Разработка алгоритмов оценки потребности в канальном ресурсе корпоративной мультисервисной сети связи

• Автор: Столяр, Николай Федорович
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 162 с. : ил.

Аннотация
Диссертационная работа посвящена разработке алгоритмов оценки канального ресурса корпоративной мультисервисной сети связи. Для решения этой задачи на уровне доступа корпоративной мультисервисной сети связи процесс обслуживания потоков сообщений представлен математической моделью в виде многомерного марковского процесса.
С использованием свойства мультипликативности стационарных вероятностей состояний цифровой линии абонентского доступа, обслуживающей в реальном масштабе времени разноскоростные потоки сообщений без ограничений и с ограничениями по доступу, разработаны точные (в рамках поставленной задачи) и приближенные алгоритмы оценки показателей качества обслуживания. Получены оценки вычислительной сложности этих алгоритмов.
Разработаны алгоритмы оценки потребности в канальном ресурсе на уровне доступа мультисервисной сети связи без ограничений и с ограничениями по доступу. При отсутствии индивидуальных ограничений по доступу реализован рекуррентный алгоритм. При наличии ограничений по доступу реализован алгоритм, основанный на свертке векторов. Достаточность канального ресурса определяется сравнением максимального по всем потокам значения вероятности потерь по вызовам с нормированным значением.
Комплекс разработанных программ использован при оценке потребности в канальном ресурсе при проектировании мультисервисных сетей связи ОАО «Телекомнефтепродукт» и ЗАО «Газтелеком».

Введение,

Глава 1. Анализ проблем построения и функционирования корпоративных сетей связи
1.1. Особенности построения телефонной сети связи негеографической зоны нумерации с коммутацией каналов
1.2. Влияние новых телекоммуникационных технологий на построение и функционирование корпоративных сетей связи
1.2.1. Возрастание роли инфокоммуникационных технологий в современном обществе
1.2.2. Сети нового накопления - техническая база для предоставления инфокоммуникационных услуг
1.2.3. Особенности построения корпоративной мультисервисной сети связи
1.3. Разработка функциональной модели корпоративной мультисервисной сети связи
1.3.1. Обоснование степени детализации процесса обслуживания сообщений в мультисервисной сети при оценке потребности
в канальном ресурсе
1.3.2. Основные элементы функциональной модели и допущения
1.4. Математическое описание функциональной модели мультисервисной сети связи
1.4.1. Представление процесса обслуживания потоков сообщений
в виде многомерного марковского процесса
1.4.2. Основные показатели качества обслуживания вызовов при конечном числе источников сообщений
1.4.3. Оценка показателей качества обслуживания вызовов
1.4.4. Анализ методов оценки показателей качества обслуживания

вызовов,

Выводы
Глава 2. Разработка процедур оценки канального ресурса мультисервисной сети связи при обслуживании сообщений в реальном масштабе времени
2.1. Оценка характеристик пропускной способности модели
2.1.1. Имитационное моделирование
2.1.2 Процедура приближенной оценки канального ресурса на
уровне доступа
2.1.3. Процедура приближенной оценки канального ресурса на уровне транспортного ядра
2.1.4. Оценка величины канального ресурса на уровне транспортного ядра с одним входным потоком сообщений
2.2. Оценка величины канального ресурса на уровне доступа с одним входным потоком сообщений
2.2.1. Описание модели
2.2.2. Вероятности потерь по времени и по вызовам
2.2.3. Оптимизация процедуры оценки величины канального ресурса
2.3. Примеры реализации расчетных алгоритмов
Выводы
Глава 3. Разработка алгоритмов оценки показателей качества
обслуживания сообщений в реальном масштабе времени при ограниченном числе источников
3.1. Разработка алгоритма оценки основных показателей качества обслуживания сообщений от конечного числа источников без ограничений на уровне доступа
3.1.1. Система уравнений равновесия
3.1.2. Расчетный алгоритм

0*1 ? *2 > ••• ? г^-1 5 н + 1>г£ + 15 ••• 1^К ) •
Если в момент поступления вызова &-го потока сообщений, хотя бы в одной из линий, составляющих маршрут следования сообщений к-то потока, нет Ьк единиц свободного канального ресурса, то заявка на выделение канального ресурса получает отказ и изменение состояния не происходит.
Другая возможность в изменении состояния реализуется с вероятностью
*кМк
0*1 ~ к )У + (»2 ~к )Г2+ — + Спк ~ г к )Ук + ЧИ +--- + 1к^к’
когда заканчивается обслуживание одного из ц сообщений к-то потока. В этой ситуации число сообщений к-то потока, находящихся на обслуживании, уменьшается на единицу и освобождается Ьк единиц канального ресурса на всех линиях, составляющих маршрут следования сообщений к-то потока. В результате сеть из состояния (г^ , г2 ,... , 1К ) переходит в состояние
Таким образом, анализируя статистику отказов в предоставлении требуемого канального ресурса, нетрудно оценить вероятность потерь по вызовам для всех к = потоков сообщений, имеющихся в
исследуемой модели сети. При проведении имитационного моделирования нет необходимости контролировать текущее время сети. Анализируются лишь переходы сети из состояния в состояние и набирается требуемая статистика. Легкость составления программы имитационного моделирования делает данный подход весьма привлекательным средством оценки вероятности потерь по вызовам, а именно эта характеристика и является основной при оценке достаточности канального ресурса.
Однако с помощью данной реализации имитационного алгоритма не удается оценить такие характеристики, как вероятность потерь по времени и интенсивность обслуженной нагрузки сообщений. Это связано с тем, что