Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Інфокомунікації – сучасність та майбутнє”

Інфокомунікації – сучасність та майбутнє”




Сторінка7/21
Дата конвертації16.03.2017
Розмір3.09 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   21

УДК 621.391


Корх С.С.,

ОНАС им. А.С. Попова

segii.korkh@gmail.com
ТЕНЗОРНЫЙ МЕТОД ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ХАРАКТЕРИСТИК СИГНАЛЬНОГО ТРАФИКА В СЕТИ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ НА БАЗЕ IMS
Аннотация. Продемонстрирована практическая реализация тензорного метода оценки сигнальной нагрузки IMS в сети мобильного оператора, показана возможность совместного математического моделирования структурных свойств и функциональных характеристик сети.

Развитие современных сетей мобильной связи сегодня выполняется в основном на уровне принципов обслуживания и управления соединениями. Для эффективного объединения средств передачи голосового и мультимедийного трафика в рамках единой платформы на основе общепринятых стандартов сегодня внедряется технология IP Multimedia Subsystem (IMS). Внедрение платформы IMS для сети мобильного оператора выполняется посредством разделения функций mobileSoftswitch на отдельные функциональные логические блоки, выполняющие функции управления: функциональный элемент I-CSCF отвечает за управление взаимодействиями с внешними сетями; прокси сервер P-CSCF выполняет управление соединениями и обеспечивает функции аутентификации, и билинга; сервер S-CSCF отвечает за формирование SIP сообщений, управление сеансами и ресурсами сети, регистрацию пользователей.

Вопросы оценки объема и характеристик сигнального трафика при установлении соединений в подсистеме IMS сегодня достаточно актуальны, Поэтому, в работе планируется решить задачу оценки важнейших характеристик сигнального трафика, таких как объем сигнальной нагрузки, которая генерируется между функциональными объектами сети IMS, времени задержки сигнальных SIP-пакетов и нахождения значения длин очередей сигнальных пакетов. Для исследования выбран тензорный анализ, который учитывая все вышесказанное, позволяет в одном математическом объекте объединить структурные и функциональные характеристики рассматриваемой сети IMS[1-3].

Для выполнения оценки характеристик сигнальной нагрузки при установлении соединений между объектами сети IMS необходимо учесть количество и характеристики процедур взаимодействия по протоколу SIP, описанные в Rel. 5-7 3GPP, выполняемых в процессе установления соединений (регистрация, инициация сессии, установление соединения, подписка на услуги и.т.д.) и длины сигнальных сообщений, которые соответствуют каждой процедуре, с учетом того, что все процедуры успешны. Это позволит определить объем сигнальной нагрузки и определить характеристики сигнальной нагрузки между объектами сети IMS, такие как задержка SIP-пакетов, длины сигнальных пакетных очередей и пропускную способность сигнальных линков.

Согласно структурной модели рассматриваемой сети IMS и заданных направлений передачи трафика формируем базисные матрицы координатного преобразования между заданными системами координат. Обозначим через – матрицу ковариантного преобразования при переходе от систем координат базисных контуров и узловых пар к системе координат ветвей сети и через – матрицу контравариантного преобразования при переходе от систем координат ветвей сети к системе координат базисных контуров и узловых пар.

Согласно [3,4] матрицы преобразования и связаны между собой условием ортогональности:



,

где - единичная матрица;



t - знак транспонирования матрицы.

Матрица имеет вид:




В качестве метрики сети выбираем интенсивность нагрузки в трактах сети, а в качестве функционального уравнения, характеризующего параметры функционирования сети, используем тензорное обобщение формулы Литтла [5]:

,

где – длина очереди, в которой помещаются сигнальные пакеты SIP-сообщений для передачи в i-ом сигнальном линке;



– средняя задержка сигнальных пакетов в i-м сигнальном линке;

- интенсивность сигнальной нагрузки в i-м сигнальном линке;

– общее число сигнальных линков.

В качестве воздействующей (возбуждающей) переменной в уравнении выступает величина , а в качестве переменной отклика – задержка [4].

Уравнение (4) в системе координат независимых контуров и узловых пар имеет вид:

,

где , и – проекции тензоров , и в базисе контуров , и узловых пар , , причем и – векторы, соответственно, длин очередей и задержек передачи сигнальных SIP-пакетов в базисе контуров и узловых пар, а – диагональная матрица интенсивностей сигнального трафика в системе координат независимых контуров и узловых пар [3] сети ρ-го порядка. Тензор имеет вид:



Вектор может быть представлен в виде:



,

где - длинна очереди сигнальных пакетов в базисе независимых контуров;



- длинна очереди сигнальных пакетов в системе координат узловых пар.

Вектор временных задержек, определенный в системе координат контуров и узловых пар , может быть представлен в виде:



,

где и .

Длинна очереди сигнальных пакетов, имеет вид:
,
Полученные выражения позволяют найти значения максимальной длины очереди сигнальных пакетов и значения временных задержек сигнальных пакетов в сетевых узлах I-CSCF, P-CSCF, S-CSCF, SLF/HSS, MGCF и BGCF, сигнальных линках, а также контурах рассматриваемой сети IMS при условии отсутствия задержек в контурах сети.
Список литературы:

1. Росляков А.В. Сети следующего поколения NGN/Под редакцией А.В. Рослякова. – М.: Эко-Трендз, 2008 – 424 с.

2. Стрелковська І. В. Теорія та методи сплайн-апроксимації в телекомунікація // автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук.

До́ктор нау́к - вищий науковий ступінь, який присуджують на підставі публічного захисту докторської дисертації.
– Одеса, 2010. – С. 2,3.

3. Гольштейн А.Б., Гольштейн Б.С. Softswitch / БХВ – Санкт-Петербург, 2006. – C. 331-333.

4. Крон Г. Тензорный анализ сетей / Г. Крон; [под ред. Л.Т. Кузина, П.Г. Кузнецова; пер. с англ.]. – М.: Сов. Радио, 1978. – 720 с.

5. Клейнрок Л. Теория массового обслуживания. Пер. с англ./ Пер. И.И. Грушко. – М.: Машиностроение, 1979. – 432 с.




1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   21