Телеприсутствие выходит за пределы переговорной 68 - shikardos.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
Похожие работы
Телеприсутствие выходит за пределы переговорной 68 - страница №1/14

Оглавление


АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТРАФИКА НА ПРОПУСКНУЮ СПОСОБНОСТЬ СЕТИ ДОСТУПА К ИНФОР Ю.А. ВЯСЬКИН МАЦИОННЫМ РЕСУРСАМ 1

ВКЛАД ОТЕЧЕСТВЕННЫХ УЧЕНЫХ И ИНЖЕНЕРОВ В ПОБЕДУ В ВЕЛИКОЙ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ВОЙНЕ, М. А. БЫХОВСКИЙ 11

МЫ ЦЕНИМ ТРАДИЦИИ И ИДЕМ В НОГУ СО ВРЕМЕНЕМ! 23

МИРОВОЙ ИКТ-МЕИНСТРИМ, В.К. Шульцева 28

ОТЕЧЕСТВЕННАЯ МИКРОЭЛЕКТРОНИКА ДЛЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ: РЕАЛИИ И ПЕРСПЕКТИВЫ, И. В. НАЛИВКИН 37

А.И. КОМАРИЦКИЙ: "ПОДДЕРЖКА ГОСУДАРСТВА МОЖЕТ И ДОЛЖНА БЫТЬ ЭФФЕКТИВНОЙ", Беседовала И.А. Богородицкая 43

ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ В КОНТЕКСТЕ НАЦИОНАЛЬНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ, И.Б. Карпов 45

МНОГОМОДОВЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ВОЛОКНА В СОВРЕМЕННОЙ КАБЕЛЬНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЕ РОССИЙСКИХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЕЙ, А. В. БУРДИН 48

МОБИЛЬНЫЙ ИНТЕРНЕТ: НАВСТРЕЧУ КЛИЕНТОЦЕНТРИЧНОЙ МОДЕЛИ, А. В. ГОЛЫШКО 57

ТЕЛЕПРИСУТСТВИЕ ВЫХОДИТ ЗА ПРЕДЕЛЫ ПЕРЕГОВОРНОЙ 68

ОРГАНИЗАЦИЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ В СЕТИ FON, Жумабаев М 69

К 65-ЛЕТИЮ ПОБЕДЫ В ВЕЛИКОЙ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ВОЙНЕ 76

ПАКЕТНОЕ ЯДРО UWPC: ОТ 2G ДО 4G, В. В. Петров 77

LTE ОТ ERICSSON: ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ ПЛЮС ДОСТУПНОСТЬ УСЛУГ, Беседовала И.А. Богородицкая 80

ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ - НЕ САМОЦЕЛЬ, И.А. Богородицкая 83

ОТРАСЛЕВАЯ СИСТЕМА СТАНДАРТИЗАЦИИ КАК ДЕЙСТВЕННЫЙ МЕХАНИЗМ РЕГУЛИРОВАНИЯ, Е.Б. Алексеев, Ю. В. ДАНИЛОВ 85

ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СОЗДАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ СИСТЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НА БАЗЕ ISO/IEC 27001:2005*, И.И. ЛИВШИЦ 90

"РЫНОЧНЫЕ" ТЕХНОЛОГИИ СВЕРХШИРОКОПОЛОСНОЙ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ, М.В. Головачев, A. В. Кочетов 94

Телеком Форум 105

ТРЕБОВАНИЯ К МОЩНОСТИ ПЕРЕДАТЧИКОВ СШП СИСТЕМ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭМС С СЕТЯМИ СОТОВОЙ СВЯЗИ, А. В. Гармонов, С.С. Гремяченский 106

ИНФОРМАЦИЯ 114

ТЕХНОЛОГИИ ВНЕДРЕНИЯ OSS-СИСТЕМ ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ БИЗНЕСА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ КОМПАНИИ М.Е. Вознесенская, 115

ПРОБЛЕМЫ УЧЕТА ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ ТАРИФИКАЦИИ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ УСЛУГ В NGN-СЕТЯХ, В. А. Шалагинов 119


АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТРАФИКА НА ПРОПУСКНУЮ СПОСОБНОСТЬ СЕТИ ДОСТУПА К ИНФОР Ю.А. ВЯСЬКИН МАЦИОННЫМ РЕСУРСАМ


30.04.2010

Ю.А. ВЯСЬКИН, аспирант МТУСИ; vaya@mts.ru

Электросвязь

Москва

37, 38, 39, 40, 41

4 "004"




Ключевые слова: инфокоммуникационные технологии, сервер приложений, консолидация приложений, декомпозиция приложений, мулътисервисный трафик, совместное обслуживание, совместное обслуживание с резервированием, раздельное обслуживание.

Введение. Как известно, предоставление инфокоммуникационных услуг является основным видом деятельности операторов связи, поставщиков услуг и контента. При этом главная цель их деятельности - удовлетворение основных потребностей пользователей: обеспечение доступа к сети, информационным ресурсам и доставка информации.

Сегодня, благодаря развитию инфокоммуникационных технологий, появилась возможность создания такой архитектуры мультисервисной сети, с помощью которой в рамках единой инфраструктуры пользователю будут предоставляться услуги стационарных сетей с коммутацией каналов и коммутацией пакетов, а также сетей сотовой подвижной связи (СПС). При этом все более востребованными являются персонифицированные услуги связи, предоставление которых необходимо обеспечить в различных точках сети, т.е. необходима поддержка роуминга этих услуг. Данная концепция получила название Quadruple Play (4 Play). В качестве технологической базы для реализации концепции 4 Play выбрана платформа подсистемы предоставления мультимедийных услуг на базе протокола IP (IP Multimedia Subsystem, IMS).

Новая парадигма предоставления услуг связи заключается в установлении соединений и последующем взаимодействии мобильных и фиксированных оконечных устройств на базе протокола IP.

С точки зрения эволюции сетей появление IMS - закономерный результат общего движения по пути конвергенции информационных и телекоммуникационных технологий [1]. Архитектура IMS описана в технических спецификациях консорциума 3GPP (3rd Generation Partnership Project). Изначально применение данной архитектуры планировалось на сетях сотовой подвижной связи [2].

Схема организации связи с использованием архитектуры IMS. В процессе разработки архитектуры IMS функционал сети был логически распределен по разным уровням. Так, функции по обеспечению транспорта отделены от функций, обеспечивающих обмен сигнальной информацией и управление сессиями, а функции по обеспечению услуг располагаются на самом верхнем уровне архитектурной модели IMS. Общее описание архитектуры IMS и интерфейсов между функциональными элементами приведено в [3].

При использовании многоуровневой модели возрастает важность уровня приложений, поскольку в случае, когда приложения услуг не зависят от функционала их предоставления, который обеспечивается на нижних сетевых уровнях, данные приложения могут инсталлироваться и запускаться на пользовательском оборудовании (User Equipment - UE) в различных сетях доступа.

Пример схемы организации связи с использованием архитектуры IMS представлен на рис. 1. Взаимодействие между различными сетями доступа, а также доступ к контенту осуществляется по транспортной сети с коммутацией пакетов.

Для получения доступа к информационным ресурсам пользователь делает запрос, который через транспортные шлюзы (в случае сетей с коммутацией каналов) или напрямую (в случае сетей с коммутацией пакетов) поступает в транспортную сеть. Из транспортной сети запрос направляется на платформу IMS, где после проверки статуса пользователя и доступности запрашиваемого ресурса осуществляется обработка запроса в соответствии с логикой запрашиваемой услуги и обеспечивается соединение терминала пользователя с требуемым информационным ресурсом через транспортную пакетную сеть.

Основные способы размещения информационных ресурсов. Выделяют три основных компонента инфокоммуникационных услуг: сервисный - привлечение и обслуживание пользователей; транспортный - средства доставки информации и контентный - содержание и поддержка приложений [4].

Контентный компонент инфокоммуникационных услуг в сети IMS обеспечивается посредством серверов приложений.

Существует два основных подхода при размещении приложений на серверах:

декомпозиция - разнесение приложений по серверам (один сервер - одно приложение);

консолидация - перемещение приложений из специализированных серверов на меньшее число ЭВМ, ресурсы которых распределяются между приложениями.

Достоинствами декомпозиции являются высокая надежность (все приложения разнесены по разным серверам, и при выходе из строя одного сервера недоступным окажется только одно из приложений), простота выбора и настройки серверного оборудования. В то же время при увеличении числа пользователей и приложений растет и общее число серверов. Каждый сервер имеет собственные элементы технической инфраструктуры, в том числе устройства питания и охлаждения. Таким образом, к недостаткам декомпозиции можно отнести системную сложность проблемы администрирования, высокие затраты на эксплуатацию и электроэнергию.

При консолидации серверов появляется возможность сократить расходы на отопление, вентиляцию, кондиционирование и т. д. С эксплуатационной точки зрения консолидация служит не только целям экономии энергии, но и сокращению занимаемых площадей, уменьшению размеров кабельного хозяйства, упрощает процессы обслуживания и замены оборудования. Однако при этом увеличивается сложность планирования и расчета вычислительных ресурсов консолидированного серверного оборудования, а также возникает необходимость дополнительных затрат на приобретение специализированных программных продуктов, обеспечивающих нормальное функционирование консолидированных вычислительных мощностей [5].

При сравнении этих двух подходов к размещению приложений на серверах необходимо также учитывать затраты на сеть доступа к информационным ресурсам.

Типовые схемы организации доступа к информационным ресурсам представлены на рис. 2. На рис. 2, а представлен случай декомпозиции серверов и организации выделенных каналов доступа к каждому из серверов. На рис. 2, б рассмотрен вариант объединения потоков трафика каждого из приложений, расположенных на одном сервере.

Расчет канального ресурса при раздельном обслуживании потоков мультисервисного трафика. Для оценки объема канального ресурса, требуемого для обслуживания информационных потоков, передаваемых по сетям с коммутацией пакетов с использованием виртуальных соединений, можно использовать модели, применяемые в классической теории телетрафика для оценки характеристик сетей коммутации каналов с явными потерями в результате блокировок вызовов. Аналогом канала в сетях с коммутацией пакетов выступает единица канального ресурса. Соответственно, объем канального ресурса, выраженный в единицах канального ресурса, будем называть просто канальным ресурсом. Расчет объема канального ресурса, требуемого для обслуживания потоков трафика в случае, если трафик каждого из приложений передается по выделенной линии доступа, сводится к расчету объема канального ресурса для обслуживания моносервисного трафика и производится по первой формуле Эрланга. Расчеты параметров сетей доступа, организованных в соответствии с вариантом, представленным на рис. 2, б, производятся на основании модели цифровой линии, совместно обслуживающей несколько потоков мультисервисного трафика, а также на основании модели цифровой линии, совместно обслуживающей несколько потоков мультисервисного трафика с использованием резервирования в качестве механизма контроля за распределением канального ресурса.

Расчет канального ресурса при совместном обслуживании потоков мультисервисного трафика без использования резервирования. В классической теории телетрафика объединение потоков моносервисного трафика приводит к увеличению коэффициента использования канального ресурса линии доступа. Ниже будет показано, что данное свойство в ряде случаев не выполняется при объединении потоков мультисервисного трафика.

При формализованном расчете топологии мультисервисной сети основным структурным параметром, задающим пропускную способность цифровых линий, является скорость передачи, выраженная в единицах канального ресурса. Исходя из известных теоретических результатов и практических рекомендаций, для определения требуемой скорости передачи можно использовать следующую схему [6, 7, 8]. Пусть в анализируемой модели сети имеется J цифровых линий. Занумеруем имеющиеся линии произвольным образом. Допустим, что линия с номером/ имеет фиксированную скорость передачи Sj бит/с. Предположим также, что на сети обслуживается п потоков сообщений, которые следуют от узла-источника к узлу-получателю по одному из фиксированных для данного потока путей, состоящему из последовательности цифровых каналов. Будем считать, что для обслуживания сообщения k-го потока требуется канальный ресурс dk бит/с в каждой из цифровых линий, составляющих маршрут следования сообщений k-го потока. Предполагается, если не оговорено особо, что значение dk не изменяется за время обслуживания, не зависит от порядкового номера передаваемого сообщения и оценивается либо на основе пиковой величины интенсивности поступления пакетов, передаваемых по анализируемому соединению, либо с использованием эффективной скорости передачи [6, 9].

В соответствии с данными предположениями единицей канального ресурса (ЕКР) называется наибольший общий делитель (НОД) целочисленных значений скоростей sl., Sj всех цифровых линий сети и требований к скоростям обслуживания п имеющихся в сети потоков сообщений d{,.., dn. Обозначим скорость одной ЕКР через с. Таким образом, [Формула. Материал доступен в бумажной версии издания.]. В результате целочисленное представление скорости j-й цифровой линии имеет вид Vj = Sj/c ЕКР, а целочисленное требование к скорости обслуживания для сообщений k-то потока - [Формула. Материал доступен в бумажной версии издания.].

В исследуемой модели мультисервисной линии имеется п независимых потоков заявок на выделение канального ресурса. Будем считать, что поступление заявок k-гo потока происходит в соответствии с законом Пуассона с интенсивностью [Формула. Материал доступен в бумажной версии издания.]. При использовании данной модели предполагается, что поток заявок формируется от существенно больших групп пользователей.

Обозначим v - скорость передачи мультисервисной линии, выраженную в числе ЕКР, необходимых для обслуживания поступающих заявок. Пусть bk- число ЕКР линии, необходимое для обслуживания одной заявки k-гo потока. Предполагается, что время удерживания канального ресурса при обслуживании одной заявки k-гo потока имеет экспоненциальное распределение с параметром [Формула. Материал доступен в бумажной версии издания.]. Приведенные далее расчетные алгоритмы справедливы и при произвольном распределении длительности обслуживания заявок. Схема функционирования базовой модели мультисервисной линии показана на рис. 3.

Качество обслуживания сообщений k-го потока характеризуется долей потерянных сообщений nk и средней величиной канального ресурса цифровой линии [Формула. Материал доступен в бумажной версии издания.]. для обслуживания сообщений k-го потока.

На основании выводов, приведенных в [6], с учетом наличия свойства мультипликативности у стационарных вероятностей расчетные формулы [Формула. Материал доступен в бумажной версии издания.] и dk принимают вид

[Формула.

(1)


(2)

(3)


(4)

(5)


(6)

Материал доступен в бумажной версии издания.]

Рекурсивный алгоритм вычисления параметров качества обслуживания при совместном обслуживании информационных потоков выглядит следующим образом [6]:

Положим значение р(0) = 1.

Для г, изменяющихся последовательно от 1 до v, с использованием (5) находятся ненормированные значения вероятностей р(г).

Вычисляется значение нормировочной константы

[Формула.

Материал доступен в бумажной версии издания.]

Определяются нормированные значения вероятностей

[Формула.

Материал доступен в бумажной версии издания.]

С использованием (3) и (4) находятся значения характеристик качества обслуживания.

Результаты расчетов показывают, что при равной интенсивности предложенной нагрузки сообщения потоков с большими требованиями к числу ЕКР линии, необходимому для их обслуживания, испытывают большие потери. При этом с ростом интенсивности предложенного трафика на одну ЕКР заявки, требующие меньшего числа единиц канального ресурса, вытесняют с обслуживания заявки, требующие большего числа единиц ресурса.

Данное обстоятельство отрицательно сказывается на качестве предоставляемых услуг и требует принятия соответствующих мер. Для решения возникающих проблем необходимо использовать схемы контроля за распределением канального ресурса. Основными механизмами контроля за распределением канального ресурса являются резервирование, а также разделение потоков мультисервисного трафика.

Расчет канального ресурса при совместном обслуживании потоков мультисервисного трафика с использованием схемы резервирования. Механизм резервирования представляет собой одну из самых удобных схем оказания влияния на значения показателей качества обслуживания заявок при совместном обслуживании информационных потоков по линии доступа. Процедуру резервирования нетрудно реализовать техническими средствами современных мультисервисных сетей связи. Для этого при занятии канального ресурса необходимо выбрать величину порога Qk для k-то потока заявок. Если при поступлении заявки k-то потока занято r единиц канального ресурса линии и выполняется неравенство r>Qk, то поступившая заявка k-то потока получает отказ и не возобновляется. Если выполняется противоположное неравенство, то заявка принимается к обслуживанию. Изменяя величину Qk, оператор получает возможность зарезервировать ресурс линии в соответствии с потребностями информационных потоков. Схема доступа к канальному ресурсу для модели цифровой линии с резервированием представлена на рис. 4.

Механизм резервирования довольно подробно исследован в соответствующих публикациях, посвященных вопросам телетрафика мультисервисных сетей связи [6, 8,12]. В частности установлено, что для моделей мультисервисных звеньев с реализацией возможности резервирования канального ресурса не выполняется свойство мультипликативности, поэтому точный расчет показателей качества обслуживания возможен только для небольшого числа потоков обычными методами линейной алгебры, основанными на составлении и последующем решении систем уравнений равновесия.

При реализации рекурсивного алгоритма расчета параметров качества обслуживания при совместном обслуживании с резервированием соответствующие расчетные формулы модели цифровой линии модифицируются следующим образом [6]:

[Формула.

(6)

(7)


(8)

(9)


(10)

(11)


(12)

Материал доступен в бумажной версии издания.]

Исследование влияния параметров трафика на величину канального ресурса. Пусть на линию доступа поступают два потока сообщений (п = 2). Первый поток имеет минимальные требования к канальному ресурсу для обслуживания заявок, т. е. bl = 1, второй поток заявок - b2 > 1. Максимальная вероятность потерь сообщений к в исследуемом примере - величина постоянная, не превышающая 1 %, интенсивность поступающей нагрузки на одну ЕКР р также является величиной постоянной, равной 1 Эрл.

На рис. 5 показаны графики зависимостей интенсивности обслуженной нагрузки одной ЕКР цифровой линии от величины отношения b2/b1 при использовании рассмотренных в данной статье схем обслуживания потоков мультисервисного трафика. Вероятность потерь я не превышает установленного значения 1 % с помощью подбора соответствующего числа ЕКР.

На основании результатов проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

Объединение потоков мультисервисного трафика не всегда приводит к увеличению коэффициента использования цифровой линии. В определенных диапазонах значений интенсивности поступающей нагрузки при совместном обслуживании потоков мультисервисного трафика потребуется больший канальный ресурс, нежели в случае раздельного обслуживания каждого из потоков.

Закономерности классической теории телетрафика при объединении потоков мультисервисного трафика имеют место при отношении скоростей потоков мультисервисного трафика порядка 10 и менее.

Характер зависимостей интенсивности обслуженной нагрузки цифровой линии от отношения скоростей потоков мультисервисного трафика при использовании различных схем обслуживания сохраняется при увеличении нормы потерь сообщений, а также при изменении значения интенсивности поступающей нагрузки.

При выборе схемы доступа к инфокоммуникационным ресурсам, помимо выбора способа размещения приложений на серверах, необходимо производить расчет и сравнение объема канального ресурса.

***


ЛИТЕРАТУРА

1. Бакланов И. Г. NGN: принципы построения и организации. М.: Эко-Трендз, 2008.- 400 с.

2. Convergence Technologies for 3 G Networks. John Wiley & Sons Ltd., 2004-650 p.

3. Miika Poikselka, Georg Mayer, Hisham Khartabil, Aki Niemi.

IMS. IP Multimedia Concepts and Services in the Mobile Domain. John Wiley & Sons Ltd., 2004-419 p.

4. Резникова Н. П., Демина Б. В., Булгак В. Б., ГолышкоА.В., Макаров В. В., Тихвинский В. О., Алексеев Е.Б. Менеджмент в телекоммуникациях. М.: Эко-Трендз, 2005.- 392 с.

5. Киллелиа П. Тюнинг веб-сервера. 2-е изд.СПб.: Питер, 2003.-528с.

6. Лагутин В. С., Степанов С. Н. Телетрафик мультисервисных сетей связи. М.: Радио и связь, 2000.- 320 с.

7. Broadband network traffic. Performance evaluation and design of broadband multiservice networks. Final report of action COST 242/James Roberts ... (ed). (Lecture notes in computer sciences). Springer, 1996.-585 p.

8. Ross K.W. Multiservice loss models for broadband telecommunication Networks.- London, Berlin, New-York: Springer-Verlag, 1995.-343 p.

9. Linderberger K. Dimensioning and design methods for integrated ATM networks//Proc. 14 th International Teletraffic Congress. Antibes Juan-les-Pins. France, 1994. P.897-906.

10. Performance evaluation and design of multiservice networks. Final report of action 224/J.W. Roberts, (ed.), Performance evaluation and design of multiservice networks. Paris, October, 1991.-125 p.

11. Roberts J.W. A service system with heterogeneous user requirements application to multi-service telecommunications systems/Performance of Data Communication Systems and their Applications. Pujolle G. (ed.). North Holland, 1981.

12. Ершов В.А, Кузнецов Н.А. Мультисервисные телекоммуникационные сети.- М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана,

2003.-432с.

Получено 29.10.09













следующая страница >>