Контроль соответствия информационных потоков в телекоммуникациях с применением вейвлет-анализа тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

Введение

Глава 1. Контроль качества инфокоммуникаций с позиций вейвлет-анализа

1.1. Методы оценки качества каналов связи в телекоммуникациях

1.1.1. Оценка качества каналов по частным параметрам

1.1.2. Оценка качества каналов по обобщенным параметрам

1.1.2.1. Метод контроля по разборчивости речи

1.1.2.2. Метод оценки качества по отношению пикового значения напряэ/сения сигнала к среднему значению

1.1.2.3. Метод парных импульсов

1.1.2.4. Метод глаз ко вой диаграммы

1.1.2.5. Косвенный метод контроля каналов и линий связи

1.1.3. Универсальная оценка качества каналов по обобщенным параметрам с применением вейвлет-анализа

1.2. Вейвлет-анализ

1.2.1. Введение в вейвлет-анализ

1.2.2. Основы вейвлет-анализа

1.2.3. Развитие вейвлет-анализа

1.3. Выводы

Глава 2. Универсальный метод контроля качества сетей передачи данных

2.1. Исследование свойств вейвлет-анализа применительно к контролю качества

2.1.1. Вейвлет-преобразование последовательности прямоугольных импульсов

2.1.2. Вейвлет-преобразование последовательности прямоугольных импульсов и шумов

2.1.3. Вейвлет-преобразование искаженных прямоугольных импульсов

2.1.4. Вейвлет-преобразование сЫгр-сигнала

2.1.5. Вейвлет-преобразование джиттера

2.1.6. Вейвлет-преобразование модулированного по фазе сигнала

2.2. Логически структурированные сигналы как многомерные матрицы их элементов

2.2.1. N-мерное представление логически структурированного сигнала

2.2.2. Многомерное описание реализаций структурированных сигналов

2.3. Методология универсальной оценки контроля инфокоммуникаций

2.4. Выводы

Глава 3. Модель квазиреального во времени вейвлет-преобразоватсля

3.1. Описание модели

3.2. Архитектура модели

3.3. Структура модели

3.4. Программная реализация модели

3.5. Описание работы программы

3.6. Выводы

Глава 4. Контроль качества передачи речи

4.1. Алгоритм контроля качества передачи речи

4.1.1. Удаление из сигнала постоянной составляющей

4.1.2. Фильтрация входного сигнала

4.1.3. Обнаружение голосовой активности (VAD)

4.1.4. Выравнивание сигналов

4.1.5. Вейвлет-преобразование и разностный образ

4.1.6. Вычисление перцепционных параметров

4.1.7. Средняя экспертная оценка

4.2. Выводы

Глава 5. Программный комплекс контроля качества передачи речи 95 Заключение

В условиях стремительного развития рынка инфокоммуникаций и неизбежно растущей конкуренции в этой области остро встает вопрос предоставления инфокоммуникационных услуг высокого качества, что неизбежно ставит задачу использования все более совершенных методов обработки данных, позволяющих решать эту проблему на более высоком уровне. Одним из передовых современных решений является применение сравнительно недавно разработанного, но уже очень хорошо зарекомендовавшего себя вейвлет-анализа.

В последнее время вейвлет-анализ бурно развивается и проникает во многие сферы научной деятельности. Так, уже сейчас вейвлет-анализ зарекомендовал себя как один из эффективных методов обработки в области кодирования видео и аудио сигналов, архивации данных, объединения и разделения сигналов, создания множественного доступа, скрытой связи, мультиплексирования, анализа трудно идентифицируемых особенностей сигналов, выделения сигналов на фоне шумов и т. д. В основном это связано с непревзойденной возможностью вей влет-анализа для пространственно-временной обработки инфокоммуникационных сигналов.

Известно, что операторам современных телекоммуникационных сетей приходится контролировать огромное количество разнообразных параметров, что снижает эффективность управления этими сетями и их обслуживания. В связи с этим вопрос минимизации числа параметров, объективно отражающих состояние сети, приобретает первостепенное значение и вызывает необходимость поиска таких обобщенных параметров, которые позволят осуществить контроль соответствия информационных потоков в телекоммуникациях и тем самым более гибко решать вопросы оптимизации эксплуатации сети в целом.

Целью диссертационной работы является разработка универсального подхода к проблеме контроля качества информационных потоков в телекоммуникациях и решение частных задач на основе этого подхода.

Актуальность работы. Крайне высокий интерес к вопросам контроля качества передачи информации вынуждает к поиску максимально общего подхода для их решения. Понятно, что контроль качества различных информационных потоков с единой системной позиции является наиболее прогрессивным и современным, поэтому задача разработки такого универсального подхода к проблеме контроля качества передачи информации и его использования для решения частных задач является весьма актуальной. Основные задачи, решаемые в работе:

- ознакомление с современными теоретическими и практическими научными разработками в области контроля;

- разработка универсального подхода к проблеме контроля с применением вейвлет-анализа;

- разработка модели вейвлет-анализатора, способного работать в реальном времени;

- адаптация универсального подхода к решению частной задачи контроля качества передачи речи по сетям телекоммуникаций;

- разработка уникального алгоритма, с помощью которого минимизируется количество контролируемых параметров;

- создание и внедрение программного коммерческого продукта, осуществляющего контроль качества передачи речи.

Научная новизна. Полученные в диссертации результаты позволяют достаточно просто и универсально решать задачи контроля качества информационных потоков в телекоммуникациях. Разработан единый системный подход к решению подобных задач на основе вейвлет-анализа, а также алгоритм сравнения сигналов, основанный на этом подходе, позволяющий без привязки к конкретным особенностям сети оценивать качество передаваемых сигналов. Разработана модель вейвлет-анализатора, работающая в квазиреальном времени, позволяющая, соответственно, в режиме квазиреального времени осуществлять контроль качества. На основе общего универсального подхода разработан алгоритм контроля качества передачи речи, позволяющий также в режиме квазиреального времени судить о качестве передачи речи по пятибалльной шкале всего лишь по двум параметрам. Разработано программное обеспечение контроля качества передачи речи, основанное на разработанном алгоритме и опробированное на конкретных сетях.

Достоверность научных выводов. Полученные в работе результаты являются физически непротиворечивыми, поскольку в предельных случаях совпадают с результатами, полученными ранее другими авторами, а также согласуются с известными экспериментальными данными.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Предложен универсальный системный метод контроля качества информационных потоков в телекоммуникациях, позволяющий без привязки к конкретной сети судить о качестве передачи сигналов по этой сети. Метод основан на сравнении вейвлет-образов эталонного сигнала и сигнала, искаженного при передаче по сети, принимаемой за некий «чёрный ящик» с неизвестными свойствами. Утверждается, что подобный подход является наиболее перспективным в решении задач контроля качества информационных потоков в телекоммуникациях.

2. Разработана модель и на ее основе алгоритм вейвлет-анализа, телекоммуникационных сигналов в квазиреальном времени. Сигнал, подаваемый на вход реализованного, на основе разработанной модели вейвлет-анализатора, в результате обработки представляется на выходе в виде соответствующего вейвлет-образа. Тем самым доказывается возможность применения разработанного ранее универсального метода контроля качества к приложениям, работающим в реальном времени.

3. Перспективность предложенного метода контроля подтверждается решением более частной задачи, а именно разработкой алгоритма контроля качества речи, передаваемой по телекоммуникационным сетям. Суждение о качестве выносится по пятибалльной шкале всего лишь по двум параметрам. На основе алгоритма разработано коммерческое программное обеспечение контроля качества передачи речи, являющегося неотъемлемой частью автоматизированного многофункционального интегрированного комплекса объектного мониторинга инфокоммуникаций AMFICOM, разрабатываемой в НТЦ «Сайрус Системе Корпорейшн». Научно-практическое значение обуславливается в первую очередь огромным рыночным спросом на разработки, ведущиеся в НТЦ «Сайрус Системе Корпорейшн», основанные на предложенном методе контроля качества информационных потоков в телекоммуникациях. Предложенный в диссертации подход представляется на данный момент лучшим, передовым методом в решении задач контроля качества. Разработка вейвлет-анализатора открывает широчайшие возможности для практического применения этого метода. Например, для разработки нового поколения средств контроля телекоммуникаций, в частности, онлайнового, т.е. работающего в режиме реального времени.

Разработанный алгоритм контроля качества речи, передаваемой по телекоммуникационным сетям, представляется крайне перспективным особенно на фоне развития мобильной связи и интернет-телефонии. Оснащение мобильного телефона индикацией не только уровня сигнала, но и качества передаваемого сигнала представляется в будущем крайне перспективным.

Однако сфера применений вынесенных на защиту разработок на этом не ограничивается ввиду бурного развития рынка телекоммуникаций

Апробация работы, публикации, внедрение и использование. Основные материалы, представленные в диссертации, опробованы и подтверждены на экспериментальных сетях НТЦ «Сайрус Системе Корпорейшн», доведены до коммерческого продукта, а также докладывались и обсуждались на конференциях:

1. XLII Научная конференция МФТИ, 1999

2. XLIII Научная конференция МФТИ, 2000

3. XLIV Научная конференция МФТИ, 2001

4. XLV Научная конференция МФТИ, 2002

5. LVIII Научная сессия РНТОРЭС им. А. С. Попова, 2003

По теме диссертационной работы опубликовано 6 печатных работ (4 тезисов докладов, 2 статьи в журналах).

Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использовавшейся литературы и списка работ автора по теме диссертации. Работа изложена на 112 страницах, содержит 61 рисунок. Список использовавшейся литературы содержит 43 наименования.

4.2. Выводы

В этой главе приведен алгоритм оценки качества передачи речи, основанный на разработанном в предыдущих главах универсальном подходе к проблеме контроля качества. Показано, что качество передачи речи можно оценивать по двум параметрам Ylq (Listeting quality) и Yle (Listening efforts), каждый из которых оценивает качество по пятибалльной шкале, что существенно облегчает работу оператору сети передачи.

Следующая глава посвящена применению этого алгоритма на практике.

Глава 5 Программный комплекс контроля качества передачи речи.

Глава 5 посвящена разработке программного комплекса контроля качества передачи речи, являющегося неотъемлемой частью автоматизированного многофункционального интегрированного комплекса объектного мониторинга инфокоммуникаций AMFICOM, разрабатываемого в НТЦ «Сайрус Системе Корпорейшн», основанного на универсальном методе контроля качества инфокоммуникаций. При разработке использовался объектно-ориентированный язык программирования Java, являющийся платформоне-зависимым.

Комплекс объектного мониторинга инфокоммуникаций AMFICOM является узкоспециализированным коммерческим продуктом, успешно проходит тестирование на экспериментальных сетях НТЦ «Сайрус Системе Корпорейшн» и внедряется на рынок программного обеспечения контрольно-измерительной техники.

Интероперабильность системы AMFICOM достигается использованием стандарта CORBA, предусматривающим возможность взаимодействия объектов на гетерогенной платформе с поддержкой отношения клиент-сервер между распределенными объектами. Кроме этого АМФИКОМ включает СУБД Oracle и программное обеспечение специализированных приложений, которое выполнено на базе виртуальной машины Java клиента и сервера.

Комплекс объектного мониторинга инфокоммуникаций AMFICOM создан для решения различных задач, которые в данный момент реализуются или уже реализованы. Здесь следует остановиться лишь на описании программного комплекса контроля качества передачи речи. Для решения этой задачи используются два модуля - «Планирование тестов AMFICOM» и «Речевой анализ AMFICOM». Система позволяет тестировать любые сети передачи речи.

Модуль "I Гланирование тестов AMFICOM" предназначен для планирования тестов - задания режимов и времени проведения тестов контрольно-измерительными средствами AM ФИ К" ОМ.

Модуль "Речевой анализ AMFICOM" предназначен для более досконального изучения результатов тестирования и позволяет сравнивать результаты анализа с результатами, получаемыми другими известными методами, Кроме того, в этом модуле можно задавать пороги, несоответствие которым возвращает сообщение о плохом качестве передачи речи при проведении тестов.

Описание работы системы.

Рис. 5.1. Телефонная сеть общего пользования с подключенными к ней компьютера.* i и.

Система способна тестировать любую сеть передачи речи, поскольку алгоритм оценки качества передачи не привязан к конкретным параметрам сети. Для примера ниже будет описан алгоритм оценки качества передачи речи по телефонным сетям общего пользования (рис. 5.1).

Итак, для проведения теста необходимо подсоединить модем и компьютер с одной стороны и автоответчик с другой стороны. Модем осуществляет дозвон в определенное пользователем время. С другой стороны, в случае удачного дозвона, срабатывает автоответчик, выдающий в линию определенный набор фраз. Рекомендуется использовать эталонные сигналы, разработайные специально для этих целей. Эталонные фразы содержатся в компьютере в оцифрованном виде. Модем оцифровывает сигнал с принимающей стороны - назовем этот сигнал искаженным.

Теперь появилась возможность сравнить эти два сигнала с помощью алгоритма, разработанного в главе 4.

Контроль осуществляется без присутствия человека, что, несомненно, является большим преимуществом. Как видно, сама процедура достаточно проста. Алгоритм может быть применен не только к телефонным сетям общего назначения, но и к сетям мобильной и компьютерной связей. Способ получения данных везде остается таким же.

Итак, с помощью модуля «Планирование тестов AMFICOM» задаются физические и временные параметры тестирования. Если качество передачи оказывается ниже требуемого, то пользователь видит сообщение о предупреждении, либо же сигнал тревоги в случае, если оценка качества оказалась ниже допустимой заданными порогами.

Результаты тестирования сохраняются в базе данных. Если пользователь желает более досконально разобраться в ситуации, для этого существует модуль "Речевой анализ AMFICOM", в котором можно сравнить полученные ранее сигналы, подгрузив необходимые данные из базы данных. Модуль позволяет провести анализ с помощью различных алгоритмов контроля качества передачи речи, известных на данный момент, а также изменить допустимые пороги тестирования. yz С

2003 II 11 17 07 59

2003 11 1 1 17 1 I 10 Интсрвол

NBtert «лод^ль 4Й61 СП! МЕЯеЯ мадта 4461

16 1 • СЗ П 5-i«

-N r-etttn sen 03 1ЭЧ7 го н^т О 0 1 X sc о = о £ s a с S.

ТУ I n tfS J

Краткое описание работы модуля "Планирование тестов AMFICOM". Ниже приведено описание основных команд модуля. Более подробно с работой системы можно ознакомиться в Научно-Техническом Центре ЗАО «Сайрус Системе Корпорейшн».

Пункт меню "Добавить тест "

Данный пункт меню обеспечивает возможность создания нового теста для его редактирования и последующего сохранения в базе данных АМФИКОМ. При выборе данного пункта в окне "План-график" создается новая временная шкала, на которую наносится предварительно сформированный тест.

Пункт меню "Сохранить новые тесты "

Посредством пункта меню "Сохранить новые тесты" все вновь созданные тесты сохраняются в базе данных АМФИКОМ для последующего выполнения.

Пункт меню "Обновить тесты "

Посредством этого пункта меню все тесты, находящиеся в базе данных выводятся в окно план-графика для последующего редактирования или введения нового теста.

Пункт меню "Одноразовое тестирование"

При выборе пункта "Одноразовое тестирование" для заданных в окне "Объекты тестирования" данных, в окне "Начало" окна "Временные параметры теста" задается дата и время начала проведения теста. С этой целью достаточно выполнить редактирование этих данных либо вручную, либо с помощью имеющихся в этом окне интерактивных средств.

В первом случае необходимо установить курсор на требуемую для редактирования позицию даты и времени, а затем нажать левую кнопку мыши. Курсор в этом случае примет вид вертикальной черты, свидетельствуя о возможности удаления клавишами Delete и Back Space имеющегося числа и внесения на это место нового значения с клавиатуры.

Во втором случае, при установке описанным способом курсора на требуемую для редактирования позицию даты и времени, изменение этих параметров осуществляется, с помощью календаря (указанием мышью требуемого числа) и кнопок прокрутки окна "Начало", соответственно.

Сформированное таким образом задание на проведение одноразового тестирования подтверждается выбором пункта "Добавить тест" меню "Операции с тестами". Дальнейшее определяется тем, существовал ли для данного объекта тест или он создается впервые.

Если тест создается впервые, то после выбора "Добавить тест", в окне "План-график", формируется ось времени с относящимися к ней данными о типе КИСа, обозначении порта и объекта тестирования. Сам тест отображается на этой оси в виде двух мигающих, расположенных один над другим, закрашенных прямоугольников красного цвета.

В противном случае, если тест создается для объекта тестирования с ранее созданными тестами, и он к ним только добавляется, то в окне "План-график", сформированный тест отображается на оси времени существующего теста в виде тех же двух мигающих, расположенных один над другим, закрашенных прямоугольников красного цвета.

Длина этих прямоугольников определяется длительностью теста, позволяя наглядно представить временное соотношение существующих и вновь введенного теста и осуществлять при необходимости его временную корректировку.

Корректировка может проводиться либо вручную, изменением временных параметров, описанным методом или интерактивно, с помощью мыши. В этом случае достаточно установить курсор на верхний прямоугольник теста, нажать левую кнопку мыши и, не отпуская эту кнопку, переместить курсор в необходимое место вдоль оси времени.

Пункт меню "Тестирование по расписанию"

При выборе пункта "Тестирование по расписанию" для заданных в окне "Объекты тестирования" данных, в окне "Начало" окна "Временные параметры теста" задается дата и время начала проведения тестов, подтверждая каждый ввод всей совокупности этих параметров для одного теста нажатием кнопки "Ввести". При этом редактирование временных параметров осуществляется аналогично описанному выше способу либо вручную, либо с помощью имеющихся в этом окне интерактивных средств.

Сформированное таким образом задание на проведение тестирования по расписанию подтверждается выбором пункта "Добавить тест" меню "Операции с тестами". Дальнейшее определяется тем, существовал ли для данного объекта тест или он создается впервые.

Если тест создается впервые, то после выбора "Добавить тест", в окне "План-график", формируется ось времени с относящимися к ней данными о типе КИСа, обозначении порта и объекта тестирования. Сам тест отображается на этой оси в виде совокупности, расположенных один над другим, групп из двух мигающих прямоугольников красного цвета.

В противном случае, если тест создается для объекта тестирования с ранее созданными тестами, и он к ним только добавляется, то в окне "План-график", сформированный тест отображается на оси времени существующего теста в виде той же совокупности, расположенных один над другим, групп из двух мигающих прямоугольников красного цвета.

Длина прямоугольников при этом так же определяется длительностью теста, позволяя наглядно представить временное соотношение существующих и вновь введенного теста и осуществлять при необходимости его временную корректировку.

Корректировка может проводиться одним из описанных методов либо вручную, изменением временных параметров, каждого отдельного теста из всей созданной совокупности тестов или интерактивно, с помощью мыши. В этом случае достаточно установить курсор на верхний прямоугольник того или иного вновь введенного теста и, нажав левую кнопку мыши, не отпуская эту кнопку, переместить курсор в необходимое место вдоль оси времени.

Пункт меню "Периодическое тестирование"

При выборе пункта "Периодическое тестирование" для заданных в окне "Объекты тестирования" данных, в окне "Временные параметры теста" дополнительно к окну "Начало" , открываются окна "Окончание" и "Интервал" тестирования. Здесь в окна "Начало" и "Окончание" вводятся дата и время начала и окончания проведения тестов, а в окно "Интервал" - интервал времени между тестами, соответственно. Редактирование временных параметров во всех этих окнах осуществляется аналогично описанному выше способу либо вручную, либо с помощью имеющихся интерактивных средств каждого окна.

Сформированное таким образом задание на проведение периодического тестирования подтверждается выбором пункта "Добавить тест" меню "Операции с тестами". Дальнейшее определяется тем, существовал ли для данного объекта тест или он создается впервые.

Сформированное таким образом задание на проведение периодического тестирования подтверждается выбором пункта "Добавить тест" меню "Операции с тестами". Дальнейшее определяется тем, существовал ли для данного объекта тест или он создается впервые.

Если тест создается впервые, то после выбора "Добавить тест", в окне "План-график", формируется ось времени с относящимися к ней данными о типе КИСа, обозначении порта и объекта тестирования. Сам тест отображается на этой оси в виде последовательности групп из двух мигающих, расположенных один над другим, закрашенных прямоугольников красного цвета, расположенных на оси через равные интервалы времени.

В противном случае, если тест создается для объекта тестирования с ранее созданными тестами, и он к ним только добавляется, то в окне "План-график", сформированный тест отображается на оси времени существующего теста в виде групп мигающих, один над другим прямоугольников красного цвета, расположенных на оси через равные интервалы времени.

Длина этих прямоугольников определяется длительностью теста, позволяя наглядно представить временное соотношение существующих и вновь введенного теста и осуществлять при необходимости его временную корректировку.

Корректировка может проводиться либо вручную, изменением временных параметров, описанным методом или интерактивно, с помощью мыши. В этом случае достаточно установить курсор на верхний прямоугольник первого теста, нажать левую кнопку мыши и, не отпуская эту кнопку, переместить курсор в необходимое место вдоль оси времени. В результате вся группа периодических тестов переместится на заданный отрезок времени.

- IcJ

Сессия Файл Речевой сигнал Анапнэ Генератор сигме па Шаблон el -fl

SMEL EE j=Ub

Оптический модуль nothing ОСш^я ^пина nothing Маркер A 3200 м

Длина волны nothing Обиуле потери nothing Потери в A t 825 &Б

Длитет*ность импульсе nothing ОС ш ее затухание mothing Затухание в A -0 7249 дБЛ:м

Коэфф преломления notNng Возвратные потери nothing Обш^е потери в А 6.7291 дЕ>

Чисто усреднений nothing Уровень шумов nothing Маркер В 60800 м

Разрешение nothng ДД ПО шуму nothing Дис гаммий В-А 57600м

Длина nothing "-Ьк:ло событий nothing 2-точ потери 0 0 дБ атй получения nothing 2-точ затухание 0 0 дЬА«м

Время получения nothtfig Аппрокс затухание -U 0066 д6*М

Коэфф обр рассеяния nathng 2-точ ORL

Build -succeeded Wrtti 0 files bum Build toot I se(Und J

Краткое описание работы модуля " Речевой анализ AMFICOM". Все окна комплекса подобны друг другу по внутреннему устройству, поэтому ограничимся описанием выполняемых команд этого модуля.

Пункты меню «Открыть файл», «закрыть файл», «сохранить файл».

Данный пункт обеспечивает работу с файлами. Файлы, содержащие речевые сигналы, должны быть в формате WAV.

Пункты меню «Загрузить речевой сигнал», «закрыть речевой сигнал».

Пункт обеспечивает работу с речевыми сигналами, сохраненными в базе данных.

Пункты меню «добавить в сравнение», «убрать из сравнения».

Посредством этого пункта выбирается файл, либо речевой сигнал из базы данных, который будет сравниваться с эталонным.

Пункты меню анализа «голосовая активность», «задержки», «эхо», «двойное эхо», «DTMF-анализ», «Вейвлет-анализ», «PAMS», «PESQ», «PSQM».

Пункты меню анализа - это различные методы обработки сигналов, позволяющие выносить определенные суждения о качестве. В честности, пункт «Вейвлет анализ» осуществляет оценку по алгоритму, описанному в главе 4.

Пункты меню «Генератор сигналов», «Генератор тонов», «генератор шумов».

В данном пункте реализована возможность генерировать различные виды сигналов, тонов, шумов, которые, при необходимости, можно сравнивать друг с другом, либо с эталоном. Эта возможность введена с целью проведения более досконального анализа. Например, анализа изменения одной определенной частоты при передаче по какой либо сети.

Пункты меню «Новый шаблон», «Загрузить шаблон», «сохранить шаблон».

Посредством этого пункта осуществляется работа с шаблонами. Шаблоны необходимы при задании тестов в модуле планирования тестов. Они облегчают задачу оператору, поскольку содержат оптимальные параметры тестирования. Таким образом, пользователю не надо вводить параметры вручную - достаточно просто выбрать шаблон.

Пункт меню «Сохранить эталон».

Предназначен для сохранения в базе данных эталонного речевого сигнала, с которым затем может осуществляться сравнение искаженного сигнала.

Пункт меню «сохранить критерии».

Данный пункт позволяет сохранить определенные критерии для определенного типа анализа. Это тоже создано для облегчения работы оператора, поскольку критерий содержит в себе оптимальные параметры анализа. Таким образом, для проведения анализа достаточно бывает выбрать данные для сравнения, тип анализа и критерий анализа.

Пункт меню «сохранить пороги».

Необходим для установления пороговых значений на оценку качества. В случае, если оценка оказывается близка к пороговой или ниже пороговой, пользователь получает, соответственно, сигнал предупреждения или тревоги.

Внедрение системы. В данный момент заканчиваются тестовые испытания системы, и начинается внедрение тестовой версии на реальные телекоммуникационные сети крупнейших российских телекоммуникационных компаний.

С системой можно ознакомиться в Научно-Техническом Центре ЗАО «Сайрус Системе Корпорейшн», которое является одним из ведущих в России поставщиков контрольно-измерительного телекоммуникационного оборудования.

С информацией по ведущимся и запланированным разработкам можно ознакомиться на официальном сайте компании www.syrus.ru. Там же можно задать интересующие вопросы специалистам и разработчикам.

Заключение

В диссертационной работе рассмотрен комплекс вопросов связанный с контролем соответствия информационных потоков в телекоммуникациях с применением вейвлет-анализа и были получены следующие основные результаты:

1. Проведено исследование различных подходов к проблеме контроля качества информационных потоков в телекоммуникациях, на основе которого предложен универсальный системный метод, позволяющий без привязки к конкретной сети судить о качестве передачи сигналов по этой сети. Метод основан на сравнении вейвлет-образов эталонного сигнала и сигнала, искаженного при передаче по сети, принимаемой нами за некий «чёрный ящик» с неизвестными свойствами. Подобный подход является наиболее перспективным в решении задач контроля качества информационных потоков в телекоммуникациях.

2. Разработан алгоритм и на его основе модель вейвлет-анализатора, работающие в квазиреальном времени. На вход вейвлет-анализатора подается обычный сигнал, который в результате обработки на выходе представляется вейвлет-образом. Таким образом, доказывается возможность применения разработанного ранее универсального метода контроля качества к приложениям, работающим в реальном времени.

3. Перспективность предложенного метода контроля подтверждается решением более частной задачи, а именно разработкой алгоритма контроля качества речи, передаваемой по телекоммуникационным сетям. Суждение о качестве выносится по пятибалльной шкале всего лишь по двум параметрам. На основе алгоритма разработано коммерческое программное обеспечение, являющееся неотъемлемой частью автоматизированного многофункционального интегрированного комплекса объектного мониторинга инфокоммуника-ций AMFICOM, разрабатываемой в НТЦ «Сайрус Системе Корпорейшн».

109

1. Иванов А.Б. Контроль соответствия в телекоммуникациях и связи. Часть I., компания САЙРУС СИСТЕМС, 2000, ISBN 5-88230-065-7

2. Jaideva С. Goswami, Andrew К. Chan Fundamentals of Wavelets: theory, algorithms, and applications., ISBN 0-471-19748-3.

3. ITU-T P-Series Recommendations: Telephone transmission quality.

4. Иванов А.Б., Иванов A.H. Модель квазиреального во времени вейвлет-преобразователя // Электросвязь, №4, Москва, 2003, с.48

5. Иванов. А.Н. Контроль качества инфокоммуникаций с использованием вейвлет-анализа // Метрология и измерительная техника в связи, №1(31), Москва, 2003, с. 23

6. Астафьева Н.М. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры применения, Успехи Физических Наук, 166 (11), (1996) 1145

7. Добеши И. Десять лекций по вейвлетам, перевод ISBN 5-93972-0440-7

8. Иванов А.Б. Контроль соответствия в телекоммуникациях и связи: Измерения, анализ, тестирование, мониторинг. М.: Компания Сайрус Системе. 2000,375 с.

9. Засецкий А. В., Иванов А. Б., Постников С. Д., Соколов И. В. Контроль качества в телекоммуникациях и связи. М.: 2001, 335 с.

10. Meyer, У. Wavelets: Algorithms and Applications, SI AM, 1993

11. Meyer, Y. Wavelets and Operators. Cambridge University Press, 1993

12. Wickerhauser, M. V. Adapted wavelet analysis. AKPeters, 1994

13. Chui C. An introduction to wavelets. Academic Press, 1992

14. Новиков JI.B. Основы вейвлет-анализа сигналов. С.-Пб., Изд-во СПбГТУ, 1999

15. Петухов А.П. Введение в теорию базисов всплесков. С.-Пб., Изд-во СПбГТУ, 1999

16. Алексеев К.А. Вейвлет-анализ сигналов датчиков. 4.1. Континуальный анализ //ИИЦ ПГУ, 2001

17. Алексеев К.А. Вейвлет-музыка // Датчики систем измерения, контроля и управления, ИИЦ ПГУ, 2001

18. Алексеев К.А. Метрологическое обеспечение датчиков переменных давлений с использованием пакета Wavelet Toolbox // Датчики систем измерения, контроля и управления, ИИЦ ПГУ, 2001

19. Дремии И.М., Иванов О.В., Нечнтайло В.А. Вейвлеты и их применение // УФН, 2001, №5, с.465 501

20. Алексеев К.А. Модели и алгоритмы вейвлет-обработки сигналов датчиков с применением лифтинга. 4.1 Теоретические основы лифтинга // Датчики и системы, 2002, №1, с. 3 - 9

21. Смоленцев Н.К. Основы теории вейвлетов. Вейвлеты в MATLAB. Кемеровский госуниверситет, Кемерово, 2003

22. Коновер Д. Сети, которые работают по правилам. Сети и системы связи, 1 (51), 2000, с. 46-62

23. Иванов А. Б. От разрозненных измерений, анализа и тестирования к сквозному контролю сети. Электросвязь, 12, 1999, с. 35-40.

24. Астрахапцев Л.Н., Изаксон Б.К., Лаврши B.C., Лебедев А. Т., Оганян Л.Н. Военные системы многоканальной электросвязи. Под ред. А. Т. Лебедева.-ВАС, 1979, с. 456.

25. Метрологическое обеспечение систем передач: Учеб. пособие для вузов/. Б. П. Хромой, В. J1. Серебрин, A. JI. Сенявский и др. Под ред. проф. Б. П. Хромого. М. "Радио и связь", 1991, 392 с.

26. Bogdan Jakobik, Pierre-Yves Раи. Ethernet over SONET delivers bandwidth effeciency to the IP world. Lightwave, April, 1999, pp. 100- 103.

27. Donald O'Connor. SONET ADMs for Internet Applications. Fiberoptic Product News. 1, 1999, pp. 44 47.

28. Сухомлин В. А. Методологический базис открытых систем // Открытые системы. 1996 №4.

29. Козлов В. А. Открытые информационные системы. М: Финансы и статистика, 1999.-224 е.: ил. (Прикладные информационные технологии).

30. Бойченко. А, Горелкин Г., Горшков В., Филинов Е. Обобщенная модель открытых информационных систем. Сетевой журнал Data Communications, 1,2000, с. 81 -86

31. Карандеев К. Б. Электрические методы автоматического контроля, М., Энергия, 1965.

32. Коновалов Г.В. Моделирование сигналов цифровых систем связи на основе многомерных матриц элементов сигналов. Электросвязь, 2000, 1, стр. 18-21.

33. Соколов Н.П. Пространственные матрицы и их приложения. М.: Физ-матгиз, 1960.-300 с.

34. Коновалов Г.В. Возможности исследования сигналообразования цифровых систем передачи с помощью математического аппарата пространственных матриц. НТК "Направления развития систем и средств радиосвязи". Воронеж. - 1996. - Т. 2. - С. 571-575.

35. Гриднев С.А., Коновалов Г.В. Управление сетью синхронизации в сетях на основе СЦИ // Мир связи Connect. 1998. - № 12, 1999. -№ 1.-С. 138141.

36. Проектирование и техническая эксплуатация систем передачи: Учеб. пособие для вузов / В.В. Крухмалев, В. Н. Гордиенко, В. И. Иванов и др.; Под ред. В.Н. Гордиенко и В. В. Крухмалева. М.: Радио и связь. 1996. — 344 е.;

37. ITU-T Recommendation Е.800. Terms and definition related to quality of service and network performance including dependability. 08, 94

38. ITU-T Recommendation E.430. Quality of service framework. 06, 92.

39. Шварцман В.О. Пролемы нормирования качества услуг служб и сетей передачи данных. Технологии и средства связи. 1999, 1, с. 68 75.

40. Дэвид Уиллис. Управление сетями Frame Relay. Сети и системы связи, №9(31), 1998, с. 89-102.

41. Гурин О. И. Сертификация средств измерений электросвязи. Метрология и измерительная техника в связи. 3, 1998, с. 6 8.

42. Олифер В. Г., Олифер Н. А. Компьютерные сети. / Принципы, технологии, протоколы. СПб: Изд-во "Питер", 1999. - 672. е.: