Исследование и разработка методов управления трафиком в сетях АТМ

• Автор: Киреева, Наталья Валерьевна
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 180 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ ТРАФИКОМ В СЕТЯХ ATM

1.1. Основы технологии ATM

1.2. Анализ качества обслуживания в сетях ATM

1.2.1. Формирование трафика

1.3. Управление перегрузками на сети ATM

1.4. Контроль потока ABR

1.5. Контроль приоритетов

1.6. Организация очередей в коммутаторах

1.6.1. Реализация очередей для категории трафика со службой UBR

1.7. Существующие алгоритмы защиты от перегрузок
1.7.1. Анализ кредитной схемы управления перегрузками
1.7.2. Анализ скоростных схем управления перегрузками
1.8. Управления трафиком сетей ATM
1.8.1. Сброс данных на пакетном уровне
1.8.2. Управляемые буферы
1.8.3. Передача блоков ATM
1.8.4. Принцип виртуальный источник/приемник - VS/VD
Выводы
2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ УПРАВЛЕНИЯ ТРАФИКОМ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ АЛГОРИТМА КРАТКОСРОЧНОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ И АЛГОРИТМА СВОЕВРЕМЕННОГО ОБНАРУЖЕНИЯ ПЕРЕГРУЗОК RED
2.1. Описание трафика
2.1.1. Характеристика источника трафика
2.1.2. Анализ моделей трафика служб

2.1.3. Параметры скорости передачи ячеек и неравномерности
трафика
2.2. Расчет потерь вызовов в ATM сети при конечном числе источников нагрузки
2.3. Методы прогнозирования
2.3.1. Статистическое прогнозирование
2.4. Анализ механизма ограничения входящей нагрузки на основе краткосрочного прогнозирования
2.4.1. Модифицированный адаптивный последовательный алгоритм предсказания
2.4.2. Механизм краткосрочного прогнозирования на базе фильтра Калмана
2.5. Анализ алгоритма своевременного обнаружения перегрузок

2.5.1. Применение алгоритма обнаружения перегрузок в сетях
ТСРЛР
2.5.2. Алгоритм обнаружения перегрузок RED в сетях ATM
2.6. Разработка имитационной модели алгоритмов краткосрочного прогнозирования и своевременного обнаружения перегрузок
2.6.1. Анализ принципов моделирования телекоммуникационных систем
2.6.2. Имитационное моделирование алгоритма краткосрочного прогнозирования
2.6.3. Имитационное моделирование алгоритма своевременного обнаружения перегрузок RED
2.6.4. Анализ результатов моделирования
Выводы

3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРВАНИЕ И ИМТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ И АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫМИ ПОТОКАМИ
3.1. Особенности сетей связи
3.2. Постановка задачи адаптивного управления
3.3. Анализ передачи трафика с учетом приоритетов
3.4. Метод расчета числа пакетов, проходящих через АТМ коммутатор на основе Ъ преобразования
3.5. Оценка вероятности переполнения очереди пакетами АТМ
3.6. Исследование информационных процессов в коммутаторе
3.6.1. Оценка порогового значения А для Ьр-процессов
3.6.2. Оценка порогового значения А для предгауссовских процессов
3.6.3. Оценка порогового значения А для гауссовских процессов
3.6.4. Статистическая оценка порогового значения А
3.7. Разработка методики адаптивного управления потоком информации
3.7.1. Разработка алгоритма адаптивного управления потоком информации
3.7.2. Разработка схемы адаптивного управления дополнительным информационным потоком
3.8. Анализ принципов моделирования телекоммуникационных
систем
3.9. Имитационное моделирование алгоритма адаптивного управления потоком
3.10. Анализ результатов моделирования
3.10.1. Качественный анализ
3.10.2. Количественный анализ
Выводы

минимально короткой обратной связи обеспечивает максимально быструю реакцию. Для использования кредитной схемы управления потоком необходимым условием является наличие индивидуальных буферов под каждое виртуальное соединение (даже под неактивные УСС/УРС). При использовании скоростной схемы индивидуальные буферы не требуются.
Создание индивидуальных буферов — достаточно сложное и дорогостоящее решение. И это было одним из главных аргументов против кредитной схемы на момент принятия стандарта АВЯ ТМ 4.0. Однако в настоящее время практически все серьезные производители, так или иначе, используют принцип индивидуальных буферов в целях обеспечения надлежащего качества обслуживания трафика СВЯ. и УВЯ своих клиентов. Кроме того, введение индивидуальных буферов бывает необходимо и при скоростных схемах АВЯ, для защиты от неконтролируемых источников, когда они не реагируют (или реагируют некорректно) на управляющие сообщения, бесконтрольно увеличивая свою скорость и занимая общие буферы.
Таким образом, в реальной практике идея использования индивидуальных буферов кажется вполне реализуемой и, следовательно, не является непреодолимым препятствием на пути внедрения кредитных схем управления потоком.
Время разгона. В большинстве скоростных схем коэффициент увеличения скорости является функцией от текущей скорости. В общем случае:
Е* = ^> (1.8)
где ЕЛ — требуемая скорость, ССЯ — текущая скорость, 2 — коэффициент загрузки коммутатора АТМ {2<).
Отсюда следует, что потоки с высокой текущей скоростью имеют потенциально лучшие возможности для увеличения своей скорости. В