Читать онлайн «Основы телетрафика мультисервисных сетей»

С. Н. Степанов ОСНОВЫ ТЕЛЕТРАФИКА МУЛЬТИСЕРВИСНЫХ СЕТЕЙ Обозначения о для моносервисной модели Эрланга интенсивность предложенного трафика, выраженная в эрлангах и определяемая как среднее число заявок, находящихся на обслуживании в отсутствии их потерь А интенсивность предложенного трафика, выраженная в эрланго-каналах и определяемая как среднее число занятых канальных единиц линии в отсутствии потерь поступающих заявок а£ интенсивность предложенного трафика для А;-го потока заявок, выраженная в эрлангах и определяемая как среднее число заявок fc-го потока, находящихся на обслуживании в отсутствии потерь поступающих заявок Ak интенсивность предложенного трафика для А;-го потока заявок, выраженная в эрланго-каналах и определяемая как среднее число канальных единиц линии, занятых на обслуживание заявок А;-го потока в отсутствии потерь поступающих заявок Ь максимальная потребность в канальном ресурсе для обслуживания поступающих заявок всех потоков Ъ = maxiго потока, находящихся в стационарном режиме на обслуживании число заявок А;-го потока, находящихся на обслуживании в момент времени t вектор стационарного состояния модели мультисервисной линии при обслуживании п потоков заявок на передачу трафика сервисов реального времени число абонентов, формирующих к-й поток заявок и находящихся в стационарном режиме в состоянии повторения заблокированной заявки номер потока заявок на выделение канального ресурса для обслуживания трафика сервисов реального времени (переменная величина, принимающая значение от 1 до п) единица канального ресурса (канальная единица, к. е. ) — наибольший общий делитель скорости передачи линии и требований к скорости передачи для каждого из поступающих потоков заявок (имеет размерность бит/с) интенсивность поступления заявок А;-го потока интенсивность поступления заявок на передачу данных, допускающих задержку в процессе пересылки по сети среднее число канальных единиц линии, занятых обслуживанием трафика сервисов реального времени О бозначения тпк среднее число канальных единиц линии, занятых обслуживанием заявок А;-го потока Ик параметр экспоненциального распределения длительности обслуживания заявки А;-го потока \i& параметр экспоненциального распределения длительности передачи данных, допускающих задержку, с использованием одной канальной единицы п общее число потоков заявок на выделение канального ресурса при обслуживании трафика сервисов реального времени Пк число пользователей, создающих fc-й поток заявок N значение нормировочной константы Nj множество номеров информационных потоков, проходящих через j-ю линию сети Vk параметр экспоненциального распределения времени до поступления повторной заявки для абонентов, формирующих fc-й поток Рк вероятность недоступности вызываемого абонента (устройства) для заявок А;-го потока Р(г) ненормированное значение вероятности занятости г канальных единиц линии обслуживанием поступающих потоков заявок р(г) нормированная вероятность занятости г канальных единиц линии обслуживанием поступающих потоков заявок Р{ч,h, • • • ,in) ненормированное значение вероятности стационарного состояния модели (ii, 12, • ■ ■, in) p{ii, iii • • • > in) нормированная вероятность стационарного состояния модели (ц, i2,... , гп) Обозначения 7Tfe доля потерянных заявок для пуассоновской модели /с-го входного потока (совпадает с долей времени, в течение которого ресурс линии не достаточен для обслуживания заявок А;-го потока) ntik вероятность потерь по времени (доля времени, в течение которого ресурс линии не достаточен для обслуживания заявок А;-го потока) 7rCifc вероятность потерь по вызовам (доля потерянных заявок А;-го потока) %etk доля потерянного трафика к-го потока от величины предложенного трафика А;-го потока г переменное значение канального ресурса линии при решении задачи оценки необходимого объёма канального ресурса для заданных потоков заявок и фиксированных показателях QoS R маршрутная матрица мультисервисной сети, определяющая её топологию и маршруты следования потоков трафика, ассоциированных с предоставлением запрашиваемых сервисов Rk множество номеров линий сети, составляющих маршрут движения трафика, инициированного обслуживанием заявки к-то потока r(t) марковский процесс, описывающий динамику изменения состояний модели с изменением времени t р интенсивность предложенного трафика, выраженная в канальных единицах (эрланго-каналах), в пересчёте на одну канальную единицу р — — (коэффициент загрузки канальной единицы) S множество возможных состояний, которые принимает процесс r(t) Si подмножество состояний S, в каждом из которых всеми заявками занято ровно i единиц канального ресурса линии Обозначения а параметр экспоненциально распределенного времени, ограничивающего пребывание макропакета данных на ожидании в буфере Та средняя длительность обслуживания одной заявки на передачу данных, допускающих задержку, (среднее время доставки сообщения) Ok порог резервирования канального ресурса для заявок А;-го потока, выраженный в канальных единицах Uk подмножество состояний 5, в каждом из которых заявка А;-го потока получает отказ в обслуживании из-за недостаточности канального ресурса v канальный ресурс мультисервисной линии (скорость линии, выраженная в числе канальных единиц) Vk максимально возможное число канальных единиц, которые совместно могут использовать заявки А;-го потока (скорость доступа при обслуживании заявок А;-го потока) ipk{i) вероятность отказа в обслуживании для заявок /с-го потока, зависящая от общего числа занятых канальных единиц г L максимально возможное число макропакетов данных, которые одновременно могут находиться в буфере на ожидании Хк суммарная интенсивность А;-го потока первичных и повторных заявок Ук среднее число заявок fc-го потока, находящихся одновременно на обслуживании у среднее число заявок на передачу трафика реального времени, находящихся одновременно на обслуживании Zk коэффициент скученности для трафика А;-го потока Глава 1 МУЛЬТИСЕРВИСНЫЕ СЕТИ В этой главе, носящей в основном обзорный и постановочный характер, обсуждаются особенности планирования и механизмы повышения эффективности использования передаточных возможностей звеньев мультисер- висных сетей. В разделах 1. 1 и 1. 2 вводятся основные понятия и технологии, которые относятся к организации процесса совместной передачи информации в действующих и перспективных сетях связи. Реализация возможностей, заложенных в IP-протокол, во многом зависит от решения проблемы качества обслуживания пользователей. Соответствующие механизмы и модели обсуждаются в разделах 1. 3 и 1. 4. Особенности реализации современных подходов при решении задач планирования пропускной способности мультисервисных сетей рассмотрены в разделе 1. 5. Достоверность полученных результатов во многом зависит от используемых расчётных моделей. Основные допущения и предположения, которые взяты за основу при их построении, обсуждаются в разделе 1. 6.

Завершает главу обсуждение полученных результатов и список цитируемых источников. 1. 1. Общие положения 1. 1. 1. Основные понятия и термины Развитие сетей связи в перспективе будет происходить в рамках реализации основных положений концепции сетей следующего поколения NGN (Next Generation Networks). Она формирует правила построения сетей связи, обеспечивающих предоставление неограниченного набора услуг Глава 1. Мультисервисные сети с заданными характеристиками качества. Сети строятся на основе пакетных технологий. Профиль услуг и их качество не зависят от того, где находится абонент, как и с какой скоростью он передвигается и какая при этом используется транспортная технология для передачи информации. Мультисервисная сеть — сеть связи, построенная в соответствии с концепцией NGN для обслуживания трафика различных коммуникационных приложений (речь, видео, данные). Концепция NGN родилась не на пустом месте. Её основные положения обобщают опыт реализации наиболее успешных телекоммуникационных проектов, главным образом, сети Интернет и сетей подвижной связи. Впечатляющие темпы развития соответствующих сетей, их живучесть, открытость, направленность на удовлетворение потребностей пользователя и ряд других положительных характеристик дают возможность использовать полученный опыт в формировании фундаментальных принципов построения NGN.