Поиск по сайту:
Главная страница » Каталог статей » Статьи о средствах измерений » Борисочкин В.В., Супрунюк В.В., "Технические системы и устройства электросвязи с измерительными функциями. Поверка и испытания в целях утверждения типа"

Технические системы и устройства электросвязи с измерительными функциями. Поверка и испытания в целях утверждения типа




В. В. Борисочкин, к.т.н., с.н.с, и.о. начальника лаборатории метрологического обеспечения информационных и телекоммуникационных технологий ФГУП «ВНИИФТРИ»;
В. В. Супрунюк, д.т.н., начальник метрологической службы ООО «Координационно-информационное агентство»

Для измерения и учета объема оказанных услуг в электросвязи используются разнообразные технические системы и устройства с измерительными функциями (ТСУИФ). К таким техническим системам и устройствам с измерительными функциями ТСУИФ относятся автоматические телефонные станции (АТС), коммутаторы, маршрутизаторы и интеллектуальные платформы, таксофоны и радиотаксофоны, другие технические системы и устройства с измерительными функциями ТСУИФ, имеющие функции измерения и учета трафика. Под трафиком понимается, как правило, суммарная длительность установленного соединения абонента сети связи или суммарное количество информации, переданной/принятой по сетям и каналам электросвязи за определённый период времени.

В соответствии с Федеральным законом от 26.06.2008 № 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений» (ст. 1, п. 2 и п. 9) технические системы и устройства с измерительными функциями ТСУИФ относятся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, а в соответствии со ст. 10 обязательные требования к техническим системам и устройствам с измерительными функциями, а также формы оценки их соответствия указанным требованиям устанавливаются законодательством Российской Федерации о техническом регулировании. Но до настоящего времени не приняты технические регламенты, определяющие обязательные метрологические требования к ТСУИФ.

Традиционно сложилось так, что такие технические системы и устройства с измерительными функциями ТСУИФ, как системы повременного учета телефонных соединений (СПУС), системы измерений длительности соединений (СИДС), системы измерений количества информации (СИКИ) или системы измерений передачи данных (СИПД), а также тарификаторы таксофонов и радиотаксофонов рассматривались как самостоятельные средства измерений. Поэтому к ним до настоящего времени применяются правила и рекомендации ПР 50.2.104-09 [1], ПР 50.2.105-09 [2], ПР 50.2.106-09 [3], МИ 3290-2010 [4], МИ 3286-2010 [5] и Р 50.2.077-2011 [6], регламентирующие вопросы применения самостоятельных, обособленных средств измерений.

Испытания и поверка СИДС, СПУС и т.п.

Испытания и поверка указанных  технических систем и устройств с измерительными функциями ТСУИФ электросвязи имеют свои особенности, не позволяющие применять указанные правила и рекомендации в полном объеме.

1. Функция измерений и учета трафика в ТСУИФ не является, как правило, отдельной, выделенной частью программного обеспечения (ПО), не имеющая самостоятельной версии, идентификационных данных и средств защиты. ПО современных ТСУИФ является, как правило, открытым по правилам эксплуатации, установленным как производителями ТСУИФ, так и Минкомсвязи РФ. В таких условиях проверка версии, идентификационных данных и средств защиты ПО теряет смысл.

2. Конструктивное исполнение и правила эксплуатации  технических систем и устройств с измерительными функциями ТСУИФ не позволяют выполнить указанные правила и рекомендации в полном объеме, в частности:

- ограничивать «доступ к определенным частям средства измерений в целях предотвращения несанкционированной настройки и вмешательства». Функции измерения и учета трафика не предусматривают конструктивное или программное наличие «определенной части средства измерений»;

- указывать единственное дозволенное место для размещения знака утверждения типа, поскольку указанные типы ТСУИФ размещаются, как правило, в нескольких стойках, в отдельном помещении или здании, имеют многотомные эксплуатационные документы;

- указывать место пломбировки от несанкционированного доступа, т. к. эксплуатация  технические систем и устройств с измерительными функциями ТСУИФ возможна только при наличии доступа к органам управления, коммутации, оперативной замене блоков, находящихся в стойках, и вы- -полнении текущих эксплуатационных работ. Доступ к ТСУИФ электросвязи определяется соответствующими правилами Минкомсвязи РФ;

- пломбировка таких ТСУИФ, как тарификаторы таксофонов на месте их эксплуатации не может осуществляться, поскольку при поверке таксофон не вскрывается.

3. Для функциональной части  технических систем и устройств с измерительными функциями ТСУИФ не существуют (и не имеет смысла их приводить в документах по поверке/испытаниям) такие характеристики, как масса, габаритные размеры, напряжение питания, условия эксплуатации, наработка на отказ, срок службы, потребляемая мощность...

4.  Технические системы и устройства с измерительными функциями  электросвязи - это, как правило, стационарные сооружения, не допускающие перемещения. Существуют два варианта проведения испытаний и поверки ТСУИФ:

а) с выездом испытателя/поверителя с соответствующим эталонным оборудованием на место установки и эксплуатации ТСУИФ;

б) дистанционно, с использованием каналов электросвязи. Учитывая приведенные выше аргументы, необходимо иметь в виду, что при любом варианте испытания и поверка ТСУИФ возможны только при непосредственном участии представителя оператора связи (предоставление доступа к оборудованию электросвязи и пр.).

До появления эталонных средств измерений, позволяющих дистанционное проведение измерений метрологических характеристик СИ, испытания и поверка ТСУИФ проводились с выездом испытателя/поверителя с соответствующими эталонными СИ на место нахождения испытываемого/поверяемого оборудования. Так, большинство существующих утвержденных методик поверки СИДС (разработанных в основном ЦНИИС и ЛОНИИС) предусматривают проведение измерений с использованием рабочего эталона «Призма».

Стандартный алгоритм проведения поверки СИДС содержит несколько этапов:

- 1-й этап. Поверитель должен связаться со службой эксплуатации оператора связи - заказать пропуск, согласовав дату и время. Фактически это является предупреждением для специалистов оператора связи о необходимости подготовки СИДС к поверке - т. е. о возврате всех настроек  технических систем и устройств с измерительными функциями ТСУИФ в положение, нужное для поверки;

2-й этап. Поверитель направляется к месту расположения СИДС, захватив с собой СИ «Призма» и ноутбук;

3-й этап. С помощью специализированных кабелей (минимум два 10-типарных) производится подключение СИ «Призма» к СИДС, что порой бывают очень сложно. Транзитные АТС, некоторые типы коммутаторов, маршрутизаторов и интеллектуальных платформ новых поколений связи типа 3G и 4G с технологиями LTE не имеют прямых входов для подключения СИ «Призма» к СИДС. «Обходные» пути с использованием «промежуточного» оборудования - УПАТС, АТС и др. - достаточно проблематичны и вносят дополнительные погрешности, которые необходимо учитывать;

4-й этап. Проведение измерений с использованием поверочной матрицы дозвона (более 300 звонков).

По окончанию всех этапов указанной процедуры на СИДС в составе технической системы или устройства измерения и учёта объема оказанных услуг электросвязи выписывается свидетельство о поверке (как правило, на два года).

Приведенный алгоритм проведения поверки СИДС с использованием СИ «Призма» (он с небольшими изменениями применим и для систем измерений количества информации или передачи данных с использованием СИ «Амулет») обладает рядом существенных недостатков, приводимых ниже: а) финансовые затраты на данную поверку, учитывая транспортные расходы, возникающие вследствие пространственного удаления друг от друга поверочной лаборатории и места расположения поверяемого технического устройства, достаточно  велики. Поверка малых АТС и тарификаторов таксофонов/радиотаксофонов, осуществляемая с выездом поверителя к месту их расположения в удалённых сельских местностях, экономически не оправдана, т.к. стоимость поверки в десятки раз превосходит стоимость трафика;

b) требование о проведении измерений с использованием поверочной матрицы дозвона, включающего более 300 звонков, родилось в начале эпохи перехода на повременный учет длительности соединений и поверялась именно аппаратура или системы повременного учета. Как показала практика тех лет, ошибки при измерении длительности соединений практически отсутствовали, а выявлялись в основном неисправности коммутационного оборудования. В современных цифровых коммутационных системах связи вероятность ошибки при измерении длительности соединений ничтожно мала и для проверки правильности измерения длительности соединений достаточно сделать несколько (5-10) соединений разной длительности. Увы, устаревшие правила пока живут;

c) приказ Минкомсвязи от 25.12.2009 г. № 184 содержит перечень измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, в который включены не только измерение продолжительности соединения (сеанса связи) и измерение объема переданной (принятой) информации (данных), но и измерения разности (расхождения) шкал времени в сетях операторов связи относительно шкалы координированного времени Российской Федерации UTC (SU) московского времени. Эти измерения нельзя выполнить с использованием СИ «Призма», и они не охвачены методикой поверки СИДС;

d) отсутствует возможность проверки выполнения постановлений Правительства РФ от 25.05.05 г. № 328 и № 310 о запрете тарификации соединений длительностью короче 3 с для СПС и короче 6 с для сетей стационарного оборудования (HW). Также отсутствует возможность проверки принятых оператором правил округления результатов измерения (практически все операторы производят округление в большую сторону до единиц секунд). Это вызвано тем, что СИ «Призма» имеет дискретность формирования длительности 1 с. Для проверки выполнения указанных постановлений и принятых операторами правил
округления результатов необходимо проведение измерений средствами, формирующими соединения с длительностями, имеющими дробные доли секунды (например - 2,2; 2,5; 2,8; 5,2; 5,8; 60,2; 60,8;);

е) Абоненты сетей подвижной связи (СПС) соединяются через коммутаторы СПС, IN-платформы с использованием радиоканалов. Результаты измерений характеристик СИДС, использующих беспроводные каналы связи для предоставления абонентам услуг связи с использованием беспроводных каналов связи (т. е. приближенным к условиям, соответствующим условиям эксплуатации ТСУИФ), последующий анализ полученных результатов по измерению метрологических характеристик СИДС различных операторов сотовой связи (МТС, Билайн, Мегафон) и сравнение с результатами прямых («контактных») измерений показали, что более корректные результаты дают именно дистанционные измерения с использованием беспроводных каналов связи.


Поверка тарификаторов таксофонов и радиотаксофонов

В сферу государственного регулирования обеспечения единства измерений в соответствии со ст. 10 Федерального закона № 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений» попадают такие технические системы и устройства с измерительными функциями ТСУИФ, как тарификаторы таксофонов и радиотаксофонов. Стоимость услуг при этом определяется количеством тарифных интервалов, подсчитанных тарификатором за всю длительность установленного соединения, и тарифной ставкой (стоимостью одного тарифного интервала). Метрологической характеристикой при проведении поверки является длительность одного тарифного интервала. Стоимость одного тарифного интервала устанавливается оператором связи.

Существует два типа таксофонов - с автономной тарификацией и централизованной тарификацией. В таксофонах с автономной тарификацией длительность тарифного интервала установлена индивидуально для каждого таксофона. Стабильность тарифного интервала на протяжении эксплуатации определяется техническими характеристиками таксофона, которая определяется при периодической поверке.

В таксофонах с автономной тарификацией длительность тарифного интервала задаётся от АТС, к которой подключен таксофон. Стабильность тарифного интервала определяется техническими характеристиками АТС. Периодической поверке в этом случае подлежит не таксофон, а АТС.

Следует учитывать еще один аспект - современные таксофоны оснащены средствами, позволяющими подключить их к системе дистанционного контроля и управления таксофонами (СДУКТ). СДУКТ используется операторами связи для дистанционного контроля характеристик таксофона и управления этими характеристиками, в том числе изменением длительности и стоимости тарифного интервала.

Поверка тарификаторов может осуществляться как на месте эксплуатации поверяемого тарификатора, так и дистанционно. В этом случае средство поверки и поверяемый тарификатор могут находиться в одной или различных сетях связи и иметь относительно друг друга различное географическое местоположение.

Для осуществления поверки тарификаторов на месте эксплуатации таксофонов (радиотаксофонов) поверитель и средства поверки доставляются к местам эксплуатации таксофонов (радиотаксофонов) соответствующим транспортом (автомобильным, железнодорожным и т.п.) в порядке, согласованном с организацией (оператором связи), обслуживающей таксофоны (радиотаксофоны).

Проведение дистанционной поверки тарификаторов, не подключённых к СДУКТ, должно обеспечиваться организацией (оператором связи), обслуживающей таксофоны (радиотаксофоны). В этом случае присутствие поверителя у таксофона не требуется. Звонок стандартной длительности с таксофона на средство поверки (СИ «Комета», «Вектор-СИДС» и аналогичные) производит уполномоченный специалист оператора связи. Погрешности формирования таксофоном длительности тарифных интервалов определяются поверителем в месте установки средств поверки. Использование специалиста оператора связи для установления связи таксофона со средством поверки не противоречит никаким требованиям правил проведения поверки, т. к. этот специалист никак не влияет на процесс измерений.

Поверка тарификаторов таксофонов (радиотаксофонов), подключенных к СДУКТ, имеет свои особенности. СДУКТ обеспечивает дистанционный контроль характеристик и работоспособности таксофонов (радиотаксофонов) посредством организации вызова с таксофона (радиотаксофона) в заданное время на заданный телефонный номер. СДУКТ позволяет инициировать с таксофона (радиотаксофона) телефонное соединение заданной длительности, для чего из СДУКТ в оперативную память таксофона (радиотаксофона) оператор записывает необходимое количество тарифных единиц, имитирующих таксофонную карту соответствующего номинала, а также дату и расчетное время начала проведения поверки, абонентские номера телефонов, имеющихся в составе используемого поверителем средства поверки. В заданное время таксофон сам производит заданные соединения, результаты фиксируются средством поверки и обрабатываются поверителем.

Приведенный порядок проведения поверки тарификаторов таксофонов отличается рядом существенных недостатков, указанных выше для СИДС. Так, на наш взгляд, нет необходимости, а главное, нет возможности проводить проверку ПС) таксофонов на соответствие установленным требованиям [4, 5, 6], по следующим причинам:

Таксофон - это «черный ящик», к которому поверитель не имеет доступа и которому не свойственны признаки или положения, отвечающие требованиям Р 50.2.077-2011. Возможности проверки соответствия требованиям Р 50.2.077-2011 отсутствуют.

Характеристики таксофонов, подключённых к СДУКТ, устанавливаются оператором и могут быть изменены после поверки в любое время.

Из сказанного следует, что проведение поверки целесообразно только для ограниченного класса таксофонов с автономной тарификацией, не оснащенных СДУКТ. Проверка ПО тарификаторов таксофонов по указанным выше методикам поверки невозможна.

Об особенностях измерения количества передаваемой информации

Количество информации является измеряемой величиной, используемой операторами для расчетов с абонентами при предоставлении платных услуг. Используемый иногда термин «объём» не входит в состав наименований единиц величин, утвержденных постановлением Правительства Российской Федерации «О наименовании единиц величин, допускаемых к применению в Российской Федерации, их обозначении, правилах написания»...

Передача информации осуществляется пакетным способом, при котором каждый пакет, кроме полезной информации, содержит заголовок со служебной информацией. Маршрутизаторы, через которые проходит пакет к конечному потребителю, имеют функцию разбивки пакета на несколько более маленьких пакетов. Поэтому при подсчете трафика на одном и том же объеме полезной информации от источника после прохода через сеть маршрутизаторов трафик возрастает за счет заголовков пакетов, на которые разбили исходный пакет. При переходе с сетевого на канальный уровень при учете служебной информации объем данных увеличивается еще на несколько процентов. Суммарный размер трафика может превышать полезный объем более чем на 15 %.

Решение данного вопроса могло бы быть достигнуто путем подсчета полезной информации в пакетах, за исключением подсчета заголовков. Но подобная функциональность отсутствует во многих маршрутизаторах.

К настоящему времени нет утвержденных нормативных правовых документов, устанавливающих требования на способы измерения, пределы допускаемой погрешности измерения количества информации. Имеющиеся документы, устанавливающие требования на способы измерения, пределы допускаемой погрешности измерения длительности соединений, нуждаются в доработке с учетом новых требований и особенностей современных систем электросвязи [7, 8, 9]. Конечно, с точки зрения защиты прав потребителей, нужна разработка документов (технического регламента и др.), определяющих правила измерения и учета, пределы допускаемой погрешности в системах измерений и учета длительности соединений и количества информации. Указанные особенности говорят о том, что вопросы измерения объемов информации весьма сложны. Может быть, это привело к тому, что в некоторых странах операторы переходят на абонентскую плату с фиксированными тарифами, с учетом качества и характеристик предоставляемого канала. Но в РФ в настоящее время система классификации каналов связи по критериям качества отсутствует.

Стоимость дистанционного проведения измерения характеристик ТСУИФ с использованием беспроводных каналов связи многократно ниже стоимости «контактных» измерений, ибо затраты на трафик в десятки раз меньше затрат на командировки, особенно для удалённых ТСУИФ. Но существующие нормативные документы [4, 5, 6] содержат требование обязательной проверки защиты программного обеспечения (ПО) ТСУИФ, практически исключающие возможность проведения дистанционных измерений при проведении испытаний и поверки.

Технические системы электросвязи с функциями измерения длительности соединений и количества информации не содержат выделенных элементов ПО, нет системных
и аппаратных средств для осуществления этих функций. Нет собственной версии ПО, нет отдельной документации, интерфейсов пользователя, нет отдельной защиты ПО. Более того, условиями эксплуатации ПО таких ТСУИФ не предусмотрено.

А такое требование, как описание интерфейсов связи ПО для передачи, обработки и хранения данных (в том числе посредством открытых или закрытых сетей связи), описание способов хранения результатов измерений на встроенном, удаленном или съемном носителе, на наш взгляд, неприменимо к ТСУИФ. Рекомендация Р 50.2.077-2011 о дополнении технической документации текстами программ или их фрагментами противоречит закону о защите интеллектуальной собственности.

Изложенные выше замечания, связанные с проведением измерений при поверке и испытаниях в целях утверждения типа ТСУИФ, приводят к следующим выводам.

Необходимо разработать и утвердить новые правила проведения поверки и испытаний в целях утверждения типа ТСУИФ электросвязи. Этими правилами следует предусмотреть возможность проведения дистанционных измерений параметров, проверку выполнения постановлений Правительства РФ и Законов РФ, нормативных документов Минкомсвязи России и Росстандарта по рассмотренным вопросам.

Средства измерений, используемые при проведении поверки и испытаниях в целях утверждения типа ТСУИФ электросвязи, должны обеспечивать возможность проведения дистанционных измерений всех па-раметров ТСУИФ, используемых для учета оказанных услуг операторами современ- § ных и перспективных сетей связи, таких, как сети связи третьего поколения 3G, 4G, I LTE, IMT-2000 и др., тем более, что уже име-ются отечественные средства дистанционных измерений параметров ТСУИФ, внесённые в Государственный реестр.

Список литературы

1. ПР 50.2.104-09 ГСИ. Порядок проведения испытаний стандартных образцов или средств измерений в целях утверждения типа*.

2. ПР 50.2.105-09 ГСИ. Порядок утверждения типа стандартных образцов или типа средств измерений*.

3. ПР 50.2.106-09 ГСИ. Порядок выдачи свидетельств об утверждении типа стандартных образцов или типа средств измерений, установления и изменения срока действия указанных свидетельств и интервала между поверками*.

4. МИ 3290-2010 Рекомендация по подготовке, оформлению и рассмотрению материалов испытаний средств измерений в целях утверждения типа.

5. МИ 3286-2010 Проверка защиты программного обеспечения и определение ее уровня при испытаниях средств измерений в целях утверждения типа.

6. Р 50.2.077-2011 ГСИ. Испытания средств измерений в целях утверждения типа. Проверка обеспечения защиты программного обеспечения.

7. Доронин С. А. О проблемах метрологического обеспечения систем измерения длительности соединений //Техника связи. - 2009. - №2.

8. Ханова Е. П. О средствах измерений и технических системах и измерительными функциями //Техника связи. - 2009. - №2.

9. Ханова Е. П. Не думай о секундах свысока... // Вестник связи. - 2012. - № 3.


Добавить комментарий


Главная страница » Каталог статей » Статьи о средствах измерений » Борисочкин В.В., Супрунюк В.В., "Технические системы и устройства электросвязи с измерительными функциями. Поверка и испытания в целях утверждения типа"