоения k:=0, No := 0

[Pн , bв ]=I

Прогноз необходимого количества испытаний N (n).Присвоения А:= 0 и N:= 0

Рис. 9. Блок-схема методики оценки качества при проведениисертификационных испытаний АТС

Построение доверительных интервалов для параметра р дискретного распределения (11)связано с определенными трудностями. Сравнительно более простой является реализация этойпроцедуры для параметра пуассоновского распределения. Еще проще она реализуется дляпараметров нормального распределения. В то же время известно, что в определенных условиях ипуассоновское, и нормальное распределения служат эффективной аппроксимацией биномиальногораспределения. Поэтому важным в исследовании моделей первого этапа является анализ условийприменимости обеих аппроксимаций и построение для них соответствующих алгоритмов вычислениядоверительных пределов.

Расчетные соотношения для определения доверительных пределов параметра р (верхнего - р В инижнего - р Н) при использовании аппроксимации нормальным распределением выглядят так:

p n b b n n N b b NB = + + − +

+0 5 1 0 25 12 2 2, ( / ) , / ( / ) , (12)

p n b b n n N b b NH = + − − +

+0 5 1 0 25 12 2 2, ( / ) , / ( / ) , (13)

где

b = −Φ 1( ) ,α (14)

Ф (х ) - стандартная нормальная функция распределения,

Φ( ) / ./x e dtt

x

= −

−∝∫

2 2 2π (15)

Вторая задача возникает в связи с необходимостью уточнения оценок, полученных на первомэтапе. Задача считается решенной, если относительное уклонение верхнего и/или нижнегодоверительного предела от выбранной статистики для оценки р (как правило, это несмещеннаяоценка с минимальной дисперсией) не превышает некоторого заданного значения r. Величина r иуровень доверия α однозначно определяют характеристики процесса испытаний на втором этапе.Прежде всего, по значениям этих параметров может быть определено (спрогнозировано) количествопотерь вызовов n, необходимое для оценки р с точностью r. В свою очередь по величине n можетбыть определено число испытаний, которое с той или иной вероятностью гарантирует получениезаданного числа потерь вызовов n. Поскольку в каждом из испытаний по - прежнему реализуетсяпростая схема Бернулли, в целом весь статистический эксперимент описывается отрицательнымбиномиальным распределением. Действительно, как известно, случайная величина Х имеетотрицательное биномиальное распределение с параметрами (n , p ), если

( ) ( ) ( )P P X C p pnnη η ηη

η η= = = − =+ −1 1 0 1 2, , , , ... . (16)

Типичное толкование состоит в том, что Р (η) есть вероятность появления события ("успеха") вn -й раз точно после n + η испытаний по схеме Бернулли при вероятности успеха в единичномиспытании, равной р. Соответственно, функция распределения

( ) ( )F p C pnn ii

i

iηη

= −+ −=∑ 1

0

1 . (17)

Есть вероятность того, что n -й успех наступит, самое большее, после n + η испытаний.Интересующее нас количество испытаний N г, гарантирующее с вероятностью P г появление n

потерь вызовов, определяется из следующих выражений:

N г = n + η г , (18)

( ) ( )F p C p Pnn ii

i

iηη

ã ã

ã

= − ≥+ −=∑ 1

0

1 . (19)

Таким образом, основными на втором этапе являются модели трех классов:- модели прогноза числа потерь вызовов n, необходимых для оценки р с точностью r ;- модели прогноза количества испытаний, необходимых для появления n потерь вызовов;- модели результирующей оценки вероятности р и точности r.Необходимость выделения моделей третьего класса диктуется, во-первых, случайной природой

потока отказов, вследствие чего окончание второго этапа может наступить при значениях n < η г , аво-вторых, отличием выражений для несмещенных оценок с минимальной дисперсией для обычногобиномиального и отрицательного биномиального распределений.

Остальные элементы блок-схемы методики имеют явно выраженный служебный характер и вкомментариях не нуждаются. Отметим лишь следующие обстоятельства. В первом этапе выделенподэтап 1.1, который длится до тех пор, пока не появится хотя бы одна потеря вызова (n 0 > 0). Этосвязано с принятой структурой прогнозной модели первого этапа, которая оказываетсянеработоспособной при n 0 = 0.

Второе обстоятельство - органическое включение в процесс функционирования методики

оператора, который управляет процессом, принимает решения на продолжение или прекращениеиспытаний и вводит необходимые исходные данные. Можно считать такой подход характерным длялюбых методик вероятностно-статистического оценивания, поскольку в них важное место занимаютсубъективные решения оператора.

Третье обстоятельство - введение в процесс испытаний второго этапа, которого всуществующей методике вообще не было. Это принципиальная особенность новой методики.

Наконец, четвертое обстоятельство - значительная степень общности предлагаемой методики,благодаря чему ее с минимальными изменениями можно использовать для оценки и другихсертификационных параметров, имеющих вероятностную природу.

7. Проблемы

В качестве проблем необходимо отметить следующее. Многообразие набора КТС обеспечиваетпотенциальную полноту сертификационных испытаний. В то же время само по себе наличие всоставе КТС нужного оборудования является только необходимым, но не достаточным условиемполноты сертификации. Достаточность связана с тем, насколько система тестовых проверок"покрывает" поле возможных ситуаций, в которых будет функционировать станция. Положение здесьаналогично проверке программного обеспечения (ПО), когда оценивается доля просмотренных впроцессе верификации путей реализации вычислительного процесса. Аналогия здесь глубже, чемможет показаться на первый взгляд. Другими словами, при оценке полноты сертификации могутбыть использованы методические подходы, развитые в теории надежности ПО.

Создание надежно функционирующих и удобных в реализации и использовании протокол-тестеров, предназначенных для имитации в процессе сертификации всевозможных системсигнализации, имеющих место на ВСС России, также является важной научно-техническойпроблемой. Содержательно проблема сводится к построению строго формализованных иисчерпывающих спецификаций протоколов сигнализации и синтезу минимально необходимойсовокупности процедур тестера, позволяющих надежно (полно) верифицировать эти спецификации.Необходимы математическая постановка, метод и алгоритмы решения задачи, программно-аппаратные средства реализации алгоритмов.

Новые проблемы возникают в связи с новой концепцией тестовых испытаний. Существо еесостоит, прежде всего, в выходе на граничные значения параметров системы, например, предельнодопустимые (возможные) значения чувствительности ко входному уровню сигнала или девиациичастоты или величин таймаутов и т.п. Поведение системы на границе допустимого множествазначений параметров представляет значительный интерес, поскольку означает проверку еежизнеспособности в критической области, за пределами которой ее функционирование вообще непредусмотрено. Хотя сама по себе эта идея не нова и речь идет лишь о соотношении междуколичествами “нормальных” и “граничных” тестов, значительный процент или даже преобладание“граничных” тестов предъявляет более жесткие требования к качеству H/W и S/W и - естественно -способствует выявлению большего количества ошибок, неисправностей и т.п.

Настоящая новизна концепции состоит в предложении использовать “внеграничные” тесты,когда значения параметров выбираются вне допустимых диапазонов их изменения. Это позволяетоценить реакции системы на “ненормальные” (но практически, конечно, возможные) условияэксплуатации, а также возможность системы различать допустимые и недопустимые ситуации. В тоже время ясно, что такой подход принципиально усложняет задачу, поскольку внегиперпараллелепипеда, содержащего возможные значения параметров, находится безбрежное моревариантов с “невозможными” их значениями. Неясно, ни как выбирать точки в этом “невозможном”множестве, ни как строить маршруты процесса сертификации. Очевидно лишь, что резко возрастаетожидаемый объем, а следовательно, и время проведения процедуры сертификации. Это настоятельнотребует разработки новых средств для проведения тестовых испытаний. По-видимому, должнысоздаваться программные средства генерации граничных и внеграничных тестов, автоматической

регистрации и обработки результатов испытаний. Это будут управляемые компьютером устройствапроведения испытаний.

Важной проблемой является также разработка эффективных методик оценки в процессесертификационных испытаний параметров р, имеющих вероятностную природу. Существующиеметодики, как уже отмечалось в п. 6, имеют определенные недостатки:

- для оценки результатов испытаний привлекается неадекватный математический аппарат:используется точечное оценивание вероятности р без определения меры точности этойоценки;

- гарантия в ходе испытаний не оценивается и степень доверия к полученным результатамостается неизвестной.

Разработанная в последнее время методика выгодно отличается от существующей:- объем испытаний непосредственно коррелирует с характеристиками сертифицируемойстанции, определяется и корректируется в процессе испытаний;

- объем испытаний снижается в среднем не менее, чем в 7 раз;- гарантия оценивается на всех этапах испытаний.Существенными являются и организационные проблемы, из-за которых процесс сертификации

сейчас иногда затягивается до 6 месяцев. Для сравнения укажем, что в Европейском центресертификации (Дания) даже для сложных систем процедура занимает 78 часов. Пока материальные иорганизационные трудности не позволяют нам получать такие результаты. Тем не менее системасертификации создана, отлажена, устойчиво функционирует и обеспечивает, как показывает опыт,высокую надежность сертификатов соответствия.