Повышение устойчивости интегрированной мультисервисной телекоммуникационной сети связи специального назначения

Сложная криминогенная обстановка в Российской Федерации обуславливает повышенные требования к сетям связи специального назначения, функционирующие в интересах органов государственной власти, органов обороны страны, безопасности государства и обеспечения правопорядка. В этом контексте особая роль отводится совершенствованию системы связи Министерства Внутренних Дел (МВД) России — главному техническому средству управления силами и средствами полиции. В соответствии с Федеральным законом «О связи» система связи МВД России имеет статус специального назначения, в которой сети связи создаются в целях борьбы с преступностью и обеспечения правопорядка [1].

Не так давно по поручению Президента Российской Федерации для повышения уровня информационно–аналитического обеспечения деятельности МВД России была создана на базе единой информационно–телекоммуникационной системы ОВД Российской Федерации единая система информационно–аналитического обеспечения деятельности МВД России (ИСОД МВД России).

Телекоммуникационной базой ИСОД МВД России являются региональные интегрированные мультисервисные телекоммуникационные системы (ИМТС), соединяющиеся друг с другом по собственным или арендованным каналам связи на базе метода коммутации пакетов (КП).

Региональная ИМТС России на примере Орловской области (рис. 1) построена и функционирует на базе разнородных линий связи, в которых реализованы различные сетевые протоколы. Перспективы развития ИМТС связаны с расширением полосы пропускания используемых каналов связи, повышением надежности сети, материально-технической модернизацией и внедрением перспективных технологий [2].

Рис. 1.Схема ИМТС России по Орловской области

Военно-политическая обстановка в мире постоянно обостряется. Рост угроз безопасности обусловлен незаконным распространением высокоточного оружия, оружия массового поражения, деятельностью экстремистских группировок, распространяющих свое влияние по всему миру [3].

В связи с угрозой возникновения террористических актов, а также локальных вооруженных конфликтов, актуальной становится задача повышения устойчивости ИМТС регионального уровня. Устойчивость наряду с другими свойствами сети связи является определяющим, так как если сеть неустойчива, то все остальные ее свойства теряют свою важность. Устойчивость сети основана на анализе вероятностных процессов, происходящих с объектом, так как отказ сети связи или ее элемента является случайным событием. Однако некоторые процессы можно обобщить и применить к целому классу (интенсивность отказов практически одинакова для всех сетей связи, в которых транспортным ядром являются каналы синхронной цифровой иерархии SDH . Это допущение упрощает инженерный расчет показателей устойчивости [4].

Показатели надежности и живучести системы (сети) связи являются аргументами функции ее устойчивости. Учитывая, что поражающие факторы приводят к относительно кратковременным нарушениям работы системы (сети) связи, оценивание ее живучести целесообразно проводить, используя коэффициент готовности, среднее время восстановления системы и наработку на отказ.

,(1)

где — коэффициент готовности; — вероятность сохранения работоспособности канала связи при воздействии дестабилизирующих факторов.

Пользуясь табличными значениями и рассчитанными на основе теории графов метода значениями , получают . Для рассматриваемого примера он оказался равным 0,771, что не соответствует норме для определенной категории абонентов СССН. Увеличение живучести сети возможно за счет создания обходных путей, которые соединят районы Орловской области прямыми связями и предотвратят пропадание связи с одним из районов в случае выхода из строя основной соединительной линии (рис. 2).

Рис. 2.Схема ИМТС России по Орловской области

Для обходных путей целесообразно использовать технологию Ethernet (вероятность надежности линии p=0,997). Рассчитав вероятность связности циклов, образуемых вследствие применения обходных путей между районами, а затем надежность сети в целом, коэффициент оперативной готовности с учетом ущерба, причиняемого элементам сети воздействием внешних дестабилизирующих факторов или террористическими актами, принял значение 0,81. Что в свою очередь говорит о теоретической достижимости нормированных значений показателей живучести ИМТС УМВД России по Орловской области.

Любая модернизация сети связи должна производиться в условиях неухудшения основных показателей качества функционирования сети. Для того, чтобы проверить результат предложенной модернизации по повышению устойчивости ИМТС, был использован пакет прикладных программ RiverBed .

На рисунке 3 представлена модель фрагмента существующей ИМТС России по Орловской области.

Рис. 3.Модель фрагмента ИМТС России по Орловской области

Модель модернизированной ИМТС с учетом масштаба отображения представлена на рисунке 4.

Анализируя значения показателей качества функционирования сети (потери пакетов, временная задержка, джиттер задержки), полученные с помощью разработанной имитационной модели, можно сделать вывод, что предлагаемая модернизация ИМТС не ухудшит показатели качества функционирования сети, а предложенный подход позволит повысить коэффициент оперативной готовности.

Литература:

1. Федеральный закон от 07.07.2003 № 126-ФЗ «О связи».
2. Тарасов О. А., Дементьев А. А., Ильин А. В. Развитие возможностей интегрированной мультисервисной телекоммуникационной сети УМВД России по Орловской области // Информационные технологии, связь и защита информации МВД России — 2016. М., 2016. Ч. 1. С. 95–97.
3. http://vpoanalytics.com.
4. Батенков К. А. Устойчивость сетей связи. Орёл: Академия ФСО России, 2016. 278 с.