автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.13, диссертация на тему:Разработка метода выбора структуры и оценки пропускной способности корпоративных сетей связи

На правах рукописи

Амарян Сергей Рубенович

РАЗРАБОТКА МЕТОДА ВЫБОРА СТРУКТУРЫ И ОЦЕНКИ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ КОРПОРАТИВНЫХ СЕТЕЙ СВЯЗИ

Специальность 05.12.13 - Системы, сети и устройства телекоммуникаций

□034Уа(^о

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2009

003479733

Работа выполнена на кафедре систем управления городских телефонных сетей Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский технический университет связи и информатики» (ГОУ ВПОМТУСИ)

Научный руководитель

кандидат технических наук, профессор ПоповаАдина Григорьевна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ромашкова Оксана Николаевна

кандидат технических наук Голышко Александр В икторович

Ведущая организация

Институт проблем передачи информации Российской академии наук

Защита диссертации состоится 2009 года в ^^часов на заседании

диссертационного совета Д 219.001.03 по защите докторских и кандидатских диссертаций при ГОУ ВПО «Московский технический университет связ| информатики» по адресу: 111024, Москва, ул. Авиамоторная, дом 8а, ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МТУ СИ.

Автореферат разослан ¿^Сд* • с—' 2009 г.

Учены й секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы обусловлена имеющимися потребностями в предоставлении современных услуг связи, что находит отображение в высоких темпах развития корпоративных сетей связи в рамках Единой сети элеюросвязи (ЕСЭ) Российской Федерации. Для корпоративных сетей связи характерны: стремление к объединению средств электросвязи, информатизации и управления; более высокие по сравнению с сетями общего пользования требования к устойчивости функционирования сетей и их информационной безопасности; преимущественное использование ресурсов собственных сетей связи, не исключающее возможность использования ресурсов других операторов. Пропускная способность - это доступная пользователю полоса пропускания между двумя точками присутствия оператора. Пропускная способность корпоративной сети определяется ее узкими местами и особенностями технологических решений, которые могут быть использованы при построении корпоративной сети и, в частности, при организации используемой транспортной структуры, структур доступа и структур сопряжения с действующими сетями общего пользования. Для построения корпоративных сетей связи перспективно использование разработок технологии Internet Protocol / Multiprotocol Labe) Switching (IP/MPLS), обеспечивающих высокую защищенность и высокую пропускную способность.

Взаимодействие распределенных корпоративных структур может быть реализовано с использованием ресурсов глобальной сети или путем формирования виртуальных частных сетей на базе транспортных структур технологии IP/MPLS. Единой эталонной архитектуры для IP/MPLS - магистралей не существует. Для корпоративных сетей связи нужно находить индивидуальные решения с учетом: топологии; особенностей распределения трафика; потребности в изменении первоначально образуемой сетевой структуры из-за перераспределения потоков трафика; необходимого качества обслуживания; влияния таких дополнительных ограничений, как существующая транспортная инфраструктура традиционных операторов связи. Появление технологии MPLS позволило поднять возможности IP-сетей до уровня решений операторского класса, и, в том числе, в части предоставления услуг виртуальных частных сетей Virtual Private Network (VPN) на основе MPLS.

К основным факторам, определяющим перспективность построения MPLS VPN, следует отнести:

планируется конвергенция трафика данных, голоса и видео в одну сеть и необходимы гарантии, что чувствительный к задержкам трафик и важные данные получат необходимый уровень качества обслуживания Quality of Service (QoS); структура трафика соответствует полносвязной сетевой топологии; компания разворачивает большую виртуальную частную сеть (несколько сотен и более сайтов) или планирует быстрый рост сети в ближайшем будущем; планируется внедрение многоадресных приложений; предъявляются высокие требования безопасности к трафику; планируется внедрение дополнительных приложений, таких как мультимедийные видеоконференции, совместная работа над электронными документами.

Новые технические решения изменяют традиционные подходы к организации корпоративных информационно-справочных систем, основу которых составляют

современные контакт - центры. Так, находят широкое применение интерактивные информационно-справочные системы IVR (Interactive Voice Response), позволяющие автоматизировать обслуживание значительной доли вызовов.

Для описания функционирования ЕСЭ Российской Федерации в условиях преобладания трафика телефонии применяются математические модели и методы теории телетрафика. Основным инструментом исследования в теории телетрафика является метод уравнений вероятностей состояний, позволяющий для каждой системы массового обслуживания (СМО) составить уравнение, связывающее между собой вероятности соседних состояний.

Наибольшее распространение получила аналитическая модель датского матё-матика Эрланга А. Классическими моделями информационных потоков, используемыми в теории телетрафика, являются: М - пуассоновский поток вызовов; Ег- поток Эрланга порядка г; Г - гамма распределение. Методы теории телетрафика развивали в своих работах такие ученые как Севастьянов Б.А., Хинчин АЯ, Saaty T.L., Lind-ley D.V., Башарин Г.П., Шнепс М. А., Харкевич А.Д., Степанов С.Н.

Методы расчета корпоративных сетей связи должны учитывать изменения в структуре и характеристиках потоков трафика, а также возникающие потребности в изменении первоначально образуемой сетевой структуры. Применительно к корпоративным сетям связи актуально использование методов теории телетрафика в сочетании с методами моделирования самоподобных процессов, наблюдающихя в локальных вычислительных сетях и в сетях Internet. Вклад в исследование самоподобных процессов внесли Leland W.E., Taqqu M.S.,Нейман В., Ромашкова О.

Целью диссертации является разработка метода выбора структуры и оценки пропускной способности корпоративных сетей связи, учитывающего особенности организации виртуальных частных сетей связи и корпоративных информационно -справочных систем.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи: проанализированы и определены перспективные подходы к построению современных корпоративных сетей связи на технологии IP/MPLS с привлечением других информационных технологий, позволяющие: выбрать схему прохождения различных видов трафика между уровнями управления корпорации; учесть комплекс требований по качеству и пропускной способности; определить особенности совместного использования оборудования разных технологий;

систематизированы методы и подходы к теоретическому и экспериментальному исследованию функционирования корпоративных сетей связи, организованных на основе технологии коммутации пакетов IP/MPLS;

разработаны рекомендации по использованию теоретических моделей исследования с учетом фрактального характера трафика, отображаемого параметром самоподобия Херста;

определены подходы к выбору сетевых ресурсов виртуальных частных сетей VPN с учетом особенностей канальной и потоковой моделей исследования;

разработан метод расчета и построения корпоративных сетей, учитывающий особенности и возможности организации виртуальных частных сетей связи на технологии IP/MPLS, а также специфику реализации корпоративных информационно -справочных систем;

разработана методика расчета корпоративных информационно-справочных систем, учитывающая особенности обслуживания клиентов в контакт - центрах.

4

Методы исследования. В основу проводимых исследований положены методы теории телетрафика, вычислительной математики и программирования.

Научная новизна и результаты, выносимые на защиту, состоят в следующем;

разработаны рекомендации по применению математических моделей теории телетрафика, позволяющие производить общую оценку функционирования транспортной инфраструктуры корпоративных сетей связи в зависимости от величины показателя Херста, отражающего самоподобный характер корпоративного трафика;

разработан метод расчета и построения корпоративных сетей, учитывающий потенциал технологии коммутации пакетов IP/MPLS по созданию виртуальных частных сетей VPN и особенности функционирования корпоративных информационно - справочных систем.

Личный вклад. Теоретические и практические исследования, расчеты и проведенное моделирование на ЭВМ, а также полученные из них выводы и рекомендации получены автором лично.

Практическая ценность. Разработанный в диссертации метод поэтапного построения корпоративных сетей позволяет решать широкий перечень задач по исследованию функционирования, выбору структуры и расчету пропускной способности корпоративных сетей связи, организованных на основе технологии коммутации пакетов IP/MPLS. Исследование характеристик работы корпоративных сетей позволило учесть фрактальный характер трафика в рекомендациях по выбору математической модели для оценки допустимой интенсивности нагрузки на транспортную инфраструктуру.

Реализация результатов работы. Основные теоретические и практические результаты, полученные в работе, использованы в учебном процессе кафедры СУ ГТС МТУСИ, а также в научно-производственной деятельности ООО «Италтел Рус-сия» и ОАО «Центр Телеком», что подтверждено соответствующими актами.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены и обсуждались на Международных форумах информатизации МФИ-2007 и МФИ-2008, на научно-технической конференции профессорско - преподавательского, научного и инженерно технического состава МТУСИ 2006 года, на Московской отраслевой научно-технической конференции «Технологии информационного общества» 2007 года, на заседаниях кафедры систем управления городских телефонных сетей МТУСИ.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 16 печатных работах, из них: 7 статей, в том числе - одна статья в журнале из Перечня ВАК Министерства образования Российской Федерации; 9 докладов на конференциях; без соавторов опубликовано 5 работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений. Она включает 92 страницы текста, 40 рисунков, 17 таблиц, 3 приложения. Список литературы включает 102 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы выбор темы диссертации, ее актуальность, новизна, определены цель и задачи исследования, структура и объем диссертации, коротко изложено ее содержание.

В первой главе проанализированы направления развития корпоративных сетей связи в рамках Единой сети электросвязи Российской Федерации.

Развитие корпоративных сетей связи в Российской Федерации идет опережающими темпами. В них находят применение современные информационные технологии, реализуются перспективные концепции Next Generation Network (NGN) и Internet Protocol Multimedia Subsystem (IMS).

В перечень услуг пользователя корпоративной сети включаются услуги мобильной связи, услуги справочных служб информационных контакт - центров, различные виды переадресации, доступ к телефонной сети общего пользования и различным базам данных. В качестве примера рассмотрены особенности предоставления услуги IP Centrex, особенностью которой является возможность существенного изменения первоначально образуемой структуры сети под влиянием ряда факторов, среди которых следует выделить аутсорсинг виртуальных ресурсов. Рассмотрены особенности использования конвергентных УПАТС, которые становятся «точкой интеграции» локальной вычислительной и телефонной сетей корпорации.

Хотя корпоративные сети являются полигоном новых услуг, наиболее востребованными остаются услуги телефонной связи. В модели Эрланга с отказами, используемой для описания систем телефонной связи состояние «все V линий заняты» характеризует вероятность Pv, которую называют первой формулой Эрланга. В качестве основного параметра в этой формуле используется интенсивность поступающей нагрузки р = где X - интенсивность пуассоновского потока вызовов, д -параметр экспоненциального распределения длительность обслуживания вызова (заявки на осблуживание). Параметр р интерпретируется как среднее число вызовов за интервал времени, равный средней длительности занятия.

На новом витке технологий связи методы теории телетрафика также используются для описания функционирования сложных систем телекоммуникаций. Однако отказ от одного из базовых предположений модели Эрланга при описании СМО приводит к более сложным аналитическим выражениям.

Например, корпоративная информационно-справочная система может рассматриваться как многофазная СМО. Аналитическое описание такой системы с учетом взаимного влияния между фазами, становится неоправданно сложной задачей (особенно, с учетом возможного изменения дисциплины обслуживания вызовов). Перспективно использование одного из базовых методов теории телетрафика - метода декомпозиции, предполагающего аналитическое исследование функционирования отдельных фаз обслуживания с учетом изменения параметров потока трафика при прохождении предыдущих фаз обслуживания.

Специфика развития телекоммуникаций в России и за рубежом заключается в стремлении реализовать широкий круг услуг с привлечением компьютерных технологий и технологий коммутации пакетов. Для сетей с коммутацией пакетов характерны проявления самоподобного (фрактального) характера трафика передачи данных, подразумевающие масштабную инвариантность по времени, долговременную

6

зависимость, «весомые» распределения с высокой вероятностью пиковых значений, степенные законы убывания статистик второго порядка. Наиболее важным параметром самоподобного процесса является величина Н - параметр Херста, характеризующий разброс значений входного процесса, и величину пиков нагрузки. Для представления свойств самоподобных потоков используются модели со следующими распределениями: логарифмически - нормальное; Вейбулла (W); Парето (Р).

В корпоративных сетях связи фрактальный характер трафика начинается проявляться, если доля трафика передачи данных близка к половине интенсивности трафика телефонии. Поскольку аналитическое описание работы систем с фрактальным трафиком предполагает использование сложной интегральной формы, получили распространение и используются различные программы моделирования процессов обслуживания совокупного трафика.

Во второй главе определены перспективные подходы к построению современных корпоративных сетей связи.

Современные корпоративные сети связи представляют собой сложные, многоуровневые и многовариантные структуры, объединяющие в себе сервисы пакетной телефонии, передачи данных, видеоконференцсвязи. Для каждого уровня построения корпоративной сети связи актуально использование специальных методов исследования, позволяющих производить сравнение и обоснованные выбор вариантов организации связи.

Законом «О связи», предусматривается использование свободных ресурсов корпоративных (технологических) сетей Российской Федерации для развития сетей связи общего пользования, и в частности, для создания сетей связи следующего поколения NGN. В большинстве проектов информатизации органов государственной власти Российской Федерации для реализации сетей доступа предлагается использовать ресурсы существующих телекоммуникационных сетей региональных операторов связи: волоконно-оптические линии связи; цифровые каналы первичной сети; линейные ресурсы телефонных сетей. Наиболее перспективными представляются варианты строительства комбинированной наложенной сети передачи данных в виде двух сегментов. Первый сегмент является открытой сетью для всех пользователей и строится на базе существующих ресурсов IP-сетей общего пользования (в том числе и ресурсов сети Internet) и технологии виртуальных частных сетей. Защищенная сеть для пользователей с гарантированной безопасностью передачи информации (второй сегмент) строится на базе выделенных каналов связи.

Анализ направлений развития сетей корпоративной связи позволил выделить несколько характерных вариантов построения и определить их особенности:

использование в офисах корпораций последних достижений передачи информации позволяют обеспечивать пользователям услугу «мобильность» и минимизировать расходы на междугородную и международную связь;

для организации связи меоду офисами корпорации могут создаваться виртуальные частные сети VPN, структура и пропускная способность которых зависят от требований заказчиков;

крупные сети корпоративной связи, охватывающие различные регионы Российской Федерации и обеспечивающие услугами связи и информатики государственные и коммерческие структуры, обычно имеют многоуровневую структуру;

7

использование на транспортном уровне технологии IP/MPLS позволяет объединять в проектируемой сети связи ресурсы собственно корпоративной сети и сети связи нового поколения NGN.

В качестве примера проведен расчет и предложен вариант проектирования сети связи, объединяющей в себе корпоративную сеть и сеть связи общего пользования на базе пакетной сети IP/MPLS. Исходные данные соответствовали возможному варианту построения сети NGN в одном из регионов России.

В третьей главе систематизированы методы теоретического описания и построения корпоративных сетей связи.

Отдельным направлением исследований самоподобных процессов в телекоммуникациях является оценка величины параметра Херста Н, который для пуассо-новских потоков имеет значение H = 0,5.

Приведем данные исследований, выполненных в разных странах: значение H = 0,724 характеризует локальную вычислительную сеть на 25 станций с использованием канала технологии FastEthemet ЮОМбит/с;

значение H - 0,65 соответствует локальной сети со смешанным трафиком телефонии и передачи данных;

значения в диапазоне H = 0, 50,...0,55 были зарегистрированы на телефонных сетях связи для часа наибольшей нагрузки и подтверждают возможность использования формул теории телетрафика.

Сети с пакетной коммутацией приобретают роль транспортной инфраструктуры для различных приложений корпоративных сетей связи. Следует учитывать базовое положение одной из теорем теории телетрафика: увеличение числа каналов или линий, связывающих узлы коммутации пакетов между собой, снижает эффективность использования пропускной способности канала. Этой особенностью объясняется использование различных методов перехода к эквивалентным однолинейным системам массового обслуживания СМО.

Перечислим математические модели для описания функционирования систем массового обслуживания, которые могут быть использованы для описания транспортной инфраструктуры сетей с пакетной коммутацией:

СМО вида fBM/D/1 - однолинейная модель с ожиданием и детерминированным временем обслуживания ¿ = где показатель fBM соответствует процессу фрактального броуновского движения на входе системы;

СМО вида M/D/1 - с ожиданием, пуассоновским потоком на входе и детерминированным временем обслуживания;

СМО вида М/М/1 - однолинейная модель Эрланга с ожиданием. Для СМО вида fBM/D/1 известны аналитические выражения, полученные Норо-сом. В частности, можно оценить среднее время пребывания заявки цТ в системе как

,(Я-1/2)/(1-Я)

0)

Для системы массового обслуживания M/D/1 справедлива формула

Оценить показатель fiT для системы массового обслуживания М/М/1 позволяет формула:

МТ = —Ц. (3)

Результаты расчетов показателя ¡лТ в зависимости от интенсивности поступающей нагрузки р для различных математических моделей представлены в таблице 1 и на рисунке 1.

Ранее считалось, что система М/М/1 дает самую завышенную оценку для среднего времени пребывания требования в системе, то есть расчет выполняет для наихудших условий. Но анализ зависимостей на рисунке 1 показывает, что при использовании системы fBM/D/1 увеличение значения H в диапазоне от 0,55 до 0,724 приводит к существенному росту цТ в зависимости от р в диапазоне значений р s 0,5. Это подтверждает выводы, полученные в работах Leland W.E., Taqqu M.S., Треноги-на H.Г. и Соколова Д.Е., о том, что для фрактальных процессов при H ф 0,5 имеет место ухудшение характеристик качества обслуживания по сравнению с любыми другими распределениями потока на входе системы. Кроме того, стремление повысить величину р до значений р - 0,8,....0,9 будет приводить к резкому росту среднего времени пребывания требований в системе.

На рисунке 2 представлены зависимости среднего времени пребывания требования в системе /лТ от параметра самоподобия Херста H при фиксированных величинах р. Анализ зависимостей рисунка 2 показывает, что защиту от негативного влияния фрактальных свойств потоков трафика в сети с пакетной коммутацией, используемой в качестве транспортной инфраструктуры корпоративной сети связи, обеспечит ограничение интенсивности нагрузки на однолинейную систему передачи информации величиной р <. о, 4.

Таблица 1- Результаты расчетов среднего времени пребывания требования в системе р.Т в зависимости от величины р для различных систем массового обслуживания

Величина р = Мм Результаты расчета цТ

Система массового обслуживания вида fBM/D/1 Система массового обслуживания вида М/М/1, H = 0,5 Система массового обслуживания вида M/D/1

H = 0,724 H = 0,65 H = 0,55

0,3 0,959 1,158 1,353 1,429 1,214

0,4 1,815 1,744 1,686 1,667 1,333

0,5 3,510 2,692 2,159 2,000 1,500

0,6 7,309 4,406 2,895 2,500 1,750

0,7 17,615 8,032 4,186 3,300 2,166

0,8 56,869 18,061 6,975 5,000 3,000

fiT.

20

10

CMOfBM/D/1, H = 0,724

a в a

n в

! | | ! 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 р Рисунок 1 - Зависимость среднего времени пребывания требования в системе от интенсивности нагрузки

ЦТ

5,0

3,0

1,0

_. Г р~0,6

0,5

/7=0,4

'ХЕ^.

0,5 0,55 0,6 0,65 0,70 0,75 Н р-,-„

Речь Данные

Рисунок 2 - Зависимость среднего времени пребывания требования в системе от параметра самоподобия Херста 10

В четвертой главе изложены результаты разработки метода расчета и построения сетей корпоративной связи, позволяющего учесть особенности реализации виртуальных частных сетей и корпоративных информационно - справочных систем в условиях интеграции различных видов трафика. Разработаны рекомендации для построения сети корпоративной связи, определяющие совокупность задач и подходы к их решению на каждом из ниже перечисленных этапов.

1 .Определение структурных характеристик сети должно производиться с учетом возможности использования фрагментов уже функционирующей корпоративной сети, наличия или отсутствия нескольких уровней управления в рамках корпорации, требований к качеству обслуживания, предполагаемой пропускной способности сети и ее элементов, а также перспектив дальнейшего развития сети. Ключевым вопросом является вопрос обеспечения/гарантирования необходимых параметров сети (задержка, джиттер, уровень потерь пакетов) при передаче данных реального времени - голоса и видео. Стратегия интеграции корпоративного трафика в условиях перехода от телефонной сети общего пользования к системе корпоративной связи на базе сети передачи данных, которая должна обеспечивать обмен телефонной и факсимильной информацией на основе цифровых каналов связи, а также реализацию услуг видеоконференцсвязи, рассмотрена на примере системы корпоративной телефонной связи компаний группы «Связьинвест».

2. Для крупных корпораций актуально проектирование собственной VPN с использованием ресурсов транспортных сетей технологии IP/MPLS. Конечной целью проектирования VPN является достижение максимального суммарного дохода сети от всех VPN, реализованных в данной сети. Перспективным инструментом дпя прогнозирования пиковых значений и распределения мультимедийного трафика становится моделирование процессов, происходящих в рамках корпоративной сети. В работе проводилось моделирование процессов обслуживания трафика в офисных системах, выполненных на базе системы имитационного моделирования общего назначения GPSS (General Purpose Simulation System). На рисунке 3 в качестве примера представлены результаты моделирования суммарной нагрузки телефонии и трафика Internet, выполненные для центрального офиса небольшой корпоративной сети. Продолжительность проведенного моделирования устанавливалась эквивалентной работе каждого из офисов в течение 480 минут. При желании эта величина может быть увеличена для изучения влияния фрактального характера трафика передачи данных. Копичество серий опытов при моделировании работы центрального офиса устанавливалось равным 100. Результаты моделирования позволили установить, что потребность в доступной пользователю полосе пропускания, выраженная через максимальное значение суммарной скорости передачи информации, не превышает величину 2000 Кбит/с. Аналогичное моделирование выполнялось для совокупности офисов корпоративной сети с различным составом оборудования в них.

Применение канальной модели предполагает ориентацию на пиковые значения трафика, которые могут быть установлены путем моделирования. В результате сравнительного анализа канальной и потоковой моделей организации корпоративных VPN в качестве основной была выделена потоковая модель, которая позволяет передавать и принимать трафик без его предварительного определения от одной конечной точки VPN к каждой другой конечной точке VPN. Использование канальной модели перспективно тогда, когда применение потоковой модели затруднено.

11

WiWH

Рисунок 3 - Результаты моделирования суммарной нагрузки телефонии и трафика Internet для центрального офиса, которая выражена через суммарную скорость передачи

3. Корпоративные инфрмационно- справочные системы, являющиеся фактором значительных затрат для любого провайдера телекоммуникационных услуг должны рассчитываться с привлечением метода декомпозиции. Анализ тенденций развития корпоративных информационно-справочных структур показал, что выбор системы массового обслуживания для описания функционирования корпоративной информационно-справочной структуры определяется дисциплиной обслуживания вызовов, принятым вариантом распределения вызовов между операторами, используемым набором регламентов и правил по взаимоотношению с клиентами.

Разработанная методика проектировании корпоративных информационно-справочных систем включает в себя следующие этапы:

определение необходимого ресурса доступа и оценка возможности его перераспределения между различными видами трафика;

оценка структуры информационно-справочной системы с позиции возможностью ее изменения в зависимости от поставленных задач и потребностей в обслуживании трафика;

выбор количества потоков Е1 или скорости передачи информации по IP-каналу до вышестоящего поставщика (с учетом типа используемого кодека). От этого будет зависеть максимально возможное количество одновременно поддерживаемых телефонных разговоров;

оценка возможностей регулирования показателей работы контакт - центра, который рассматривается как многофазная система массового обслуживания. Одним из наиболее важных требований представляется обеспечение обслуживания практически всех поступивших вызовов оператором корпоративной информационно - справочной системы.

Для выполнения этого требования следует параллельно решать задачи: обеспечивать практически безотказный доступ к ресурсам контакт - центра на первой фазе обслуживания;

выделять достаточно большую емкость интерактивного голосового меню Основные средства регулирования показателей работы контакт - центра: изменение дисциплины обслуживания вызовов в (с ожиданием, с ограниченным ожиданием, а также с фиксированным временем обслуживания, по истечении которого следует отключение пользователя); изменение продолжительности сообщений 1\ЛЧ;

выбор варианта обращения к системе 1\ЛЧ (принудительного при занятости всех операторов, в результате сознательного выбора абонента, с использованием комбинации двух этих вариантов).

На практике большее распространение получили системы, обладающие возможностью задерживать поступающие вызовы в очереди (например, с использованием системы 1\/Я), если их немедленное обслуживание невозможно. Представим в качестве примера результаты расчета работы контакт - центра. На рисунке 4 представлена схема обслуживания вызовов без использования М*. Заданы характеристики: максимальное число рабочих мест операторов М, определяемое техническими характеристиками контакт - центра; число каналов доступа составляет V = п х 30, где п - число потоков Е1 на входе системы. Допустимые потери Р распределяются между участком доступа и системой операторов

Р = 1- (1-Рдоступ) (1-Ропер) , (4)

где РДоступ - допустимые потери по вызовам на участке доступа из-за занятости всех каналов на участке доступа;

Роператоры - допустимые потери по вызовам из-за занятости всех операторов.

^пост. доп. ^операторы доп. ^ ^пост. доп. X (1 - Рдоступ.)

Рисунок 4 - Схема обслуживания вызовов без использования 1\/Я

Для расчетов используем первую формулу Эрланга, определяя допустимую поступающую нагрузку Упост.доп. как функцию УПОст. доп. = Еу [Рдоступ.].

Для оценки допустимой нагрузки, которая может поступить к операторам информационно-справочной системы, используем формулу:

Уоператорыдоп. = ^посг.доп. (1 " Рдоступ. )• (5)

Предположим, что все операторы объединены в одну группу. Тогда необходимое число рабочих мест операторов составит Операторы Е[Уоператоры дол.,' Роператоры.]* Предположим также, что М = 48 мест, п = 2 и V = 60, то есть выполняется традиционное требование по предварительному выбору пропускной способности участка доступа к информационно-справочной системе: число каналов доступа должно хотя бы на 25% превышать число рабочих мест. Расчет, проведенный для Ряоступ = 0.5%, показал, что поставленным условиям удовлетворяет вариант построения Са11-центра на 47 операторов, которому соответствует величина Роператары £8,5%.

Алгоритм обслуживания вызовов с использованием Л/Я представлен на рисунке 5. будем учитывать равенство

\Л/опер.+ЧЛ/м, = 1, (6)

где \Л/опер. - доля вызовов, направляемых операторам;

Щт - доля вызовов, направляемых в 1\ЛЗ.

^ операторы до п. ~ ^'паст. доп. ^ (1 - Рдоступ.) X \У0Пер.

Рисунок 5 - Схема обслуживания вызовов с использованием

При проведении расчетов был задан диапазон изменения величины = 0,3 ... 0,9. Последнее значение \Л/м«= 0,9 характерно для информационно-справочных систем операторов мобильной связи. Внесем коррективы в последовательность расчета, определяя допустимую нагрузку, которая может поступить к операторам ИСС, как

У операторы доп. = У пост. доп. X (1 * Рдоступ. )х\Л/опер. (7)

Результаты вычислений представлены на рисунке 6. Использование 1\/(Ч позволяет существенно сократить число рабочих мест. Например, при - 0,9 необходимое число операторов снижается до Х/м,ераторы = 8 (в шесть раз), а при \ZVivr = 0,8 необходимое число операторов снижается до Х/0Ператоры лгс = 12 (в четыре раза). Если предположить, что \AAvr = 0,5, то получаем необходимое число \/ОПераторы м* = 26 рабочих мест операторов.

Последний вариант представляет наиболее характерным, если в число обращений на обслуживание не будут входить операции пополнения счетов или проверки их состояния. Кроме того, вариант обслуживания вызовов при \ZVivr = 0,5 представляет интерес с точки зрения оптимизации загрузки операторов контакт - центра. Последние исследования по организации работы контакт - центров показывают, что в случае значительной загрузки операторов, превышающей 50...60% времени в течение часа, резко возрастает нестабильность трудовых ресурсов. Работники склонны менять место работы, бастовать, требовать повышения заработной платы. Перед администрацией контакт - центра имеется альтернатива:

сокращать число рабочих мест (при \Л/ш = 0,5 минимальное число рабочих мест операторов в рассматриваемом примере составляет Операторы м* = 26 мест);

использовать максимальное число рабочих мест операторов, учитывая отрицательные социальные последствия сверх эксплуатации, что обеспечит среднее использование одного рабочего места

и = У^операторывол/М = (22.27/48) 100 = 46,4 %. (8)

Рисунок 5 - График зависимости необходимого числа операторов от доли вызовов, направляемых системе 1УЯ

Выбор варианта обслуживания определяется режимом работы контакт - центра. Для контакт - центров, работающих в импульсном режиме и создаваемых для обслуживания общественных мероприятий на короткий срок (например, проведение спортивных соревнований) можно предусматривать значительную до 70% нагрузку на оператора с учетом 10 минутного перерыва в течение часа при соответствующем материальном стимулировании. Для контакт - центров, функционирующих на постоянной основе, следует исходить из второго варианта.

Статистическое моделирование в реальном времени процессов обслуживания вызовов, результат которого представлены на рисунке 7, проводилось в целях исследования зависимости вероятности отказа в обслуживании оператором от интенсивности нагрузки на контакт - центр.

Ротк,

Р*отк.эксп.

1 ю-1 .

1 10"2

Voneparepu IVR = 48 ОПврЭТОрОВ, W|VR =0,5

Результаты аналитического расчета Ротк

Ж - результаты моделирования Р*отк.эксп.

36 40 44 48

V ^операторы« ЭрЛЗНГ

Рисунок 7 - Зависимость вероятности потерь вызовов из - за занятости операторов

от величины У^олераторы

Как показало моделирование, возможно существенное перераспределение вызовов между операторами и системой IVR. В результате оценки данных моделирования был сделан вывод, что отклонение результатов аналитического расчета от результатов эксперимента не превышает 10% с доверительной вероятностью 0,95.

Основные результаты работы приведены в заключении:

1.Современные корпоративные сети связи являются сложными, многоуровневыми и многовариантными структурами, которые объединяют в себе сервисы пакетной телефонии, передачи данных, видеоконференцсвязи.

Для каждого уровня построения корпоративной сети связи актуально использование специальных методов исследования, позволяющих сравнивать и обоснованно выбирать варианты организации связи. В диссертационной работе определена стратегия интеграции корпоративного трафика с использованием технологии IP/MPLS. В качестве актуальной задачи исследований определено достижение гарантированно низкой вероятности потерь по вызовам (или времени ожидания начала обслуживания) и минимально возможных задержек в продвижении Internet - трафика. В работе систематизированы подходы к оценке пропускной способности сети пакетной коммутации при обслуживании голосового трафика и трафика видеоконференций. Представлены результаты расчета системы многоуровневой корпоративной телефонной связи.

2.Базой для корпоративных сетей связи становятся виртуальные частные сети VPN, которые должны обеспечивать доступ удаленных филиалов и пользователей к сети предприятия, объединяя удаленные локальные сети поверх общей транспортной структуры (сети поставщика услуг или общедоступной сети Internet).

При проектировании VPN должно достигаться совместное решение задачи маршрутизации трафика с учетом перераспределения пропускной способности транспортной сети.

Обоснована перспективность использования модели потока при расчете VPN, позволяющей передавать трафик в сеть без определения всех нагрузок вида «точка-точка». Потоковая модель гарантирует определенную полосу пропускания, позволяя передавать и принимать трафик без точного его определения от одной конечной точки VPN к каждой другой конечной точке VPN.

3. Проведенные исследования позволили сделать следующие выводы:

если для интенсивности нагрузки р на однолинейную систему передачи информации транспортной инфраструктуры выполняется соотношение р £ 0,4, то для описания функционирования системы можно использовать ее представление в виде СМО М/М/1, используя формулы теории телетрафика;

начиная со значений р = 0,5 и выше, следует рассматривать функционирование системы передачи информации как СМО fBM/D/1, поскольку возникает и при росте р усугубляется расхождение между результатами оценки (например, при показателе Херста равном H = 0,724 имеет место резкий рост среднего времени пребывания требований в системе).

Защиту от негативного влияния фрактальных свойств потоков трафика в сети с пакетной коммутацией, используемой в качестве транспортной инфраструктуры корпоративной сети связи, может обеспечить ограничение пропускной способности транспортной системы передачи информации величиной р<0,4.

4. Разработанная методика расчета корпоративных информационно-справочных систем базируется на том, что в работе корпоративных контакт - центров имеет место единый подход к обслуживанию вызовов разного вида, интенсивно используются среда интерактивного голосового меню IVR и средства оперативного изменения состава операторских групп. Моделирование в реальном времени процессов обслуживания вызовов в корпоративной информационно - справочной системе подтвердило соответствие аналитических выражений теории телетрафика реальным процессам.

Опубликованные работы

1. Попова АГ., Амарян С.Р. Влияние процессов интеграции на характеристики работы корпоративных информационных систем // T-Comm. Телекоммуникации и транспорт. - 2008. - №4. - С.49-51.

2. Амарян С.Р., Степанова И.В. Расчет пропускной способности защищенных каналов VPN // Правовая информатика. — 2008. - Вып. 11.- С.50-52.

3. Амарян С.Р., Степанова И.В. Анализ методов расчета сетей связи при построении VPN //Правовая информатика. — 2008. — Вып. 11. —С.15-17.

4. Попова А.Г., Амарян С.Р. Анализ перспективных подходов к созданию муль-тисервисных сетей нового поколения и классификация видов трафика II Деп. в ЦНТИ «Информсвязь» 12.07.05 г., № 2261- св. 2005. - С.14-21.

5. Попова А.Г., Амарян С.Р. Результаты расчета корпоративной сети связи // Научная конференция профессорско-преподавательского, научного и инженерно-технического состава Московского технического университета связи и информатики: Тезисы докладов. - М.: Информсвязьиздат, 2006. - Кн. 1. - С.172.

6. Амарян С.Р. Проблемы распределения сетевых ресурсов при реализации виртуальных частных сетей // Труды Московского технического университета связи и информатики.- М.: «ИД Медиа Паблишер», 2007. - С.60-63.

7. Попова А.Г., Амарян С.Р. Сравнительный анализ средств и методов создания виртуальных частных сетей //Деп. в ЦНТИ «Информсвязь» 26.05.06 г., № 2280 -св.2006. - С.24-31.

8. Попова А.Г., Амарян С.Р.Расчет задержек и потребности в скорости передачи информации для виртуальных частных сетей // Деп. в ЦНТИ «Информсвязь» 26.05.06 г., № 2280 - св.2006. - С.32-37.

9. Попова А.Г., Амарян С.Р. Развитие методов резервирования ресурсов в сетях технологии MPLS ТЕ // Технологии информационного общества: Тезисы докладов московской отраслевой научно-технической конференции. - М.: Информсвязь-издат, 2007. - С.20.

10. Амарян С.Р. Использование ресурсов сети MPLS для реализации структур VPN // Международный форум информатизации (МФИ-2007): Труды конференции «Телекоммуникационные и вычислительные системы»,- М.: МТУСИ, 2007. - С.115.

11. Амарян С.Р. Методы конструирования специальных LSP маршрутов в сетях VPN II Международный форум информатизации (МФИ-2007): Труды конференции «Телекоммуникационные и вычислительные системы».- М.: МТУСИ, 2007. - С.117.

12. Попова АГ., Амарян С.Р. Методы децентрализации услуг в сетях VPN // Международный форум информатизации (МФИ-2007): Труды конференции «Телекоммуникационные и вычислительные системы».- М.: МТУСИ, 2007. - С.116.

13. Амарян С.Р., Попова А.Г. Анализ особенностей построения корпоративных сетей на технологии IP/MPLS II Международный форум информатизации (МФИ-2008): Труды конференции «Телекоммуникационные и вычислительные системы».-М.: МТУСИ, 2008. - С. 108-110.

14. Амарян С.Р., Попова А.Г. Систематизация подходов к обоснованию выбора сетевых ресурсов VPN // Международный форум информатизации (МФИ-2008): Труды конференции «Телекоммуникационные и вычислительные системы»,- М.: МТУСИ, 2008.-С.110-112.

15. Амарян С.Р. Анализ фрактальных свойств трафика корпоративных сетей связи II Международный форум информатизации (МФИ-2008): Труды конференции «Телекоммуникационные и вычислительные системы». - М.: МТУСИ, 2008. -С.112-114.

16. Амарян С.Р. Результаты оценки влияния фрактальных свойств трафика на среднее время пребывания требований в системе // Международный форум информатизации (МФИ-2008): Труды конференции «Телекоммуникационные и вычислительные системы»,- М.: МТУСИ, 2008. - С. 114-118.

Подписано в печать 14.07.09г. Формат 60x84/16. Объем 1,2 усл.п.л. Тираж 100 экз. Заказ 116. ООО «Инсвязьиздат». Москва, ул. Авиамоторная, 8

Введение.

1.Анализ направлений развития корпоративных сетей связи в рамках

Единой сети электросвязи Российской Федерации.

1.1.Определение целей и задач развития телекоммуникаций

Российской Федерации на современном этапе.

1.2.Анализ направлений развития информационных технологий.

1.2.1. Анализ направлений развития технологии IP/ MPLS.

1.2.2. Анализ направлений развития технологии Ethernet.

1.3.Особенности и перспективы внедрения перспективной услуги IP Centrex.

1.3.1. Анализ направлений развития УПАТС.

1.3.2. Перспективы внедрения услуги «виртуальная УАТС».

1.3.3. Организация доступа к услугам IP Centrex на стороне оператора.

1.4.Анализ существующих подходов для расчета пропускной способности и обоснованного выбора структуры телекоммуникационных сетей

1.4.1. Оценка возможностей использования положений теории телетрафика для описания функционирования корпоративных сетей связи.

1.4.2. Анализ особенностей использования методов телетрафика для описания функционирования корпоративных сетей.

1.5. Постановка задачи исследования.

1.6. Выводы.

2. Оценка особенностей и выявление перспективных подходов к построению современных корпоративных сетей связи.

2.1. Конвергенция технологий коммутации в корпоративных сетях связи.

2.2. Систематизация вариантов организации включения пользователей в корпоративную сеть связи.

2.3. Методы обеспечения качества услуг в сетях корпоративной связи.

2.4. Способы построения виртуальных частных сетей.

2.5. Анализ особенностей построения корпоративных сетей на технологии IP/MPLS.

2.6. Систематизация перспективных подходов к построению современных корпоративных сетей связи.

2.6.1. Построение крупных корпоративных сетей связи.

2.6.2. Развитие корпоративных сетей связи с учетом развития технологий связи по сети Internet.

2.6.3. Построение сетей NGN технологии IP/MPLS, совмещающие в себе функции корпоративных сетей и сетей общего пользования.

2.7. Выводы.

3. Систематизация методов теоретического описания и построения корпоративных сетей связи.

3.1. Определение направлений развития методов теоретического описания функционирования современных сетей связи.

3.1.1. Анализ тенденций изменения характера трафика.

3.1.2.Оценка влияния фрактальных свойств трафика на среднее время пребывания требований в системе.

3.1.3.Основные понятий теории а - устойчивых распределений.

3.1.4.Оценка характеристик обслуживания трафика в зависимости от пропускной способности сети.

3.2.Систематизация подходов к обоснованию выбора сетевых ресурсов VPN.

3.2.1. Определение задач проектирования VPN.

3.2.2. Анализ особенностей проектирования VPN с использованием канальной и потоковой моделей.

3.3. Систематизация подходов к теоретическому описанию функционирования корпоративных информационно-справочных систем.

3.4. Систематизация подходов к теоретическому описанию информационно-справочных систем.

3.4.1. Определение направлений развития корпоративных информационно-справочных систем.

3.4.2. Систематизация аналитических моделей обслуживания вызовов в корпоративных информационно-справочных системах.

3.5. Выводы.

4. Разработка метода построения сетей корпоративной связи.

4.1. Определение стратегии интеграции корпоративного трафика.

4.1.1. Систематизация подходов к оценке пропускной способности сети пакетной коммутации при рбслуживании голосового трафика и трафика видеоконференций.

4.1.2. Прогнозирование корпоративного трафика путем моделирования.

4.2. Сравнительный анализ канальной и потоковой моделей построения виртуальных частных сетей.

4.3. Сравнительная оценка различных подходов к расчету и организации корпоративных информационно-справочных систем.

4.3.1. Анализ особенности построения центров обслуживания вызовов нового поколения.

4.3.2. Принципы оценки пропускной способности информационно-справочных систем.

4.3.3. Методика оценки пропускной способности двухфазной корпоративной информационно-справочной системы.

4.3.4. Результаты экспериментального исследования функционирования корпоративной информационно- справочной системы.

4.4. Рекомендации для поэтапного построения сети корпоративной связи.

4.5. Выводы.

Актуальность проблемы обусловлена имеющимися потребностями в предоставлении современных услуг связи, что находит отображение в высоких темпах развития корпоративных сетей связи в рамках Единой сети электросвязи (ЕСЭ) Российской Федерации. В перечень услуг пользователя корпоративной сети входят услуги мобильной связи, услуги информационных служб, возможность использования различных типов переадресации, доступ к телефонной сети общего пользования, различным базам данных. Техническую базу корпоративных сетей связи формируют достижения в области информационного обмена с использованием коммутации пакетов. Большой вклад в сближение локальных и глобальных сетей с коммутацией пакетов внесло доминирование протокола IP (Internet Protocol). Протокол IP используется для развертывания корпоративных IP-сетей, а также поверх любых технологий в существующих сетях с коммутацией пакетов. Широкое распространение получила технология виртуальных каналов в форме многопротокольной коммутации меток MPLS (Multiprotocol Label Switching), которая сочетает в себе качества пакетной коммутации с устойчивостью путей следования трафика, присущей сетям с коммутацией каналов.

Для построения корпоративных сетей связи перспективно использование разработок технологии IP/MPLS, обеспечивающих высокую защищенность и гарантированную высокую пропускную способность. Взаимодействие распределенных корпоративных структур может быть реализовано с использованием ресурсов глобальной сети или путем формирования виртуальных частных сетей на базе транспортных структур технологии IP/MPLS. Единой эталонной архитектуры для IP/MPLS - магистралей не существует. Для корпоративных сетей связи нужно находить индивидуальные решения с учетом: топологии; особенностей распределения трафика; потребности в изменении первоначально образуемой сетевой структуры из-за перераспределения потоков трафика; необходимого качества обслуживания; влияния таких дополнительных ограничений, как существующая транспортная инфраструктура традиционных операторов связи. Появление технологии MPLS позволило поднять возможности IP-сетей до уровня решений операторского класса, и, в том числе, в части предоставления услуг виртуальных частных сетей VPN (Virtual Private Network) на основе MPLS. Технология IP/MPLS позволяет создавать и поддерживать реализацию в рамках одной опорной сети большого количества сетей VPN, обеспечивая качество обслуживания QoS (Quality of Service).

Виртуальные частные сети VPN — это общее понятие для описания любого сочетания технологий, обеспечивающего безопасное соединение по незащищенным или ненадежным сетям. Реализация VPN предполагает использование уже сформированных ресурсов транспортных сетей и сетей доступа. В перечень требований к VPN входят жесткие требования по масштабируемости применяемых технических решений, интегрируемости с существующими средствами, легальности используемых алгоритмов и решений, пропускной способности защищаемой сети, стойкости применяемых криптографических алгоритмов. Оценить эффективность использования ресурсов сети при организации VPN позволяют канальная и потоковая модели.

Новые технические решения изменяют традиционные подходы к организации корпоративных информационно-справочных систем, основу которых составляют современные контакт - центры. Например, перспективно использование интерактивных информационно-справочных систем IVR (Interactive Voice Response), позволяющее автоматизировать обслуживание значительной доли вызовов.

Для описания функционирования систем и сетей в составе ЕСЭ Российской Федерации в условиях преобладания трафика телефонии, применяются математические модели теории телетрафика, основы которой изложены в трудах датского математика А. К. Эрланга. Специфика развития телекоммуникаций в России и за рубежом заключается в стремлении реализовать широкий круг услуг* с привлечением компьютерных технологий.и технологий коммутации пакетов. Характерной особенностью трафика локальных вычислительных сетей и трафика сети Internet становится явно выраженный фрактальный характер, подразумевающий значительный разброс значений входного процесса. Применительно к корпоративным сетям связи актуально использование методов теории телетрафика в сочетании с методами моделирования самоподобных процессов.

Целью диссертации является разработка метода выбора структуры и оценки пропускной способности корпоративных сетей связи, учитывающего особенности организации виртуальных частных сетей связи и корпоративных информационно -справочных систем.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи: проанализированы и определены перспективные подходы к построению современных корпоративных сетей связи на технологии IP/MPLS с привлечением других информационных технологий, позволяющие: выбрать схему прохождения различных видов трафика между уровнями управления корпорации; учесть комплекс требований по качеству и пропускной способности; определить особенности совместного использования оборудования разных технологий; систематизированы методы и подходы к теоретическому и экспериментальному исследованию функционирования корпоративных сетей связи, организованных на основе технологии коммутации пакетов IP/MPLS; разработаны рекомендации по использованию теоретических моделей исследования с учетом фрактального характера трафика, отображаемого параметром самоподобия Херста; определены подходы к выбору сетевых ресурсов виртуальных частных сетей VPN с учетом особенностей канальной и потоковой моделей исследования; разработан метод расчета и построения корпоративных сетей, учитывающий особенности и возможности организации виртуальных частных сетей связи на технологии IP/MPLS, а также специфику реализации корпоративных информационно -справочных систем; разработана имитационная модель функционирования корпоративной информационной системы, учитывающая особенности обслуживания пользователей современными контакт - центрами.

Методы исследования. В основу проводимых исследований положены методы теории телетрафика, вычислительной математики и программирования.

Научная новизна и результаты, выносимые на защиту, состоят в следующем: разработаны рекомендации по применению математических моделей теории телетрафика, позволяющие производить общую оценку функционирования транспортной инфраструктуры корпоративных сетей связи в зависимости от величины показателя Херста, отражающего самоподобный характер корпоративного трафика; разработан метод расчета и построения корпоративных сетей, учитывающий потенциал технологии коммутации пакетов IP/MPLS по созданию виртуальных частных сетей VPN и возможности контакт - центров по реализации информационно -справочных систем; имитационное моделирование подтвердило перспективность использования методов теории телетрафика для описания функционирования корпоративных контакт-центров с системой интерактивного голосового меню.

Личный вклад. Теоретические и практические исследования, расчеты и проведенное моделирование на ЭВМ, а также полученные из них выводы и рекомендации получены автором лично.

Практическая ценность. Разработанный в диссертации метод поэтапного построения корпоративных сетей позволяет решать широкий перечень задач по исследованию функционирования, выбору структуры и расчету пропускной способности корпоративных сетей связи, организованных на основе технологии коммутации пакетов IP/MPLS. Исследование характеристик работы корпоративных сетей позволило учесть фрактальный характер трафика в рекомендациях по выбору математической модели для оценки допустимой интенсивности нагрузки на транспортную инфраструктуру. Разработанная в диссертации методика расчета корпоративных информационно-справочных систем позволяет учесть особенности обслуживания клиентов в контакт - центрах.

Реализация результатов работы. Основные теоретические и практические результаты, полученные в работе, использованы в учебном процессе кафедры СУ ГТС МТУСИ, а также в научно-производственной деятельности ООО «Италтел-Руссия», что подтверждено соответствующими актами.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены и обсуждались на Международных форумах информатизации МФИ-2007 и МФИ-2008, на научно-технической конференции профессорско - преподавательского, научного и инженерно технического состава МТУСИ 2006 года, на Московской отраслевой научно-технической конференции «Технологии информационного общества» 2007 года, на заседаниях кафедры систем управления городских телефонных сетей МТУСИ.

Публикации. Основные результаты диссертации изложены в 16 опубликованных работах.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений. Она включает 92 страницы машинописного текста, 40 рисунков, 17 таблиц, 3 приложения. Список литературы включает 102 наименования.

4.5. Выводы

1. Разработан метод построения сетей корпоративных связи, позволяющий учесть особенности реализации виртуальных частных сетей и информационно-справочных систем в условиях интеграции различных видов трафика.

2. В результате сравнительного анализа канальной и потоковой моделей организации корпоративных виртуальных частных сетей VPN в качестве основной выделена потоковая модель, в которой используется гауссовский прогноз трафика. Применение канальной модели предполагает использование пиковых значений трафика, которые могут быть установлены путем моделирования. Использование канальной модели перспективно в тех случаях, когда применение потоковой модели затруднено.

3. Сравнительная оценка различных подходов к организации корпоративных информационно-справочных систем показала, что в работе корпоративных контакт - центров соблюдается единый подход к обслуживанию вызовов разного вида, интенсивно используются среда интерактивного голосового меню и средства оперативного изменения состава операторских групп.

4.Проведено статистическое моделирование работы контакт - центра, которое подтвердило перспективность использования методов теории телетрафика для оценки пропускной способности корпоративных контакт - центров.

5. Разработаны рекомендации для поэтапного построения сети корпоративной связи, определяющие совокупность задач и методы подхода к их решению для каждого этапа.

Заключение

Современные корпоративные сети связи представляют собой сложные, многоуровневые и многовариантные структуры, объединяющие в себе сервисы пакетной телефонии, передачи данных, видеоконференцсвязи. Для каждого уровня построения корпоративной сети связи актуально использование специальных методов исследования, позволяющих сравнивать и обоснованно выбирать варианты организации связи.

1.Особенностью современных корпоративных сетей связи является обслуживание совокупного трафика - голосового и Internet - трафика. Актуальной задачей исследований становится достижение гарантированно низкой вероятности потерь по вызовам (или времени ожидания начала обслуживания) и минимально возможной задержки в продвижении Internet - трафика. Перспективно использование в корпоративной сети возможностей технологии IP/MPLS по отделению друг от друга разных видов трафика, аудио- и видеоинформация могут передаваться коммутаторами MPLS с точностью, сопоставимой с результатами работы по прямому соединению. Определена стратегия интеграции корпоративного трафика в условиях перехода от телефонной сети общего пользования к сети корпоративной связи, которая должна обеспечивать обмен телефонной и факсимильной информацией на основе цифровых каналов связи, а также реализацию услуг видеоконференцсвязи. Систематизированы подходы к оценке пропускной способности сети пакетной коммутации при обслуживании голосового трафика и трафика видеоконференций. Представлены результаты расчета системы многоуровневой корпоративной телефонной связи.

2. Сети с пакетной коммутацией приобретают роль транспортной инфраструктуры для различных приложений.

Можно сделать общий вывод - интенсивность нагрузки на однолинейную систему передачи информации р не должна превышать 0,4. Это обеспечит защиту от негативного влияния фрактальных свойств потоков трафика в сети с пакетной коммутацией, используемой в качестве транспортной инфраструктуры.

3.Базой для развития корпоративных сетей связи становятся виртуальные частные сети VPN, которые должны обеспечивать организацию доступа удаленных филиалов и пользователей к основной сети предприятия, а также объединять географически удаленные локальные сети поверх общей транспортной структуры (сети поставщика услуг или общедоступной сети Internet). Актуальность изучения и исследования виртуальных частных сетей обусловлена перспективой использования VPN в качестве основы для построения в России телекоммуникационной сети для государственных нужд (ТСГН) в рамках реализации национальной концепции «электронного правительства», сформулированной в виде Федеральной целевой программы (ФЦП) «Электронная Россия». Развитие методов построения VPN идет в направлении перехода от канальной модели к потоковой модели.

4.Метод проектирования VPN должен обеспечивать совместное решение задачи маршрутизации трафика с учетом перераспределения пропускной способности транспортной сети для реализации отдельных VPN. Использование модели потока при расчете VPN позволяет пользователю передавать трафик в сеть без определения всех нагрузок вида «точка-точка». Потоковая модель гарантирует определенную полосу пропускания, позволяя передавать и принимать трафик без точного его определения от одной конечной точки VPN к каждой другой конечной точке VPN.

5. Существенным достоинством современных IP - контакт - центров является использование единого алгоритма обслуживания всех типов вызовов. Корпоративная информационно - справочная система является многофазной системой массового обслуживания, которая может быть исследована с применением метода декомпозиции. Моделирование в реальном времени процессов обслуживания вызовов в корпоративной информационно - справочной системе подтвердило соответствие аналитических выражений теории телетрафика реальным процессам.

1. Кучерявый А. Е., Гильченок Л. 3., Иванов А. Ю. Пакетная сеть связи общего пользования. - СПб.: Наука и Техника, 2004. - 272 е.: ил.

2. Перспективные телекоммуникационные технологии. Потенциальные возможности. Под ред. Л.Д.Реймана и Л.Е. Варакина. М.: MAC, 2001. -256с.

3. Росляков А.В. Сравнение телекоммуникационной сети для государственных нужд, сетей связи общего пользования и ведомственных сетей // ВККС. Connect! — 2005,— №5. С. 51-57.

4. Гольдштейн А.Б., Соколов Н.А. Подводная часть айсберга по имени NGN (часть 1)// Технологии и средства связи. -2006. №2. - С.12-21.

5. Гольдштейн А.Б., Соколов Н.А. Подводная часть айсберга по имени NGN (часть 2)11 Технологии и средства связи. -2006. №3. - С.22-29.

6. Кучерявый А.Е., Цуприков А.Л. Сети связи следующего поколения. М.: ФГУП ЦНИИС, 2006. - 280 с.

7. Миграция к архитектуре NGN: подход и решения "АМТ Групп" // Технологии и средства связи, Специальный выпуск «Широкополосные мультисервисные сети». 2005. -С.76-78.

8. Заскалет М. NEC готова к постановке IMS и 3,5G в Россию // Connect! . -2006.-№ 5 С.7-12.

9. Крупнов А, Е., Скородумов А. И. Перспективы формирования рынка услуг нового поколения и операторы виртуальных сетей подвижной связи // Мобильные системы. 2005. - № 6. - С. 24-32.

10. Дремов А. Д. Мобильная связь в России. Новые услуги и технологии для сетей сотовой связи // «Технология и средства связи». 2004. - №2. - С.112-113.

11. Соколов Н. А. Семь аспектов развития сетей доступа//Технологии и средства связи». Специальный выпуск «Системы абонентского доступа». 2005, с. 14-23.

12. Иванова Т. И. Корпоративные сети связи. М.: Эко-Трендз, 2001, 282 с.

13. Правила присоединения ведомственных и выделенных сетей электросвязи к сети связи общего пользования//Технология и средства связи». 1997. N1. - С.23-35.

14. Нейман В.И., Ромашкова О.Н. Управление нагрузкой в сети Интернет// Ведомственные корпоративные сети и системы ВКСС - Connect. 2002. № 4. С. 61-74.

15. Шильников Е. Н. Национальные особенности Call центра//Технологии и средства связи. - 2001. - №1. - С.74-78.

16. Росляков А.В., Самсонов М.Ю., Шибаева И.В. Центры обслуживания вызовов (Call Centre). — М: Эко-Трендз, 2002. — 272 с.

17. Гольдштейн Б.С., Никитин СИ. Контакт-центр для программы «Электронная Россия» // Вестник связи. — 2002. — № 9. — С. 23-25.

18. Зарубин А.А. Контакт-центры для «Электронной России» // Информкурь-ерсвязь. — 2003. — №7.— С. 50-51.

19. Штефан Мучлер. Телефония по сети передачи данных// LAN журнал сетевых решений. 2007- №3. - С. 68-71.

20. Орлов С. Очарование Skype// LAN журнал сетевых решений. 2007-№4. - С. 36-41.

21. Новожилова И. Два мира одна нумерация// Век качества. -2007. - №5.- С. 80-83.

22. Стивен Браун. Виртуальные частные сети. Издательство «Лори», 2001.- 504 с.

23. Горняк A.M.IP VPN: дополняя друг друга// Технология и средства связи. -2005. №6.-С.48-51.

24. Кузеванов А.А. Услуги VPN операторов связи //Технология и средства связи,- 2006. № 6.-С. 28 -29.

25. Ясько С.А. Проблемы и возможности российского рынка VPN-продуктов. //Технология и средства связи.- 2006. № 6. - С.76-79.

26. Дружинин Б.Н., Терехин И.Э. Развитие архитектуры доступа к услуге IP Centrex// Технологии и средства связи. 2006. - №5. - С. 14-19.

27. Горняк A.M. Сравнительный анализ реализаций VPN на основе MPLS //Каталог технология и средства связи. 2005. - С.50-52.

28. Оценка готовности отечественной отрасли связи к решению задач информатизации страны // Электронная Россия. — 2002. — № 1. — С. 19-21.

29. Создание единой информационной и телекоммуникационной инфраструктуры «Электронной России» // Электронная Россия. — 2002. — № 1. — С. 2224.

30. Самсонов М.Ю., Росляков А.В. Интегрированная телекоммуникационная инфраструктура для реализации проектов ФЦП «Электронная Россия» // Информ-курьер-связь. — 2003. — № 7. — С. 39-42.

31. Шубин А.В. Единая государственная система управления и передачи данных как составная часть ФЦП «Электронная Россия» // Электронная Россия. — № 1, —С. 34-36.

32. Romashkova О. N. About new statistical models for mobile IP-based networks // Конгресс по системам телекоммуникаций KST'2003. — Польша: Изд-во Zeszyt. — 2003. — С. 215-220.

33. Шринивас Вегешна. Качество обслуживания в сетях IP. Основополагающие принципы реализации функций качества обслуживания в сетях Cisco.: Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильяме», 2003. - 368 с.

34. Лагутин В. С., Попова А. Г., Степанова И. В. Эволюционное развитие цифровых систем коммутации каналов. М., «Радио и связь», 2005. - 108 с.

35. Курилов С. Объективный анализ качества речи в IP-телефонии// Технологии и средства связи. 2002. - №4 . - С.76-78.

36. Теплов П.IP-телефония будущее или настоящее? Решения IP-телефония операторского класса//CONNECT. - 2005. - № 11. - С. 120 -124.

37. В. А. Докучаев, Е. В. Лопатина, Л. Н. Тимофеева. Корпоративная связь на базе IP-телефонии: проблема выбора// Вестник связи. 2004. - №11. - С.59 -67.

38. Селезнев И.А. Корпоративные филиальные сети на базе операторских MPLS-сетей// Технологии и средства связи. 2006. - №4. - С. 60 - 64.

39. Когда и как переходить к конвергентному ядру MPLS (По материалам еженедельника Telephony Online)// Технологии и средства связи. 2004. - №6. -С.54-56.

40. Ромашкова О. Н., Горелов Г. В., Казанский Н. А., Тафинцев В. В., Седов В. А. Многофункциональная цифровая сеть связи для транспортной системы в условиях мегаполиса // Ведомственные корпоративные сети, системы. ВКСС Connect 2003, №4 стр.23-26.

41. Ильгар Гасымов. Перспективы использования технологии Ethernet в опорных сетях операторов связи// Lightwave Russian Edition. 2006. - №2. - С.28-31.

42. Ами Софер. Fast Ethernet в кольце. Сети и системы связи. 2003. -№4(96). - С.66-69.

43. П. Бахтияров П. Основы построения Metro Ethernet сетей// Вестник связи. 2004. - №10.-С.60-64.

44. Терликчиев К. Р. Построение широкополосных IP-сетей доступа на базе Ethernet// Вестник связи. 2001. - №3. - С.52 - 54.

45. Дружинин Б.Н., Терехин И.Э. Развитие архитектуры доступа к услуге IP Сеп^ех//Технологии и средства связи. 2006. - №5. - С. 14-19.

46. Шаронин С.Г. УАТС: модернизация или замена? //Технология и средства связи.- 2007. № 1.-С. 30-34.

47. Лагутин B.C., Попова А. Г., Степанова И. В. Сети телекоммуникаций в условиях эволюции оконечных устройств. М.: Радио и связь, 1998. - 78 с.

48. Гольцов А. В., Попова А. Г., Степанова И. В. Интегрированные системы предоставления телефонных услуг. М.: Радио и связь, 2006. - 108с.

49. Новое поколение систем беспроводной связи стандарта DECT// CONNECT. 2007. - №4. - С. 64-65.

50. Нагорский М., Ечеистова М. VoIP DECT: новые решения для предприятий // CONNECT. 2007. - №4. - С.66-67.

51. Лившиц Б.С., Пшеничников А.П., Харкевич А.Д. Теория телетрафика.-М.: Связь, 1979.-224 с.

52. Саати Т.Л. Элементы теории массового обслуживания и ее приложения.- М.: Советское радио, 1971. 515 с.

53. Ивченко Г.И., Каштанов В.А., Коваленко И.Н. Теория массового обслуживания. ГЛ.: Высшая школа, 1982. -256 с.

54. Шнепс М.А. Системы распределения информации. Методы расчета: Справочное пособие. М.: Связь,1979. - 344с.

55. Корнышев Ю. Н., Пшеничников А. П., Харкевич А. Д. Теория телетрафика. М.: Радио и связь, 1996. - 272 с.

56. Leland W.E., Taqqu M.S., Willinger W.I. Wilson D.V. On the Self-Similar Nature of Ethernet Traffic//Proceedings ACM SIGCOMM'93. San Fransisco, CA. - 1993. -P. 183-193.

57. Нейман В.И., Ромашкова О.Н. Два типа сетей связи // Автоматика, связь, информатика. 2002. № 1. С. 28-32.

58. Нейман В.И. Новое направление в теории телетрафика // Электросвязь. 1988.- №7 . - С.27-30.

59. Цыбаков Б. С. Модель телетрафика на основе самоподобного случайного процесса// Радиотехника. -1999. №5. - С.24-31.

60. Треногин Н. Г., Соколов Д. Е. Модели трафика корпоративных сетей на основе а-устойчивых фрактальных процессов// Красноярск. Вестник НИИ СУВПТ, Сборник научных трудов.- 2003,- вып.14.

61. Ю. И. Рыжиков. Имитационное моделирование. Теория и технологии. -Спб.: КОРОНА принт; М.: Альтекс-А,2004. 384 е., ил.

62. П. Иглхарт, Д.С. Шедлер. Регенеративное моделирование сетей массового обслуживания: Пер. с англ. М.: «Радио и связь», 1984.- 136 с.

63. Понамарев Д. Ю. Применение имитационного моделирования для коммутационных систем с различными типами потоков вызовов// Красноярск. Вестник НИИ СУВПТ, Сборник научных трудов,- 2003.- вып.14.

64. Росляков А.В. Виртуальные частные сети. Основы построения и применения. — М.: Эко-Трендз, 2006. — 304 с: ил.

65. Шельгов В.И. Siemens представляет ЫОЫ-решения//Сети и системы связи. 2003. - № 3.

66. Шелухин О.И. Моделирование информационных систем./ Под ред. О.И. Шелухина. Учебное пособие. М.: Радиотехника, 2005. - 368с.

67. Семенов Ю.В. Проектирование сетей связи следующего поколения. -Спб.: Наука и Техника, 2005. 240 с.

68. Руководство по технологиям объединенных сетей, 3-е издание. : Пер. с англ. — М.: Издательский дом "Вильяме", 2002. — 1040 е.: ил.

69. A.Feldmann. Characteristics of TCP connection arrivals//Technical report, AT&T Labs Research. 1998.

70. F.C.Harmantzis, D.Hatzinakos, I.Katzela. Shaping and Policing of Fractal a -Stable broadband traffic // University of Toronto, 2002.

71. R.Weron. On the Chambers-Mallows-Stuck Method for Simulating Skewed Stable Random Variables // Statistic & Probability Letters 28,1996. -p. 165-171.

72. В. В. Крылов, С. С. Самохвалова. Теория телетрафика и ее приложения. Санкт-Петербург, 2005.-288 с.

73. Попова А.Г., Амарян С.Р. Анализ перспективных подходов к созданию мультисервисных сетей нового поколения и классификация видов трафика // Деп. в ЦНТИ «Информсвязь», от 12.07.05 г. № 2261 св. 2005. С.14-21.

74. Попова А.Г., Амарян С.Р. Результаты расчета корпоративной сети связи // Научная конференция профессорско-преподавательского, научного и инженерно технического состава: Тез. докл. М.: МТУСИ, 2006. - Книга 1. - С.172.

75. Амарян С.Р. Проблемы распределения сетевых ресурсов при реализации виртуальных частных сетей// Труды МТУСИ. 2007. -С.60-63.

76. Попова А.Г., Амарян С.Р.Сравнительный анализ средств и методов создания виртуальных частных сетей // Деп. в ЦНТИ «Информсвязь», от 26.05.06 г. № 2280 св.2006, с.24-31.

77. Попова А.Г., Амарян С.Р.Расчет задержек и потребности в скорости передачи информации для виртуальных частных сетей// Деп. в ЦНТИ «Информсвязь», от 26.05.06 г. № 2280 св.2006, с.32 -37.

78. Попова А.Г., Амарян С.Р. Развитие методов резервирования ресурсов в сетях технологии MPLS ТЕ// Московская отраслевая научно-техническая конференция «Технологии информационного общества»: Тез. докл. М.:МТУСИ, 2007. -С.20.

79. Амарян С.Р., Степанова И.В. Расчет пропускной способности защищенных каналов VPN. Правовая информатика, выпуск 11. — М.: ФГУ НЦПИ при Минюсте России. - 2008. - С.50 - 52.

80. Амарян С.Р. Использование ресурсов сети MPLS для реализации структур VPN // Международный форум информатизации (МФИ-2007): Труды конференции «Телекоммуникационные и вычислительные системы»:- М. МТУСИ. -2007.-С.115.

81. Амарян С.Р. Методы конструирования специальных LSP маршрутов в сетях VPN // Международный форум информатизации (МФИ-2007): Труды конференции «Телекоммуникационные и вычислительные системы»:- М. МТУСИ. -2007.-С.117.

82. Попова А.Г., Амарян С.Р. Методы децентрализации услуг в сетях VPN// Международный форум информатизации (МФИ-2007): Труды конференции «Телекоммуникационные и вычислительные системы»:- М. МТУСИ. - 2007. - С. 116.

83. Обзор продуктов и решений компании Cisco Systems. М.: 2004, 84 с.

84. Д. Комер. Принципы функционирования Интернета. СПб.Ж Питер,2002. - 384 с.

85. Пономарев Д.Ю. Исследование моделей телекоммуникационных систем с непуассоновскими входными потоками//Современные проблемы радиоэлектроники: Сборник научных трудов / Под ред. А.В.Сарафанова. Красноярск: ИПЦ КГТУ - 2003. - С. 420-425.

86. Обзор продуктов и решений компании Cisco Systems. М.: 2007, 84 с.

87. Джонатан Девидсон, Джеймс Питере, Манож Бхатия, Сатиш Калидинди, Судипто Мукхержи. Основы передачи голосовых данных по сетям IP. Москва, Санкт-Петербург, KneB:Cisco Press. -2007, 400 с.

88. Треногин Н.Г., Соколов Д.Е. Фрактальные свойства трафика в клиент-серверной системе// Вестник НИИ СУВПТ, 2003,- С. 163-172.

89. Панов А.Е. Анализ свойств смесей самоподобного трафика. Тезисы докладов на школе-семинаре «Сети и системы связи», Минск, 2002.

90. Амарян С.Р., Степанова И.В. Анализ методов расчета сетей связи при построении VPN. Правовая информатика, выпуск 11. - М.: ФГУ НЦПИ при Минюсте России. - 2008. - С. 15 -17.

91. ЭЗ.Амарян С.Р., Попова А.Г. Анализ особенностей построения корпоративных сетей на технологии IP/MPLS// Международный форум информатизации (МФИ-2008): Труды конференции «Телекоммуникационные и вычислительные системы»:- М. МТУСИ. - 2008. - С. 108 -110.

92. Амарян С.Р., Попова А.Г. Систематизация подходов к обоснованию выбора сетевых ресурсов VPN// Международный форум информатизации (МФИ-2008): Труды конференции «Телекоммуникационные и вычислительные системы»:- М. МТУСИ. - 2008. - С.110 - 112.

93. Амарян С.Р. Анализ фрактальных свойств трафика корпоративных сетей связи// Международный форум информатизации (МФИ-2008): Труды конференции «Телекоммуникационные и вычислительные системы»:- М. МТУСИ. -2008.-С.112-114.

94. Попова А.Г., Амарян С.Р. Влияние процессов интеграции на характеристики работы корпоративных информационных систем// TComm. 2008. -№4.- С.49-51.

95. Холин А. Контакт-центры как инструмент бизнеса// CONNECT! 2007. -№4. - С.50-52.

96. Смит Ш. Контакт центры виртуальная реальность// Технологии и средства связи. - 2004. - №6. - С22-26.

97. Масленников И.О., Лыкошин А.С. Тенденции развития рынка решений для организации центров обслуживания вызовов и контакт-центров// Каталог технология и средства связи. 2005. - С.76-83.

98. Брэд Кливленд. 12 особенностей работы Call центров, о которых должно знать руководство// Сети и системы связи. - 2007. - №4. - С.52-54.

99. Лагутин В.С, Попова А.Г., Степанова И.В. Эволюция интеллектуальных служб в конвергентных сетях. М.: 2008. - 120 с.