基本信息
- 原书名:Modeling Telecom Networks And Systems Architecture
- 原出版社: Springer
- 作者: (瑞典)Thomas Muth
- 译者: 杨东凯 常青 寇艳红 赵昀
- 出版社:机械工业出版社*
- ISBN:9787111135739
- 上架时间:2004-1-17
- 出版日期:2004 年1月
- 开本:16开
- 页码:332
- 版次:1-1
- 所属分类:计算机 > 软件工程及软件方法学 > 建模
内容简介
计算机书籍
本书针对电信网络及系统的系统体系结构建模,提出了一种新型的建模方法,即Sysnet建模;全面阐述了Sysnet建模的理论基础、系统网络的集成分层结构、各层次的建模和设计方法;详细论述了过程控制系统建模的基本概念、原理和表示法。其主要内容包括:Sysnet建模的背景和必要性、Sysnet建模的理论基础、电信系统及网络的功能空间、物理网络结构建模、逻辑网络建模、协议网络建模及协议的设计方法、电信系统的过程控制系统建模、分布透明的模型构建、过程控制系统的结构和行为规范的不同技术和表示法等。
本书具有系统性强、全面反映最新理论和研究成果、实用性好等特点,适用于电信及相关领域的系统设计师、硬件工程师、软件工程师阅读,也可作为从事电信系统网络等相关技术研究开发的工程技术人员、教师和高年级研究生的重要参考书。
目录
1.1 另一种建模语言的必要性
1.2 系统建模的重要性
1.3 系统抽象
1.4 处理系统
1.5 系统模型
1.5.1 系统模型的结构
1.5.2 拆分Sysnet模型
1.5.3 拆分实现系统模型
1.5.4 建立实现系统模型与应用系统模型的联系
1.6 系统建模语言的要求
1.6.1 语义差异
1.6.2 语法风格
1.6.3 模型结构表示法
1.6.4 表现力值
1.6.5 完备性
1.7 小结
第2章 Sysnet建模基础
译者序
建模方法,并撰写了此书,在本书中,作者详细介绍了Sysnet建模的基本原理、系统网络的集成分层结构以及电信系统的过程控制系统建模原理与表示法。
本书共七章,大致可分成三部分。第一部分包括第1~2章,阐述了Sysnet建模的背景知识,给出了Sysnet建模的理论基础。第二部分包括第3~5章,着重阐述了电信系统网络的集成分层结构以及物理网络、逻辑网络、协议网络的建模方法。第三部分包括第6~7章,讨论了小型电信网络的过程控制系统的建模,并描述了关于过程控制系统的结构和行为规范的不同技术和表示法。
本书不仅可用于电信及相关领域的系统设计师、工程师和软件工程师,对于从事相关领域研究的工程技术人员、教师以及高年级本科生、研究生,也是一本不可多得的重要参考书。
本书由北京航空航天大学电子信息工程学院副教授杨东凯博士组织并主持翻译,同时校阅了全书。其中,第1、2章由赵昀博士翻译,第3章由副教授常青博士翻译,第4、5章由寇艳红博士翻译,第6、7章由杨东凯博士翻译,在整个翻译过程中,研究生张卡、周燕龙、韩彬等对输入和排版工作给予了极大的帮助,对此,译者表示由衷的感谢。翻译中我们力求忠实于原著,但限于时间及水平,不当之处在所难免,欢迎读者批评指正。
译者
前言
20世纪70年代的AXE系统只是电信系统在“存储程序控制”之路上极其初级的阶段,即电信系统提供给用户服务的软件控制。当时的软件控制发展到今天,已具备了惊人的功能复杂度,其中仅服务控制功能就包含数百万行源代码。在我的朋友向我提出他的问题五年以后,我再次有机会接触到AXE系统,从那时起他带给我挑战变成了我几乎是狂热的决定,我决心为解决这一问题做些什么。我将在本书中与你分享这一决定的成果。
当时我接受了一项任务,要求在已有的AXE系统中定义并设计一种方法,以实现一项新的服务特性。由于当时我对AXE系统知之甚少,我从顶层着手,通过阅读系统文档,学习有助于我解决问题的每个细节。另一方面,这样做对于在较短的合理时间内完成任务似乎是切实可行的,因为当时的AXE备有数量可观的系统文档,这些文档以十分系统化的组织形式装订成合集(每册在500页左右)用于描述整体系统、子系统、块和实现单元
(软件源代码、硬件原理图等)。但在接下来的几周里,我的情绪从积极转为消沉。简而言之,我对我的发现做了如下总结:
● 顶层系统的文档过于抽象而无助于我理解如何找到问题的解决方案。比较顶层文档与块层及底层文档,可以发现,显然顶层文档在过去几年里没人去更新。因此,这些文档是不可靠的,至多对于AXE工程师的初期培训有一定的价值。
● 块(block)描述应当是软件和硬件单元规格说明的组成部分。但没过多久,我发现这些块描述其实是(主要)软件单元在实现后生成的流程图描述。因此,块描述并没能告诉我一个块是实现什么的,而是这个块是如何构成的。另外,由于块描述也不是总被更新的,所以发现如何实现某个特性的唯一方法是阅读所有相关块的源代码。
● 现在,在做了那么多努力后,没过多久我发现了如何实现这一新特性的方法,我花费了几天时间写了几行需要的代码。到那时,距我的分析研究之始已经过去了一个月。
我在充分了解系统以真正着手制定解决方案上所花费的时间(3-4周)与实施这一解决方案所花费的时间(不到一周)之间的这种差距是令人吃惊的。我也对在系统文档方面投入的低回报感到沮丧,这是缺乏知识管理造成的。公司花费数百万美元和数年的时间开发系统库,而其中对于系统开发真正有价值的部分只是源代码。在当时,我也意识到如果爱立信的竞争对手掌握这一问题的解决方案,他们就可以使爱立信即刻破产。因此,这必
定是电信业界内普遍存在的问题。
我的结论是自然而然的:如果我们能够设计、制造、交付使用;操作以及修改这些复杂的系统网络,那么也必须提供一种方法以准确地描述这些系统,并管理系统升级中不断出现的知识信息。那时,我的朋友所提出的问题作为一项挑战根植于我的头脑中已有五年了,它最终成为了我的职业目标。
根据我自身的经验,显然问题的解决方案并非集中在软件和硬件设计方法的改进,而是在定义系统的体系结构,它的结构和功能的设计早期阶段。这是因为在这个阶段我花费了大部分的时间和公司的研究经费,同样在未来许多年里,其它作为新手的工程师也将付出同样的代价。唯一的问题是:你如何为手边的复杂系统建立一个准确的模型,同时这个模型也必须在历经数年的升级过程中是易于管理的。计算机辅助设计方面的经验告诉我,如果没有硬件技术的实际经验和良好的思维模式,不可能提出一种有效的设计方法。于是,我开始寻找一种可以为我们提供概念、建模语言和方法的通用模型,并设想以这样的模型促成我们在电信系统的开发和知识管理方面更高的生产率。
20世纪80年代的一些经历,使我了解了我一直探寻的通用系统模型。在斯德哥尔摩大学(Stockholm University)参加 “通用系统理论”的课程时,“生命系统”(细胞、器官、人、团体和组织,参见Miller(1987))是其中一个重要主题,我认识到通过在系统中引入计算机控制的功能,我们有可能设计出有响应的、智能的、自适应和自治的电信系统,即行为模式越来越像一个生命的系统,即使它们尚不具备自我治愈的特性。生命系统的一个重要特性是,它们是处理系统。作为与其它系统在其环境中进行通信的结果,处理系统产生某种效用(utility)。生命系统的特性受过程控制子系统(Miller称之为“决策者”)的存在的支持,这个子系统控制着用于产生效用的资源。为了处理复杂的系统,过程控制经常通过若干个阶梯(echelon)完成。
在电信系统中运用上述观点,不难发现电信系统同样也是处理系统:
● 所产生的效用是信息传输(如果以你输入的信息为系统的某个输入,那么同样的信息将成为系统的某个输出)。
● 为了产生这个效用,电信系统与终端用户、系统操作员以及其它协作的电信系统进行通信。
● 电信系统中的大多数软件涉及过程控制。
● 存在两种主要的控制结构(“阶梯”结构):服务供应控制,作为响应终端用户请求的结果;系统配置控制,作为响应系统操作员命令的结果。前者通常称为“电信业务系统”,后者通常称为“电信管理系统”。
● 电信业务系统中典型的控制层次(即“阶梯”):在顶层,系统控制用户的服务访问;在较低的一层,系统控制关于特定类型信息的端到端连接(通常称为“电信服务”,例如语音信号传输)的建立(通常是临时的);在更低的一层,系统控制比特管道(bit-pipe)(对信息类型不敏感的信道)的建立;在最低层,系统控制参与提供比特管道和电信服务连接的系统资源(交换机、传输线路和其它类型的设备)。
● 电信管理系统中也存在着相似的控制结构。
因而,找到了解决问题的第一个要点:关于通用系统模型的一种认识是,它是处理系统范型。这个观点也很容易扩展到其它许多领域,只要将效用部分与控制部分明确地分离。
序言
帝国,因而拥有一支强大的海军是必需的。17世纪20年代瑞典向波兰发动战争,1625年瑞典国王Gustavus Adolphus订购了包括Vasa在内的新战舰。
Vasa由一位娴熟的荷兰造船师Henrik Hybensson在斯德哥尔摩船厂建造而成。然而在17世纪结构设计图和工程规范尚未出现。代替计算,造船师使用了一种称为“估计”的方法,这种方法可以确定舰船的某些尺寸。建造Vasa所使用的估计法原本适用于只配备一门甲板炮的小型舰船,而Vasa却大不同。
1628年,当Vasa呈现于包括外国使节在内的观众面前时,发生了倾侧继而沉没于首航。主建造师的经验以及他所雇佣工匠的技能未能超出当时的我们今天称之为构件级(componentlevel)设计的水平。对浮力、压舱物、重心和稳定性的认识只是基本要素。
无论是舰船、飞机、桥梁或建筑,读到和听到的有关历史性失败或不幸事件总能强烈地吸引我。人类的创造性和想象力似乎确实是无止境的,并且人类的主动性导致了无休止的实践。在深感困惑的同时,我也为今天知识理论的发展感到欣慰,物理学隐含的这些知识理论可以为人们很好地理解。在这种理解的帮助下,我们的设计师和工程师现在能够建造用于模拟各种应用场景的模型,这种模型使他们能够验证自己的设计及设想。
另一方面,当涉及到网络及系统,我们仍然依靠每次写一行代码的方式建模。建模的确在这一领域开始发挥更重要的作用,但这样的建模方式仍停留在软件构件级。那么,今天的系统及网络的体系结构何在?用什么来确保一个整体而不只是构件的叠加?
我很荣幸并十分愉快地与Thomas Muth一起工作了两年之久,当时他在蒙特利尔履行合同。通过我们经常性的讨论,我不仅开始认识和了解到系统建模的原理,而且发现了许多设计思想和概念的框架及出处,那些我曾经总是认为,对于一个好的设计而言,是基础所在而势在必行的。更不必说我还结识了一位好友。
我总以为UML及其表示法中有一种实质性的缺失,但是就这一点我无以冒犯直到我理解了Thomas称之为“Sysnet”的含义。Sysnet在由抽象系统建模语言(AML)支持的Sysnet建模(SM)中得以体现。Sysnet建模涉及复杂系统的建模理论,它独立于所使用的建模语言及表示法,AML或其它建模语言及表示法均可使用。“Sysnet”概念为“问题空间”与“解空间”的区别提供了清晰的解释。
创造和定义一种体系结构表示法及语言,不仅是一项超出多数工作所运用的智力技能范畴的令人生畏的工作,也是一项整合似乎是无穷多个关联和交互的细节的令人迷惑的工作。在本书中,Thomas引导读者得以透过现象看到本质,通过仔细区分问题空间和解空间,使主题内容更易于领悟。以清晰的条理和亲切的风格,他介绍了SM及AML的核心内容,仔细地论证了SM及AML在开发过程中的作用。我向系统设计师、工程师和从事相关研
究的同仁们强烈推荐此书。我注意到书中有关SM及AML的描述伴随着直觉的自然流动和思维的过程,一旦开始阅读此书,你也会有同样的发现。
蒙特利尔 Jens J.Larsen,P.Eng
2000年12月 高级工程师
Ericsson(爱立信)研究院,加拿大