Введение
1 Анализ основных направлений развития сетей фиксированной связи в условиях информатизации общества, принципов и телекоммуникацион ных технологий для построения сетей связи следующего поколения 19
1.1 Основные направления государственной политики Российской Федерации в области построения информационного общества 19
1.2 Архитектура построения сетей связи следующего поколения 23
1.3 Транспортные сети NGN 27
1.4 Сети доступа NGN 31
1.5 Построение систем управления вызовами 33
1.5.1 Построение системы управления вызовами на базе гибких коммутаторов (Softswitch) 33
1.5.2 Протоколы управления вызовами в сетях NGN 37
1.5.3 Построение системы управления вызовами на базе подсистемы IMS 42
1.5.4. Стратегия применения решений на базе Softswitch и IMS 44
1.6 Архитектура платформы услуг и приложений NGN 46
1.7 Архитектура информационной безопасности в сетях NGN 50
1.8 Стратегии внедрения сетей связи следующего поколения на ЕСЭ России.. 54
1.9 Телекоммуникационные технологии для построения транспортных сетей NGN и механизмы обеспечения качества обслуживания в них 58
1.9.1 Протокол IP 59
1.9.1.1 Модель интегрированных услуг 60
1.9.1.2 Модель дифференцированных услуг 62
1.9.1.3 Протоколы транспортного уровня RTP, RTCP 64
1.9.1.4 Пакетная передача речи-VoIP 65
1.9.1.5 Протокол обеспечения информационной безопасности IPsec 66
1.9.1.6 Развитие протокола на основе версии IPv6 67
1.9.2 Технология ATM 71
1.9.2.1 Основные характеристики технологии ATM 71
1.9.2.2 Категории обслуживания технологии ATM 75
1.9.2.3 Маршрутизация в ATM сети 77
1.9.2.4 Управление трафиком в ATM сети 79
1.9.2.5 Информационная безопасность в ATM сети 83
1.9.3 Технология MPLS з
1.9.3.1 Общие принципы построения и функционирования MPLS сети 86
1.9.3.2 Маршрутизация в MPLS сети 89
1.9.3.3 Протокол распределения меток в MPLS сети 91
1.9.3.4 Конструирование трафика в MPLS сети 93
1.9.3.5 Области применения технологии MPLS 95
1.10 Выводы 99
2 Метод синтеза сетей связи следующего поколения на основе векторного критерия 103
2.1 Общие цели, задачи, принципы и методология проектирования сетей связи 104
2.2 Аналитическое описание сетей связи на основе теории систем и графов. Морфологическая модель сети связи 107
2.3 Качество телекоммуникационных услуг. Состав и взаимосвязь показателей качества обслуживания 108
2.3.1 Состав и взаимосвязь показателей качества обслуживания сетей связи на основе международных стандартов 109
2.3.2 Иерархическая система показателей качества обслуживания. Выбор и обоснование обобщённого показателя эффективности функционирования. Методология оценивания эффективности функционирования сетей связи ИЗ
2.3.3 Качество телекоммуникационных услуг в сетях связи следующего поколения 122
2.4 Метод синтеза сетей связи следующего поколения на основе векторного критерия 124
2.5 Выводы 133
3 Метод синтеза сетевых структур при обеспечении требований устойчивости 136
3.1 Методика анализа устойчивости сетей связи 137
3.2 Методика анализа надёжности сетей связи 140
3.2.1 Анализ показателей и требований по надёжности первичных сетей связи 140
3.2.1.1 Характеристика надёжности типовых трактов магистральной, внутризоновой и местной связи 140
3.2.1.2 Характеристика надёжности резервируемых систем 142
3.2.1.3 Требования по надёжности соединений первичной сети 144
3.2.2 Методика анализа структурной надёжности (живучести) сетей связи 145
3.3 Методика анализа живучести сетей связи 148
3.4 Метод синтеза сетевых структур при обеспечении требований устойчивости 150
3.4.1 Формирование начальной структуры сети связи 151
3.4.2 Алгоритм управления свойством устойчивости сети связи на основе структурных преобразований и защиты её элементов 153
3.4.3 Принципы и способы обеспечения устойчивости (живучести) сетей связи 161
3.5 Выводы 164
4 Теоретические основы исследования процессов функционирования узлов коммутации сетей связи следующего поколения при произвольньтх распределениях поступления и обслуживания заявок различных классов качества (приоритетов) 166
4.1 Основные ограничения и допущения 166
4.2 Модель узлов коммутации типа Мг/М /V/К с относительными приоритетами и учётом реальной надёжности обслуживающих приборов 170
4.2.1 Описание процессов функционирования узла коммутации 170
4.2.2 Анализ показателей качества функционирования узлов коммутации... 173
4.2.2.1 Стационарное распределение вероятностей состояний 173
4.2.2.2 Стационарное распределение времени ожидания пакетов 176
4.2.2.3 Стационарное распределение времени пребывания пакетов 179
4.2.3 Оптимизация назначения приоритетов 182
4.2.4 Влияние конечной надёжности обслуживающих приборов на функционирование узлов коммутации типа My/M/V/K 185
4.3 Модель узлов коммутации типа Mr/M/Vr/Kr с относительными приоритетами, резервированием ресурсов и учётом реальной надёжности обслуживающих приборов 193
4.3.1 Описание процессов функционирования узлов коммутации 193
4.3.2 Анализ показателей качества функционирования узлов коммутации... 197
4.4 Метод моделирования процессов функционирования узлов коммута ции сетей связи следующего поколения при произвольных распределениях поступления и обслуживания заявок различных классов качества (приоритетов) 203
4.4.1 Структура метода моделирования процессов функционирования узлов коммутации при произвольных распределениях поступления и обслуживания требований различных классов качества (приоритетов) 204 4.4.2 Модель узлов коммутации типа Gr/G/V/ К, GrIGlVr/Kr с отно
сительными приоритетами и резервированием ресурсов. Применение раз работанного метода для анализа показателей качества функционирования узлов коммутации типа Mr/D/V/K, Mr/D/Vr/Kr 208
4.4.3 Определение оптимального порога резервирования ресурсов 217
4.5 Определение верхних и нижних граничных оценок показателей качества функционирования узлов коммутации. Исследование свойств разработанных моделей 219
4.5.1 Определение верхних и нижних граничных оценок показателей ка \ чества функционирования узлов коммутации 219
4.5.2 Оценка чувствительности разработанных моделей к изменению входных параметров 222
4.5.3 Оценка достоверности полученных результатов 230
4.5.3.1 Сходимость полученных результатов к известным в теории очередей 230
4.5.3.2 Имитационное моделирование 232
4.6 Выводы 237
5 Метод моделирования процессов функционирования узлов коммутации сетей связи следующего поколения при обслуживании асимптотически и строго самоподобного трафика с учётом классов качества 242
5.1 Определения и свойства самоподобного трафика 243
5.2 Моделирование самоподобного трафика 247
5.3 Метод моделирования процессов функционирования узлов коммутации сетей связи следующего поколения при обслуживании асимптотически самоподобного трафика с учётом классов качества 251
5.3.1 Развитие модели узлов коммутации типа P/G/1/co на основе введе ния классов качества 251
5.3.1.1 Общая характеристика узлов коммутации типа P/G/1/oo 251
5.3.1.2 Модели узлов коммутации типа PrIGIVIK, PrIGIVrIKr с относительными приоритетами и резервированием ресурсов 255
5.3.1.3 Определение результирующего значения показателя Херста и эффективности статистического мультиплексирования источников трафика 259
5.3.1.4 Определение минимального объёма буфера, при котором потери пакетов различных классов обслуживания будут соответствовать соглашению по трафику 264
5.3.1.5 Определение выравнивающей задержки для трафика реального
времени 265
5.3.2 Метод моделирования процессов функционирования узлов коммутации сетей связи следующего поколения при обслуживании асимптотически самоподобного трафика с учётом классов качества 267
5.4 Метод моделирования процессов функционирования узлов коммутации сетей связи следующего поколения при обслуживании строго самоподобного трафика с учётом классов качества 270
5.4.1 Развитие модели Норроса для узлов коммутации типа /B/G/1/co на основе введения классов качества обслуживания. Модели узлов коммутации типа fBr /G/1/oo с относительными приоритетами 270
5.4.1.1 Средняя длина очереди и среднее время доставки пакетов 270
5.4.1.2 Вероятность потери пакетов 274
5.4.2 Метод моделирования процессов функционирования узлов коммутации сетей связи следующего поколения при обслуживании строго самоподобного трафика с учётом классов качества 280
5.5 Определение верхних и нижних граничных оценок показателей качества функционирования узлов коммутации. Исследование свойств разработанных моделей 282
5.6 Выводы 289
6 Моделирование процессов функционирования и оптимизация пропускной способности каналов передачи мультисервисных сетей связи 293
6.1 Обоснование метода моделирования сетей связи следующего поколения 295
6Л.1 Точные методы анализа сетей связи 295
6.1.2 Приближённые методы анализа сетей связи 296
6.2 Маршрутизация и распределение информационных потоков в сетях связи следующего поколения 299
6.3 Моделирование и оценивание эффективности (качества) функционирования сетей связи следующего поколения 304
6.3.1 Анализ среднего времени доставки сообщений 304
6.3.2 Анализ вероятности своевременной доставки сообщений 308
6.4 Оптимизация пропускной способности каналов передачи сетей связи следующего поколения 310
6.4.1 Постановка задачи оптимизации 310
6.4.2 Метод оптимизации пропускной способности каналов передачи сетей связи следующего поколения 312
6.5 Выводы 317
Заключение и общие выводы 320
Библиографический список
