Вплив первинних параметрів мережі на якість надання телекомунікаційних послуг - Автореферат

Застосування розробленого методу дозволяє виділити первинні параметри мережі, які найбільш суттєво впливають на якість надання послуг, підвищити його за рахунок більш ефективного використання мережевих ресурсів і здійснити прогнозування якості надання нових видів послуг на етапі їх впровадження операторами звязку. Поставлені у роботі задачі: - розробити метод визначення показника якості надання послуг, який враховує вплив первинних параметрів мережі і може застосовуватися для відносно широкого спектру послуг, що надаються або можуть надаватися операторами звязку в майбутньому; провести дослідження запропонованого методу визначення показника якості послуг і використовуючи результати статистичних даних та імітаційного моделювання, визначити величину похибки оцінки якості послуг при зміні первинних параметрів мережі. Наукова новизна отриманих результатів: У ході виконання дисертаційної роботи отримано нові наукові результати: якість послуга мережа імітаційний Практичне значення отриманих результатів полягає у наступному: - розроблений метод визначення показника якості послуг на основі первинних параметрів мережі дає можливості визначити комплексну оцінку якості послуг з точністю ±7% та застосування для різних видів послуг на мультисервісних мережах різних технологій і методів комутації;Кожна послуга висуває специфічні вимоги щодо якості її надання абоненту, тому основний напрямок розвитку сучасних ТКМ - це розвиток платформ інтегрованого і диференційованого обслуговування, впровадження елементів забезпечення показника якості обслуговування та розробка методів визначення якості послуг. Перераховані показники обєктивні, визначаються первинними параметрами мережі і дозволяють отримати окремі та інтегроване значення показника якості послуг по одному виду, або одного абонента, або всіх абонентів та всіх видів послуг мережі. Первинними параметрами мережі, які впливають на якість надання послуг і показники доступності, безперебійності і цілісності є надійність роботи вузла та мережі, семантична та часова прозорість мережі, що визначаються імовірністю виникнення помилок та просковзуваннями синхросигналів, часом затримки та джиттером. Вплив структурної надійності на показник якості послуг виражається через втрати, що полягають у неможливості надання послуг внаслідок несправності елементів мережі. Збільшення значення параметрів часової прозорості мережі на показник якості послуг виражається у неефективному використанні ресурсів мережі, зростанні відсотку втрат пакетів та запитів на обслуговування і передчасному розєднанні зєднань.В роботі вирішено наукову задачу з розробки методу визначення показника якості послуг та проведено його дослідження. Проведено аналіз існуючих методів визначення показника якості послуг, що дозволив виділити основні напрямки розвитку сучасних ТКМ із можливістю обслуговування різного за типами і вимогами трафіку та гарантування необхідного рівня показника якості обслуговування. Запропоновано метод визначення показника якості послуг, який враховує вплив первинних параметрів мережі, усуває субєктивність оцінювання та універсальний відносно всіх видів послуг. Перевага розробленого методу полягає у можливості ведення статистичного обліку первинних параметрів мережі та визначення показника якості послуг на основі відомих вхідного та втраченого навантаження. Підвищити показник якості послуг за надійністю на 20-40% можна за рахунок введення багатократного резервування, збільшивши кількість резервних елементів в 2 рази, або забезпечити зміщення часу включення основних та резервних елементів одних відносно інших на 50% часу напрацювання на відмову, що дозволить підвищити загальну надійність мережі на 25-50%.

Основний зміст роботи

Дисертаційна робота присвячена дослідженню показника якості послуг в мультисервісних мережах на основі первинних параметрів. В роботі вирішено наукову задачу з розробки методу визначення показника якості послуг та проведено його дослідження. В роботі: 1. Проведено аналіз існуючих методів визначення показника якості послуг, що дозволив виділити основні напрямки розвитку сучасних ТКМ із можливістю обслуговування різного за типами і вимогами трафіку та гарантування необхідного рівня показника якості обслуговування.

2. Запропоновано метод визначення показника якості послуг, який враховує вплив первинних параметрів мережі, усуває субєктивність оцінювання та універсальний відносно всіх видів послуг. Перевага розробленого методу полягає у можливості ведення статистичного обліку первинних параметрів мережі та визначення показника якості послуг на основі відомих вхідного та втраченого навантаження.

3. Розроблена модель структурної надійності транспортної мережі дозволяє визначити параметри надійності з точністю до 6% відносно статистичних даних та відхилення показника якості послуг до 4%, враховуючи методи резервування та захисту інформаційних потоків. Вдосконалені моделі семантичної та часової прозорості мережі дозволяють визначити показник якості послуг з точністю до 3%.

4. Показано, що вплив структурної надійності на якість послуг є довготривалим та особливо значним. Підвищити показник якості послуг за надійністю на 20-40% можна за рахунок введення багатократного резервування, збільшивши кількість резервних елементів в 2 рази, або забезпечити зміщення часу включення основних та резервних елементів одних відносно інших на 50% часу напрацювання на відмову, що дозволить підвищити загальну надійність мережі на 25-50%. Вплив просковзувань синхросигналу на якість послуг є менш значним і по кінцевій дії на показник якості рівнозначний виникненню багатократної помилки. Покращення показника якості послуг відносно кількості просковзувань забезпечується використанням методу ієрархічної взаємної синхронізації. Семантична прозорість мережі також визначається імовірністю виникнення помилок і експериментальним шляхом доведено, що її вплив на показник якості найменш значний.

5. Показано, що часові характеристики мають короткотривалу дію на показник якості, в значній мірі залежать від завантаженості мережі та ефективності використання мережевих ресурсів. Згідно результатів досліджень, різке погіршення показника якості послуг (до оцінки якості 3,5 і нижче), відбувається при завантаженості мережі вище 80%. Шляхом покращення показника якості відносно часових параметрів є використання адаптивного виду маршрутизації та вибору оптимального алгоритму обслуговування черг враховуючи типи та пріоритети послуг, що надаються абонентам. Такий підхід дозволить отримати в середньому підвищення значення оцінки якості на 0,2?0,35 при незмінному завантаженні мережі.

6. Запропоновано методику вимірювання показника якості послуг, яка дозволяє отримати обєктивне значення на основі відомих значень первинних параметрів мережі з похибкою до 7%. Розроблена методика дає можливість визначити показник якості одночасно для різних типів послуг і протягом довільного часу, а також розрахувати комплексне значення та одиночні параметри обєктивного оцінювання показника якості, що не залежать від вхідного навантаження і первинних параметрів мережі.

1. Климаш М., Бурачок Р. Дослідження показників якості надання послуг в інфокомунікаційних мережах / Михайло Климаш, Роман Бурачок // Збірник наукових праць. Ін-т проблем моделювання в енергетиці. 2004. № 24. С. 149-154.

2. Визначення QOS на основі обєктивних параметрів мережі / М.М. Климаш, Р.А. Бурачок, І.Б. Чайковський, [та ін.] // Збірник наукових праць. Ін-т проблем моделювання в енергетиці. 2007. №42. С. 214-217.

3. Климаш М., Бурачок Р. Розрахунок параметрів надійності міської синхронної мережі / Михайло Климаш, Роман Бурачок // Радіоелектроніка та телекомунікації: Вісник Національного університету „Львівська політехніка”. 2001. № 415. С. 199-204.

4. Климаш М., Бурачок Р. Дослідження впливу семантичної прозорості мережі на якість послуг / Михайло Климаш, Роман Бурачок // Вісник Державного університету інфокомунікаційних технологій. 2005. Том 3, №3-4. С. 74-78.

5. Бурачок Р., Климаш М. Аналіз методів визначення показників якості в телекомунікаційних мережах / Михаил Климаш, Роман Бурачок // VIII Международная научно-практическая конференция “Системы и средства передачи и обработки информации”: Труды конференции ССПОИ-2004. Одесская академия связи им. А. С. Попова. 7-12 сентября, 2004. Одесса, 2004. С. 63-65.

6. Климаш М., Бурачок Р. Розрахунок надійності міської синхронної мережі / Михайло Климаш, Роман Бурачок // серія “Фізика. Електроніка”: Вісник Чернівецького національного університету. 2001. Вип. № 112. С. 42-49.

7. Klymash M., Burachok R. The Calculation of City Synchronous Network Reliability Parameters / Mychajlo Klymash, Roman Burachok // The Experience of Designing and Application of CAD Systems in Microelectronics: Proceeding of the VI-th International Conference CADSM 2001. Lviv Polytechnic National University. February 12-17, 2001. Lviv-Slavske, Ukraine, 2001. P. 234-236.

8. Бурачок Р.А. Дослідження часових затримок для різних видів протоколів AAL в АТМ мережах / Р.А. Бурачок, М.М. Климаш, Б.М. Стрихалюк // Радіоелектроніка та телекомунікації: Вісник Національного університету „Львівська політехніка”. 2002. № 440. C. 192-198.

9. Burachok R. Investigation of time delay of different AAL networks protocol ATM / R.A. Burachok, M.M. Klymash, B.M. Strychaljuk // Modern Problems of radio Engineering, Telecommunications and Computer Science. Proceeding of the International Conference TCSET 2002. Lviv Polytechnic National University. February 18-23, 2002. Lviv-Slavske, Ukraine, 2001. P. 261-264.

10. Klymash M., Burachok R. Investigation of time delay trunk ATM-network / Mychajlo Klymash, Roman Burachok // 4th International Workshop on Laser & Fiber-Optical Networks Modeling: Proceeding of LFNM-2002 4-d Conference. Kharkiv National University of Radio Electronics. June 3-5, 2002. Kharkiv, Ukraine, 2002. P. 148, 354-358.

11. Климаш М. М. Исследование и расчет времени задержки в АТМ-сетях / М.М. Климаш, Б.М. Стрыхалюк, Р.А. Бурачок // VI Международная научно-практическая конференция “Системы и средства передачи и обработки информации”: Труды конференции ССПОИ-2002. Одесская академия связи им. А.С. Попова. 3-8 сентября 2002. Одесса, 2002. С. 51-55.

12. Burachok R., Klymash M. Time Parameters of ATM-Network / Roman Burachok, Mychajlo Klymash // Protection of Computer Systems against Electromagnetic Disturbances: International Carpathian Conference on EMC ICC’2002. In cooperation with: Polish Representative of Carpathian Euroregion, Rzeszow University of Technology, Technical University of Kosice, National University - Lvivska Polytechnica. September 19-20, 2002. Rzeszow-Lancut, Poland, 2002. Р. II.10-1-II.10-4.

13. Климаш М., Бурачок Р. Дослідження часових характеристик АТМ-мереж / Михайло Климаш, Роман Бурачок // Компютерні технології друкарства. 2002. №9. С. 134-142.

14. Климаш М. М. Исследование и расчет времени задержки в АТМ-сетях / М.М. Климаш, Б.М. Стрихалюк, Р.А. Бурачок // Праці УНДІРТ: теоретичний та науково-практичний журнал радіозвязку, радіомовлення і телебачення. 2002. №4(32). С. 53-56.

15. Климаш М.М., Бурачок Р.А., Стрихалюк Б.М. Дослідження параметрів АТМ-мереж / М.М. Климаш, Р.А. Бурачок, Б.М. Стрихалюк // Збірник наукових праць. Ін-т проблем моделювання в енергетиці. 2002. №15. С. 169-177.

16. Klymash M. The Calculation of SDH and ATM Networks Capacity Based on Time Delays / M.M. Klymash, R.A. Burachok, B.M. Strychaljuk // The Experience of Designing and Application of CAD Systems in Microelectronics: Proceeding of the VII-th International Conference CADSM 2003. Lviv Polytechnic National University. February 18-22, 2003. Lviv-Slavske, Ukraine, 2003. P. 95-98.

17. Климаш М.М. Визначення структурної надійності SDH мережі класичними методами / М.М. Климаш, Р.А. Бурачок, Д.С. Мельник [та ін.] // Збірник наукових праць. Ін-т проблем моделювання в енергетиці. 2004. №26. С. 111-116.

18. Климаш М.М., Бурачок Р.А., Коваль Б.В. Визначення структурної надійності SDH мережі класичними методами / М.М. Климаш, Р.А. Бурачок, Б.В. Коваль // Сучасні проблеми телекомунікацій - 2004: дези доп. наук.-практ. конф. «Сучасні проблеми Телекомунікацій - 2004», 20-22 жовтня 2004 р. Львів «Укртелеком», 2004. Львів, 2004. С. 19-21.

19. Klymash М.M., Dronjuk І.M., Burachok R.A. Mathematical Modeling and Investigation of a Main SDH-Network Structural Reliability / М.M. Klymash, І.M. Dronjuk, R.A. Burachok // Proceeding of IEEE East-West Design & Test Workshop (EWDTW’06). Charkov National University of Radioelectronics. September 15-19, 2006. Sochi, Russia, 2006. P. 464-466.

20. Дронюк І.М., Климаш М.М., Бурачок Р.А. Математичне моделювання та розрахунок структурної надійності телекомунікаційних мереж / І.М. Дронюк, М.М. Климаш, Р.А. Бурачок // Збірник наукових праць. Ін-т проблем моделювання в енергетиці. 2006. №35. С. 40-45.

21. Burachok R., Klymash M. Investigation of structure reliability influence of telecommunication network on quality indices of real time service / Roman Burachok, Mychajlo Klymash // The Experience of Designing and Application of CAD Systems in Microelectronics: Proceeding of the VIII-th International Conference CADSM 2005. Lviv Polytechnic National University. February 23-26, 2005. Lviv-Polyana, Ukraine, 2005. P. 388-391.

22. Климаш М., Бурачок Р. Дослідження та моделювання впливу структурної надійності телекомунікаційної мережі на показник якості послуг реального часу / Михайло Климаш, Роман Бурачок // Радіоелектроніка та телекомунікації: Вісник Національного університету „Львівська політехніка”. 2005. № 534. C. 78-84.

23. Климаш М., Бурачок Р. Дослідження впливу семантичної прозорості мережі на якість послуг / Михайло Климаш, Роман Бурачок // Збірник наукових праць. Ін-т проблем моделювання в енергетиці. 2005. №31. С. 83-89.

24. Климаш М., Бурачок Р. Дослідження впливу семантичної прозорості мережі на якість послуг / Михайло Климаш, Роман Бурачок // Сучасні проблеми телекомунікацій - 2005: Тези доп. наук.-практ. конф. «Сучасні проблеми Телекомунікацій - 2005», 20-23 жовтня 2005 р. Львів «Укртелеком», 2005. Львів, 2005. С. 15-16.

25. Burachok R.A., Klymash M.M., Laba H.P. Research of Quality of Service (QOS) in Telecommunication Networks with Packet Switching / R.A. Burachok, M.M. Klymash, H.P. Laba // The Experience of Designing and Application of CAD Systems in Microelectronics: Proceeding of the IX-th International Conference CADSM 2007. Lviv Polytechnic National University. February 20-24, 2005. Lviv-Polyana, Ukraine, 2005. P. 150-156.

26. Бурачок Р., Климаш М. Дослідження показника якості послуг в телекомунікаційних мережах з комутацією пакетів / Роман Бурачок, Михайло Климаш // Компютерні технології друкарства. 2006. №16. С. 161-175.

27. Климаш М.М., Бурачок Р.А., Занічковський Ю.І. Динамічна модель надійності мультиплексора SDH / М.М. Климаш, Р.А. Бурачок, Ю.І. Занічковський // Проблеми телекомунікацій - 2007: Тези першої наук.-техн. конф. «Проблеми телекомунікацій” (ПТ-07), 25-27 квітня 2007 р. Київ, 2007. С. 15-16.

28. Климаш М., Бурачок Р. Модель структурної надійності магістральної SDH мережі / Михайло Климаш, Роман Бурачок // Вісник Хмельницького національного університету. 2007. Т.2, С. 196-203.

29. Бурачок Р.А. Дослідження методів визначення показника якості послуг пакетних мереж на фізичному та канальному рівнях / Р.А. Бурачок // Збірник наукових праць. Ін-т проблем моделювання в енергетиці. 2007. №42. С. 161-167.

30. Бурачок Р., Климаш М. Дослідження і моделювання методів визначення показника якості послуг мережевого і транспортного рівнів пакетних мереж / Роман Бурачок, Михайло Климаш // Збірник наукових праць. Ін-т проблем моделювання в енергетиці. 2007. №44. С. 158-166.

31. Мельник Д.С., Климаш М.М., Бурачок Р.А. Аналіз способів доступу до мережі Internet через телефонну мережу загального користування і ефективність використання ліній звязку / Д.С. Мельник, М.М. Климаш, Р.А. Бурачок // Радіоелектроніка та телекомунікації: Вісник Національного університету „Львівська політехніка”. 2001. № 428. C. 116-121.