Методы анализа задержек IP-пакетов в сети следующего поколения

• Автор: Соколов, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 136 с. : ил.

Содержание

Список принятых сокращений

Введение

1. Проблемы качества обслуживания в сетях следующего поколения

1.1. Основные тенденции развития системы электросвязи

1.2. Особенности перехода к сети NGN

1.3. Вероятностно-временные характеристики сети NGN

1.4. Задачи оценки вероятностно-временных характеристик

1.5. Обзор результатов исследования характеристик QoS

1.6. Выводы по главе

2. Исследование характеристик качества обслуживания трафика в узле

коммутации
2.1. Математическая модель узла коммутации пакетной сети
2.2. Среднее значение времени задержки ІР-пакетов
2.3. Квантили времени задержки IP пакетов
2.3.1. Методологический подход к оценке квантилей
2.3.2. Оценка точности расчета квантиля по методу МСЭ
2.3.3. Влияние коэффициента вариации на квантиль
2.3.4. Зависимость квантилей от нагрузки СМО
2.4. Анализ приоритетного обслуживания 1Р-пакетов
2.5. Выводы по главе
3. Исследование характеристик качества обслуживания трафика между
интерфейсами пользователь-сеть
3.1. Математическая модель тракта обмена ІР-пакетами
3.2. Среднее значение времени задержки ІР-пакетов между двумя
интерфейсами пользователь-сеть
3.3. Квантили времени задержки IP пакетов между двумя
интерфейсами пользователь-сеть
3.3.1. Задачи оценки квантилей

3.3.2. Анализ распределений первой группы
3.3.3. Анализ распределений второй группы
3.4. Особенности распределения трафика между узлами сети
3.5. Выбор количества узлов коммутации между ИПС
3.6. Выводы по главе
4. Задачи планирования сети NGN
4.1. Расчет параметров задержки IP-пакетов для входящих потоков, заданных непрерывными законами распределения
4.2. Имитационные модели сети NGN и ее элементов
4.3. Анализ результатов имитационного моделирования
4.4. Методика расчета пропускной способности транспортных ресурсов и производительности узлов коммутации в сети NGN
4.5. Выводы по главе
Заключение
Литература
Приложение. Вклад в МСЭ по дисциплине приоритетного обслуживания
в сети NGN

Список принятых сокращений
ввх Вероятностно-временные характеристики
гтс Городская телефонная сеть
ипс Интерфейс пользователь-сеть
м Маршрутизатор
мсэ Международный союз электросвязи
ПК Персональный компьютер
СеМО Сеть массового обслуживания
смо Система массового обслуживания
стс Сельская телефонная сеть
ТА Телефонный аппарат
ТфОП Телефонная сеть общего пользования
УК Узел коммутации
FIFO First In, First Out - первым пришел, первым обслужен
IPDV IP packet Delay Variation - вариация задержки IP-пакетов
IPLR IP packet Loss Ratio - коэффициент потерь IP-пакетов
IPTD IP packet Transfer Delay - средняя задержка переноса IP-пакетов
NGN Next Generation Network - сеть следующего поколения
QoS Quality of service - качество обслуживания
SLA Service level agreement - соглашение об уровне обслуживания

На рис. 2.2 изображена зависимость 8Т от нагрузки СМО р. При построении этого графика величина г также была рассчитана из условия, что

ж = 10 . Характер кривой 8Т = /(р) показывает, что ощутимые ошибки появляются только при больших значениях нагрузки.
0,2 0,4 0,6 0,8 1
Рис. 2.2 - Точность оценки среднего значения времени задержки
Судя по данным, приведенным в таблице 2.1, для выбранных моделей гипотеза о неограниченности буферного накопителя вполне приемлема при нагрузке менее 0,9. Возможность использования этой гипотезы для СМО, в которой распределение A(t) имеет произвольный характер, рассматривается в главе 4 при помощи методов имитационного моделирования.
Таким образом, математическая модель узла коммутации сети NGN может быть представлена СМО следующего вида: Gs /D/ 1/оо//0°. Именно эта модель используется в двух следующих разделах данной главы для оценки характеристик QoS в узле коммутации сети NGN.
2.2. Среднее значение времени задержки IP-пакетов
Среднее значение времени задержки IP-пакетов в маршрутизаторе 7 определяется суммой средних значений двух отрезков времени: ожидания в очереди WiV) и обслуживания В[У). Для каждого типа маршрутизатора время обслуживания известно. Величину можно определить из формулы для