автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.13, диссертация на тему:Разработка моделей и исследование иерархических подуровней городских мультисервисных сетей

На правах рукописи

„ ^ 003068335

Пяттаев Владислав Олегович

РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ И ИССЛЕДОВАНИЕ ИЕРАРХИЧЕСКИХ ПОДУРОВНЕЙ ГОРОДСКИХ МУЛЬТИСЕРВИСНЫХ СЕТЕЙ

Специальность: 05.13.13 - "Телекоммуникационные системы и компьютерные сети"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 2007

003068335

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики».

Научный руководитель: Заслуженный работник высшей школы РФ,

доктор технических наук, профессор Алиев Тауфик Измайлович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Колбанев Михаил Олегович

кандидат технических наук, доцент Падун Борис Степанович

Ведущая организация - ФГУП «ЦНИИС»

Защита диссертации состоится « 15 » мая 2007 г. в -ЦГ^ час. На заседании диссертационного совета Д 212.227.05 при Санкт-Петербургском государственном университете информационных технологий, механики и оптики по адресу: 197101, Санкт-Петербург, Кронверкский пр., 49, СПбГУИТМО.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики.

Автореферат разослан_апреля 2007 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета Д 212.227.05

к.т.н., доцент /ííovЛ Поляков В.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Развитие телекоммуникаций достигло того рубежа, за которым неизбежно должны последовать качественные изменения в подходах к постррению. телекоммуникационных сетей.

В результате развития информационных технологий появился рынок новых инфокоммуникационных услуг, отражающий процессы формирования информационного общества. Реализация этих услуг связана с использованием принципов распределенной обработки информации, применением широкополосного доступа к высокопроизводительной пакетной телекоммуникационной сети и терминального оборудования мультимедиа.

Еще совсем недавно основной задачей широкого круга связистов была организация перехода от аналоговых сетей на основе электромеханических коммутационных станций и аналоговых систем передачи к цифровым сетям с коммутацией каналов. Теперь же, одним из самых актуальных направлений теоретических и прикладных исследований является переход к мультисервисным сетям нового поколения NGN (Next Generation Networks).

Внедрение мультисервисных сетей (МС) на базе концепции NGN обеспечивает значительное повышение технико-экономической эффективности современных телекоммуникаций, не только за счет внедрения новых услуг, имеющих потребительский спрос, но и за счег формирования «гибкой нижней границы» экономической эффективности при наращивании сети.

При переходе от традиционных телекоммуникационных сетей к мультисервисным возникает множество технологических, методологических и других проблем, среди которых центральное место занимает проблема обеспечения требуемого качества обслуживания для различных видов трафика и, особенно, для речи.

Изучением аспектов качества обслуживания в сетях разных классов занимается множество организаций по стандартизации. Основные подходы к анализу показателей качества современных МС, в которых доминирует Internet Protocol (IP), приводятся в Рекомендации сектора стандартизации Телекоммуникаций Международного Союза. Электросвязи (МСЭ-Т) Y.1541. Оценка показателей качества обслуживания различных видов трафика в этих сетях базируется на анализе их вероятностных и вероятностно-временных характеристик (ВХ и ВВХ).

Представляется, что анализ показателей качества обслуживания в наиболее динамично развивающемся сегменте городских мультисервисных сетей (ГМС), и особенно масштабных сетей мегаполисов, может быть выполнен только путем их декомпозиции на иерархические подуровни. Такой подход позволяет выявить и оценить влияние на показатели качества обслуживания основных процессов, /•

протекающих в узлах и каналах на подуровнях доступа, агрегирования и ядра сетей данного класса.

Поскольку ГМС являются протяженными сооружениями, покрывающими большие территории, а следовательно - дорогостоящими объектами, то при их проектировании и предпроектном анализе следует руководствоваться методами теории оптимизации, ориентированными на минимизацию приведенных затрат. В то же время такие методы должны включать оценку и прогнозирование показателей качества проектируемых сетей, с тем, чтобы чрезмерное снижение затрат на строительство не приводило к построению сетей, не обеспечивающих необходимого качества предоставляемых абонентам услуг. В данном контексте представляется актуальной разработка соответствующих методик проектирования ГМС.

Объектом исследования диссертационной работы являются городские мультисервисные сети, пользователям которых предоставляются современные широкополосные услуги.

Предметом исследования являются свойства иерархических подуровней ГМС, связанные с характеристиками качества обслуживания, а также метод оптимизации структуры ГМС.

Целью работы является разработка моделей иерархических подуровней ГМС для анализа характеристик качества обслуживания, а также разработка метода оптимизации структуры ГМС.

Состояние проблемы и задачи исследования. Аналитическому моделированию телекоммуникационных сетей с пакетной коммутацией посвящены работы J1. Клейнрока, В. Бакса, Г.П. Башарина, В.И. Неймана, Г.П. Захарова, О.И. Шелухина, В.М. Вишневского, М.О. Колбанева и ряда других авторов. Основы оптимизации пакетных сетей заложены Г.П. Захаровым, В.В. Лохмотко, Г.Ф. Янбыхом, Б.А. Столяровым и другими исследователями.

Однако, в существующих работах не учитываются процессы обслуживания в абонентских ADSL-модемах и групповых модемах DSLAM с профилированием трафика, процессы обслуживания в узлах агрегирования и ядра сети, не учитывается влияние маршрутизации и протяженности линий на задержки распространения в сети, в то время как эти факторы оказывают влияние на показатели качества обслуживания трафика в мультисервисных сетях. Кроме того, методы оптимизации сетей строятся без учета деления сетей на иерархические подуровни, а также особенностей прокладки и монтажа оптических кабелей, тогда как стоимость строительства линейных сооружений вносит значительный вклад в формирование капитальных затрат на строительство сети.

При решении задач анализа и синтеза не рассматриваются концептуальные модели ГМС с реализацией услуги "Triple Play" в то время как именно этот класс сетей воплощает в себе самый современный подход к развитию фиксированных телекоммуникационных сетей.

-5В соответствии с указанной целью в диссертационной работе поставлены и решены следующие задачи:

1. Разработана концептуальная модель мультисервисной сети с реализацией услуги "Triple Play", предложена методология исследования ГМС с целью оценки показателей качества обслуживания различных видов трафика.

2. Разработана аналитическая модель подуровня доступа ГМС на основе многофазной системы массового обслуживания (СМО), учитывающая процессы обслуживания в абонентских ADSL-модемах и групповых модемах DSLAM.

3. Разработаны аналитические модели подуровней агрегирования и ядра ГМС на основе разомкнутых линейных сетей массового обслуживания (СеМО) с тремя относительными приоритетами обслуживания заявок.

4. Предложен метод оценки времени распространения сигнала в оптических линиях подуровней агрегирования и ядра ГМС, учитывающий многовариантность гипотетического пути и маршрутизацию.

5. С использованием разработанной в среде GPSS World имитационнай модели узлов подуровней агрегирования и ядра ГМС выполнен анализ допустимости предположения о пуассоновском характере входного потока.

6. Разработан метод оптимизации структуры ГМС, учитывающий особенности концептуальной модели сети и включающий метод топологической оптимизации, учитывающий особенности прокладки и монтажа оптических кабелей.

Научная новизна результатов диссертационной работы заключается в следующем.

1. Разработана концептуальная модель ГМС с реализацией услуги "Triple Play".

2. Разработана аналитическая модель подуровня доступа ГМС в виде многофазной СМО, отличающаяся от известных тем, что в ней учтены процессы обслуживания заявок в абонентских ADSL-модемах и групповых модемах DSLAM, а также профилирование абонентского трафика.

3. Разработаны аналитические модели подуровней агрегирования и ядра ГМС в виде разомкнутых линейных СеМО с тремя приоритетами обслуживания заявок, необходимыми для реализации услуги "Triple Play", отличающиеся от известных тем, что ' в них учитываются процессы обслуживания в MPLS-сети, а также влияние топологии сети на ее ВВХ.

4. Предложен метод оценки времени распространения сигнала в оптических линиях подуровней агрегирования и ядра ГМС, отличающийся тем, что в нем учтена многовариантность гипотетических маршрутов движения заявок.

5. Разработан метод оптимизации структуры ГМС, учитывающий особенности концептуальной модели сети, ее деление на иерархические подуровни, а также затраты на систему технического обслуживания.

Практическая ценность полученных в работе результатов сводится к следующему.

1. Разработанные методы расчета обеспечивают адекватность моделей реальным процессам, протекающим в ГМС, за счет учета механизмов обслуживания трафика на различных участках сети.

2. Получены выражения для определения основных показателей качества, позволяющие проводить прогнозирование этих характеристик в процессе проектирования и предпроектного анализа сети.

3. Разработана программа для топологической оптимизации кольцевой и звездообразной структур.

4. Предложена инженерная методика предпроектного анализа ГМС операторского класса на основе разработанных методов оценки показателей качества обслуживания и оптимизации сетей данного класса.

Основные теоретические и практические результаты диссертационной работы внедрены на сетях, о чем имеются соответствующие документы.

Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы обсуждались и были одобрены и опубликованы в материалах 8 научных конференций, в том числе - 5 международных

Публикации. Основные результаты диссертационной работы нашли отражение в 15 печатных работах, включая монографию и патент на полезную модель.

Объем работы. Диссертационная работа содержит 150 страниц машинописного текста, 37 рисунков, 11 таблиц и состоит из введения, четырех разделов, заключения и приложений.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Концептуальная модель и методология исследования ГМС с реализацией услуги "Triple Play", предусматривающие ее декомпозицию на четыре иерархических подуровня и применение для их исследования математического аппарата СМО и СеМО с неоднородным потоком заявок и тремя классами приоритетов их обслуживания.

2. Аналитическая модель подуровня доступа ГМС на основе многофазной СМО, учитывающая процессы обслуживания кадров в абонентских ADSL-модемах и групповых модемах DSLAM.

3. Аналитические модели подуровней агрегирования и ядра ГМС на основе разомкнутых линейных СеМО с тремя классами приоритетов обслуживания заявок, учитывающие процессы, протекающие в узлах, процессы обслуживания в MPLS-сети, а также метод оценки времени распространения, учитывающий многовариашпость гипотетических маршрутов движения заявок.

-74. Метод дискретной оптимизации ГМС, учитывающий иерархическую структуру сети, _ а также особенности строительства оптических линейных сооружений. ( ,

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, определена цель работы, объект и предмет 4 исследования. Сформулированы научные результаты, выносимые на защиту, определены их научная новизна и практическая значимость, приведены сведения об апробации и внедрении результатов работы.

В первом разделе приводится описание объекта исследования, выявляются эволюционные и структурные аспекты перехода к телекоммуникационным сетям следующего поколения. Дается описание основных принципов построения мультисервисных сетей. Концептуальная модель иерархической ГМС с реализацией услуги "Triple Play" показана на рис 1.

Данные , von MfvM IPT\J

Подуровень агрегирования доступа

kil п«1 111 S3tv ПС] jL au

Подуровень доступа

Терминальное оборудование г)ольэоеателей

Рис. 1. Концептуальная модель иерархической ГМС

Мультисервисная сеть рассматривается как совокупность пограничных систем коммутации (шлюзов) и систем коммутации ядра на

базе пакетных технологий IP/MPLS/ATM. В типичной мультисервисной сети функции агрегирования доступа и услуг вынесены за рамки ядра и сосредоточены на ее границе. Этот агрегированный набор услуг находится под единым управлением, обеспечивающим функционирование граничных устройств как единого «виртуального» узла. При таком подходе достигается быстрая реализация практически любого нового вида услуг связи путем установки новых шлюзов и систем управления ими без изменений ядра.

С учетом масштабного перемещения трафика (в том числе речевого) в развивающиеся сети IP, ежегодного увеличения его объемов, в основу концептуальной модели положена формула IP/MPLS/X. Переменной "X" обозначены протоколы физического и канального уровней сетевой модели OSI, поэтому "X" может быть составной переменной.

Выделены следующие технологические пути создания ГМС:

• "Классический" (cell/frame-based). Базируется на использовании технологии ATM на канальном уровне, использует сервисы ATM (LANE, МРОА, VoATM, FRF.5, FRF.8) и MPLS;

• "Передовой" (packet-based). Базируется на использовании сочетаний любых технологий физического и канального уровня за исключением ATM (PPP-over-SDH, DPT, Ethernet, Gigabit Ethernet и других) с поддержкой MPLS, который положен в основу концептуальной модели ГМС.

В разработанной концептуальной модели под абонентским терминальным оборудованием понимается мультимедиа терминал на базе персонального компьютера, подключаемый к ГМС через ADSL-модем.

Рассмотрены характерные маршруты распределения (гипотетические пути) трех видов трафика: речевого (VoIP), видео (IPTV) и данных (DoIP). Приведены протокольные структуры для иерархических уровней ГМС.

Во втором разделе раскрывается методология исследования мультисервисных сетей связи общего пользования. Приводятся подходы к оценке показателей качества обслуживания различных видов трафика в ГМС. Дается концептуальный подход к анализу и моделированию ГМС. Описаны методы моделирования ГМС с использованием аппарата СМО и СеМО. Описывается общий подход к синтезу ГМС.

Определены исследуемые в работе основные показатели качества обслуживания трафика в ГМС: средняя задержка передачи пакетов в сети -иг, вариация (джиттер) задержки передачи пакетов - ас и коэффициент потерь пакетов - Рпс.

При исследовании ВВХ применяется принцип декомпозиции ГМС на четыре иерархических подуровня (см. рис. 1.): сети доступа, сети агрегирования доступа, ядра (магистрали) сети и сети агрегирования услуг.

В результате этого подхода задача моделирования ГМС распадается на четыре подзадачи моделирования каждой из перечисленных подсетей.

Приводится описание и классификация методов моделирования, применяемых для оценки ВВХ ГМС, и базирующихся на математическом аппарате теории массового обслуживания/;

В качестве моделей подсетей агрегирования и ядра ГМС с реализацией услуги "Triple Play", рассматриваются СМО и СеМО с пуассоновским неоднородным потоком заявок и относительными приоритетами, установленными между тремя классами заявок, которые соответствуют выделенным в разделе 1 трем видам трафика.

Для СМО с неоднородным потоком заявок средняя задержка заявок класса к (¿=1, 2,3) может быть определена как

, , ик =*>к +bk> (1)

где Ьк - среднее время обслуживания заявок класса к; wk - среднее время ожидания в очереди заявок класса к:

р,

Wl = ——--.

Вариация времени задержки заявок класса к определяется из выражения:

<г.*=Л2) + 2 УгкЬк+Ъ™-и\, (3)

где ¿>£2) и vf> - вторые начальные моменты соответственно времени обслуживания и времени ожидания заявок класса к:

he i>A(2)ZM(2) IAA(2)2>A(2)

WC2)=_El_+ _i=!_£=1_+ _«=]_ W

3(1-ЛА_,)20-Л*) 2(1-Я*_,)20-Л*)2 2(1-л4_,)3(1-/г*)'

В выражениях (2) - (4) используются следующие обозначения: Rk-

к к _

частичная суммарная загрузка Rk = У^Л (к = 1,3)-, где Л., -

интенсивность потока заявок класса /; иы и А'"' - соответственно коэффициент вариации и п-й начальный момент длительности обслуживания заявок класса i 1,3 л=1, 2, ....), причем

=b?(l + ul). _

Вероятность потерь в узле j = \,N ГМС рассчитывается по формуле:

где Pj - зафузка узла j; Kj - емкость буферного накопителя.

Средняя сетевая задержка и ее вариация вычисляются по формулам:

N N

«С = 5>,«,.°'С!=£о', (6)

j=i j=I

где N - число узлов сети, а} - коэффициент передачи для узла j,

показывающий среднее число попаданий заявки в узел j за время ее нахождения в сети; ы; - среднее время пребывания заявок в узле j\ aj - вариация задержки в узле j.

Коэффициент потерь в ГМС с N узлами вычисляется по формуле:

Р'пс^-Ш-cCjPnj), (7)

j-1

где а} - коэффициент передач для j- го узла СеМО.

В третьем разделе проведено моделирование различных иерархических уровней структуры ГМС. Выполнена разработка аналитической модели сети доступа на основе многофазной СМО, учитывающей процессы обслуживания в абонентских модемах ADSL и групповых модемах DSLAM, а также процесс профилирования абонентского трафика. Приводится численное исследование разработанной модели. Выявлено влияние различных параметров и процессов, протекающих в сети доступа на ее ВВХ и показатели качества обслуживания различных видов трафика.

Разработаны аналитические модели сети агрегирования доступа и ядра ГМС на основе разомкнутых линейных СеМО с тремя приоритетами обслуживания заявок, необходимыми для реализации услуги "Triple Play", учитывающие маршрутизацию в MPLS-сети, перераспределение заявок между узлами, влияние топологии указанных иерархических уровней на их ВВХ. Проведено численное исследование разработанных моделей.

Выявлено влияние параметров структуры указанных иерархических уровней ГМС на их ВВХ и показатели качества обслуживания различных видов трафика.

Разработана имитационная модель узлов сети агрегирования доступа и ядра сети на основе среды GPSS World. Приводится сопоставление результатов аналитического и имитационного моделирования при воздействии на разработанные модели потоков заявок, отличных от пуассоновских.

Структурно-функциональная модель подуровня доступа (СД) с применением технологии ADSL и звездообразной топологической структурой показана на рис.2. Модель включает две независимых ветви распределения трафика - восходящую и нисходящую. Восходящая ветвь объединяет три первых фазы обслуживания (номера фаз показаны цифрами в окружностях).

Рис. 2. Структурно-функциональная модель СД

В первой фазе моделируется прием заявок (кадров Ethernet) в буфер ADSL модема от мультимедиа терминала пользователя (МТП) через высокоскоростной интерфейс Ethernet 100 Base Т и их передача no ADSL линии со скоростью 1 Мбит/с (среднее время обслуживания Ь/). Во второй фазе моделируется профилирование абонентского трафика в восходящем потоке в соответствии с тремя классами тарифных планов: 64 кбит/с, 128 кбит/с, 256 кбит/с (среднее время обслуживания Ь2). В третьей фазе обслуживания заявки поступают в буфер магистрального передатчика группового модема DSLAM и передаются в сеть агрегирования доступа. Особенностью данной фазы является суммирование потоков заявок от к пользователей, подключенных к DSLAM в его буфере. В четвертой фазе Ethernet кадры нисходящего потока поступают из сети агрегирования доступа в буфер приема группового модема DSLAM, коммутируются стохастическим «переключателем» Snp в терминалы назначения -пользователям. Особенностью данной фазы является то, что поток заявок, поступающий из сети агрегирования доступа распределяется по к линиям, и на каждую ¿-линию поступает поток с интенсивностью в к раз меньше, чем интенсивность общего потока, поступающего из сети агрегирования доступа. В пятой фазе производится моделирование профилирования

нисходящего потока, поступающего в каждую /-линию. В шестой фазе моделируется передача нисходящего потока по ADSL-линии в сторону пользователя со скоростью 8 Мбит/с. В седьмой фазе кадры нисходящего потока поступают в буфер приема ADSL-модема пользователя и передаются через интерфейс Ethernet в МТП.

В результате исследования разработанной модели СД, в виде многофазной СМО получены зависимости:

• средней задержки от интенсивности входного потока для перечисленных фаз обслуживания;

• средней задержки и среднего времени ожидания в фазе 3 от числа абонентских линий;

• задержки в фазе 2 (наибольшая задержка) от интенсивности неоднородного потока заявок для различных видов трафика при различных профилях и типах речевых кодеков (рис.3, а);

• средней задержки в фазе 2 от интенсивности потока для различных распределений временны обслуживания и его различных коэффициентов вариации;

• вариации задержки в фазах 2 и 5 от интенсивности потока для различных распределений времени обслуживания.

Кроме того, получены зависимости вероятности потерь от емкости буферов при различных значениях времени обслуживания (рис. 3. б).

а)

-Ь=Е-2с -Ь=5Е-Зс - Ь~1 Е-3 с

40 45 SO S5 вО 63 70 TS

Интенсивность, кадр/с

-12вкби!*с ютефомм G 711 - Ы rtwrfc, ютфоюм G 729 —25« кбтГс, мулмммдия

—<• 711

Объем буфера

Рис. 3. Результаты исследования СД

На основании анализа полученных зависимостей сделаны следующие основные выводы:

• наибольшая задержка в СД возникает в фазах 2 и 5 в результате профилирования трафика;

• при значительном (от 100 до 1700) возрастании числа абонентских линий, включенных в DSLAM наблюдается незначительный рост средней задержки (не более 2%);

• применение эффективных в отношении сжатия речевого сигнала кодеков (например - G.729) позволяет обеспечить предоставление услуг на основе VoIP даже при самых низкоскоростных профилях (64 кбит/с).

Для оценки ВВХ подуровней агрегирования доступа (СА), агрегирования услуг и ядра ГМС разработаны модели на основе разомкнутых СеМО с неоднородным потоком заявок с тремя классами относительных приоритетов, отражающими обслуживание трех рассматриваемых видов трафика в МРЬБ-сети. Граф СеМО для кольцевого фрагмента СА, объединяющего 3 узла приведен на рис.4.

Нулевой узел отображает внешнюю среду - источник и потребитель обслуживаемых заявок. Все заявки поступают в СеМО из узла "О" и возвращаются в этот узел после окончания обслуживания. Дугами на графе показаны маршруты движения заявок между узлами. Над дугами записаны обозначения вероятностей передачи заявок из узла в узел.

Рассмотрено влияние параметров топологической структуры СА и ядра ГМС на их ВВХ. При проведении исследования заданных подсетей в матрицах вероятностей передач СеМО учитывалась связность исследуемых фрагментов сети. В результате этого получены графики зависимости средней задержки от интенсивности потока для подсетей различной связности.

Расчет коэффициентов передачи в СеМО производился в предположении о стационарном режиме путем решения системы линейных алгебраических уравнений:

где Л] - интенсивность потока, входящего в узел у СеМО; ру - вероятность

передачи из узла / в узел_/'; N - число узлов СеМО.

Коэффициенты передачи определяются из отношения интенсивностей потоков и ^ в виде а} = Я /А,, и соответствуют

среднему числу попаданий заявки в узел у за время ее нахождения в сети, причем «(,=!.

Рис. 4. Граф СеМО для СА из 3 узлов

N

(8)

В результате исследования разработанных моделей получены зависимости средней задержки в узлах С А и ядра ГМС для трафика VoIP от интенсивности входного потока для различных топологий рассматриваемых подсетей, а также зависимости средней задержки (рис.5, а) и вариации задержки (рис. 5. б) в узлах от интенсивности потока для различных видов трафика.

а)

I 30 т 5 25

о. 20 «

S15 £ 10

| ,

S- о

— ■ _____ • 1 • " _л -

-1- —

32 64 96 128 Интенсивность, кадр/с х 10э

32 64 96 128 Интенсивность, кадр/с х 10s

а

Рис. 5. Результаты исследования СА

Показано, что средняя задержка в узлах СА и ядра сети при многосвязной топологии зависит от связности. При увеличении связности задержка снижается. При увеличении числа связей узлов СА, объединенных в кольцевую сеть с узлами ядра сети наименьшие задержки образуются в структурах с наибольшим числом связей УА с узлами ядра. В высокоскоростных и высокопроизводительных сетях агрегирования доступа, услуг и ядра ГМС задержки распространения могут превышать задержки в узлах почти на порядок.

Для оценки задержек распространения в высокоскоростных фрагментах' ГМС предложен метод, учитывающий особенности маршрутизации в МРЬ8-сети. Среднее значение задержки распространения вычисляется из выражения:

tPC ~ ГР ^JiMjk^Mjk '

(9)

где г,,- задержка распространения сигнала на единицу длины линии связи (5 мкс/км), KMjk - число коротких маршрутов между узлами j и к, lMjk -длина 1-го маршрута между узлами j и к, PMjk - вероятность прохождения

кадров по ;-му маршруту между парой узлов j и к.

Для оценки адекватности результатов аналитического моделирования реальным процессам в сетях при воздействии потоков отличных от пуассоновских, была разработана имитационная модель узла ГМС с неоднородным потоком заявок и тремя классами приоритетов обслуживания в среде GPSS World.

Провсдсно исследование разработанной модели при воздействии входного потока с интервалами поступления заявок, описываемыми распределением Эрланга порядка 2 и гиперэкспонснциальным распределением. Показано, что применение пуассоновской модели входного потока в случаях воздействия на элементы сети потоков с распределениями интервалов между заявками отличными от экспоненциального при использовании СМО и СеМО с приоритетным обслуживанием, дает результаты с наименьшими отклонениями времени задержки для трафика с наивысшими приоритетами обслуживания.

В четвертом разделе работы рассматривается метод оптимизации структуры ГМС, учитывающий особенности концептуальной модели ГМС, ее деление на иерархические подуровни, а также затраты на систему технического обслуживания.

Разработан метод топологической оптимизации иерархических подуровней, входящих в состав структуры ГМС, учитывающий трассы прокладки и особенности монтажа оптических кабелей. Решена задача оптимизации структуры (ЗОС) для оптического участка СД.

Предложена методика предпроектного анализа ГМС на основе разработанных меюдов анализа, синтеза, оценки показателей качества обслуживания и оптимизации структуры сетей данного класса.

ЗОС для ГМС сформулирована в следующей постановке: необходимо определить вектор (' структуры ГМС, минимизирующий целевую функцию:

П (/) т1п >

? к (10)

где /-"-заданное допустимое множество вариантов ГМС 7, отличающихся топологиями подуровней доступа, агрегирования и ядра, типами оборудования узлов каждого из подуровней, при выполнении ограничений на среднюю задержку и, < и ,„„, на джиттер задержки ст < о- , на вероятность потери кадров /;</>да„, на дискретный характер компонент вектора /.

Функционал приведенных затрат имеет вид:

П( л = Ен (К„ +КА + Ки + Ку) + Е„У,, (11)

где Кд, К\. /<*> - капитальные затраты на строительство СД, СА, ядра ГМС и сети агрегирования услуг соответственно; Еи нормативный коэффициент экономической эффективности; У, - стоимость системы технического обслуживания.

Показано, что решение ЗОС ГМС может быть выполнено на основе двухэтапной процедуры. На первом этапе проводится топологическая оптимизация каждой из подсетей, учитывающая ограничения на пути прокладки оптических кабелей, а также особенности монтажа Приведен метод топологической оптимизации кольцевой и звездообразной структур.

основанный на решении задачи о коммивояжере и переборе вариантов, соответственно. Результатом решения задачи топологической оптимизации является нахождение номера узла, в котором должен быть оптимально расположен центр звездообразной структуры, а также оптимальная последовательность соединения узлов в кольце, обеспечивающие минимальную суммарную протяженность линейных сооружений.

Второй этап сводится к перебору дискретного множества вариантов структуры ГМС и отысканию варианта, удовлетворяющего условию (10), при выполнении заданных ограничений. Приводится пример решения ЗОС для оптического участка доступа ГМС.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты проведенных в работе исследований состоят в следующем.

1. Разработана концептуальная модель городской мультисервисной сети с реализацией услуги "Triple Play", предусматривающая выделение четырех иерархических подуровней построения сетей данного класса, а также трех классов приоритетов обслуживания трафика VoIP, 1PTV, DoIP.

2. Предложена методология исследования ГМС с целью оценки показателей качества обслуживания различных видов трафика на основе методов теории массового обслуживания и моделирования фрагментов сети с применением аппарата СМО и СеМО с тремя приоритетами обслуживания заявок, а также декомпозиции ГМС на четыре иерархических подсети.

3. Разработана аналитическая модель подуровня доступа ГМС на основе многофазной СМО, отличающаяся от известных тем, что в ней учтены процессы обслуживания кадров в абонентских ADSL-модемах и групповых модемах DSLAM, а также процессы профилирования абонентского трафика

4. Разработаны аналитические модели сети подуровней агрегирования и ядра ГМС на основе разомкнутых линейных СеМО с тремя приоритетами обслуживания заявок, необходимыми для реализации услуги "Triple Play", отличающиеся от известных тем, что в них детализированы процессы обслуживания в MPLS-сети, перераспределения заявок между узлами, влияние топологии сети на ее ВВХ.

5. Предложен метод оценки времени распространения сигнала в оптических линиях подуровней агрегирования и ядра ГМС, отличающаяся тем, что в нем учтена многовариантность гипотетических маршрутов движения заявок в MPLS- сети.

6. Проведен сравнительный анализ результатов аналитического и имитационного моделирования с использованием специально разработанной в среде GPSS World имитационной модели узлов подуровней агрегирования и ядра ГМС с тремя приоритетами

обслуживания заявок. Показано, что применение пуассоновской модели входного потока в случаях воздействия на элементы сети потоков, отличных от пуассоновского дает результаты с наименьшими отклонениями времени задержки для трафика с наивысшими приоритетами.

7. Выполнено исследование характеристик качества обслуживания ГМС для трех классов трафика. На основе анализа результатов моделирования выявлены зависимости характеристик качества обслуживания от параметров подсетей на каждом из иерархических подуровней ГМС. Показано, что в подуровне доступа при увеличении числа абонентских линий, включенных в DSLAM от 100 до 17Q0, наблюдается рост средней задержки не более, чем на 2%, а при профилировании в 256 кбит/с, пользователям могут быть предоставлены услуги мультимедиа и качественные услуги VoIP с применением кодека G.711.

8. Разработан метод оптимизации структуры ГМС учитывающий особенности концептуальной модели сети, ее деление на иерархические подуровни, а также затраты на систему технического обслуживания. Разработан метод топологической оптимизации иерархических подсетей ГМС, учитывающий трассы прокладки и особенности монтажа оптических кабелей.

9. Предложена методика предпроектного анализа ГМС на основе разработанных методов анализа, синтеза, оценки показателей качества обслуживания и оптимизации структуры сетей данного класса.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Васильев А.Б., Вязникова М.В., Моисеев С.М., Пяттаев В.О. Стандарты на терминалы мультимедиа для сетей связи // Технологии и средства связи.— 1998.— № 3.— с.34-39.

2. Пяттаев В.О. Методы переноса телефонного трафика через сеть ATM. // Сб.докл.2-й международной НТК студентов, аспирантов и молодых специалистов стран СНГ/ ГУТ.— 2000.—с. 165-168.

3. Piattaev V., Woo-Seop Rhee, Kyu-Ouk Lee. Telephony over ATM -methods of migration to B-ISDN // 1САСГ2000: The 2nd International Conference on Advanced Communication Technology, Korea, Muju Resorts, Febr. 16- 18, 2000 / Sponsored by IEEE Daejeon Section, AIC, KIF, KICS.— [s.l.]: [s.n.], 2000.—p. 389-391.

4. Моисеев C.M., Пяттаев B.O., Газе M.B. Модуль взаимодействия широкополосных и узкополосных сетей // Вестник связи.—2000.—№ 4.— с.69-73.

5. Лохмотко В.В., Пяттаев В.О. Влияние дескрипторов АТМ-потока на сетевые параметры // ICC2001/St.Peterburg: Материалы международной конференции по телекоммуникациям, 13-15 июня 2001 г. = ICC2001/St.Peterburg: Proceedings of the International Conference on Communications, June 13-15, 2001,— СПб: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2001.—319-322

6. Васильев А.Б., Пяттаев В.О. Принципы построения мультисервисных сетей на ВСС России //ИнформКурьер-Связь.—2002.— № 8.—с.23-25.

7. Пяттаев В.О., Филиппов А.А., Захарова Е.А. Технологические платформы для мультисервисных сетей ВСС РФ // ИнформКурьер-Связь,— 2002,— № 2,—с.21 -26.

8. Кучерявый А.Е., Моисеев С.М., Пяттаев В.О. Технология АТМ на российских сетях связи /— М.: Радио и связь, 2002.— 312 с.

9. Lokhmotko V.V., Piattaev V.O. Optimization of routing in packet switched network // Télécommunication Network and Teletraffic Theory: St.Petersburg Régional International Teletraffic Seminar, LONIIS, 29 Jan.-l Feb. 2002: Proc. / Ed. A.Koucheryavy — St.Petersburg: LONIIS, 2002.— p. 269-278.

10. Koucheryavy A., Piattaev V., Osipov D. Conception of the Russian public multiservice network // ICACT'2003: The 5nd International Çonference on Advanced Communication Technology. Broadband Network Infrastructure, Korea, Phoenix Park, Jan. 20-22, 2003: Proceedings — [s.l.]- [s.n.], 2003,— p. 250-253.

11. Кучерявый A.E., Пяттаев В.О. Новое терминальное оборудование для . пакетных сетей // Развитие услуг связи на основе телекоммуникационных технологий нового поколения (NGN-2003): Междунар. конф., СПб, 26 - 28 августа 2003 г.: Сб. тез. докл. / М-во РФ по связи и информатизации.— СПб., 2003.— с. 55-56.

12. Пяттаев В.О., Филиппов А.А. Технологические аспекты развития транспортной инфраструктуры NGN // Сети связи следующего поколения: Всероссийская конференция, СПб, 25 - 27 февраля 2003 г / Минсвязи России, СПбГУТ им. проф. М.А.Бонч-Бруевича, ЛОНИИС, СевероЗападное отделение MAC.— СПб., 2003.— с. 110-116.

13. Васильев А.Б., Пяттаев В.О. Методы обеспечения качества обслуживания в сетях MPLS // Сети связи следующего поколения: Всероссийская конференция, СПб, 25 - 27 февраля 2003 г ! Минсвязи России, СПбГУТ им. проф. М.А.Бонч-Бруевича, ЛОНИИС, СевероЗападное отделение MAC.— СПб., 2003 — с. 142-148.

14. Макаров В.В., Кучерявый А.Е., Гильченок Л.З., Ларичев Н.И., Пяттаев . ВО., Ревелова З.Б., Цуприков А.Л. Сети связи общего пользования: на пути к пакетизации // Электросвязь.— 2003.— №5.— с. 1316.

15. Патент Российской Федерации на полезную модель № 32655. Коммутационная система / А.Е.Кучерявый, Л.З.Гильченок, Н.И.Ларичев, В.О.Пяттаев, МЛ.Эмдин; Приоритет полезной модели 3.06.2003.

Тиражирование и брошюровка выполнены в учреждении «Университетские телекоммуникации» 197101, Санкт-Петербург, Саблинская ул., 14 Тел. (812) 233 4669 Объем 1 у.пл. Тираж 100 экз.

АББРЕВИАТУРЫ.

ВВЕДЕНИЕ.

1 ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ МУЛЬТИСЕРВИСНЫХ СЕТЕЙ.

1.1 Анализ эволюционных и структурных аспектов перехода к NGN

1.2 Технологические подходы к построению МС.

1.3 Концептуальная модель ГМС для услуги «Triple Play».

1.4 Выводы по разделу 1.

2 МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ГМС.

2.1 Оценка показателей качества обслуживания в ГМС.

2.2 Концептуальный подход к анализу и моделированию ГМС.

2.3 Аналитические методы исследования ГМС.

2.4 Синтез структуры сети.

2.5 выводы по разделу 2.

3 МОДЕЛИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ КАЧЕСТВА ОБСЛУЖИВАНИЯ ИЕРАРХИЧЕСКИХ ПОДУРОВНЕЙ ГМС.

3.1 Исследование подуровня доступа ГМС.

3.2 Исследование подуровня агрегирования доступа ГМС.

3.3 Исследование подуровня агрегирования услуг и ядра ГМС.

3.4 Сопоставление результатов имитационного и аналитического моделирования.

3.5 Выводы по разделу 3.

4 ОПТИМИЗАЦИЯ ГМС.

4.1 Постановка задачи.

4.2 Метод оптимизации ГМС.

4.3 Топологическая оптимизация ГМС.

4.3.1 Типы и особенности топологических структур.

4.3.2 Постановка задачи топологической оптимизации.

4.4 Пример оптимизации фрагмента ГМС.

4.5 Методика предпроектного анализа ГМС.

4.6 Выводы по разделу 4.

Актуальность проблемы. Развитие телекоммуникаций достигло того рубежа, за которым неизбежно должны последовать качественные изменения в подходах к построению телекоммуникационных сетей.

В результате развития информационных технологий появился рынок новых инфокоммуникационных услуг [1], отражающий процессы формирования информационного общества. Реализация этих услуг связана с использованием принципов распределенной обработки информации, применением широкополосного доступа к высокопроизводительной пакетной телекоммуникационной сети и терминального оборудования мультимедиа.

Еще совсем недавно основной задачей широкого круга связистов была организация перехода от аналоговых сетей на основе электромеханических коммутационных станций и аналоговых систем передачи к цифровым сетям с коммутацией каналов. Теперь же, одним из самых актуальных направлений теоретических и прикладных исследований является переход к мультисервисным сетям нового поколения NGN (Next Generation Networks) [2].

Внедрение мультисервисных сетей (МС) на базе концепции NGN обеспечивает значительное повышение технико-экономической эффективности современных телекоммуникаций, не только за счет внедрения новых услуг, имеющих потребительский спрос, но и за счет формирования «гибкой нижней границы» экономической эффективности при наращивании сети [3].

При переходе от традиционных телекоммуникационных сетей к мультисервисным возникает множество технологических, методологических и других проблем, среди которых центральное место занимает проблема обеспечения требуемого качества обслуживания для различных видов трафика [4] и, особенно, для речи [5].

Изучением аспектов качества обслуживания в сетях разных классов занимается множество организаций по стандартизации. Основные подходы к анализу показателей качества современных МС, в которых доминирует Internet Protocol (IP), приводятся в Рекомендации сектора стандартизации Телекоммуникаций Международного Союза Электросвязи (МСЭ-Т) Y.1541 [6]. Оценка показателей качества обслуживания различных видов трафика в этих сетях базируется на анализе их вероятностных и вероятностно-временных характеристик (ВХ и ВВХ).

Представляется, что анализ показателей качества обслуживания в наиболее динамично развивающемся сегменте городских мультисервисных сетей (ГМС), и особенно масштабных сетей мегаполисов, может быть выполнен только путем их декомпозиции на иерархические подуровни. Такой подход позволяет выявить и оценить влияние на показатели качества обслуживания основных процессов, протекающих в узлах и каналах на подуровнях доступа, агрегирования и ядра сетей данного класса.

Поскольку ГМС являются протяженными сооружениями, покрывающими большие территории, а следовательно - дорогостоящими объектами, то при их проектировании и предпроектном анализе следует руководствоваться методами оптимизации, ориентированными на минимизацию приведенных затрат. В то же время такие методы должны включать оценку и прогнозирование показателей качества проектируемых сетей, с тем, чтобы чрезмерное снижение затрат на строительство не приводило к построению сетей, не обеспечивающих необходимого качества предоставляемых абонентам услуг.

В данном контексте представляется актуальной разработка соответствующих методик оптимизации структуры ГМС, учитывающих специфику иерархических подуровней.

Объектом исследования диссертационной работы являются городские мультисервисные сети.

Предметом исследования являются свойства иерархических подуровней городских мультисервисных сетей, связанные с характеристиками качества обслуживания, а также метод оптимизации их структуры.

Целью работы является разработка моделей иерархических подуровней городских мультисервисных сетей для анализа характеристик качества обслуживания, а также разработка метода оптимизации их структуры.

Методы исследования, используемые в работе базируются на аппарате теории вероятностей, теории массового обслуживания, численных методах и методах имитационного моделирования, методах теории оптимизации.

Состояние проблемы и задачи исследования. Аналитическому моделированию телекоммуникационных сетей с пакетной коммутацией посвящены работы Л. Клейнрока [7,8], В. Бакса [9], Г.П. Башарина [10], В.И.Неймана [11], Г.П.Захарова [12], О.И. Шелухина [13,14], В.М. Вишневского [15], М.О. Колбанева [16] и ряда других авторов.

Основы оптимизации пакетных сетей заложены Г.П. Захаровым, В.В. Лохмотко [17], Г.Ф. Янбыхом, Б.А.Столяровым [18] и другими исследователями.

Однако, в существующих работах не учитываются процессы обслуживания в абонентских ADSL-модемах и групповых модемах DSLAM с профилированием трафика, процессы обслуживания в узлах агрегирования и ядра сети, не учитывается влияние маршрутизации и протяженности линий на задержки распространения в сети, в то время как эти факторы оказывают влияние на показатели качества обслуживания трафика в мультисервисных сетях. Кроме того методы оптимизации сетей строятся без учета деления исследуемых объектов на иерархические подуровни, а также особенностей прокладки и монтажа оптических кабелей, тогда как стоимость строительства линейных сооружений вносит значительный вклад в формирование капитальных затрат на строительство сети.

При решении задач анализа и синтеза не рассматриваются концептуальные модели ГМС с реализацией услуги "Triple Play" в то время как именно этот класс сетей воплощает в себе самый современный подход к развитию фиксированных телекоммуникационных сетей.

В соответствии с указанной целью в диссертационной работе поставлены и-решены следующие задачи:

1. Разработана концептуальная модель мультисервисной сети с реализацией услуги "Triple Play", предложена методология исследования ГМС с целью оценки показателей качества обслуживания различных видов трафика.

2. Разработана аналитическая модель сети доступа на основе многофазной CMO, учитывающая процессы обслуживания в абонентских ADSL-модемах и групповых модемах DSLAM.

3. Разработаны аналитические модели сети агрегирования доступа и ядра ГМС на основе разомкнутых линейных СеМО с тремя относительными приоритетами обслуживания заявок.

4. Предложена методика оценки времени распространения сигнала в оптических линиях сети агрегирования доступа и ядра сети, учитывающая многовариантность гипотетического пути и маршрутизацию.

5. Разработана имитационная модель узлов сети агрегирования доступа и ядра мультисервисной сети на основе среды GPSS World.

6. Разработан метод оптимизации структуры ГМС, учитывающий особенности концептуальной модели сети и включающий метод топологической оптимизации, учитывающий особенности прокладки и монтажа оптических кабелей.

Научная новизна результатов диссертационной работы заключается в следующем:

1. Разработана концептуальная модель ГМС с реализацией услуги "Triple Play".

2. Разработана аналитическая модель сети доступа в виде многофазной СМО, отличающая от известных тем, что в ней учтены процессы обслуживания заявок в абонентских ADSL-модемах и групповых модемах DSLAM, а также профилирование абонентского трафика.

3. Разработаны аналитические модели сети агрегирования доступа и ядра ГМС в виде разомкнутых линейных СеМО с тремя приоритетами обслуживания заявок, необходимыми для реализации услуги "Triple Play", отличающиеся от известных тем, что в них детализированы процессы обслуживания в MPLS-сети, перераспределения заявок между узлами, влияние топологии сети на ее ВВХ;

4. Предложен метод оценки времени распространения сигнала в линиях сети агрегирования доступа и ядра сети, отличающийся тем, что в нем учтена многовариантность гипотетических маршрутов движения заявок.

5. Разработан метод оптимизации структуры ГМС, учитывающий особенности концептуальной модели сети, ее деление на иерархические уровни, а также затраты на систему технического обслуживания.

Практическая ценность полученных в работе результатов сводится к следующему:

1. Разработанные методы расчета обеспечивают адекватность моделей реальным процессам, протекающим в ГМС, за счет учета механизмов обслуживания трафика на различных участках сети.

2. Получены выражения для определения основных показателей качества, позволяющие проводить прогнозирование этих характеристик в процессе проектирования и предпроектного анализа сети.

3. Разработана программа для топологической оптимизации кольцевой и звездообразной структур.

4. Предложена методика предпроектного анализа ГМС операторского класса на основе разработанных методов оценки показателей качества обслуживания и оптимизации сетей данного класса.

Основные теоретические и практические результаты диссертационной работы внедрены в телекоммуникационных операторских структурах, о чем имеются соответствующие документы.

Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы обсуждались, были одобрены и опубликованы в материалах 8 конференций, в том числе - 5 международных.

Основные результаты диссертационной работы нашли отражения в 5 статьях в научных журналах, в том числе - рецензируемых, одной монографии и одном патенте на полезную модель.

Объем работы. Диссертационная работа содержит 150 страниц машинописного текста (без текста приложений), 37 рисунков, 11 таблиц и состоит из введения, четырех разделов, заключения и приложения.

Основные результаты проведенных в работе исследований состоят в следующем:

1. Разработана концептуальная модель городской мультисервисной сети с реализацией услуги "Triple Play", предусматривающая выделение четырех иерархических подуровней построения сетей данного класса, а также трех классов приоритетов обслуживания трафика VoIP, IPTV, DoIP.

2. Предложена методология исследования ГМС с целью оценки показателей качества обслуживания различных видов трафика на основе методов теории массового обслуживания и моделирования фрагментов сети с применением аппарата СМО и СеМО с тремя приоритетами обслуживания заявок, а также декомпозиции ГМС на четыре иерархических подсети.

3. Разработана аналитическая модель подуровня доступа ГМС на основе многофазной СМО, отличающаяся от известных тем, что в ней учтены процессы обслуживания кадров в абонентских ADSL-модемах и групповых модемах DSLAM, а также процессы профилирования абонентского трафика.

4. Разработаны аналитические модели подуровней агрегирования и ядра ГМС на основе разомкнутых линейных СеМО с тремя приоритетами обслуживания заявок, необходимыми для реализации услуги "Triple Play", отличающиеся от известных тем, что в них детализированы процессы обслуживания в MPLS-сети, перераспределения заявок между узлами, влияние топологии сети на ее ВВХ.

5. Предложен метод оценки времени распространения сигнала в оптических линиях подуровней агрегирования и ядра ГМС, отличающаяся тем, что в нем учтена многовариантность гипотетических маршрутов движения заявок в MPLS- сети.

6. Проведен сравнительный анализ результатов аналитического и имитационного моделирования с использованием специально разработанной в среде GPSS World имитационной модели узлов подуровней агрегирования и ядра ГМС с тремя приоритетами обслуживания заявок. Показано, что применение пуассоновской модели входного потока в случаях воздействия на элементы сети потоков, отличных от пуассоновского дает результаты с наименьшими отклонениями времени задержки для трафика с наивысшими приоритетами.

7. Выполнено исследование характеристик качества обслуживания ГМС для трех классов трафика. На основе анализа результатов моделирования выявлены зависимости характеристик качества обслуживания от параметров подсетей на каждом из иерархических подуровней ГМС. Показано, что в подуровне доступа при увеличении числа абонентских линий, включенных в DSLAM от 100 до 1700, наблюдается рост средней задержки не более, чем на 2%, а при профилировании в 256 кбит/с, пользователям могут быть предоставлены услуги мультимедиа и качественные услуги VoIP с применением кодека G.711.

8. Разработан метод оптимизации структуры ГМС учитывающий особенности концептуальной модели сети, ее деление на иерархические подуровни, а также затраты на систему технического обслуживания. Разработан метод топологической оптимизации иерархических подсетей ГМС, учитывающий трассы прокладки и особенности монтажа оптических кабелей.

9. Предложена методика предпроектного анализа ГМС на основе разработанных методов анализа, синтеза, оценки показателей качества обслуживания и оптимизации структуры сетей данного класса.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Варакин J1.E. Введение к книге "Связь России в XXI веке". - М.: Международная академия связи, 1999

2. Макаров В.В., Кучерявый А.Е., Гильченок Л.З., Ларичев Н.И., Пяттаев В.О., Ревелова З.Б., Цуприков А.Л. Сети связи общего пользования: на пути к пакетизации.- Электросвязь №5,2003

3. Гольдштейн А.Б., Гольдштейн Б.С. Softswitch. «БХВ Санкт-Петербург» 2006

4. Гольдштейн Б.С., Пинчук А.В., Суховицкий А.Л., IP-телефония. М.: Радио и связь, 2003

5. ITU-T Recommendation G. 109(1999), Definition of Categories of speech transmission quality.

6. ITU-T Recommendation Y.1541 (02/2006) Network performance objectives for IP-based services

7. Клейнрок Л. Теория массового обслуживания. М.: Машиностроение 1979.

8. Клейнрок Л. Вычислительные системы с очередями. М.: Мир. 1979.

9. Bux W. Performance Issues in Local Area Networks. IBM Systems journal. Vol.23, No 4, 1984, pp.50-55.

10. Башарин Т.П., Ефимушкин B.A. Исследование однолинейной системы обслуживания с заявками нескольких типов в дискретном времени. //Проблемы передачи информации 1984, т.ХХ, № 1.- с.95-104.

11. И. Нейман В.И. Самоподобные процессы и их применение в теории телетрафика. //Труды MAC. 1999. - № 1(9).-с.11-15.

12. Захаров Г.П. Методы исследования сетей передачи данных. М.: Радио и связь. 1982.

13. Шелухин О.И., Тенякшев A.M., Осин А.В. Фрактальные процессы в телекоммуникациях. -М.: Радиотехника, 2003.

14. Шелухин О.И., Тенякшев A.M., Осин А.В. Моделирование информационных систем. М.: Сайнс-Пресс, 2005.

15. Вишневский В.М. Теоретические основы проектирования компьютерных сетей. М.:Техносфера, 2003.-512с.

16. Колбанев М.О., Яковлев С.А. Модели и методы оценки характеристик обработки информации в интеллектуальных сетях связи.-СПб.:Издательство С.Петербургского университета, 2002. 230с.

17. Лохмотко В.В., Пирогов К.И. Анализ и оптимизация цифровых сетей интегрального обслуживания. Минск: Навука i тэхшка, 1991. 172с.

18. Янбых Г.Ф., Столяров Б.А. Оптимизация информационно-вычислительных сетей. М.: Радио и связь, 1987.

19. Пяттаев В.О., Васильев А.Б., Принципы построения мультисервисных сетей на ВСС России.// ИнформКурьер-Связь, №8,2002 г.

20. A.Koucheryavy, V.Piattaev, D.Osipov. Conception of the Russian public multiservice network. "The 5th International conference on advanced communication technology", ICACT'2003, Korea, January 2003,. Pp.250-253.

21. Концептуальные положения по построению мультисервисных сетей на ВСС России. М.: Минсвязи РФ. 2001.

22. Пяттаев В.О. Методы переноса телефонного трафика через сеть ATM. Сб.докл.2й международной НТК студентов, аспирантов и молодых специалистов стран СНГ, ГУТ.2000, с. 165-168

23. Vladislav Piattaev, Woo-Seop Rhee, Kyu-Ouk Lee, "Telephony over ATM -methods of migration to B-ISDN", ICACT'2000,pp 389-390,Feb. 2000

24. Моисеев C.M., Пяттаев B.O., Гаазе M.B. Модуль взаимодействия широкополосных и узкополосных сетей. //Вестник связи. № 4.2000 с.69-73.

25. Кучерявый А.Е., Пяттаев В.О., Моисеев С.М. Технология ATM на российских сетях связи. М.: Радио и связь. 2002.312с.

26. Васильев А.Б., Вязникова М.В., Моисеев С.М., Пяттаев В.О. Стандарты на терминалы мультимедиа для сетей связи. //Технологии и средства связи. 1998. № 3. с.34-39.

27. V.Piattaev, Kyu Ouk Lee, Yong II Jeon. Current end future of Russian ATM. The 3rd International conference on advanced communication technology. ICACT 2001, Korea, Febr.2001.

28. Multiservice Switching Forum System Architecture Implementation Agreement, May, 23, 2000. P6.

29. Пяттаев B.O., Филиппов A.A., Захарова E.A. Технологические платформы для мультисервисных сетей ВСС РФ. //Информ Курьер-связь, № 2, 2002, с.21-26.

30. Пяттаев В.О., Филиппов А.А. Технологические аспекты развития транспортной инфраструктуры NGN. Труды всероссийской конференции «Сети связи следующего поколения. С.Петербург 2003. с. 110-116.

31. Лохмотко В.В., Пяттаев В.О. Алгоритм диспетчеризации ATM-потоков. Сб. тез. докл. 53-й НТК профессорско-преподавательского состава ГУТ. 2000

32. V. Lokhmotko, V. Piattaev, Yong Sik Park, Kyu Ouk Lee. Optimization of number and topology for ATM virtual connection and paths. "The 4th International conference on advanced communication technology", ICACT'2002, Korea, February 2002,. Pp.215-218

33. Порядок применения технологии ATM на ВСС РФ. РД45. 123-99

34. Васильев А.Б., Пяттаев В.О. Методы обеспечения качества обслуживания в сетях MPLS. /Труды всероссийской конференции «Сети связи следующего поколения» С.Петербург 2003. с.142-148.

35. Жан-Кристоф Дессанж. IPTV в ракурсе зарубежной практики. //Информ Курьер Связь. 2006. №6. с. 19-24.

36. Кучерявый А.Е., Пяттаев В.О. Новое терминальное оборудование для пакетных сетей. /Тез. докл. международной конференции «Развитие услуг связи на основе телекоммуникационных технологий нового поколения (NGN-2003)» С.Петербург 2003 с.55-56.

37. RFC 2516А. Method for Transmitting PPP Over Ethernet (PPPoE). Febr.1999.

38. RFC 3261 SIP: Session Initiation Protocol June 2002

39. ITU-T Recommendation H.323 (02/98) Packet-based multimedia communications systems

40. Кучерявый A.E., Гильченок Л.З., Ларичев Н.И., Пяттаев В.О., Эмдин М.Я. Коммутационная система. Патент на полезную модель №32655. 20.09.2003

41. ITU-T Recommendation G.711 (11/88) Pulse code modulation (PCM) of voice frequencies

42. ITU-T Recommendation G.723.1 (03/96) Speech coders: Dual rate speech coder for multimedia communications transmitting at 5.3 and 6.3 kbit/s

43. ITU-T Recommendation G.726 (12/90) 40, 32,24, 16 kbit/s Adaptive Differential Pulse Code Modulation (ADPCM)

44. ITU-T Recommendation G.729 (03/96) Coding of speech at 8 kbit/s using Conjugate-Structure Algebraic-Code-Excited Linear-Prediction (CS-ACELP)

45. ITU-T Recommendation H.263 (02/98) Video coding for low bit rate communication

46. RFC3550 A Transport Protocol for Real-Time Applications July 2003

47. Гроднев И.И., Мурадян А.Г., Шарафутдинов P.M. и другие Волоконно-оптические системы передачи и кабели: Справочник. М.: Радио и связь, 1993. 264с.: ил

48. Майоров С.А., Новиков Г.И., Алиев Т.Н., Махарев Э.И., Тимуенко Б.Д. Основы теории вычислительных систем. -М.: Высшая школа 1978-408с.

49. Алиев Т.И. Математические методы теории вычислительных систем. Уч. пособие Л.ЛИТМО, 1979 - 92с.

50. Шрайбер Т.Дж. Моделирование на GPSS: Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1980.-592с.,ил.

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

52. Алиев Т.И. Характеристики дисциплин обслуживания заявок с несколькими классами приоритетов. //Известия АН СССР Техническая кибернетика, 1987, - № 6.-C.188-191.

53. Ершов В.А., Кузнецов Н.А. Мультисервисные телекоммуникационные сети. М.: Издательство МГТУ им.Н.Э. Баумана, 2003. 432 е.: ил.

54. Никульский И.Е. Оптические интерфейсы цифровых коммутационных станций и сети доступа. М.: Техносфера, 2006. 256с.: ил

55. Инструкция по определению экономической эффективности использования новой техники, изобретений и рационализаторских предложений в отрасли «Связь». М.: Связь. 1980. 111с.

56. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. Спб.: Питер. 2005. 864с.: ил.

57. Гургенидзе А.Т., Кореш В.И. Мультисервисные сети и услуги широкополосного доступа. Спб.: Наука и техника, 2003. - 400с.: ил.

58. Гольдштейн А.Б., Гольдштейн Б.С. Технологии и протоколы MPLS. Спб.: БХВ Санкт-Петербург. 2005. - 304с.: ил.

59. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Прикладные задачи теории вероятностей. М.: Радио и связь. 1983. 416с.

60. Руководство пользователя по GPSS World./ Пер. с англ./ Казань: «Мастер Лайн», 2002.-384C.

61. Хохлюк В.И. Параллельные алгоритмы целочисленной оптимизации. М.: Радио и связь. 1987. 233с.

62. Дегтярев Ю.Н. Методы оптимизации. М.: Советское радио, 1980.257с.

63. Захаров Г.П., Лохмотко В.В. Оптимизация структуры сетей передачи данных с коммутацией пакетов. -М.: АН СССР, Научный Совет по комплексной проблеме «Кибернетика», препринт 1981. 64с.

64. Батищев Д.Н. Методы оптимального проектирования. М.: Радио и связь. 1987. 230с.

65. Методы выбора и оптимизации проектных решений.: Межвузовский сборник. Горький. ГГУ. 1977. 192с.

66. Самойленко С.И. Субоптимальные алгоритмы поиска решений в вычислительных сетях. //Вопросы кибернетики. Вып.28. 1976. с.138-158.

67. Самойленко С.И., Агаян А.А. Методы поиска решений. //Проблемы случайного поиска. Вып.8.1980. с.15-62.

68. Захаров Г.П., Лохмотко В.В., Чугреев О.С. Оптимизация локальных сетей связи. //Техника средств связи. Сер.ТПС. Вып.1.1988. с.1-29.

69. Сергеев С.Н. Алгоритмы решения задачи Коммивояжера. Обзор. Моделирование технико-экономических процессов. М.: МЭСИ. 1981. с.3-37.

70. Плотников В.Н., Галкин А.В. Приближенные методы решения задачи о коммивояжере. //Экономика и математические методы. 1973. № 6. с.21-32.

71. Бородин В.В. Плотинский Ю.М. Исследование эффективности метода ветвей и границ для решения задач маршрутизации перевозок. //Проблемы планирования в транспортных системах. Вып.Н. М.: Изд. Ин-та проблем управления. 1976. с.48-54.

72. Перепелица В.А. О двух задачах из теории графов. //Доклады АН СССР. Т. 194. №6. 1970. с.13-27.

73. Пашкеев С.Д., Минязов Р.Н., Могилевский В.Д. Машинные методы оптимизации в технике связи. М.: Связь. 1976. 272с.