Модели и методы исследования процессов функционирования и оптимизации построения сетей связи следующего поколения (Next Generation Network)

• Автор: Сычев, Константин Иванович
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 385 с. : ил.

Содержание
Введение
1 Анализ основных направлений развития сетей фиксированной связи в условиях информатизации общества, принципов и телекоммуникационных технологий для построения сетей связи следующего поколения
1.1 Основные направления государственной политики Российской Федерации в области построения информационного общества

1.2 Архитектура построения сетей связи следующего поколения

1.3 Транспортные сети NGN

1.4 Сети доступа NGN

1.5 Построение систем управления вызовами

1.5.1 Построение системы управления вызовами на базе гибких коммутаторов (Softswitch)

1.5.2 Протоколы управления вызовами в сетях NGN

1.5.3 Построение системы управления вызовами на базе подсистемы IMS
1.5.4. Стратегия применения решений на базе Softswitch и IMS
1.6 Архитектура платформы услуг и приложений NGN
1.7 Архитектура информационной безопасности в сетях NGN
1.8 Стратегии внедрения сетей связи следующего поколения на ЕСЭ России..
1.9 Телекоммуникационные технологии для построения транспортных сетей NGN и механизмы обеспечения качества обслуживания в них
1.9.1 Протокол 1Р
1.9.1.1 Модель интегрированных услуг
1.9.1.2 Модель дифференцированных услуг
1.9.1.3 Протоколы транспортного уровня RTP, RTCP
1.9.1.4 Пакетная передача речи - VoIP
1.9.1.5 Протокол обеспечения информационной безопасности IPsec
1.9.1.6 Развитие протокола на основе версии IPv
1.9.2 Технология ATM
1.9.2.1 Основные характеристики технологии ATM
1.9.2.2 Категории обслуживания технологии ATM
1.9.2.3 Маршрутизация в ATM сети
1.9.2.4 Управление трафиком в ATM сети
1.9.2.5 Информационная безопасность в ATM сети
1.9.3 Технология MPLS

1.9.3.1 Общие принципы построения и функционирования MPLS сети
1.9.3.2 Маршрутизация в MPLS сети
1.9.3.3 Протокол распределения меток в MPLS сети
1.9.3.4 Конструирование трафика в MPLS сети
1.9.3.5 Области применения технологии MPLS
1.10 Выводы
2 Метод синтеза сетей связи следующего поколения на основе векторного критерия
2.1 Общие цели, задачи, принципы и методология проектирования сетей связи
2.2 Аналитическое описание сетей связи на основе теории систем и графов. Морфологическая модель сети связи
2.3 Качество телекоммуникационных услуг. Состав и взаимосвязь показателей качества обслуживания
2.3.1 Состав и взаимосвязь показателей качества обслуживания сетей связи на основе международных стандартов
2.3.2 Иерархическая система показателей качества обслуживания. Выбор и обоснование обобщённого показателя эффективности функционирования. Методология оценивания эффективности функционирования сетей связи
2.3.3 Качество телекоммуникационных услуг в сетях связи следующего поколения
2.4 Метод синтеза сетей связи следующего поколения на основе векторного критерия
2.5 Выводы
3 Метод синтеза сетевых структур при обеспечении требований устойчивости
3.1 Методика анализа устойчивости сетей связи
3.2 Методика анализа надёжности сетей связи
3.2.1 Анализ показателей и требований по надёжности первичных сетей связи
3.2.1.1 Характеристика надёжности типовых трактов магистральной, внутризоновой и местной связи
3.2.1.2 Характеристика надёжности резервируемых систем
3.2.1.3 Требования по надёжности соединений первичной сети
3.2.2 Методика анализа структурной надёжности (живучести) сетей связи

3.3 Методика анализа живучести сетей связи
3.4 Метод синтеза сетевых структур при обеспечении требований устойчивости
3.4.1 Формирование начальной структуры сети связи
3.4.2 Алгоритм управления свойством устойчивости сети связи на основе структурных преобразований и защиты её элементов
3.4.3 Принципы и способы обеспечения устойчивости (живучести) сетей связи
3.5 Выводы
4 Теоретические основы исследования процессов функционирования узлов коммутации сетей связи следующего поколения при произвольных распределениях поступления и обслуживания заявок различных классов качества (приоритетов)
4.1 Основные ограничения и допущения
4.2 Модель узлов коммутации типа Мг /М/V/К с относительными приоритетами и учётом реальной надёжности обслуживающих приборов
4.2.1 Описание процессов функционирования узла коммутации
4.2.2 Анализ показателей качества функционирования узлов коммутации
4.2.2.1 Стационарное распределение вероятностей состояний
4.2.2.2 Стационарное распределение времени ожидания пакетов
4.2.2.3 Стационарное распределение времени пребывания пакетов
4.2.3 Оптимизация назначения приоритетов
4.2.4 Влияние конечной надёжности обслуживающих приборов на функционирование узлов коммутации типа Мг /М/V/К
4.3 Модель узлов коммутации типа Мг / М /Уг / Кг с относительными приоритетами, резервированием ресурсов и учётом реальной надёжности обслуживающих приборов
4.3.1 Описание процессов функционирования узлов коммутации
4.3.2 Анализ показателей качества функционирования узлов коммутации
4.4 Метод моделирования процессов функционирования узлов коммутации сетей связи следующего поколения при произвольных распределениях поступления и обслуживания заявок различных классов качества (приоритетов)
4.4.1 Структура метода моделирования процессов функционирования узлов коммутации при произвольных распределениях поступления и обслуживания требований различных классов качества (приоритетов)

диашлюзов (Media Gateway Controller, MGC) или гибким (программным) коммутатором (Softswitch), а также различное шлюзовое оборудование (п. 1.3) для сопряжения с пакетными сетями, сетями с коммутацией каналов, сетями сигнализации.
Представленная архитектура управления вызовами в сети NGN обеспечивает ряд преимуществ по сравнению с традиционными системами управления вызовов (рис. 1.7), включая:
- упрощение структуры сети;
- обеспечение совместимости разнородного оборудования;
- подключение различных сетей напрямую через сеть IP;
- гибкость при маршрутизации вызовов;
- возможность управления качеством обслуживания вызовов.
Рассмотрим назначение и архитектуру программного коммутатора [8, 16,
22, 113, 115, 182, 191]. Назначение гибкого коммутатора — обеспечение процесса установления любых соединений, вне зависимости от того, абонент какой сети является инициатором данного процесса, и от того, кто будет вызываемым абонентом. В соответствии с этим гибкий коммутатор должен работать со всеми используемыми системами сигнализации (традиционными и нового поколения) и обеспечивать взаимодействие между устройствами, функционирующими по различным протоколам (IP, ATM, MPLS).
В соответствии с эталонной архитектурой, предложенной международным консорциумом по гибким коммутаторам, в его структуре предусматриваются четыре функциональные плоскости (рис. 1.9): транспортная, управления обслуживанием вызовов и сигнализации, услуг и приложений, эксплуатационного управления. При этом транспортная плоскость обеспечивает доставку сообщений пользователей, сигнализации, маршрутизации по сети, а также подключение сигнальной и пользовательской информации из других сетей. Она включает:
- домен транспортировки по протоколу IP, обеспечивающий маршрутизацию и передачу пакетов в магистральной сети, а также непосредственное подключение IP-терминалов;
- домен взаимодействия, обеспечивающий взаимодействие с внешними сетями связи и преобразование пользовательской и сигнальной информации;