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

Разработка метода повышения пропускной способности фиксированной инфраструктуры мобильной сети Чернушевич Ян Викторович

Разработка метода повышения пропускной способности фиксированной инфраструктуры мобильной сети
<
Разработка метода повышения пропускной способности фиксированной инфраструктуры мобильной сети Разработка метода повышения пропускной способности фиксированной инфраструктуры мобильной сети Разработка метода повышения пропускной способности фиксированной инфраструктуры мобильной сети Разработка метода повышения пропускной способности фиксированной инфраструктуры мобильной сети Разработка метода повышения пропускной способности фиксированной инфраструктуры мобильной сети Разработка метода повышения пропускной способности фиксированной инфраструктуры мобильной сети Разработка метода повышения пропускной способности фиксированной инфраструктуры мобильной сети Разработка метода повышения пропускной способности фиксированной инфраструктуры мобильной сети Разработка метода повышения пропускной способности фиксированной инфраструктуры мобильной сети
>

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

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

Чернушевич Ян Викторович. Разработка метода повышения пропускной способности фиксированной инфраструктуры мобильной сети : диссертация ... кандидата технических наук : 05.12.13.- Москва, 2005.- 180 с.: ил. РГБ ОД, 61 05-5/4220

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1 Анализ методов повышения пропускной способности в мобильных сетях 15

1.1. Принципы взаимодействия в фиксированной инфраструктуре мобильной сети стандарта GSM 15

1.2. Анализ принципов предоставления дополнительных услуг в условиях конвергенции стационарных и подвижных сетей 18

1.3. Анализ сигнального обмена на уровне сети сигнализации 21

1.4. Разработка модели для анализа обслуживания вызовов в цифровых мобильных сетях 26

1.5. Анализ существующих методов повышения пропускной способности информационных сетей 31

1.6. Выводы 36

Глава 2 Исследование метода дифференцированного обслуживания пользователей в цифровых мобильных сетях 38

2.1. Введение 38

2.2. Критерии оценки эффективности использования ресурсов мобильной сети 39

2.3. Анализ структурного состава абонентов мобильной сети 40

2.4. Исследование сети при изменении структурного состава абонентов 42

2.5. Описание модели дифференцированного обслуживания вызовов различных категорий на звене информационной сети 52

2.6. Выводы 55

Глава 3 Математическая модель дифференцированного обслуживания пользователей 56

3.1. Введение 56

3.2. Описание основной модели 58

3.3. Алгоритм численного моделирования 67

3.4. Приближенная многопотоковая модель 73

3.5. Результаты численных исследований 77

3.6. Выводы 91

Глава 4 Исследование эффективности метода дифференцированного обслуживания абонентов мобильной сети на звене большой емкости 92

4.1. Исследование эффективности динамического управления приоритетами 93

4.2. Исследование эффективности обслуживания требований с приоритетами 102

4.3. Исследование эффективности с учетом суточных колебаний нагрузки 109

4.4. Выводы 116

Заключение 117

Литература

Введение к работе

Актуальность темы. Мобильные сети явились одним из наиболее грандиозных технических достижений XX века. В них произошло слияние технологий традиционных стационарных телефонных сетей, технологий сетей передачи данных и технологий систем двухсторонней радиотелефонной связи с подвижными объектами. Большинство мобильных сетей в настоящее время построено на цифровых стандартах, при этом наиболее распространённым является стандарт GSM. Фиксированная инфраструктура мобильной сети по своему построению аналогична стационарной NB-ISDN сети. Она состоит из информационной (ИС) и сигнальной (СС) сетей. Однако в мобильных сетях по СС передается не только информаци по установлению соединений и предоставлению дополнительных видов обслуживания (ДВО), но и служебная информация по регистрации абонентов. В настоящее время проектирование фиксированной инфраструктуры мобильных сетей осуществляется на основании удельной нагрузки, при этом не учитывается структурный состав абонентов.

В отличие от стационарных, мобильные сети подвержены резким перекосам нагрузки, которые возникают при перемещении абонентов по зонам покрытия сети. Часто изменяется структура их взаимодействия с узлами сети, что может приводить к перекосам как информационной, так и сигнальной нагрузки. В связи с этим возникает ряд задач, связанных с управлением информационной и сигнальной нагрузкой в изменяющихся условиях на мобильных сетях.

Усложнение характера и рост объема нагрузки в телекоммуникационных сетях приводит к тому, что требуемое качество обслуживания может быть обеспечено только при использовании эффективных методов повышения пропускной способности. Разработка методов управления, а также вопросы расчета статистических характеристик для таких сетей рассматривались в работах отечественных и зарубежных исследователей Г.ГТ.Башарина,

В.М.Вишневского, Г.П.Захарова, Н.А.Кузнецова, В.В.Кульбы, Л.Клейнрока, В.Г.Лазарева, С.И.Самоиленко, С.Н.Степанова, А.Д.Харкевича, М.Шварца, Р.Шерера, Г.Г.Яновского и др..

Одним из таких методов является метод дифференцированного обслуживания абонентов, т.е. выделение категорий абонентов, обслуживание которых происходит с повышенным качеством. В настоящее время этот способ может найти широкое применение в мобильных сетях с помощью предоставления абонентам разных уровней обслуживания, тем самым, снижая взаимное влияние пользователей различных категорий. В связи с этим задача разработки нового метода повышения пропускной способности фиксированной инфраструктуры сетей мобильной связи, основанного на дифференцированном доступе абонентов к ресурсам сети является актуальной.

Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка метода повышения пропускной способности фиксированной инфраструктуры сетей мобильной связи, основанного на дифференцированном доступе абонентов к ресурсам сети. Для достижения этой цели в диссертации рассмотренны следующие задачи: в результате анализа действующих тарифных планов различных операторов и наблюдений за информационной и сигнальной нагрузками были выделены категории мобильных абонентов и с помощью имитационного моделирования исследована эффективность использования ресурсов мобильной сети при дифференцированном обслуживании; разработана математическая модель оценки качества дифференцированного обслуживания абонентов на звене сети; в рамках построенной модели разработаны алгоритмы и методики выбора порогов дифференцированного обслуживания абонентов, учитывающие ДВО и повторные вызовы.

Методы исследования. При решении поставленных задач применялись методы теории марковских процессов, теории телетрафика, теории коммутации, теории принятия решений и методы имитационного моделирования.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. В результате анализа действующих тарифных планов различных операторов и наблюдений за информационной и сигнальной нагрузками были выделены категории мобильных абонентов, характеризующиеся собственными параметрами информационной и сигнальной нагрузок, а также специфическим спектром используемых дополнительных услуг.

2. Разработана и исследована математическая модель дифференцированного обслуживания абонентов различных категорий на звене сети, учитывающая следующие важные аспекты: пороги обслуживания абонентов различных категорий, дообслуживание при предоставлении ДВО, повторные вызовы от абонентов низкой категории, а также стоимость установления соединения.

3. Разработана и исследована приближенная модель, позволяющая свести поставленную задачу к исследованию одномерного процесса «размножения и гибели».

4. Исследована точность приближенной модели, обеспечивающей вычисление стоимостных функционалов и качества обслуживания требований с различными приоритетами для звеньев с большим числом каналов.

Разработан алгоритм расчета, позволяющего в реальном масштабе времени определять оптимальное значение порогов доступа.

Выработаны рекоммендации по эффективному управлению ресурсами сети.

Личный вклад: Теоретические и практические исследования, а также вытекающие из них выводы и рекомендации получены автором лично.

Практическая ценность: Выполненные в диссертационной работе исследования и разработанный метод, а также предложенные методы позволяют оценивать эффективность использования ресурсов фиксированной инфраструктуры мобильной сети.

Методика дифференциации абонентов по категориям позволяет уточнить процедуры расчета информационной и сигнальной нагрузок на фиксированной инфраструктуры мобильной сети, а также создать новые тарифные планы, позволяющие оптимизировать пропускную способность сетей. Метод дифференцированного обслуживания абонентов с помощью порогов позволяет обеспечивать нормы сигнальной нагрузки, сохраняя при этом оптимальную загрузку информационной сети.

Разработанная на основании приближенной модели программа для ЭВМ позволяет производить расчет характеристик звена сети практически любой пропускной способности в режиме реального времени. Это позволяет использовать ее для динамического управления доступом к ресурсам сети в соответствии со складывающейся на текущий момент ситуацией с поступающей и обслуживаемой нагрузкой.

Выбор порога, оптимизирующего экономический функционал или же обеспечивающего заданные параметры качества обслуживания требований приоритетных потоков, при возрастании нагрузки низкоприоритетных потоков позволяет оператору постепенно изменять тарифную политику: можно наращивать пропускную способность и изменять приоритетность потоков или повышать тарифы. Это позволит оператору постепенно наращивать абонентскую базу и проводить более точное прогнозирование развития сети.

Реализация результатов работы. Основные результаты диссертационной работы внедрены в ОАО «Межрегиональный Транзит Телеком» и департаменте «Телекоммуникации» ООО Сименс, что подтверждается актами о внедрении. Кроме того, результаты, полученные в работе, применяются в учебном процессе базовой кафедры «Информационные сети и системы» МТУСИ при ИППИ РАН.

Апробация работы и публикации. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 59 и 60 научных сессиях научно-технического общества радиотехники, электроники и связи им. А.С. Попова (Москва, 2004 - 2005 гг.), на IY Международном семинаре «Информационные сети, системы и технологии» (Москва, 2003 г.), на международной конференции «Информационные сети, системы и технологии» (Москва, 2005 г.), на международных форумах информатизации (МФИ), проводимых на базе МТУСИ (Москва, 2004 г.), на научных конференциях профессорско -преподавательского, научного и инженерно-технического состава МТУСИ (Москва, 2002 - 2005 гг.), на 7-й международной НТК студентов и аспирантов МЭИ (Москва 2001 г.).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 12 печатных работах [20-2 3, 67-74].

Основные положения, выносимые на защиту:

Исследовано влияние различных категорий абонентов и предоставляемых им дополнительных услуг на загрузку информационной и сигнальной сетей.

Построена общая многопотоковая математическая модель функционирования звена сети с учетом приоритетов обслуживания и наличием дополнительных услуг.

Построена приближенная математическая модель для расчета порогов обслуживания абонентов на звене сети большой емкости, точность которой составляет -2% .

Проведено исследование точности приближенной модели с помощью имитационного моделирования, которое показало, что модель обеспечивает достаточную точность характеристик в практически значимой области изменения параметров сети.

По результатам исследования выработана методика использования предложенного метода динамического управления обслуживанием абонентов в реальном масштабе времени.

Проведен анализ функционирования сети и выработыны рекоммендации по использованию предложенного метода при выработке тарифной политики оператора и прогнозировании развития сети.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и 3 приложений. Работа содержит 178 страниц машинописного текста, 22 рисунка, 12 таблиц и список литературы из 81 наименования.

Анализ принципов предоставления дополнительных услуг в условиях конвергенции стационарных и подвижных сетей

Коммутатор подвижной связи MSC обслуживает группу сот и обеспечивает все виды соединений. Он обеспечивает маршрутизацию вызовов и функцию управления вызовами. Кроме этого, MSC выполняет функции коммутации радиоканалов, к которым относятся эстафетная передача (хендовер), обеспечивающая непрерывность связи при перемещении MS из соты в соту, и переключение рабочих каналов в соте при появлении помех или неисправностей. Каждый MSC обслуживает абонентов, расположенных в пределах определенной географической зоны. Он формирует данные для тарификации разговоров, собирает статистические данные, поддерживает процедуры безопасности при доступе к радиоканалу. Также MSC осуществляет постоянное слежение за MS, используя регистры HLR и VLR, Домашний регистр HLR содержит сведения обо всех абонентах, зарегистрированных в данной системе, и о видах услуг, которые могут быть им оказаны. Здесь же фиксируется местоположение абонента и регистрируются фактически оказанные услуги. Гостевой регистр VLR содержит аналогичные сведения об абонентах-гостях (роумерах), принадлежащих другой сети.

Центр аутентификации AUC состоит из нескольких блоков и формирует ключи и алгоритмы аутентификации. Он принимает решения о параметрах процесса аутентификации и определяет ключи шифрования на основе БД, находящейся в регистре EIR.

Центр управления и обслуживания обеспечивает управление элементами сети и качеством ее работы. В функции ОМС входит: регистрация и обработка аварийных сигналов, устранение неисправностей, проверка состояния оборудования сети и прохождения вызова MS, управление трафиком, сбор статистических данных, управление программным обеспечением и базами данных и др.

Центр управления сетью NMC обеспечивает техническое обслуживание и эксплуатацию на уровне всей сети, поддерживаемой центрами ОМС. В его функции входит: управление трафиком в пределах всей сети GSM, диспетчерское управление сетью в аварийных ситуациях, контроль состояния устройств сети.

Для передачи информации о поиске и регистрации абонентов, обеспечения взаимодействия элементов фиксированной инфраструктуры мобильной сети используется общеканальная система сигнализации ОКС№7 [24,26,33,51,62].

Слияние услуг фиксированной и мобильной связи выдвинуло принцип "один человек - один телефон". Таким образом, возникла проблема FMC (Fixed/Mobile Convergence) - конвергенции (взаимопроникновения) мобильных и фиксированных сетей, которая успешно развивается, охватывая всё" новые области, включая определение местоположения и мобильную коммерцию [55].

В соответствии с документом [4] рабочей группы ETSI FMC, конвергенция фиксированных и мобильных сетей связана с обеспечением сетевых и сервисных возможностей, не зависящих от технологии доступа. Это не обязательно предполагает физическую конвергенцию сетей и определяет развитие конвергируемых сетевых возможностей и соответствующих стандартов.

Набор стандартов может быть использован для предложения ряда непротиворечивых услуг через фиксированный или подвижный доступ к фиксированным или мобильным сетям, сетям общего пользования или частным сетям. [45]

Архитектура предоставления услуг абонентам в условиях конвергенции стационарных и подвижных сетей (на примере сети стандарта GSM ) содержит четыре уровня (рис. 1.2.) [11]: уровень пользователя, уровень информационной сети (ИС), уровень сети сигнализации (СС) и уровень формирования услуги с использованием соответствующих баз данных. На уровне пользователя осуществляется взаимодействие стационарных абонентов с сетями ISDN и PSTN и мобильных абонентов с PLMN.

На уровне ИС стационарные и мобильные сети соединяются общими информационными каналами, но их взаимодействие при установлении соединений обеспечивается на уровне СС. Предоставление ДВО осуществляется на уровне формирования услуг.

Как и в случае со стационарными телефонными сетями, начав с завоевания рынка и расширения обслуживаемой территории, операторы подвижной связи сфокусировали затем свое внимание на ДВО, используя для этого все существующие технические возможности, в частности концепцию интеллектальных сетей (Intelligent Network- IN) [32]. При применении концепции IN к мобильным сетям обеспечение сохранности профиля услуг сопряжено с рядом трудностей.

Во-первых, в отличие от проводных сетей, в коммутаторах мобильной связи триггерные точки и профиль услуг, как правило, не представляются в виде статических данных, а определяются при регистрации. Интеллектуальные возможности «домашней» и «визитной» сетей могут оказаться разными, что, скорее всего, скажется на перечне и на характеристиках услуг, которые смогут быть предложены пользователю, переместившемуся в «визитную» сеть. Во-вторых, в процессе обслуживания одного вызова могут участвовать более одного модуля коммутации услуг (SSP).

Исследование сети при изменении структурного состава абонентов

Эффективность использования ресурсов мобильной сети характеризуется большим числом критериев. Это затрудняет решение задачи оптимизации использования ресурсов в общем случае и исследование влияния отдельных критериев на общий результат.

Для обобщенной оценки эффективности использования ресурсов мобильной сети выберем два критерия: - качество обслуживания Q, которое может выражаться как вероятностью отказов, так и другими интегральными характеристиками;; - доходность сети Р, которая представляет собой разность стоимоси оказанных услуг и затрат.

Качество определим как интегральное свойство сети, при котором она сохраняет способность предоставлять набор услуг, определенного соглашением об уровне сервиса (т.е. потенциальная возможность сети обеспечивать заданные эксплуатационные характеристики). Оценкой качества может служить коэффициент у/. При перегрузке сигнальной сети коэффициент у/ снижается, при перегрузке информационной сети, он увеличивается. Для устойчивой работы сети, этот коэффициент не должен изменяться, т.е. качество мы оценим его неизменностью:

Доходность сети определим как разницу доходов от абонентской базы и затрат на обслуживание и привлечение абонентов.

Очевидно, что повышение качества ведет к увеличению затрат и, как следствие, к снижению прибыльности сети, То есть критерии являются внутренне противоречивыми, что приводит к решению многокритериальной (векторной) задачи оптимизации [38, 54].

На основании анализа действующих тарифных планов различных операторов и наблюдений за информационной и сигнальной нагрузками в сети крупного транзитного оператора мобильной связи было выделено три категории мобильных абонентов: «традиционные», «бизнес», и «экономные» (табл. 2.1).

Категория традиционных абонентов характеризуется малой интенсивностью вызовов (один вызов от одного абонента в ЧНН) и большой средней длительностью разговора (одна минута). Для данной категории абонентов не характерно использование дополнительных услуг. Эти абоненты в основном нагружают информационную сеть и коэффициент у/ для данной категории составляет порядка 300.

Вторая категория - «бизнес» абоненты. Она характеризуется меньшей длительностью разговора (в среднем 30 сек), но большим числом вызовов от абонента (3 вызова в ЧНН). Для данной категории характерно активное использование дополнительных услуг (таких как удержание вызова и/или переадресация). Эти абоненты в равной степени нагружают и информационную и сигнальную сети, и коэффициент у/ для данной категории составляет порядка 150.

Наконец, последняя категория - это «экономные» абоненты. Появление данной категории обусловлено тем, что операторы сотовой связи ранее не тарифицировали первые несколько секунд соединения (обычно пять), чем пользовались некоторые абоненты, а в настоящее время операторы переходят на посекундную оплату с первой минуты. Для этой категории характерно очень низкое среднее время разговора (менее пяти секунд) и очень высокая интенсивность вызовов. Особенностью данной категории явилось то, что для описания распределения длительности разговора таких абонентов экспоненциальный закон, используемый для других категорий, не подходит. Поэтому было принято, что длительность разговора таких абонентов равномерно распределена на интервале от трех до пяти секунд. Для категории «экономных» абонентов характерно активное использование услуги коротких сообщений. В основном эта категория абонентов создает нагрузку на сеть сигнализации и коэффициент ц/ для них составляет порядка 15.

Для выяснения влияния абонентов каждой категории на загрузку ИС и СС было проведено изучение поведения коэффициента у/ в зависимости от структурного состава абонентов сети с помощью имитационного моделирования.

Алгоритм численного моделирования

Стандартные средства численного моделирования состоят в том, что моделируются несколько независимых реализаций рассматриваемого процесса, обозначим их число через и, и результаты обрабатываются стандартными статистическими методами: вычисляется выборочное среднее и среднеквадратическое отклонение для вычисляемых характеристик. Число п выбирается настолько большим, чтобы обеспечить необходимую точность вычислений. Поскольку у нас цель моделирования состоит в том, чтобы оценить погрешность в определении характеристик, связанную с заменой исходной модели на приближенную, что точность выбиралась меньше погрешности в определении таких основных показателей качества обслуживания как вероятности потерь сообщений и получаемый доход.

Для построения траектории моделируются моменты поступления требований в систему и моменты освобождения линий, и в зависимости от состояния определяется дальнейшее поведение системы. Как указывалось выше, состояние системы задается вектором (jvi2,i j), где /, - число линий, занятых обслуживанием требований первого потока, г2 - число линий, занятых дообслуживанием требований первого потока, гъ - число линий, занятых обслуживанием требований второго потока, j - число источников повторных требований в момент времени t. Далее определяется момент наступления следующего события, когда возможно изменение состояния системы.

Изменение состояния системы возможно по следующим причинам: 1. поступление требования первого потока, 2. поступление требования второго потока, 3. поступление повторного требования второго потока, 4. освобождение линии, занятой обслуживанием требования первого потока, 5. освобождение линии, занятой дообслуживанием требования первого потока, 6. освобождение линии, занятой обслуживанием требования второго потока.

Используя свойства показательного распределения получаем, что момент наступления следующего события произойдет через случайное время г, имеющее показательное распределение с параметром Л = +Л2 + ]мг + М]{+ мЛ + thh при этом вероятность поступления требования первого потока =-, вероятность поступления требования второго потока д2=-2-, вероятность поступления повторного требования второго потока цъ - -, вероятность освобождение линии, занятой обслуживанием требования первого потока q4=M_} вероятность освобождение линии, занятой дообслуживанием л требования первого потока q% = - -1, вероятность освобождение линии, л занятой обслуживанием требования второго потока q6 =- -. Доход за этот промежуток времени увеличивается на стоимость обслуживания требований, которая составит величину ЛЛ = (Cj/, + cj2 + с2і3 )г, (0.4) а общий доход к этому моменту времени составит величину R = R + AR. Понятно, что в начальный момент времени R = о.

Далее разыгрывается с помощью датчика случайных чисел наступление одного из этих шести событий с указанными вероятностями и вычисляется прибыль сети Р, которая получается после вычитания из дохода R расходов сети, связанных с установлением соединения, которые не зависят от того, будет ли оно успешным или нет.

Если наступило первое событие, то величина дохода Р уменьшается на стоимость установления соединения а, а /, увеличивается на I, если il + i2+i3 v, и не изменяется в противном случае, Если наступило второе событие, то величина дохода Р уменьшается на стоимость установления соединения а, а /3 увеличивается на 1, если /,+/2 + /j , и не изменяется в противном случае. В последнем случае проверяется возможность изменения числа повторных требований: если j Nr то разыгрывается событие образования нового повторного требования. Если выбранное равномерно распределенное на отрезке [0,1] число меньше Я, то j увеличивается на 1. Если наступило третье событие, т.е. поступило повторное требование, то величина дохода Р уменьшается на стоимость установления соединения а, а далее анализируется судьба этого требования. Если ц+12 + к, то требование поступает на обслуживание и j уменьшается на 1, a і, увеличивается на 1, в противном случае выясняется, как для предыдущего события, сохраняется ли этот источник повторных требований: если выбранное равномерно распределенное на отрезке [0,1] число больше Я, то j уменьшается на 1. Если наступило четвертое событие, т.е. освобождение линии, занятой обслуживанием требования первого потока, то уменьшается на 1, а далее разыгрывается событие поступления требования на дообслуживание.

Исследование эффективности обслуживания требований с приоритетами

При проектировании сетей расчет пропускной способности производится исходя из нагрузки в ЧНН. Поскольку мы рассматриваем одновременное обслуживание требований нескольких потоков, то их ЧНН не обязательно должны совпадать. Более того, в рассматриваемом нами случае предполагается, что требования первого потока - это требования бизнес-абонентов, для которых характерен дневной ЧНН, а требования второго потока - это требования населения, для которого более характерен вечерний ЧНН. Поскольку при проводимой сетью политике обеспечения абонентам, формирующим второй поток, качества обслуживания исходя из общей нагрузки на сети, для них выгодным является использование ресурсов сети в то время, когда активность абонентов, формирующих первый поток требований, низкая. Это характерно, например, для ситуации, когда требования второго потока формирует молодежь, тип активности, который приходится на позднее время, когда поток требований бизнес-абонентов уже мал. Это должно обеспечить требованиям второго потока приемлемое качество обслуживания и высокую доходность сети за счет более полного использования ее ресурсов. Эти исследования проводятся в настоящем разделе.

Здесь рассмотрены три случая. Первый - когда суточные профили нагрузки совпадают (рис. 4.7), второй - когда у первой группы абонентов дневной ЧНН, а у второй - вечерний (рис. 4.8), и третий случай, когда абоненты, формирующие требования второго потока, выбирают, в основном, время наименее используемое бизнес-абонентами (рис. 4.9). Обеспечить такую ситуацию сеть сможет за счет правильной маркетинговой политики при установлении тарифов, ориентированных для абонентов второго приоритета не на продолжительность соединения, т.е. на объем оказанной услуги, а на попытку соединения. Примерами таких подходов являются тарифы, при меняемые в ночное время, когда стоимость не зависит от продолжительности соединения. А при включении в тариф стоимости попытки соединения, как это практикуется, например, в США, можно обеспечить стимулирование абонентов подстраиваться под профиль суточной нагрузки на сети, т.е. реализовать третий сценарий.

Для каждого случая приводятся графики профилей нагрузки, которые для требований первого потока одинаковые, а для второго - изменяются, а так же результаты расчета эффективности функционирования сети. При выборе порога использовались два подхода: когда гарантировалось качество услуг для требований первого потока в ЧНН на заданном уровне и когда обеспечивался максимум функционал R в ЧНН. Значение порога приводится в заголовке соответствующей таблицы, Значения остальных параметров следующие: # = 0,8, Mr=(U, с,=3, с2=\, cs=5, д=1, цг =0,5, Ms = 0,5, а = 0,5, а = 0,1, v = 300. В отличие от предыдущих случаев сейчас рассматривается ситуация, когда продолжительность соединений у экономных пользователей практически такая же, как и у бизнес-абонентов. Это позволяет рассмотреть ситуацию, когда стоимость одной единицы времени соединения не очень высока с точки зрения таких пользователей. Значение стоимости установления соединения принято равным ОД от стоимости одной единицы времени соединения для экономных абонентов, поскольку в нее включается стоимость не только работы оборудования сети сигнализации, но и резервирование канала ИС на время установления соединения. Это позволяет более точно оценить расходы сети, связанные с установлением соединений. Число каналов принято равным 300 для того, чтобы обеспечить надлежащее качество обслуживания требований и второй категории пользователей. На выбранный профиль нагрузки требований первого потока достаточно 240 каналов для их обслуживания с потерями не более 0,1%. Таким образом, здесь анализируется экономическая эффективность одновременного обслуживания требований с различной дисциплиной обслуживания, когда на сети имеется некоторый дополнительный резерв каналов, не используемых при обслуживании высокоприоритетных требований. Для расчета эффективности используется стоимость услуг и доход сети, приходящийся на один канал. Для сравнения приведены соответствующие значения экономической эффективности одного канала звена сети, обслуживающего только нагрузку первого потока в предположении, что число каналов равно 240, что соответствует качеству обслуживания таких требований при выборе порога доступа требований второго потока по первому критерию.

В таблицах приведены значения следующих характеристик, рассчитанных за сутки: Р - значение функционала Р в расчете на один канал, R - значение функционалаії в расчете на один канал, р1 - средние потери требований первого потока, р2 - средние потери требований второго потока.

Вычисления проводились при следующих способах выбора порога к: 1. когда проводилась оптимизация по функционалу R в ЧНН; 2. когда вероятность потерь требований первого потока не более 0,001, 3. когда вероятность потерь требований первого потока не более 0,1, 4. когда регулирование доступа не производится.

Для сравнительного анализа приведем Р0 - значение функционала Р при отсутствии второго потока, приходящееся на один канал звена, в предположении, что пропускная способность звена рассчитана на обслуживание требований только первого потока с уровнем потерь не более 0,001, которое равно 35,92 и Д„ - аналогичное значение функционала R, которое равно 36,61.

Похожие диссертации на Разработка метода повышения пропускной способности фиксированной инфраструктуры мобильной сети