Нормирование и измерение показателей функционирования сети в целях поддержания заданных параметров качества услуги передачи факсимильных сообщений в сетях NGN Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

21 декабря 2011 r. 16:23

"Инфокоммуниканионно-упровленческие сети. Расчет и оптимизация систем связи"

Нормирование и измерение показателей функционирования сети в целях поддержания заданных параметров качества услуги передачи факсимильных сообщений в сетях NGN

Описан подход по нормированию показателей функционирования сети следующего поколения для различных услуг связи, предлагаемый Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (ETSI). Применение указанного подхода показано на примере тестировании услуги передачи факсимильных сообщений в Технопарке ФГУП ЦНИИС.

Андреев Д.В.,

директор Технопарка ФГУП ЦНИИС [email protected]

Шалагинов В.А.,

старший инженер Технопарка ФГУП ЦНИИС

[email protected]

Помимо уже существующих технологических подходов к обеспечению качества посредством приоритезации и фильтрации трафика и резервирования ресурсов за счет сигнальных протоколов, существует подход по выделению функций по резервированию ресурсов в отдельную подсистему [1]. Так, в рамках разработки стандартов в области NGN и IMS, была определена система контроля доступа к ресурсам RACS (Resources Admission Control System), которая позволит на основе заранее определенных значений параметров NP, QoE и QoS осуществлять резервирование ресурсов на всех уровнях сети NGN. В результате актуальной стала проблема нормирования показателей функционирования сети для различных услуг связи.

Вопрос нормирования показателей качества и параметров функционирования сети активно решается в рамках деятельности ETSI, где посредством привлечения специалистов европейских операторов сформирована группа Speech and multimedia Transmission Quality (STQ). Группа STQ отвечает за формирование единого подхода по реализации системы RACS на всех сетях операторов Евросоюза, включая операторов мобильной связи.

В рамках работы STQ за 2009 год был достигнут ряд важных результатов: в документах STF 360 и STF 363 проведен анализ принципов управления параметрами QoS на основных сегментах сети NGN, разработан принцип стандартизации ETSI подхода к обеспечению QoS и NP в сетях NGN. В качестве результирующего документа был сформирован TR 102 717 (v. 1.1.1,

10.2009) «Quality of Service Implications of NGN Architectures» [2], в котором разработан подход к определению параметров QoS и NP для существующих и вновь создаваемых сетей NGN посредством:

- исследования сетевых конфигураций большинства европейских операторов связи и показателей

качества работы существующих сетей. С этой целью был сформирован детализированный опросный лист (Annex A TR 102 717), который был разослан и затем заполнен операторами Евросоюза, посредством участвующих в STQ экспертов этих компаний;

- анализа результатов обследования сетей европейских операторов и формирования норм на показатели NP для уровней доступа (на базе xDSL, WiMAX, GSM, UMTS) и транспорта, включая ядро (для определенных в TR 102 717 типовых архитектур сети).

Рабочая группа STQ провела аудит и опубликовала предварительные результаты анализа. В результате был сформирован документ TR 102 775 [3], определяющий ключевые проблемы операторов, которые можно решить средствами стандартизации:

— в настоящее время европейские операторы зачастую не вооружены системами сбора и управления параметрами качества работы сети в целях обеспечения QoS;

— во многих случаях отсутствует единый подход к планированию сети с учетом end-to-end QoS, осуществляется лишь локальное планирование;

— отсутствие единых для всех операторов стандартов в части обеспечения качества из конца в конец и наличие у операторов собственных, порой несопоставимых между собой, внутренних стандартов;

- для европейских операторов необходимо сохранить набор универсальных услуг связи, к числу которых также относятся Fax-over-IP (FolP) и Modem-over-IP (MolP), нормирование показателей QoS для этих услуг осложняется отсутствием единообразия их реализации операторами;

- определение требований и базовых характеристик пограничных устройств, в первую очередь SBC (Session Border Controller), является важным шагом на

пути миграции сетей европейских операторов к сетям следующего поколения;

- на сетях европейских операторов не реализована процедура синхронизации Ethernet (серия Рек. МСЭ-Т G.826x), которая является крайне важной для обеспечения QoS.

В документах, подготовленных ETSI, основное внимание уделяется контролю значений таких характеристик как задержка и вариация задержки. Для российских операторов, учитывая большую протяжённость каналов связи, нормирование и управление указанными характеристиками также имеет важное значение.

Исходя из проведенного анализа, в ETSI были определены значения двусторонней задержки между точка-

ми присоединения операторов в разных частях света [GSMA document IR.3445] (Таблица 1), а в документе TR 102 775 рассчитаны пороговые значения для задержки в сетях операторов (Таблица 2). Задержки для участка доступа в сети NGN были определены с учетом возможности использования различных технологий как проводных, так и беспроводных (Wimax, xDSL, DECT и различные виды кодеков). В завершение были определены значения для R фактора, которые соответствуют определенному уровню удовлетворенности пользователя.

Таблица 1

Значения задержки между операторами инициаторами вызова и терминирующими операторами

в разных частях света, мс

Цент. Европа Сев. Европа Вост. Европа Южн. Европа Вост. Азия Юго- Вост Азия Океания Сев. Америка вост. побережье Сев. Америка зап. побережье Цент. Америка Южн. Америка Африка

Цент Европа 28 23 40 36 170 180 190 60 100 1 13 165 121

Сев. Европа 23 20 18 38 175 180 200 65 108 125 168 135

Вост. Европа 40 18 20 51 180 185 220 83 108 141 175 131

Юян. Европа 36 37 51 36 173 178 190 73 110 124 168 109

Вост. Азия 170 175 180 173 75 83 138 170 143 177 230 192

Юго-Вост Азия 180 180 185 178 83 63 128 180 155 245 240 126

Океания 190 200 210 190 138 128 45 180 155 185 235 144

Сев Америка вост. побережье 60 65 83 73 170 180 180 20 45 46 140 163

Сев Америка зап. побережье 100 108 108 110 143 155 155 45 20 63 150 209

Цент Америка пз 125 141 124 178 245 185 46 123 20 67 147

Южн. Америка 165 168 175 168 230 240 235 240 150 67 60 140

Африка 121 135 131 109 192 125 144 163 209 147 90 90

Таблица 2

Расчетные ліачеііня тісржкн передачи пакета на бо.імнне расс шипим

Рассшянне, км Задержка пакета, мс (раснросфаненнм и оораГммкн в оборудовании)

1 400 11

5 000 30

10 000 55

19 000 100

27 500 145

Дальнейшие направления исследований ЕТ51 сводятся к определению показателей сетевой производительности для определенных услуг, оказываемых на

сетях Европейских операторов, в том числе для универсальных услуг Fax-over-IP (FolP) и Modem-over-IP (MolP). В результате в 2010 г. стартовал новый проект (STF 392) по экспериментальной оценке граничных показателей сетевой производительности для выполнения заданных значений показателей QoS и QoE для различных услуг.

Экспериментальная оценка показателей NP сегодня производится с использованием модельной сети Технопарка ФГУП ЦНИИС, которая была развернута с учетом всех требований ETSI при участии оборудования российских производителей (Элтекс и Натеке). Схема тестирования качества передачи факсимильных сообщений приведена на рис. 1. На схеме указано оборудование для генерации и анализа факсимильных сообще-

14