Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Модели и методы анализа вероятностно-временных характеристик сигнального трафика в интеллектуальных сетях связи Бузюкова, Ирина Львовна

Модели и методы анализа вероятностно-временных характеристик сигнального трафика в интеллектуальных сетях связи
<
Модели и методы анализа вероятностно-временных характеристик сигнального трафика в интеллектуальных сетях связи Модели и методы анализа вероятностно-временных характеристик сигнального трафика в интеллектуальных сетях связи Модели и методы анализа вероятностно-временных характеристик сигнального трафика в интеллектуальных сетях связи Модели и методы анализа вероятностно-временных характеристик сигнального трафика в интеллектуальных сетях связи Модели и методы анализа вероятностно-временных характеристик сигнального трафика в интеллектуальных сетях связи
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Бузюкова, Ирина Львовна. Модели и методы анализа вероятностно-временных характеристик сигнального трафика в интеллектуальных сетях связи : диссертация ... кандидата технических наук : 05.12.13 / Бузюкова Ирина Львовна; [Место защиты: С.-Петерб. гос. ун-т телекоммуникаций им. М.А. Бонч-Бруевича].- Санкт-Петербург, 2010.- 170 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/3227

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Принципы построения современных интеллектуальных сетей связи ...27

1.1. Интеллектуальные сети связи в России 27

1.2. Архитектура ИСС 29

1.3. Система общеканальной сигнализации №7 и интерфейсы ИСС 32

1.4. Процесс установления соединения в ИСС 37

1.5. Проблемы определения качества и уровня обслуживания в ИСС 42

1.6. Обзор исследований по анализу задержек сигнальных сообщений 45

1.7. Постановка задачи исследований. 53

Выводы по главе 1 55

Глава 2. Анализ нагрузочных параметров сети ОКС №7 в ИСС 56

2.1. Сигнальная нагрузка в ИСС 56

2.2. Метод расчета сигнальной нагрузки на уровне подсистемы INAP 57

2.3. Анализ интенсивности потока вызовов для услуг ИСС 62

2.4. Анализ сигнальной нагрузки для различных конфигураций ИСС 63

Выводы по Главе 2 77

Глава 3. Исследование задержки сигнальных сообщений в ИСС 79

3.1. Применение методов декомпозиции и агрегации к анализу задержки сигнальных сообщений 79

3.2. Анализ задержек сигнальных сообщений в узлах ИСС 83

3.2.1. Анализ задержек сигнальных сообщений в узле управления услуг 83

3.2.2. Анализ задержек сигнальных сообщений в узле коммутации услуг 96

3.2.3. Численные оценки времени задержки сообщений в узлах SCP и SSP.102

3.2.4. Имитационные модели узлов SCP и SSP 115

Выводы по Главе 3 118

Глава 4. Анализ времени установления соединения в ИСС 119

4.1. Метод сетей ВСМР 119

4.2. Анализ времени установления соединения на базе метода сетей ВСМР ... 121

4.2.1. Построение функциональной модели сети ИСС 121

4.2.2. Оценка средней задержки узлов сети ВСМР 125

4.2.3. Оценка времени установления соединения в ИСС 129

4.2.4. Имитационная модель процесса установления соединения 133

4.3. Анализ времени установления соединения на основе рекомендаций ITU-T 136

4.3.1. Составляющие задержки сигнальных сообщений в ИСС 136-

4.3.2. Оценка маршрутной задержки в сети ОКС №7 138

4.3.3. Задержка в звене сигнализации. 140

4.3.4. Оценка времени установления»соединения в ИСС 144

4.4. Сравнение результатов анализа времени установления соединения в ИСС 149

Выводы по Главе 4 151

Заключение 152

Список литературы 153

Приложение

Введение к работе

Актуальность проблемы. На современном этапе развития телекоммуникационного рынка существует необходимость в предоставлении новых услуг, обеспечивающих возрастающие потребности пользователей.

В то же время реальное состояние сетей связи оставляет актуальным вопрос как обеспечения существующих услуг, так и поддержания соответствующего качества. Подобная ситуация будет сохраняться еще некоторое время, поэтому для Операторов связи остается важным вопрос анализа качества обслуживания на эксплуатируемых сетях с целью выполнения соглашения об уровне услуг.

Качество функционирования интеллектуальной сети связи с точки зрения сигнализации определяется целым комплексом показателей, таких как сигнальная нагрузка, обслуживаемая звеньями сигнализации и узлами сети, среднее время и дисперсия задержки сообщений в звене сигнализации и узлах ИСС.

Предоставление услуг ИСС приводит к значительному увеличению объема трафика сигнализации, не связанного с установлением соединения. Внедрение новых услуг, как и поддержание существующих требует соответствующих сетевых ресурсов. Кроме того, условия рынка требуют от Операторов связи повышения качества предоставляемых услуг.

Комплексное решение перечисленных задач представляет сложную научную проблему и определяет необходимость проведения исследований, связанных с анализом вероятностно-временных характеристик сигнального трафика в ИСС с целью обеспечения требуемого качества обслуживания в отношении обслуживания вызовов.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является анализ вероятностно-временных характеристик (ВВХ) сигнального трафика в интеллектуальных сетях связи.

Для достижения поставленной цели рассматриваются следующие задачи:

  1. анализ влияния конфигурации сети на требуемые объемы сигнального оборудования;

  2. разработка математической модели узлов управления и коммутации услуг и анализ времени задержки сообщения в узлах ИСС с использованием методов декомпозиции и агрегации;

  3. определение ВВХ сигнального трафика в ИСС с использованием метода открытых сетей ВСМР;

  4. исследование ВВХ сигнального трафика, полученных на основе рекомендаций ITU-T, и с использованием метода открытых сетей ВСМР;

  5. сравнительный анализ ВВХ, полученных для сигнального трафика аналитическим и имитационным способами.

Методы исследования. Проводимые исследования базируются на теории вероятностей, теории массового обслуживания, теории графов, теории открытых сетей ВСМР, методах декомпозиции и агрегации и методах имитационного моделирования. Для численного анализа используется программный математический пакет Mathcad 14. Имитационное моделирование выполняется с помощью общецелевой системы имитационного моделирования GPSS World Student Version (GPSS, General Purpose Simulation System).

Научная новизна работы заключается в следующем.

  1. Разработан метод расчета сигнальной нагрузки подсистемы INAP (Intelligent Network Application Protocol) для случая наличия в сети нескольких узлов управления услугами. Предлагаемый метод позволяет отследить изменение величины сигнального трафика в случае увеличения спроса на интеллектуальные услуги.

  2. Предложены и обоснованы математические модели, позволяющие адекватно оценивать среднее время пребывания сообщения в узле управления услуг (SCP, Service Control Point) и узле коммутации услуг (SSP, Service Switching Point). Разработанный метод расчета позволяет учитывать различные сценарии вызовов для интеллектуальных услуг и соответственно различные последовательности обмена сообщениями между узлами ИСС. Выявлено, что при анализе времени задержки сообщений в узлах ИСС можно использовать предположение об экспоненциальном распределении времени обслуживания.

  3. На базе общецелевой системы имитационного моделирования GPSS World Student Version разработана имитационная модель узлов управления и коммутации услуг.

  4. Разработана и обоснована математическая модель протокола INAP, позволяющая оценивать среднее время установления соединения при использовании услуги ИСС.

  5. Разработана имитационная модель процесса установления соединения в ИСС.

Основные положения, выносимые на защиту

  1. Алгоритм расчета сигнальной нагрузки подсистемы INAP при наличии в сети нескольких узлов управления услугами.

  2. Функциональная и математическая модели узлов управления и коммутации услуг, отражающие принципы обработки сообщения в случае использования распределенной архитектуры узлов.

  3. Математическая модель процесса установления соединения в ходе предоставления интеллектуальной услуги.

  4. Имитационные модели узлов интеллектуальной сети.

  5. Имитационная модель процесса установления соединения.

Практическая ценность и реализация результатов. Практическая ценность работы заключается в применении разработанных моделей, методов и методик для проектирования интеллектуальных сетей связи и для оценки показателей качества обслуживания в существующих сетях. Результаты работы используются в ЛО ЦНИИС, в НТЦ Протей и в учебном процессе СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, что подтверждается соответствующими актами о внедрении.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на всероссийской конференции «ТЕЛЕКОМ-2007» (Ростов-на-Дону, 2007), на международных конференциях: Eurocon 2009 (Санкт-Петербург, 2009), 5th FRUCT Seminar (Санкт-Петербург, 2009), New2an 2009 (Санкт-Петербург, 2009), 7th FRUCT Seminar (Санкт-Петербург, 2010). Кроме того, основные результаты докладывались и были одобрены на научно-технических конференциях и семинарах СПбГУТ им проф. М.А. Бонч-Бруевича в (2006-2010) и РУДН (2009).

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 9 тезисах докладов на научно-технических конференциях, 3 трудах конференций и 7 статьях, 4 из которых опубликованы в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ. Всего по теме диссертации опубликованы 19 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа включает в себя содержание, список сокращений, список обозначений, введение, четыре главы, заключение и список литературы. Объем пояснительной записки – 167 страниц, 40 иллюстраций, 21 таблица, 3 приложения. Список использованной литературы насчитывает 117 наименований.

Личный вклад автора. Основные результаты теоретических и прикладных исследований получены автором самостоятельно. В работах, которые опубликованы в соавторстве, соискателю принадлежит основная роль при постановке и решении задач и обобщении полученных результатов.

Система общеканальной сигнализации №7 и интерфейсы ИСС

Для обеспечения передачи управляющей информации между узлами ИСС в ходе предоставления интеллектуальных услуг используется, общеканальная система сигнализации КС №7. Данная сеть обладает всеми необходимыми, возможностями, и в1 определенной степени выступила одной из предпосылок появления концепции ИСС. Система- сигнализации ОКС №7, стандартизованная по международным. стандартам, предназначена для обмена информацией в цифровых сетях связи с программно-управляемыми станциями. Она работает по каналам связи со скоростью 64 кбит/с, управляя- установлением соединения- и передавая информацию для технического обслуживания [42]. В целом стек протоколов системы ОКС №7, представленный на рис. 1.2, состоит из двух основных частей [31,32, 42]: - подсистемы передачи сообщений МТР, - подсистем пользователей и приложений. В состав подсистемы МТР входят три уровня. Уровень звена передачи данных ОКС №7 называют подсистемой передачи сообщений первого уровня (МТР1), подсистема МТР2 представляет собой уровень сигнального звена, подсистема МТРЗ - уровень сети сигнализации [30]. В состав подсистем пользователей и приложений на уровнях выше третьего входят следующие подсистемы, каждая из которых определяет функции и процедуры сигнализации, характерные для определенного типа пользователя системы: - подсистема управления сигнальным соединением (SCCP), - подсистема сети передачи данных (DUP, Data User Part), - подсистема хэндовера (HUP, Handover User Part), - подсистема передачи телефонных вызовов пользователя (TUP, Telephony User Part), - подсистема пользователя сети ISDN (ISUP), - подсистема возможностей транзакций (ТСАР), - подсистема подвижной связи стандарта NMT-450 (MUP, Mobile User Part), - подсистема интеллектуальной сети (INAP, IN Application Part), - подвижной связи стандарта GSM (MAP, Mobile Application Part), - подсистема взаимодействия с мобильной сетью (CAP, CAMEL Application Part), - подсистема эксплуатационного управления (ОМАР, Operations, Maintenance and Administration Part).

Подсистема MTP обеспечивает передачу сообщений в установленной последовательности, без потерь или дублирования между пунктами сигнализации, в которых используется» система сигнализации КС №7. Данная подсистема обеспечивает достоверную передачу и доставку сигнальной информации-[32]. Уровень МТР1 содержит функции, обеспечивающие- использование физической среды для» передачи битов. Звено передачи данных, несущих сигнальную информацию, образуется двумя каналами с противоположными направлениями передачи (как правило, со скоростью 64 кбит/с) [30] \ Уровень МТР2 содержит функции, формирования звена сигнализации между двумя смежными пунктами- сигнализации и реализует процедуры, связанные с передачей сигнальных сообщений по этому звену [30]. Емкость одного пучка звеньев сигнализации между каждой парой узлов ОКС №7 составляет не более 16 звеньев [91]. Информация-сигнализации передается посредством сигнальных единиц (СЕ). В системе ОКС №7 существует три типа сообщений: значащие сигнальные единицы, сигнальные единицы состояния, звена (СЕСЗ)? и заполняющие сигнальные- единицы (ЗСЕ). Значащие СЕ служат для передачи сигнальных сообщений, формируемых подсистемами пользователями МТР; их длина может быть переменной - от 10 до 273 байтов. Сигнальные единицы состояния звена используются в целях управления» функционированием звена сигнализации, и передают информацию о статусе сигнального звена, по которому она передается. Заполняющие СЕ имеют нулевую полезную длину и передаются» только в, том случае, если отсутствуют другие СЕ для передачи. Кроме того, они используются алгоритмами защиты от ошибок для передачи положительных и отрицательных подтверждений [36]. Основная цель уровня МТРЗ - надежная маршрутизация сообщений между узлами сети ОКС №7. В целях обеспечения транспортировки сигнальных сообщений третий уровень МТР поддерживает функции обработки сигнальных сообщений и функции эксплуатационного управления сетью сигнализации, т.е. функции адаптации сети ОКС №7 к происходящим в ней изменениям [30, 32]. Подсистема SCCP обеспечивает выполнение дополнительных функций сетевого уровня, предоставляет подсистемам, расположенным выше, сетевые услуги без организации соединения в сети ОКС №7 и услуги с установлением виртуального (сигнального) соединения. Кроме того, подсистема SCCP обеспечивает мощные и гибкие механизмы маршрутизации, повышает передающую способность, обеспечивает управление и адресацию подсистем [32]. Подсистема SCCP обеспечивает возможность сегментации и повторной сборки пакетов, размер которых превышает допустимый размер отдельного сообщения уровня МТР, а, следовательно, и возможность передавать пакет посредством нескольких ЗнСЕ. Максимальная длина модуля данных сетевой службы (NSDU, Network Service Data Unit) на уровне SCCP составляет при этом 255 байт.

Метод расчета сигнальной нагрузки на уровне подсистемы INAP

Рассмотрим алгоритм расчета сигнальной нагрузки подсистемы INAP на узлы и звенья сигнализации ИСС на примере фрагмента междугородной сети связи, предоставляющей услуги интеллектуальной сети абонентам различных регионов России (рис. 2.2). Узлы ИСС расположены в четырех часовых поясах — от GMT+03:00 до GMT+06:00 (GMT - Greenwich Mean Time). Вызовы, связанные с обращением к интеллектуальным услугам, поступают от восьми транзитных междугородных узлов связи (ТмгУС), пять из которых реализуют функции узла SSP. Сигнальная нагрузка от различных узлов SSP обслуживается одним узлом SCP, расположенном в часовом поясе GMT+03:00, сигнальные отношения между узлами ИСС реализованы в связанном режиме сигнализации. Расчет величины, сигнальной нагрузки на уровне подсистемы, INAP производится на основании исходных данных о нагрузочных параметрах между узлами SSP И SCP, объемах сигнальной информации, пересылаемых между узлами при предоставлении различных услуг, а также сведений о ЧНН для каждой услуги. Запросы на услуги ИСС от ТмгУС могут быть обслужены. различными узлами SSP, поэтому при анализе учитывается также распределение сигнальной нагрузки между сигнальными отношениями. Для решения задачи расчета сигнальной нагрузки на пучки ЗС между узлами SSP и SCP строится неориентированный граф сети ОКС №7. Множество V вершин графа соответствует множеству всех узлов сети.

Приведем обозначения для-основных параметров, используемых для расчета сигнальной нагрузки на уровне подсистемы INAP: v, — вершина графа сети, соответствующая узлу сети; Vx — множество вершин графа, соответствующих узлам, от которых поступают вызовы услуг интеллектуальной сети (узлам ТмгУС); V2 — множество вершин графа, соответствующих узлам SSP; V3 - множество вершин графа, соответствующих узлам (v7,v,) - пара, соответствующая сигнальному отношению между узлом SSP и узлом R - множество сигнальных отношений; Mi - количество услуг, предоставляемых в интеллектуальной сети; Вт - множество часов наибольшей нагрузки услуги т, Вт = {0,...,23}, w = l,M; /LOT(v,) - интенсивность поступления вызовов услуги т в ЧНН этой услуги от узла сети, соответствующего вершине v,., v, є Vx, m-l,M; L m, L"m — объем сигнальной информации, передаваемой в прямом (от узла SSP к узлу SCP) и обратном ;(от узла? SGP к узлу SSP) направлениях при обслуживании; одного вызова услуги-щ т = 1;Л/?;: Кт (v,, (?jуt)) - доля сигнальной А нагрузки; образованной; за счет вызовов услуги т от узлаі соответствующего- вершине vf є-F,,. на сигнальное отношение (v,, ), k — соотношение между интенсивностью вызовов; услуги в\ ЧШФ т, интенсивностью вызовов этой услуги не в ЧНН, к є [ОД]; zi(vt) -разница в часовыхпоясахдля узла сети, соответствующего вершине v, є Vv графа G, относительно/ часового? пояса; в котором располагается узел SGP, соответствующий вершине; v; єV3.r Таким образом,, множество; вершин,графа можно: представить в виде в. виде V1 JV2\JV3.. Соотношение: Vt nVj= 0; / / Hef является» обязательным; так; как функции узлов (например; узлов» ТмгУС и SSP) могут быть совмещены в одном оборудовании. На первом шаге определяется сигнальная нагрузка- создаваемая обращениями к; каждой услуге т от каждого пункта сигнализации в ЧНН: (в направлении от узла SSP к узлу SGP, инаоборот). Данная сигнальная нагрузка для каждого узла сети v, и каждой услуги т может быть вычислена в прямом направлении по формуле: в обратном направлении по формуле: где В - скорость передачи в канале (кбит/с).

Скорость передачи определена для каналов ОКС №7 в соответствии с рекомендациями ITU и составляет 64 кбит/с. На втором шаге вычисляется сигнальная нагрузка, создаваемая вызовами каждой услуги от каждого пункта сигнализации для каждого часа по московскому времени в прямом (формула (2.3)) и обратном (формула (2.4)) направлениях. Данные вычисления необходимы для того, чтобы учесть сигнальную нагрузку в ЧНН и не в ЧНН для каждой услуги. На третьем шаге полученная сигнальная нагрузка, создаваемая вызовами всех услуг ИСС, суммируется отдельно по каждому пункту сигнализации v, є Vl для каждого часа h по московскому времени в прямом и обратном направлениях: На следующем шаге величина сигнальной нагрузки должна быть определена для каждого сигнального отношения интеллектуальной сети, т.е. для каждой пары узлов SSP и SCP. С учетом коэффициента Km(v,,(vJv!)) распределения нагрузки между сигнальными отношениями сигнальная нагрузка на пучки ЗС между узлами SSP и SCP в каждый час суток h в прямом и обратном направлениях определяется выражениями

Анализ задержек сигнальных сообщений в узлах ИСС

Как уже отмечалось выше, нормативные значения задержек для обработки сообщений в узлах SSP и SCP отсутствуют. Следовательно, прежде чем приступить к анализу времени установления соединения в ИСС, необходимо иметь возможность рассчитать время обслуживания сигнальных сообщений в узлах управления и коммутации услуг. - При анализе будем рассматривать, системы массового обслуживания с входящим пуассоновским потоком и произвольным распределением времени обслуживания. Выбор подобной модели обусловлен спецификой структуры передаваемых данных. В каждом пакете должна содержаться- служебная информация ненулевой длины, что требует учета во время? обслуживания некой постоянной добавки. Согласно результатам исследования в работах [108, 115] предположение о пуассоновском распределении потока поступающих вызовов, является адекватным в случае рассмотрения услуг ИСС из набора CS-1. а) Функциональная моделыузла SCP

Для начала построим модель узла управления услугами, представляющего собой программно-управляемую базу данных, доступ к которой реализован при помощи протоколов верхнего уровня, таких как ТСАР и INAP. Функциональная архитектура узла SCP определяется тем, как- подсистемы SCCP, ТСАР и INAP системы ОКС №7 делят между собой ресурсы узла. Согласно данным от производителей оборудования в большинстве случаев используется модель узла SCP с распределенной архитектурой.

Распределенная архитектура узла управления услугами SCP (рис. 3.3) предусматривает один центральный модуль с центральным процессором для обслуживания функциональных процессов подсистем ТСАР и INAP, а также п связанных периферийных модулей. Внутри каждого периферийного модуля функциональные процессы подсистем МТР2 обслуживаются одним процессором, подсистем МТРЗ и SCCP - другим процессором. Внутренняя (по отношению к узлу) сеть передачи данных позволяет передавать сообщения между центральным и периферийными модулями [108].

Процессоры на рис. 3.3 схематично обозначены белыми прямоугольниками, функциональные процессы подсистем МТРЗ, SCCP и ТСАР (без указания последовательности их выполнения) - кругами.

В соответствии со своим функциональным описанием уровень МТРЗ выполняет следующие основные функции: DC (Message discrimination) — сортировка сообщений, DT (Message distribution) - распределение сообщений, RT (Message routing) - маршрутизация сообщений [28, 90, 115].

Услуги уровня SCCP подразделяются на услуги, которые не предусматривают организацию в сети 0КС №7 виртуальных сигнальных соединений, и на услуги, ориентированные на такие соединения [28]. Для ИСС используются услуги SCCP, не- предусматривающие установление соединения между двумя.пунктами сигнализации на все время сеанса их связи. Это связано с тем, что в ИСС задача установления виртуального соединения, лежит на подсистеме ТСАР. Поэтому на рис. 3.3 указаны только те функции SCCP, которые имеют отношение к узлу SCP, а именно: CL (Connectionless transfer control) -контроль за передачей, не требующей установления виртуального соединения, в входящем и исходящем направлениях и RC (Routing control) - контроль маршрутизации в обоих направлениях [92, 115].

Уровень ТСАР состоит из четырех процессов: ISM (Invocation state machine) - машина состояний запусков СС (Component coordinator) - координатор компонентов, DH (Dialogue handling) - обработка диалогов, TSL (Transaction sublayer) - подуровень транзакций [95, 96,115].

Одним из вариантов построения узла ИСС с распределенной архитектурой является закрепление периферийного модуля за конкретным пучком звеньев сигнализации. Однако прикрепление индивидуального модуля к каждому сигнальному отношению SCP - SSP может привести к тому, что часть периферийных модулей будет сильно перегружена при недостаточной загрузке других.

Анализ времени установления соединения на базе метода сетей ВСМР

В ходе исследования, проведенного в главе 1, было выявлено, что исследование ВВХ сигнального трафика в ИСС может быть проведено двумя методами: 1. с использованием метода открытых сетей ВСМР [61]; 2. на основании рекомендаций ITU Q.706, Q.716, Q.766 [91, 93, 94], руководства по использованию данных рекомендаций [83] и алгоритма, предложенного К.Е. Самуйловым в работе [50]. Для начала проанализируем временные задержки, возникающие в. ходе обслуживания интеллектуальной услуги, с использованием первого метода. В качестве примера будем рассматриватьуслугу «Универсальный номер доступа»; Процесс обмена сигнальными; сообщениями при установлении соединениям для; данной интеллектуальной услуги был рассмотрен- подробно? в разделе 1.41 На диаграмме (рис. 1.4) былшпоказаны те сообщения ОКС №7, которые влияют наї общее суммарное время установления соединения в условии функционирования; сети без перегрузки. В случае неудавшегося? вызова нагрузка на сеть и узлы ИСС меньше, чем в случае успешного установления? соединения : за счет меньшего1 количества; обмениваемых сигнальных сообщений: Поэтому будемисследоватьтолько случаш успешного установления: соединения , а наличие неудавшихся вызовов будем учитывать за счет повышения интенсивности поступленияшьізововуслугиї МодельющроцессаіустановлениячСоединениящляїуслугИ ЛіІАМ может служить -сеть BCMPj представляющая! собош открытую неоднородную сеть, массового обслуживания-с несколькими классамшзаявок [26;,6Щ\ Сеть состоит изжонечного-множества узлов (рис. 4.1), которые моделируют приему обработку и передачу сообщений в сеть в. узлах ИСС. Ромбы на схеме СеМО моделируют передачу сообщений по каналу связи: Для- простоты і ромбы добавлены» только шосле двух узлов,.но следует иметь в виду, что онишрисутствуют после каждого узла. Из; внешней средьпнак сеть поступает пуассоновскиш\ поток заявок» интенсивности AUAN. Заявкивгсетишоделируют сообщения,,поступающие на узльї ИСС. Каждой заявке присвоен класс, который заявкашожет менять при переходе изодного узла в другой. Классы, ВСМР2заявок,; используемых при построении: модели, установления соединения;для услуги WAN, выглядят следующим; образом: ІАШ- (!) ТС Begin —(2)j ТС Continue - (З)І.АСМ —(4);-.ANM — (5).

Дляобозначения узлов сети будут использоваться следующие номера: SPX- 1, SSP - 2, STP - 3, SCP - 4, SPB- 5. Перед тем как рассмотреть процесс обслуживания заявки в сети, примем некоторые допущения. Будем считать, что интервалы времени, соответствующие длительности передачи сообщения АСМ от узла SSP к узлу SPA, а также времени обработки сообщения АСМ в узле SPA, не влияют на время установления соединения, т.к. сообщение IAM будет отправлено сразу после завершения обработки сообщения АСМ в узле SSP. Таким, образом, следует моделировать только обработку сообщения АСМ в узле SSP, так как оно займёт прибор или встанет в очередь в узле SSP, конкурируя за прибор с заявками других типов, и повлияет тем самым на время установления соединения. Следует отметить, что обработка запроса в базе данных будет учтена путем добавления некой константы. Обслуживание заявки в сети происходит следующим образом: 1. В сеть поступает заявка класса IAM (1), она обслуживается в узле 1 (SPA). 2.

После этого заявка класса IAM (1) поступает на узел 2 (SSP), перед поступлением в узел 2 меняет класс на ТС Begin (2), обслуживается в узле 2 (SSP) и поступает на узел 3 (STP), не меняя своего класса. 3. Заявка класса ТС Begin (2) обслуживается в узле З (STP) и переходит в узел 4 (SCP). 4. Перед поступлением в« узел 4 заявка меняет класс на ТС Continue (3), обслуживается в узле 4 (SCP) . поступает на узел 3 (STP), не меняя своего класса. 5. Заявка класса ТС Continue (3) обслуживается в узле 3 и переходит в узел 2 (SSP). 6. Перед поступлением в узел 2 (SSP) заявка меняет класс на АСМ (4), обслуживается в узле 2, затем повторно попадает в тот же узел 2. 7. Перед повторным, попаданием в узел 2 (SSP) заявка класса АСМ (4) меняет класс на IAM (1), обслуживается в узле-2 и переходит в узел 5 (SPB). 8. Перед поступлением в- узел 5 заявка меняет класс на АСМ (4); обслуживается в узле 5, затем повторно попадает втот же узел 5 (SPB). 9. Перед повторным попаданием/в узел 5 (SPB) заявка меняет класс на ANM (5); обслуживается в,узле 5 и переходит в узел 2 (SSP), не метакласса. Ю.Заявка класса АЫМ (5)гобслуживается в узле 2 (SSP) и переходит в узел 1 (SPA), не меняя класса. 11 .Заявка ANM(5) обслуживается вузле 1,(SPA) И покидает сеть. Для? рассматриваемой модели сети число узлов сети М = 5, число классов заявок R = 5. Множество?всех типов заявок, обслуживаемых в сети, может быть обозначено, как L = {(i,r):i =M ,r eR}. Будем считать, что после окончания обслуживания (7,г)-заявка может стать (f,s)-заявкой с вероятностью 9irjs- В» таком случае & = (0,rjs),i,jeM,r,sGR представляет собой полустохастическую матрицу переходов.

Похожие диссертации на Модели и методы анализа вероятностно-временных характеристик сигнального трафика в интеллектуальных сетях связи