автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.13, диссертация на тему:Задачи перехода к сети связи следующего поколения

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ, М.А. БОНЧ-КРУЕВИЧА

Не правах рукописи

Соколов Николай Александрович

ЗАДАЧИ ПЕРЕХОДА К СЕТИ СВЯЗИ . СЛЕДУЮЩЕГО ПОКОЛЕНИЯ

Специальность; 05,12,13 - Системы, сети и устройства телекоммуникаций

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург - 2006 г.

Работа выполнена в Санкт-Петербургском Государственном университете телекоммуникаций им проф М А Бонч-Бруевича

Официальные оппоненты

- доктор технических наук, профессор Алиев Т И

- доктор технических наук, профессор Дымарский Я С

- доктор технических наук, профессор Степанов С Н

Ведущая организация - Центральный научно-исследовательский институт связи

Защита состоится " 6 "дё/СС^/кя, 2006 г в У^1 час на заседании диссертационного совета Д219 004 01 в Санкт-Петербургском Государственном университете телекоммуникаций им проф М А Бонч-Бруевича по адресу 191186, Санкт-Петербург, наб реки Мойки, д 61

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СПбГУТ

Автореферат разослан "ЛЗ" ОК/ГПЛ ^/ъЛ/ 2006 I

Ученый секретарь диссертационного г совета Д219 004 01 .У4!

доктор технических наук, профессор .___ В Ю Волков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

¡Актуальность работы. В начале XXI века начались радикальные изменения тех концептуальных положений, которые определяют основные направления дальнейшего развития телекоммуникационной системы. Сформировалась идея построения сети связи следующего поколения, известная по аббревиатуре NGN (Next Generation Network), Большинство специалистов считает идею NGN самой разумной концепцией дальнейшего развития инфокоммуникационной системы - симбиоза электросвязи и информатики.

Теоретически концепция NGN может бьггь реализована в процессе развития любой эксплуатируемой пыле сети электросвязи: телефонной, обмена данными, кабельного телевидения, Гипотетически можпо рассматривать идею создания еще одной - новой - сети, полностью соответствующей концепции NGN, Однако с практической точки зрения интерес представляет только тот способ построения NGN, который основан па целенаправленном развитии телефонной сети общего пользования (ТФОП), При построении NGN следует учитывать ряд специфических свойств системы телефонной связи. Среди изменений в ТФОП необходимо выделить переход к пакетным технологиям передачи и коммутации, стимулирующим разработку новых принципов построения сети, Одна из важнейших задач, способствующая формированию и реализации этих принципов, - разработка методов расчета характеристик, которые позволяют анализировать качество обслуживания трафика в NGN в целом, а также в ее отдельных фрагментах.

Исследования принципов построения телефонных сетей можпо разделить на два направления. Первое направление связано с оптимизацией структуры сети. Одна из основных задач была сформулирована как поиск оптимального места размещения коммутационной станции. Заметный вклад в решение подобных задач внесли российские специалисты Г.Б. Давыдов, И.М. Жданов, Е.И. Кучерявый, Е.В. Мархай, Г.Б. Мстельский, В.Н. Рогинский, Л.П. Пшеничников и многие другие. Второе направление стало актуальным при существенных качественных изменениях в оборудовании передачи и коммутации, применяемом для развития ТФОП. В частности, при появлении цифровых коммутационных станций потребовалась разработка ряда новых принципов построения городских (ГТС) и сельских (СТС) телефонных сетей, Большой вклад в решение соответствующих задач внесли P.A. Лваков, К.П. Мельников, И.Е. Павловский, П.А. Юнаков. В настоящее время необходимо провести исследования по обоим направлениям развития ТФОП, учитывая особенности, которые характерны для NGN.

Характеристики качества обслуживания трафика традиционно считаются одним из важнейших научных направлений в исследованиях сетей телефонной связи и обмена данными. Российская научная школа в этом направлении (теория телетрафика) - одна из сильнейших в мире. Существенный вклад в развитие теории телетрафика внесли Г.П. Башарин, B.C. Лившиц, В.И Нейман,

С.Н. Степанов, Л.Д. Харкенич, МЛ. Шнсттс-Шнеппе, Г.Г. Яновский и другие известные ученые. Говоря о достижениях зарубежных специалистов, следует уномянуть имена В. Иверсена, J1 Клеинрока, П. Кюна. Результаты, полученные отечественными и зарубежными специалистами, полезны для исследования характеристик качества обслуживания трафика в NGN. С другой стороны, принципы функционирования всех устройств коммутации в NGN имеют специфику, которая обусловлена выбранной технологией распределения информации. По этой причине необходима разработка новых методов расчета ряда вероятностно-временных характеристик NGN, адекватно отражающих процессы обмена информацией между терминалами пользователей. Кроме того, следует учитывать влияние качества обслуживания трафика в NGN на характеристики передачи информации. В частности, задержки пакетов приводят к снижению качества телефонной связи.

На этапе перехода к NGN соображения, изложенные выше, определяют актуальность задач выбора принципов модернизации ТФОП. К этим задачам относятся также анализ и расчет характеристик качества обслуживания трафика n NGN.

Цель наПпты. Диссертация посвящена решению фундаментальной научной проблемы - разработке новых принципов модернизации ТФОП, которые направлены на формирование сети связи следующего поколения (NGN) в соответствии с требованиями основных участников инфокоммуникациопного рынка: Пользователей, Операторов, Производителей оборудования и Поставщиков услуг.

Методы исследования. Для решения поставленных в диссертационной работе задач использовались методы теории телетрафика, оптимизации, управления запасами, принятия решений, экспертных оценок.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1, Выполнен анализ процессов развития российской телефонной сети. Выделена основная ошибка, свойственная процессу цифровизации, -отказ от использова1тя коммутационных станций большой емкости. Это привело к росту капитальных затрат на развитие сети и соответствующих эксплуатационных расходов. Сформулирована задача оптимального перехода к NGN как минимизация ошибок, которые были накоплены на предшествующих этапах модернизации системы телефонной связи. Оценкой ошибок предложено считать величину дополнительных затрат или их доли относительно оптимального варианта построения сети.

2. Разработан методологический подход к формированию NGN, основанный на достижении конечной цели. Этот подход опирается на иерархическую цепочку: страте! ия — сценарий — вариант. Переход к NGN рассматривается как возможность сокращения отставания от уровня развитых стран при построении современной инфокоммуникационной

s

системы. Эту возможность предложено реализовать за счет "преимущества отстающего". С этой целью определены принципы создания NON, которые позволят заменять электромеханические автоматические телефонные станции (ЛТС) оборудованием пакетной коммутации. Разработана прагматическая стратегия перехода к NON, позволяющая предоставлять современные виды обслуживания тем пользователям местной телефонной сети, которые готовы оплачивать новые функциональные возможности. При реализации прагматической стратегии перехода к NON минимизируется риск Оператора, связанный с потерей той части клиентов, которые приносят ему существенные доходы.

3. Обосновано совместное применение двух методов формализованного прогнозирования характеристик инфокоммуникационпой системы. Первый из них основан на выборе прогностической кривой с помощью метода наименьших квадратов. При этом выбранную кривую желательно проверить "прогнозированием прошлого". Второй метод основан на мониторинге исследуемого процесса. Он позволяет установить возможное изменение тренда, выявленного с помощью первого метода. В качестве интуитивного метода прогнозирования предложен способ, основанный па анализе аналогичных тенденций, которые известны для развитых стран. Такой подход был апробирован при разработке ряда прогнозов и доказал свою эффективность. Он базируется на гипотезе о том, что в каждой сети исследуемый процесс повторяется с теми отличиями, которые можно выразить с помощью следующих терминов: "амплитуда" (уровень насыщения), "частота" (скорость развития) и "фаза" (задержка качала предоставления услуги или внедрения технологии), Эти три неизвестные величины могут быть получены методом Делфи или с помощью эвристических методов. Установлена цикличность появления новых технологий, радикальпо меняющих облик всей инфокоммуникационпой системы. Показано, что эти циклы подобны "длинным волнам" Н.Д. Кондратьева.

4. Предложен ряд алгоритмов для решения задач, которые возникают при планировании сетей доступа. Показано, что для решения большинства топологических задач могут использоваться алгоритмы перебора нсех возможных вариантов. В ряде случаев вводятся разумные ограничения, позволяющие упростить решение задачи. Разработан метод расчета величины резервных транспортных ресурсов, предоставляемых системой беспроводного доступа для тех пользователей, которые заключают с Оператором соглашения об уровне обслуживания. Этот метод позволяет определить необходимую пропускную способпость для системы беспроводного доступа в зависимости от характера расположения

пользователей в границах пристанционного участка и вероятности отказа основного и резервного путей обмена информацией.

5. Предложена и обоснована математическая модель тракта обмена IP пакетами в NGN. Установлено, что для трафика речи гипотеза о нуассоповском входящем потоке заявок подтверждается теоретическими выкладками и результатами измерений. Предположение о бесконечно]] емкости буферного накопителя в области реальных величин загрузки системы приводит к малым ошибкам в расчете вероятности потери заявок, но позволяет заметно упростить аналитическое исследование вероятностно-временных характеристик NGN, Получены оценки влияния фрактальных свойств, присущих трафику данных, на характеристики качества обслуживания телефонной нагрузки. Для данного исследования бьша предложена модель с бупкером на входе, что позволяет оценить максимальное ухудшение телефонного трафика. Показано, что при введении вполне приемлемых ограничений на длину IP пакета влияние фрактальных свойств, присущих трафику данных, не представляется существенным.

6. Получены аналитические выражения для вычисления функций распределения длительности задержки IP пакетов в отдельных элементах NGN, моделями которых служат системы массового обслуживания (СМО). Эти результаты позволяют рассчитывать искомые функции при различных дисциплинах обслуживания (с приоритетами и в порядке поступления). Предложены приближенные выражения, для которых ошибка в расчете искомых функций не превышает нескольких процентов для больших значений времени. Получены аналитические соотношения для аналиш СМО общего вида, если законы расиределення времени обработки заявок и интервалов между заявками представимы ступенчатыми функциями. Показано, что использование предложенного метода позволяет существенно повысить точность вычисления вероятностно-временных характеристик в СМО. Проведена опенка тех ошибок в расчете искомых характеристик, которые обусловлены заменой ступенчатых функций непрерывными.

7. Разработан метод для расчета функции распределения длительности задержки пакетов в NGN - сети, состоящей из произвольного числа узлов коммутации (совокупности СМО). Ошибки в оценке функции распределения не превышают десяти процентов, что вполне приемлемо для решения большинства задач, относящихся к планированию сети. Полученные результаты применимы для анализа сетей массового облуживання (СеМО), если корректны предположения о пуассоновских потоках на входе каждой системы.

Основные положения работы, выносимые на защиту;

1. Результаты анализа просчетов, допущенных в процессе цифровизацик ТФОП, с точки зрения предстоящего переходи к NGN, Выполненный анализ позволяет точнее сформулировать рад задач, решаемых на этапе перехода к NON,

2. Стратегии и сценарии построения NGN на базе местных телефонных сетей. Практический интерес для Операторов представляет прагматический подход к формированию NON, основанный на сочетании двух взаимодополняющих стратегий: наложенная и выделенная сети. Выбор рационального сценария для принятой стратегии осуществляется в результате анализа кривых чистой текущей стоимости - NPV (или другого экономического показателя) при условии, что все требования к NGN соответствуют установленным нормам.

3. Методы планирования сетей доступа с учетом требований NON. Для упрощения исследований использован принцип декомпозиции сети связи на транспортную (первичную) и коммутируемую (вторичную), Этот подход был предложен российскими специалистами более тридцати лет назад, а позднее стал использоваться и в практике МСЭ, Его применение при исследовании NGN также оказалось весьма продуктивным. Предложено обеспечение требуемой надежности связи для определенной группы терминалов за счет резервирования кабельных линий трактами, которые организуются оборудованием беспроводного доступа.

4. Принципы прогнозирования требований к NGN, учитывающие развитие инфокоммуникационной системы. Основные требования к NGN можно прогнозировать, совместно используя формализованные и интуитивные методы. Предлагаемый подход обоснован отсутствием статистических данных для новых технологий и услуг, а также сменой тренда ряда зависимостей, для которых законы развития недавно казались незыблемыми.

5. Модель NGN для расчета основных вероятпостно-временпых характеристик процессов обмена IP пакетами в виде СеМО, состоящей из однолинейных систем. Эта модель выбрана в результате анализа алгоритмов, обмена информацией между терминалами. пользователей через NGN. Для всех принятых допущений приведены оценки их влияния на точность полученных результатов.

6. Результаты исследования СМО, которые служат моделями устройств передачи и коммутации IP пакетов. Для этих СМО получены все характеристики, которые необходимы для анализа показателей качества обслуживания в NGN при различных дисциплинах обработки и передачи IP пакетов. Основная сложность исследования СМО заключается в получении выражений для расчета функций распределения времени задержки заявок.

7. Методы расчета вероятностно-временных характеристик процессов обмена IP пакетами в сети, позволяющие оценивать характеристики NGN, которые нормированы в документах Международного союза электросвязи (МСЭ) и

Европейского института телекоммуникационных стандартов (EISI). Методы расчета исследуемых характеристик основаны на результатах, полученных в теории телетрафика. Для оценки достоверности рада предложенных методов расчета проведена их проверка имитационным моделированием.

Личный вклад. Результаты диссертационной работы получены автором самостоятельно, практические решения и рекомендации разработаны при его непосредственном участии или под его научным руководством.

Практическая ценность результатов. Важнейшие практические результаты — стратегия поэтапной модернизации ТФОГ1, которая с минимальными затратами приведет к созданию качественно новой инфокоммуникационной системы, а также совокупность методик для планирования NGN, необходимых проектным институтам и Операторам ТФОП для решения задач по модернизации местных 1елефошллх сетей. Практическую ценность представляют также методы прогнозирования основных требований к инфокоммунпкационпой системе и способы расчета вероятностно-временных характеристик в IP сетях.

Результаты диссертационной работы стали составной частью курсов лекций "Теория телетрафика" и "Мультисервпспый абонентский доступ" на кафедре "Системы коммутации и распределения информации" в Санкт-Петербургском Государственном Университете Телекоммуникаций (СИбГУТ) им. проф. М.А. Бонч-Бруевича.

Использование результатов работы. Результаты диссертации использованы:

- в ЦНИИС при проведении научно-исследовательских работ, связанных с построением NGN для группы компаний ОАО "Связьинвест" и с развитием телекоммуникационной сети ОАО "Уралсвязьинформ";

- в ЛОНИИС при проведении исследований, направленных ва преобразование эксплуатируемой телекоммуникационной системы в NGN, и в ряде опытных зон, создаваемых но контрактам с Поставщиками оборудования NGN;

- в ИВМ и МГ Сибирского отделения РАН при расчете вероятностно-временных характеристик IP сети регионального уровня и при разработке рекомендаций по проектированию сетей доступа;

- в ОАО "КОМСТАР - Объединенные ТелеСистемы" при проведении работ по оптимизации предоставления услуг и внедрению новых технологий;

- в проектном институте "Гштросвязь Северо-Запад" при разработке схем развития сетей электросвязи в ряде субъектов Российской Федерации;

- в научно-техническом центре "Протей" при проведении исследований по формированию современных сетей электросвязи, а также при разработке требований к оборудованию NGN;

- в учебном процессе кафедры "Системы коммутации и распределения информации" СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича.

Внедрение результатов подтверждается соответствующими документами.

Аиробипия работы. Основные положения диссертационной работы были представлены и обсуждались на научных сессиях НТОРЭС им. Л.С. Попова (Москва, 1983, 1986, 1988, 1990 г.г.), Десятой Всесоюзной школе-семинаре по теории телетрафика - ШСТТ-10 (Баку, 1988 г.), Втором международном семинаре по теории телетрафика и компьютерному моделированию (Москва, 1989), Международных научно-технических конференциях "Проблемы функционирования информационных сетей" (Новосибирск, 1991, 2006 г.г.), Четвертом международном семинаре по теории телетрафика и компьютерному моделированию (Москва, 1992), VII Всероссийском научно-техническом семинаре "Связь в деловой сфере. Новые информационные технологии" (Москва, 2000 г.), Второй всероссийской конференции "Абонентский доступ в сетях следующего поколения" (Санкт-Петербург, 2005), Международной конференции "Развитие NGN в России. Технологии и услуги" (Санкт-Петербург, 2006), International Conference Telekomunikace-88 (Brno, Czechoslovakia, 1988), 7th ГГС Seminar (Morristown, USA, 1990), ITC Spccialists Seminar (Cracow, Poland, 1991), 13lh International Teletraffic Congrcss (Copenhagen, Denmark, 1991), 3th International Seminar of Teletraffic Theory and Computer Modeliing (Soda, Bulgaria, 1991), St. Petersburg Regional International Teletraffic Seminar "Digital Communlcation Network Management" (St. Petersburg, Russia, 1993), International Conference "Distributed Computer Communicatlon Networks. Theory and Application" (Tel-Aviv, Israel, 1997), International Teletraffic Seminar "Teletraffic theory as a base for QoS: monitoring, evaiuation, decisión" (St. Petersburg, Russia, 1998), Moscow International Conference "Broadband Russia & CIS Summit" (Moscow, Russia, 2004), заседаниях кафедры систем коммутации и распределения информации СПбГУТ им, проф. М. А. Бонч-Бруевича.

Публикяпии. Основные результаты диссертационной работы-изложены в 63 опубликованных работах, в том числе в трех монографиях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и двух приложений. Общий объем диссертации - 319 страниц, включая 241 формулу, 119 рисунков, 22 таблицы, 15 страниц списка литературы из 219 наименований. Основная часть диссертации содержит 267 страниц текста,

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ро Цнелециц обоснована актуальность темы диссертации, определена цель исследований, кратко изложено содержание диссертационной работы по главам, сформулированы положения, касающиеся научной новизны и практической ценности проведенных исследований.

Первая глава посвящена анализу характеристик местных телефонных сетей, существенных с точки зрения перехода к NGN. Местные телефонные сеш выбраны в качестве объекта исследования по двум причинам. Во-первых, при

переходе к NGN наиболее сложные задачи, которые необходимо решить для разработки рекомендаций по обеспечению требуемого качества обслуживания трафика, возникают именно в местных сетях. Во-вторых, новые структуры сети интересны именно на уровне местной связи. Более того, основпые изменения произойдут в сети доступа - нижнем уровне иерархии телекоммуникационной системы. Существеппо то, что NGN рассчитана на обслуживание трафика речи, данных и видео. Такой подход известен по термину "Triple-play services". Он подразумевает значительное повышение скорости обмена ипформацией через сеть доступа.

При разработке принципов модернизации местных телефонных сетей был выбран подход, который основан на логической цепочке: стратегия - сценарий — вариант. Под стратегией понимается совокупность базовых решений, которые определяют способ модернизации сети. В частности, на предыдущем этапе развития ГТС и СТС рассматривались пять основных стратегий: выделенная сеть (dedicated network), наложенная сеть (overlay network), метод замещения коммутационных станций (exchanges substitution), "цифровые острова" (digital islands), мет од "бульдозера" (bulldozer). Сценарий определяет направление практической реализации выбранной стратегии. Примером первого сценария для метода !амещения коммутационных станций могут служить решения без изменения структуры местной телефонной сети при установке цифровой коммутационной станции взамен старой электромеханической АТС. Второй сцепарий подразумевает ревизию принципов, которые были приняты ранее в процессе проектирования электромеханической АТС. Для каждого сценария целесообразно рассматривать несколько вариантов практической реализации.

В результате анализа возможных стратегий перехода к NGN предложен подход, основанный на "преимуществе отстающего". Суть данного подхода состоит в гом, что переход к NGN следует начать до завершения цикла цифровизации ТФОП. С этой целью необходимо провести ряд исследований. В случае реализации подхода, который оспован на "преимуществе отстающего", можно ускорить развитие национальной инфокоммуникациониой системы.

Эффективность сети следующего поколения зависит от многих факторов, которые целесообразно разделить на две большие группы. В первую группу входят системно-сетевые решения, которые получены в процессе исследований NGN как новой концепции модернизации инфокоммуникациониой системы. Вторая группа факторов включает ряд системно-сетевых решений, пр!шятых много лет назад, но существенно влияющих на возможности NGN.

На первом рисунке внимание акцентируется на четырех системно-сетевых решениях по построешпо ТФОП, которые (в разное время) были приняты с отклонениями от международных стандартов и норм. Эти отклонения для каждого i - го решения можно оценить с помощью повышения затрат — Lt. Их удобно вычислять в расчете на порт коммутациоипой станции или на одну абонентскую линию В ряде случаев целесообразно вводить безразмерную

величину - /,, которая определяет долю повышения затрат на порт АТС или на абонентскую линию.

Рис. I. Дополнительные затраты на порт коммутационной станции Наибольшее увеличение величины Ь, определяемое четырьмя слшасмыми (/,+£, + £, +4), связано с пифровизадией ГТС и СТС, то сеть со значением 14. Данный факт объясняется тем, что был выбран сценарий без изменения структуры местной телефонной сети. Операторы других стран пошли но нуги существенного увеличения емкости устанавливаемых цифровых АТС и использования выносных концентраторов. По официальным данным на 2005 год средняя емкость местной коммутационной станции в России составляла 1016 номеров. В Японии, Китае и Словакии эта же величина, оцениваемая в разное время, представлена такими данными: 7611, 12588 и 21429 номеров. Различие в трех последних оценках объясняется тем, что величина оптимальпой емкости АТС (вследствие развития технологий передачи и коммутации) смещалась со временем в большую сторону, а перечисленные страны в разное время начали модернизацию национальных ТФОП.

На основании ряда теоретических положений получено выражение, которое позволяет оценить стоимость порта цифровой АТС или (в случае использования выносных модулей) ее концентратора емкостью N абонентских линий - С(Л0 двумя слагаемыми, определяющими затраты на оборудование коммутации и транспортные ресурсы:

В этой формуле коэффициенты я, Л, с и (1 определяются на основе данных из конкретных проектов по установке цифровых АТС. Полугенное выражение позволяет получить оценку для оптимальной емкости коммутационной станции или ее выносного концентратора - Иоп:

Другая тенденция, определяющая повышение емкости устанавливаемых АТС, связана о затратами Оператора па замену версий программного

Системные решения дм ТФОП России

Система ситани-шпт

0)

(2)

обеспечения. Судя по анализу экономических показателей, именно этот фактор стимулирует применение АТС большой емкости. Заметные различия средней емкости эксплуатируемых АТС в России и в других странах повышают уровень I., на десятки процентов.

Сложившаяся ситуация объясняется, главным образом, отсутствием научно обоснованной методики планирования цифровых ГТС и СТС. Такое положение связано с рядом причин объективного и субъективного характера. Поскольку при переходе к NGN не удается полностью устранить все ранее допущенные ошибки, основную задачу построения NGN целесообразно сформулировать в простой форме: L -> mm.

Совокупность ограничений, влияющих на выбор плана модернизации ITC или СТС, состоит из большого числа атрибутов. Осповная часть этих атрибутов хорошо известна из теории и практики построения сетей электросвязи. При создании NGN следует учесть ряд новых ограничений, анализ которых не был актуален до перехода к пакетпым технологиям коммутации. Они связаны с теми дополнительными задержками, которые вносятся в тракт обмена информацией. Известно, что для комфортного телефонного разговора время задержки сигнала не должно превышать некоторую величину - Тк, рекомендуемую как 150 мс. В сети с коммутацией каналов задержка процесса передачи информации определяется двумя величинами: временем распространения сигнала - Ту и суммарной длительностью пребывания сигнала во всех АТС и транзитных узлах, которые использованы для организации связи между терминалами пользователей, - Г$. Разницу Т„ ~(ТР + целесообразно рассматривать как запас, который можно использовать без ущерба для качества телефонной связи. Именно телефонная связь приносит Оператору ТФОП наиболее существенную долю доходов. Поэтому качество речи имеет особое значение с точки зрения конкурентоспособности Оператора.

В терминах теории управления запасами ТФОП может рассматриваться как система, для исследования которой подходит однопродуктовая модель. Для каждого сеанса связи запас это время, то есть невосполнимый продукт. Ото означает, что интенсивность поставок равна нулю. Интенсивность спроса целесообразно определить для типичных соединений между терминалами с учетом величин Тр и '1\. Для каждого типового соединения задано среднее значение 7'г, которое можно считать постоянным (дисперсия этой величины практически равна нулю). Тогда решение задачи заключается в определении характеристик случайной величины . При анализе этих характеристик следует учитывать, что превышение заранее установленных порогов задержки IP пакетов связано со штрафами, предусмотренными соглашением об уровне обслуживания - SLA (Service Level Agreement).

Для разумного управления запасом необходим анализ процессов обмена IP пакетами в NON. Данный процесс может быть, формализован о помощью моделей телетрафика. Исследование этих моделей требует разработки ряда новых методов расчета вероятностно-временных характеристик сложных СМО.

Первая глава написана на основании публикаций автора [1,2, 3, 5, 7,10,11, 17,20,28,33,40,45,59],

Во второй гдавд основное внимание уделено разработке методов расчета тех характеристик СМО, которые интересны с точки зрения показателей качества обслуживания трафика в NGN, нормируемых МСЭ и ETSI. Среди этих показателей выделен квантиль функции распределения времени задержки IP пакетов, который нормируется в точке 0,999. Исследование поведения СМО в подобных случаях связано с выводом выражений для функций распределения времени задержки заявок. Расчеты математического ожидания длительности задержки IP пакетов и вероятности их потери осуществляются па основании известных выражений.

Один из возможных вариантов функционирования NON основан на обслуживании и передаче пакетов без приоритетов. Даже если всеми участниками ипфокоммуникационного рынка будет принято решение о введении системы приоритетов (в частности, для трафика речи), то результаты исследования СМО без приоритетов останутся полезными. Дело в том, что ряд формул для расчета СМО с приоритетами основан на выражениях, которые получены при исследовании моделей с обслуживанием заявок в порядке их поступления без каких-либо преимуществ.

Среди моделей такого рода практический интерес представляют СМО, которые в классификации Кендштла-Башарина представимы в следующем виде: MЮ/Маз//Ц, Предположение а простейшем потоке вызовов для трафика речи обычно не вызывает сомнений. Дня трафика данных, судя по результатам последних исследований, такая гипотеза не всегда выглядит обоснованной. Для времени обслуживания часто вводятся два предположения. Либо оно постоятю, либо распределено по экспоненциальному закону. Эти гипотезы позволяют получить верхнюю и нижнюю границы ряда характеристик для многих СМО, Кроме того, при таких допущениях можно получить аналитические выражения для функции распределения времени задержки заявок в СМО, Такой подход представляется приемлемым не во всех случаях.

Для ряда практических задач распределение времени обслуживания заявок определяется по статистическим данным, которые обычно представимы гистограммой. Традиционный метод исследования СМО основан на том, что полученная ступенчатая функция распределения времени обслуживания заявок заменяется непрерывной кривой. Параметры этой кривой обычно определяются методом наименьших квадратов, К каким ошибкам может привести замена ступенчатой функции распределения заранее неизвестно, В диссертационной

работе показано, что эти ошибки Moiyr быть весьма существенны. В частпости, ирн большой загрузке СМО относительная ошибка в расчете математического ожидания времени задержки заявок - 8 при аппроксимации длительности обслуживания экспоненциальным законом оценивается по такой формуле:

(3)

С2 + 1

Величина Са - коэффициент вариации длительности обслуживания заявок в СМО. При расчете функции распределения времени задержки заявок в СМО — S(t) онтбка возрастает. По этой причине практический интерес представляет вывод формулы для расчета S(l) при сохранении исходной формы функции распределения времени обслуживания заявок. Для системы М/HD/\l<olf$ (символ "HD" принято использовать для обозначения ступенчатой функции распределения) такая формула известна.

Ступенчатая функция распределения времени обслуживания заявок - BU) пошоляет адекватно описать процесс передачи пакетов переменной длины. В ряде случаев допускается аппроксимация функции B(t) непрерывной кривой, но закон распределения пе похож на экспоненциальный. В частности, большой интерес представляют три модели, в которых /¿(f) имеет такие распределения: Эрланга к-го порядка, равномерное на отрезке (0, г), экспоненциальное после постоянной вдержки. Для этих трех законов распределения получены формулы для расчета функции S(t) -

Для больших значений времени (при пятикратном превышении средней вешппшы длительности обслуживания) функцию S(t) можно вычислять по приближенной формуле. Выражения для расчета по приближенным формулам получены на основании разложения Хевисайда. Оно оперирует преобразованиями Лапласа-Стшпьеса функций B{t) - B'(s) и S(l) - S'(s). Показано, что оценка распределения S(t) может осуществляться по формуле следующего вила:

(р-ПЯЧ-г)

5(0*1-

di

-<Г" ~\-Ае'". (4)

В формуле (4) г - абсолютная величина минимального по модулю корня уравнения \ -А + ZB'(s) = 0. Корень г, за исключением СМО вида М / М /1 / со / f° и М! EKl 1 / оо //„" для к = 2,3 и 4 определяется численно По этой причине все известные аппроксимации, оценивающие этот корень аналитически через параметры Я, /л и Св, ведут к большим ошибкам, которые особенно ощутимы с ростом I. Это иллюстрируют графики дополнительных функции распределения времени задержки - V(l) = 1 — S(t). На втором рисунке

показан ход кривых V(t) для системы вида M/HD/\/aa//„° при трех

Рис. 2. Распределение времени задержки заявок в однолинейной СМО В рассматриваемой модели функция В{I) имеет три приращения и точках г, Зг и 5г. Величины этих приращений составляют 0,6, 0,3 и 0,1 соответственно. По точной формуле искомое распределение построено только для р и 0,05, Две пунктирные линии иллюстрируют поведение функции F(t) при замене исходного ступенчатого распределения экспоненциальным законом. Для СМО вида MIMI\l<x>lfH при той же • величине интенсивности обслуживания (// = 0,5) замена закона распределения приводит к оценке функции У(1) сверху. Если экспонента проведена методом наименьших квадратов (/<»0,898), то функция V(t) оценивается снизу. При этом ошибки приближения растут о увеличением I,

В некоторых случаях предположение о простейшем входящем потоке заявок нельзя считать приемлемым. Тогда модель систсмы может быть представлена СМО вида ЯО//Ш/1/оо//0°, Для такой СМО получена приближенная формула, которая позволяет рассчитывать функцию распределения S(l), Моделирование показало, что предложенное приближение позволяет оценивать функцию V(t) с приемлемой для практики точностью. В то же время другие аппроксимации (формула Мэрчела, восстановление распределения с помощью ряда Эджворта и другие) приводят к весьма существенным погрешностям.

Для обслуживания заявок с г относительными приоритетами получены выражения для расчета функции распределения Sr(l), Результаты справедливы

для моделей двух видов. Первая модель в классификации Кепдалла-Нашарииа

представнма СМО вида Мг/ £>,/1/со/. Эта модель приемлема для расчета характеристик в устройствах обработки 1Р пакетов. В частности, для заявок первого относительного приоритета, поступающих с интенсивностью Я, и обрабатываемых за время г,, выражение для 5,(/) определяется через функцию распределения длительности ожидания начала обслуживания — 1^0): ГО приг<г,

Функция в свою очередь, рассчитывается по формуле, в которую

входит суммарная загрузка системы - р:

Г,(г)=(1-р)У (-1У -гХа< 1>,(,)-ч'д/-,, . (6)

Верхний предел суммирования по / для первого слагаемого определяется целой частью отношения I к I,. Функция Ч'+(/—/,) равна нулю при отрицательных зпачениях аргумента и единице при положительных. Для расчета функции /-¡(Г) получена такая формула:

М--0 у( 1Г[Я'(/~'7'>Т 1

(7)

Дня исследования процессов передачи эффективна модель с бункером на входе - М/ Я0г,£)/1/ю/. Бункер позволяет учесть процесс передачи служебных (синхронизирующих) ГР пакетов при отсутствии полезной нагрузки.

Завершается вторая глава диссертации выводом приближенных формул для расчета функций в многофазпых СМО. Обмен 1Р пакетами осуществляется через фазы двух типов (передачи и коммутации), количество которых равно и, и ги соответственно. Для подобных многофазных СМО функция распределения времени задержки заявок - определяется следующим образом:

= (8) 1=1 м

Корни (}- 1,2), как и в формуле (4), определяются в результате решения уравнения .V - Я, + А;В*(.у) - 0. Для вычисления коэффициентов Ич получена такая формула:

(-

Hi

2S

(9)

9 ГЦ*

На третьем рисунке показаны дополнительные функции распределения времени задержки ~

1-^(0 при различном числе фаз обслуживания N, равном л^ + д,. Загрузка каждого типа фазы (р, и /г,) одинакова. По оси абсцисс отложено время, нормированное с помощью множителя , который определяет интенсивность обслуживания заявок на фазе первого типа. УМ

Рис. 3. Дополнительные функции распределения времени задержки заявок в многофазной системе массового обслуживания

Проведено исследование ошибок при вычислении функции распределения VN(t) за счет использования приближенных формул для оценки S(t) на каждой фазе обслуживания заявок. Для тех диапазонов изменения параметров СМО, которые интересны для практики, ошибки составляют единицы процентов.

Вторая глава написана на основании публикаций автора [12, 13, 14, 1S, 18, 19,21,39,41,48,55,56,57]. ,

Тпетт.я глдвд посвящена исследованию основных вероятностно-временных характеристик NON. Она в значительной мере основана па результатах, полученпых во второй главе диссертации. Одна из важных задач планирования сети - распределение нормы на показатели качества, определенные для сети в целом, по ее основным фрагментам. Такая задача не вызывает особых проблем при декомпозиции норм, определенных для математического ожидания времени задержки JP пакетов. Ее решение существенно усложняется при распределении норм для квантиля функции S(t).

Исследование поведения квантиля функции S(t) в зависимости от числа фаз обслуживания (количества коммутаторов в соединении между терминалами пользователей - jV ) и их загрузки - р осуществляется путем анализа СеМО. Для трафика речи рекомендацией МСЭ Y.1541 установлена норма для разницы квантиля функции S(t) в точке 0,999 - Уьтк и минимального значения времени обмена накетами (при отсучмвии очередей) - VWN. На четвертом рисунке показана зависимость квантиля V, rFER от числа фаз обслуживания и их загрузки.

Зависимость величипы Vverm от числа фаз носит линейный характер. Определение параметров соответствующей прямой методом наименьших квадратов показало, что максимальное отклонение функции V, eftR = f (N) от кривой вида Vt тн = kN + Ь не превышает пяти процентов. Этот факт позволяет использовать простую процедуру распределения квантиля VLPPER но основным фрагментам NGN.

Рис. 4. Зависимость квантиля VlFPER от загрузки и числа фаз

Для исследования NGN, представленной в виде СеМО, необходимо определить характер потока заявок (IP пакетов), который поступает на каждую фазу обслуживания. С этой целью выполнено аналитическое исследование СеМО, которое показало, что коэффициент вариации потока заявок на входе каждой фазы - С, очень близок к единице. Если на каждой фазе расположено К систем, то искомое выражение может быть представлено в такой форме:

■Л-

к2

(10)

Очевидно, что для реальных значений коэффициента вариации времени обслуживания заявок (Ся <1) и загрузки СМО (0,2<р£0,8) даже при двух СМО на каждой фазе С\ = 1. Это соотношение следует считать необходимым условием для поддержки 1 ииотезы о простейшем характере входящего потока. Близость С, к единице не является достаточным условием для подобного

утверждения, Для . проверки гипотезы о простейшем характере входящего потока было проведено моделирование ряда СеМО. Его результаты покачали, что поток заявок на входе каждой системы в СеМО можно считать простейшим.

Нуждается в оценке ошибки и допущение о бесконечном число мест для ожидания в очереди - четвертая позиция я классификации Ксндалла-Вашприна для предложенных моделей. С этой целью были исследованы ошибки, которые возникают при расчете вероятностей состояний для СМО с экспоненциальным законом распределения длительности обслуживания заявок. В первоН системе число мест для ожидания равио m, а для второй оно не ограничивается. Ошибка 8 при расчете вероятности потерь, определяемой состоянием Pmll, при замене первой модели па СМО вида M/M/1/oo/f" вычисляется так:

(11)

В области невысоких загрузок и при разумных величинах буферной памяти (m >5) ошибка, обусловленная использованием модели вида MIGIMcal , очень мала. Это означает, что предположение о неограниченном числе мест для ожидания начала обслуживания практически не сказывается на результатах исследований, касающихся характеристик качества обслуживания трафика в NON.

Весьма важным вопросом для поддержки требуемых показателей качества обслуживания трафика в NON считается оцонка эффективности введения системы приоритетов. Соответствующий анализ был проведен на примере СМО

вида M2IDJ 1/оо/_/!", которая хорошо описывает процесс обработки IP пакетов за постоянное время т. При обслуживании заявок без приоритета дисперсия -<7g и коэффициент вариации времени их задержки - С, определяются следующим образом:

12(1-Р)1' UJ

с + „ -М4-Р)

s [2-(а+А)Ь/З V-pYB '

Величина р, — в общем случае - определяет загрузку системы заявками i-го приоритета, При обслуживании без приоритетов сумма /з,+ может быть заменена величиной р - суммарной загрузкой СМО. Дисперсия и коэффициент вариации длительности задержки заявок первого относительного приоритета могут быть определены по таким формулам:

с ШЕШй+Ei. (,5)

S1 (2-p>+p,U3

Величина г, равна времени обслуживания заявок первого относительного приоритета. Очевидно, что процесс обработки IP пакетов в коммутаторах будет идентичным, то есть г, — г. Для сравнения эффективности приоритетного обслуживания заявок можно рассмотреть частный случай функционирования NGN, когда />,=/г,. На пятом и шестом рисунках приведены графики исследуемых характеристик СМО. Оба графика иллюстрируют весьма высокую эффективность приоритетной дисциплины обслуживания заявок, которая проявляется при росте загрузки СМО. Очевидно, что дисперсия заявок второго относительного приоритета будет расти. Этот факт не представляется существенным, так как для трафика данных (которому и назначается второй приоритет) дисперсия задержки IP пакетов не влияет на показатели качества обслуживания.

Рис. 5. Дисперсия времени задержки Рис. 6. Коэффициент вариации

1аявок для двух алгоритмов их времени задержки заявок для двух

обслуживания алгоритмов их обслуживания

В последние годы возрос интерес к фрактальным процессам, позволяющим лучше исследовать работу сетей передачи данных. С точки зрения качества телефонной связи фрактальные свойства трафика данных существенны по той причине, что соответствующие пакеты будут с высокой вероятностью "вклиниваться" в очередь на обработку и передачу. Если бы в NGN использовались абсолютные приоритеты, то трафик данных пе влиял бы на качество телефопной связи. Обслуживание с относительными приоритетами требует оценки влияния фрактальных свойств трафика данных на задержку IP пакетов, относящихся к передаче речи.

При любых проявлениях фрактальности периоды занятости чередуются с периодами свободности. Поэтому верхней границей влияния фрактальных свойств может стать модель с бункером на входе.

Для количественной оценки влияния трафика данных на характеристики качества обслуживания телефонного трафика вполне достаточно исследовать функцию распределения длительности ожидания заявок в очереди - W(/). Величины Л, и Л^ определяют значения интенсивности потока заявок первого и

второго приоритетов соответственно, то есть 1Р пакетов трафика речи и данных. Величины г, и г2 соответствуют значениям длительности обработки заявок первого и второго приоритетов. Для модели с бункером на входе интенсивность А, определяется так:

А.=

- 1

(16)

Функцию распределения длительности ожидания заявок в очереди можно получить в следующем виде:

(Г(О = —^ [F(/)-4\(i-r2)F(r-r2)]. (17)

Г2

Обозпачепие 1Р „ (f — г2 ) используется для указания на тот факт, что учитываются только положительные значения аргумента. Во всех остальных случаях второй член в квадратных скобках формулы (17) равен нулю. Функция F{t) вычисляется по такой формуле:

1 УЧ

s4*-»i) £(„t _ i

ь=0 к-

(18)

Верхний предел суммирования устанавливается как целая часть отношения величин /иг,.

На седьмом рисунке показано изменение квантиля исследуемой функции -Уцррея- Величипа г2 варьируется в диапазоне от 0 до 15г,. По оси абсцисс указана величина к, которая определяется отношением г2 : г,.

р-0,7

р-0,5

10

Рис. 7. Влияние времени передачи IP пакетов с данными на квантиль функции распределения времени ожидания IV(Ï)

Очевидно, что введение приоритетного обслуживания позволяет избежать заметного влияния трафика данных на телефонную нагрузку, включая также те его последствия, которые порождаются фрактальными свойствами. Достаточно литпь ограничить длину пакета разумной величиной, что вполне приемлемо для обслуживания трафика данных.

Завершается третья глава разделом, в котором содержится предлагаемая методика расчета пропускной способности NON. Каждый J-й показатель качества обслуживания трафика позволяет рассчитать величину требуемой пропускной способности элемента сети - /ij по формулам, приведенным во второй и третьей главах диссертации. Очевидно, что окончательный выбор пропускной способности рассматриваемого элемента NQN определяется так: //я/иях {/<,}.

Третья глава дисссрш(ионной работы написана на основании публикаций автора [3, 8,9, 16, 29,42,44,47,51,58, 621.

В четвертой главе основной акцент сделан на модернизации сети доступа -одного из важнейших фрагментов телекоммуникационной системы. В первую очередь необходимо уяснить требования разных групп пользователей к услугам, определяющим принципы построения сети доступа, се пропускную способность и ряд других атрибутов. Современному этапу развития иифокоммуншеационной системы свойственны радикальные изменения, которые сложно прогнозировать.

Метод прогнозирования основных требований к NON может бьггь основан на сочетании двух формализованных и одного интуитивного методов. Первый метод основан на выборе прогностической кривой. Соответствующая процедура подразумевает перебор вероятных трендов, параметры которых определяются с помощью метода наименьших квадратов. Выбранная кривая считается удачной, если она позволяет достоверно оценивать поведение исследуемого процесса в прошлом. Такая проверка получила название "прогнозирование прошлого".

Второй метод основан на постоянном мониторинге исследуемого процесса. Он позволяет установить возможное изменение выявленного тренда. Подобные изменения обусловлены рядом тенденций развития инфокоммуникаишншого рынка.

В качестве интуитивного метода прогнозирования для исследуемого процесса предложен способ, основанный на анализе аналогичных тенденций, которые известны для развитых стран. Такой подход был апробирован при разработке ряда прогнозов и показал свою эффективность. Он базируется на гипотезе о том, что в каждой сети исследуемый процесс повторяется с тремя отличиями, которые можно выразить о помощью таких терминов: "амплитуда" (уровень насыщения), "частота" (скорость развития) и "фаза" (задержка начала предоставления услуги или внедрения технологии). Эти три параметра могут быть получены методом Делфи или ииым экспертным способом.

В частности, для ряда новых услуг в российской инфокоммуникационной системе прогностическая кривая - /•],(/) по такой же зависимости для аналога -Рл (г) может быть представлена в следующей форме:

.С, (г0

°л(гОА) V "п ) Д.чя вычисления функции необходимо знать ряд значений душевого

валового внутреннего продукта. Для аналога эта величина - берется в

момент времени Г0,, определяющий появление услуги на соответствующем рынке. Для России этот показатель - Ок (е0//) определяется в такой же точке /„ . Величина равна среднему тарифу, установленному Оператором, сеть

которого выбрана в качестве аналога. Тариф, который предполагается установить в прогнозируемой сети, обозначен как Ня. Коэффициент ; позволяет учесть специфические особенности телекоммуникационной системы России. Для большей части прогнозов можно считать, что с ~ 1 Известные данные для аналога позволяют оценить время "задержки внедрения" услуги на рынке России - г .

Неопределенность спроса на новые виды услуг предопределена теми процессами, которые начали менять облик инфокоммуникационной системы в начале XXI века. Эти изменения указаны в последней строке первой таблицы. Они входят в состав циклов, свойственных истории развития телефонии.

Таблица 1. Цикличность в развитии системы телефонной связи

Существенные этапы эволюции телефонии Время

Появление телефонной связи — ручная коммутация 80-е годы XIX века

Переход к автоматической коммутации 20-е годы XX века

Коммутация па основе программного управления 60-е годы XX века

Коммутация (и передача) пакетов Начало XXI века

Сорокалетние циклы, приведенные в этой таблице, подобны "длинным волнам" Н.Д. Кондратьева. Цикличность процессов радикальной модернизации системы телефонной связи свидетельствует, что концепция NGN предопредели г характер развития инфокоммуникаций на длительный период времени.

Для разработки принципов модернизации сети доступа использован подход, который предусматривает выделение двух уровней иерархии. Нижний уровень формирует транспортную (первичную), а верхний - коммутируемую (вторичную) сеть. На восьмом рисунке показан фрагмент транспортной сети доступа с тринадцатью узлами. Нулевой узел соответствует главному элементу сети доступа. Территория рассматриваемого фрагмента покрыта координатной сеткой. Задача заключается в выборе оптимальной структуры транспортной сети, состоящей из совокупности колец. Сплошными линиями на рисунке

указаны существующие трассы кабельной канализации. Символ "оо" указывает на тот факт, что строительство кабельной канализации невозможно. С учетом решений, которые были приняты ранее при строительстве кабельной канализации, количество вариантов формирования транспортной сети доступа

Рис. 8. Фрагмент транспортной сети доступа

Задача поиска структуры сети, которая будет оптимальной с учетом перспективных требований, может быть сведена к перебору всех возможных вариантов. Для ее решения весьма эффективен "Метод северо-западного угла", Он аналогичен методу, применяемому для решения транспортных задач.

Кольцевая структура повышает надежность только той части сети доступа, которая расположена между кроссом и распределительным шкафом. Более важная задача для планирования транспортной сети доступа обусловлена требованиями высокой надежности для конечного пользователя. Она стала актуальной при заключении соглашений об уровне обслуживания. Для ее решения предложен способ резервирования за счет применения технологий беспроводного доступа с динамичным распределением транспортных ресурсов.

Из абонентов, обслуживаемых одной сетью доступа, лишь некоторая их часть - jV, заключает с Оператором соглашение SLA (Nt « N„). Для каждого 1-го клиента, заключившего с Оператором соглашения SLA (/»1, известны необходимые резервные транспортные ресурсы - Bt. В любой сети доступа можно выделить магистральных участков. Очевидно, что N2iNt. Величина Ct определяет резервную пропускную способность, необходимую пользователям, которые расположены на территории J-го магистрального

участка Введем функцию равную единице, когда 1-ый

пользователь расположен в грапицах ]-го магистрального участка. В противном случае 3(1,/)- 0. Величины Су рассчитываются таким образом-

(20)

1-1

Гршпшы магистральных участков сети доступа и секторов обслуживания системы беспроводного доступа, число которых равно Л',, как правило, не совпадают - девятый рисунок.

Рис. 9. Пример резервирования транспортных ресурсов

На практике справедливо такое неравенство: Ы2 > /V,. Это означает, что в границах каждого сектора "размещается" несколько магистральных участков. Их целесообразно ранжировать для каждого из к секторов (¿ = 1, ЛГ,), выделив по два магистральных участка, которые требуют максимальных транспортных ресурсов - СК1 и СК2. Время восстановления магистрального кабеля весьма существенно. По этой причине нельзя итерировать ситуации, при которых система беспроводного доступа будет обслуживать терминалы, включенные в два магистральных кабеля. Вероятностью отказа трех и более магистральных участков можно пренебречь. Значение пропускной способности к-го сектора -СК вычисляется по такой формуле:

Ск = Ск1 + • Р1)

Возможность модернизации коммутируемой сети также ограничена из-за решении, принятых при построении сетей доступа, которые ориентировались на потребности ТФОП. Задачи по размещению выносных модулей (например, мультисервисных абонентских концентраторов) могуг быть решены методом перебора всех возможных вариантов. Это допустимо, поскольку количество возможных вариантов - М сравнительно невелико (М 2 3). Как правило.

выносные модули будут разметаться я тех местах, где ранее располагались распределительные шкафы,

В диссертации разработаны алгоритмы для планирования транспортной и коммутируемой сетей доступа. Эти алгоритмы позволяют упростить процесс планирование NGN. Их цель заключается в том, чтобы предоставить лицу, принимающему решение, набор приемлемых вариантов модернизации сети доступа вместе с анализом их основных технико-экономических характеристик.

Четвертая глава написана на основании публикаций автора [22, 23, 30, 31, 32,43,49, 50, 52, 53,60,61,63].

сценариев модернизации местных телефонных сетей, которые приводят к формированию N0^ Вопросы, касающиеся сетей доступа, рассмотрены в предыдущей главе. По этой причине основное внимание уделяется аспектам межстанциотюй связи.

Выбор сценария модернизации ГТС или СТО осуществляется с учетом допустимой задержки при обмене 1Р пакетами. В пределах одной местной сети следует ограничить число переходов с одной технологии коммутации на другую. Это ограничение целесообразно сформулировать как возможность использования только одного 1Р домена в составе местной сети. На десятом рисунке показаны принципы реализации такого решения при модернизации районированпой ГТС. В верхней плоскости иллюстрируются изменения в сети сигнализации. Процессы замены АТС отображены в нижней плоскости.

Рис. 10. Формирование NGN при модернизации районированной ГТС

Четыре мультисервисных абонентских концентратора (МАК), заменившие АТСЗ и АТС4, включены в сеть IP, которая поддерживает заданные показатели качества обслуживания - QoS (Quality of Service). Между терминалами, которые

посвящена исследованию стратегий и

включены в любой из четырех МАК, информация передается в форме пакетов без преобразования технологии коммутации. Термнпалы, включенные во все АТС, которые остались в эксплуатации, также обмениваются информацией без преобразования технологии коммутации. Шлюз MG (Media Gateway) необходим для преобразования информационных потоков при взаимодействии терминалов, подключенных к устройствам распределения информации, которые используют разные технологии коммутации.

Любая АТС может рассматриваться как пункт сигнализации - SP (Signalling Point). В левой части верхней плоскости девятого рисунка показаны связи всех SP по принципу "каждый с каждым". В правой части отражены изменения для первого этапа создания NGN. Функции управления в NGN выполняет коммутатор Softswitch. Он взаимодействует с SP непосредственно, если гот поддерживает систему общеканальной сигнализации. В противном случае (для связи с SP1) необходим шлюз сигнализации - SG (Signalling Gateway).

В диссертации исследованы все типовые структуры ГТС и СТС. Для них предложены сценарии развития, приводящие к построению NGN. Эти решения развивают идеи стратегии "наложенная сеть", которые были апробированы при цифровизации ГТС и СТС. Анализ этого процесса выявил сложную проблему, которая связана с быстрым формированием платежеспособного спроса на новые виды обслуживания у малочисленных групп потенциальных клиентов. Обычно такие группы размещаются неравномерно по территории города, но они возникают в зоне действия практически всех АТС местной телефонной сети.

Для удовлетворения спроса малочисленных групп предложен подход к модернизации ГТС, который назван прагматическим. Пример его реализащш показан на одиннадцатом рисунке.

Рнс. 11. Прагматический подход к построению NGN

Рядом с каждой АТС устанавливается один концентратор МАК Его сопряжение с цифровой коммутационной станцией (в частности, с АТС1) осуществляется по стандартному интерфейсу V5.2. Для взаимодействия с АТС2 (предполагается, что она относится к поколению аналоговых коммутационных

станций) должен устанавливаться конвертор. Каждый МАК является и выносным модулем АТС, и компонентом NGN. С этой целью он включается, помимо АТС, в сеть IP, которая обеспечивает поддержку заданных показателей качества обслуживания для мультисервисного трафика.

Па начальном этапе реализации прагматического подхода к созданию NGN (момент времени /0) справедливо следующее неравенство: /Гу(/0)<< А/;(/0). Для современной АТС при достижении некоторого момент» времени /, следует ожидать стабилизацию соотношения численности абонентов, включенных в АТС и в МАК. Вероятно, неравенство, приведенное выше, изменится так: Kt(tt) <Mjif^). К моменту врсмспи 1} АТС придется вывести из эксплуатации из-за их морального или физического старения. Тогда величина Kj(t7) скачком увеличится до значения Эта емкость может быть распределена

по нескольким концентраторам в соответствии с принципами планирования сети доступа, изложенными в четвертой главе диссертационной работы,

Выбор сценария для построения NON может осуществляться различными способами. Один из эффективных методов выбора - анализ ряда кривых чистой текущей стоимости (NPV), сопровождаемый исследованием многоугольников конкурентоспособности, В диссертации этот метод дополнен учетом важной характеристики многих исследуемых параметров - дисперсией их оценок. При наличии достоверных данных целесообразно анализировать также и размах распределения. На двенадцатом риеупке показаны два многоугольника конкурентоспособности, для которых оцениваются четыре параметра, обозначенные как

Рис, 12. Пример построения многоугольников конкурентоспособности

Для первого многоугольника существенный разброс свойственен параметру Wn • а для второго — W2i. Все линии, инцидентные соответствующим вершинам обоих многоугольников, изображены пунктиром. Средняя площадь многоугольников (S\ и S2) обычно служит критерием выбора оптимального решения: чем она больше, тем вариант лучше. Значение W -1 можно (в редких случаях) присвоить перспективному уровню j—го показателя. Обычно справедливо неравенство 0 5 W < I.

В результате анализа сценариев развития инфокоммуннкационнон системы, образующих мпожество I, выбирается решение - ге/, для которого площадь многоугольника - Рг максимальна:

/> - maxfiSV). (22)

Для ряда показателей (1Г12 и W2i на одшптадцатом рисупке), которые Moiyr варьироваться, целесообразно определять размах - R0 и дисперсию - гт,*. Площадь шгогоугольников должна вычисляться с учетом размаха R:j. Это означает, что для каждого i—го многоугольника целесообразно вычислить несколько значений — . Для рассматриваемого примера q = 2. Не исключено, что ранжирование значений Л'ч приведет к тому, что критерий (22) не будет полезным. Например, при S„ < Sn < S2I < Sn сложно определить предпочтения следующих видов:

St>-S2, S1>Sl. (23)

Выбор должен быть сделан лицом, принимающим решение. Для упрощения принятия решения целесообразно — в дополнение к определению значений 51, -вычислить дисперсию исследуемой величины — af, учитывая все оцениваемые показатели, которые образуют множество J:

(24)

J

Тогда при равенстве или близости величин S, предпочтительнее становится тот сценарий, для которого характерна минимальная дисперсия оцениваемого показателя - Dr:

!\ = ти(я-'). (25)

Кроме построения многоугольников конкурентоспособности исследование различных сценариев или вариантов перехода к NGN можег быть основано на экспертных оценках. Опрос, проведенный по методу Делфи, показал, что большинство экспертов отдают преимущество прагматическому подходу к созданию NGN. Такое решение хорошо согласуется с выводами, которые определяются историей цифровнзации местных телефонных сегей.

Пятая глава диссертационной роботы написана на основании публикаций автора [3,4, б, 24,25,26.27,34.34,35,36,37,38,46,54].

В заключении сформулированы основные результаты, которые получены в процессе проведенных исследований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты диссертационной работы сводятся к следующим положениям.

1. При модернизации российской телефонной сети был допущен ряд ошибок, самой существенной из которых следует считать отказ от использования коммутационных станций большой емкости. Применение коммутационных станций малой и средней емкости увеличило капитальные затраты и эксплуатационные расходы Оператора. Одна из основных причин отказа от применения цифровых коммутационных станций большой емкости -отсутствие научно обоснованной методики расчета местных телефонных сетей. Задача перехода к NGN сформулирована как минимизация ошибок, которые были накоплены на предшествующих этапах модернизации системы телефонной связи. Оценка ошибок основана на расчете величины дополнительных затрат или их доли относительно оптимального варианта построения сети.

2. Для решения практических задач по модернизации эксплуатируемых телефонных сетей предложен методологический подход, который базируется на понимании копечной цели формирования NGN, Он основан на иерархической цепочке: стратегия - сценарий - вариант. Переход к NGN рассматривается как возможность существенного сокращения отставания от уровня развитых стран в области построения инфокоммуникациошюй системы. Эту возможность предложено реализовать за счет "преимущества отстающего", С этой целью определены принципы создания NGN, которые основаны на замене АТС электромеханического типа оборудованием пакетной коммутации,

3. Предложен ряд сценариев по формированию NGN как результат модернизации местной телефонной сети. Показано, что развитие системы телефонной связи необходимо осуществлять таким образом, чтобы обеспечивалась возможность поддержки обслуживания вида "Triple-play services" - речь, данные и видео. Разработаны модели существующей системы телефонной связи в виде двух плоскостей - сигнализации и коммутации. Применение таких моделей позволяет разделить задачи исследования IP сети и системы сигнализации, что упрощает анализ характеристик NGN.

4. Показано, что выбор рационального сценария модернизации местной телефонной сети предполагает анализ кривых чистой текущей стоимости -NPV или им подобных характеристик. При исследовании многоугольников конкурентоспособности предложено учитывать не только средние значения основных показателей предлагаемых решений, но и их дисперсии. Анализ

подобных хараетеристик - необходимый этап подготовки полноцепной информации для лица, принимающего решение. Разработана прагматическая стратегия перехода к NGN, позволяющая предоставить современные виды обслуживания тем пользователям местной телефонной сети, которые готовы оплачивать новые функциональные возможности. При реализации такой стратегии перехода к NGN минимизируется риск Оператора, связанный с потерей той части клиентов, которые приносят ему существенные доходы.

5. Разработан метод прогнозирования основных требовании к NGN. Рекомендуется сочетание двух формализованных и одного интуитивного методов. Первый из них основан на выборе прогностической кривой с помошыо метода наименьших квадратов. При этом целесообразно проверить свойства выбранной кривой "прогнозированием прошлого". Второй метод основан на мониторинге исследуемого процесса, что позволяет установить возможное изменение характера тренда, выявленного с помощью первого метода. Подобные изменения обусловлены современными тенденциями развития ипфокоммуникационного рынка. В качестве интуитивного метода для исследуемого процесса предложен способ, основанный на анализе аналогичных тенденций, которые известны для развитых стран. Такой подход был апробирован при разработке ряда прогпозов и показал свою эффективность. Он базируется на гипотезе о том, что в каждой сети исследуемый процесс повторяется с теми отличиями, которые можно выразить с помощью трех терминов: "амплитуда" (уровень насыщения), "частота" (скорость развития) и "фаза" (задержка начала предоставления услуги или внедрения технологии).

6. Установлена цикличность появления новых технологий, радикально меняющих облик всей инфокоммуникационной системы Показано, что эти циклы подобпы "длинным волнам" Н.Д. Кондратьева. С этой точки зрения концепцию NGN следует рассматривать как важное направление модерии мции телефонной сети, рассчитанное на длительный период.

7. Проанализированы принципы модернизации сетей доступа. Разработаны рекомендации, которые позволяют эффективно модернизировать сети доступа вне зависимости от используемых технологий обмена информацией. Разработаны методы расчета транспортной сети, ориентированные на решение проектных задач. Показано, что для решения подобных задач могут быть использованы алгоритмы перебора всех возможных вариантов. В ряде случаев разумные ограничения вводятся за счет применения эвристических методов. Разработан алгоритм выбора кольца транспортной сети, к которому следует подключать новых пользователей. Место и время их появления, как правило, невозможно определить заранее.

8. Предложен метод расчета резервных транспортных ресурсов, которые предоставляются системой беспроводного доступа для пользователей, i отовых заключить с Оператором соглашение об уровпе обслуживания. Метод расчета позволяет определить необходимую пропускную способность для системы

беспроводного доступа в зависимости от характера размещения пользователей в границах пристанционного участка, а также вероятности отказа основного и резервного пути обмена информацией,

9. Разработан метод декомпозиции показателей качества обслуживания по фрагментам и элементам NGN. Результаты этой декомпозиции позволяют провести исследование вероятностно-временных характеристик фрагментов и элементов IP сети. Полученные численные значения показателей качества обслуживания по фрагментам и элементам NGN могут использоваться для составления технических требований к оборудованию пакетной коммутации,

10, Предложена и обоснована математическая модель тракта обмена IP пакетами в NGN, Установлено, что гипотеза о пуассоновском входящем потоке заявок для трафика речи подтверждается теоретическими выкладками и результатами измерений. Предположение о бесконечной емкости буферного накопителя п области реальных величип загрузки системы приводит к малым ошибкам в расчете вероятности потери заявок, заметно упрощая исследование вероятностно-временных характеристик NGN,

11, Получены аналитические выражения, позволяющие рассчитывать функции распределения длительности задержки IP пакетов при различных дисциплинах их обслуживания (без преимущества и с приоритетами). Для больших значений времени предложены приближенные выражения, для которых ошибка в расчете искомых функций не превышает нескольких процентов. Получены аналитические соотношения для анализа систем массового обслуживания общего вида, в которых законы распределения времени обработки заявок и интервалов между заявками представимы ступенчатыми функциями. Показано, что использование этого метода позволяет существенно повысил, точность вычисления всех вероятностно-временных характеристик в системах массового обслуживания. Проведена оценка тех ошибок в расчете искомых характеристик, которые обусловлены заменой ступенчатых функций непрерывными. Разработан метод получения функции распределения длительности задержки пакетов в IP сети, состоящей из любого числа коммутаторов. Ошибки в оценке функции распределения но превышают десяти процентов, что вполне приемлемо для решения большинства задач, которые относятся к планированию сети. Полученные результаты применимы к ряду сетей массового обслуживания, для которых справедливы предположения о пувссоновских потоках на входе каждой системы,

12. Исследовано влияние фрактальных свойств трафика данпых на характеристики качества обслуживания телефонной нагрузки. Для данного исследования была предложена модель о бункером на входе, что позволяет оценить максимальное ухудшение характеристик качества обслуживания телефонного трафика, Показано, что при введении ограничений на длину IP пакета, влияние фрактальных свойств, присущих трафику данных, на качество телефонной связи не представляется существенным.

Таким образом, в результате проведенных в диссертации исследований решена важная научно-техническая проблема, которая заключается в разработке новых методов планирования сети свази следующего поколения и расчета характеристик качества обслуживания для трафика речи.

Список публикаций, в которых отражено основное содержание работы. Монографии

1. Соколов Н.А. Эволюция местных телефонных сетей. - Издательство "Типография Книга", Пермь, 1994,375 с.

2. Соколов Н.А. Сета абонентского доступа. Принципы построения. -Пермь, "Энтер-профи", 1999,254 с.

3. Соколов НА. Телекоммуникационные сети. - М.: Альварес Паблшшшг, 2004, 534 с.

Обзоры

4. N Sokolov. Telecommunications in Russia. - IEEE Communications Magazine, July 1992, pp. 66 - 70.

5. Dokuchaev VA., Pshenichnikov A.P., Sokolov N.A. Digitization of the Urban and Rural Telecommunication Networks in Russia. - IEEE Journal on Selected Areas in Communications, September 1994, pp U 80 - 1186

6. Berlin К Z., Sokolov N A. Development of the Urban and Rural Transmission Networks in Russia. - IEEE Journal on Selected Areas in Communications, September 1994, pp. 1156- 1160.

7. Afikov A., Sokolov N Evolution of telecommunications in Russia. - IEEE Communications Magazine, July 1995, pp. 78 - 85.

8. Крупное A.E., Соколов H.A. Новые телекоммуникационные технологии в отрасли связи. — Электросвязь, 1995, № 11, с. 2 - 5.

9. Варакгш JI.E., Соколов Н.А. Универсальная Персональная Связь. -Электросвязь, 1993, № 7, с. 4 — 6.

10. Goldstain В, Sokolov N Telecommunications in Russia. - IEEE Communications Magazine, August 2000, pp. 106 — 111.

11. Sokolov N. Some Aspects of Russian Telecommunications. — IEEE Communications Magazine, January 2006, pp. 23 — 26.

Статьи в отраслевых научных журналах

12. Соколов НА. Оценка пропускной способности системы общеканальнон сигнализации. — Электросвязь, 1986, № 3, с. 23 — 26.

13. Соколов НЛ. Оценка длительности задержки сигнальных сообщений при реализации дополнительных функций системы ОКС. — Электросвязь, 1987, №4, с. 9- 12.

14. Соколов Н.А. Анализ звена сигнализации как приоритетной системы массового обслуживания. - В кн. "Модели систем информатики". М.: Наука, 1987, с. 107-113.

15. Соколов ПЛ. Однолинейная система массового обслуживания с равномерно распределенной длительностью обслуживания заявок. - В кн. "Модели систем информатики". М.: Наука, 1987, с. 114—116.

16. Семенов Ю В., Соколов Н.А. Инженерный метод оценки пропускной способности однолинейных систем. - Сборник научных трудов учебных институтов связи. Л.: ЛЭИС, 1987, с. 26 - 30.

17. Соколов Н.А, Выбор структуры городской первичной сети. -Электросвязь, 1990, № 8, с. 38 - 40,

18, Соколов H.A., Ехриелъ И.М, Анализ однолинейной системы о ожиданием типа HD/HD/1. - В кн,' "Модели и методы информационных сетей". М.: Наука, 1990, с, 10-13,

19, Соколов НА, Ехриелъ И.М. Функция распределения длительности ожидания в системе 1ГОЛЮ/1. - В кн. "Анализ систем информатики". М.: Наука, 1991, с. 27 -30.

20. Соколов H.A. Применение цифровых коммутационных станций на СТС, - Электросвязь, 1993, № б, с. 11 - 15.

21 .Sokolav N„ Ekhrlel /., Kerle К., Brusitovsky S, On some teletraffic model simplification, - Computer Networks and ISDN Systems, 1993, Vol. 25, №10, pp. 1165- 1173,

22. Соколов H.A. Сети абонентского доступа: перспективы развития. -Электросвязь, 1997, Kai 1, с. 8 -12.

23. Крендэелъ A.B., Соколов 1Ы. Сети абонентского доступа: структурные характеристики, - Электросвязь, 1997,№11,с. 13- 15.

24. Kuentzel D„ Sloutskl L, Sokalov N, Evolution of Telecommunication in Eastern Europe. - IEEE Communications Magazine, December 2000, pp. 143 -149.

25.Гольдштейн B.C., Орлов О.П., Ошев А,Т., Соколов H.A. Цифровизация ГТС и построение мультиеервиеной сети. - Вестник связи, 2003, № 4, с, 58-62.

26. Гольдштейн B.C., Орлов О.П., Ошев А,Т., Соколов H.A. Модернизация сетей доступа в эпоху NGN. - Вестник связи, 2003, Ks 6, с. 51 - 57.

27. Гольдштейн B.C., Орлов О.П., Ошев А.Т., Соколов НА, Эволюция услуг в сетях следующего поколения. - Вестник связи, 2003, №7, с. 48 - 53.

28. Пинчук A.B., Соколов H.A. Мультисервисные концентраторы в сетях сельской связи. - Вестник связи, 2003, №12, с. 26 - 32.

29. Соколов. H.A. Выбор технологии коммутации для сетей следующего поколения. - Мобильные системы, №7,2004, с, 7 - И.

30. Витченка А.И., Соколов H.A. Оценка экономической эффективности мультисервисных абонентских концентраторов. - Вестник связи, 2004, WalO, с. 38-43.

31 .Питук A.B., Соколов H.A. Мультиеервиеные абонентские концентраторы для функциональных возможностей "Triple-Play Services", - Вестник связи, 2005, №6, с. 42-48.

32. Витченко А.И., Питук A.B., Соколов Н.А, Опыт создания NGN в ОАО "Ленсвязь". - Вестник связи, 2005, №10, с. 32 - 36,

33. Соколов H.A. Семь аспектов развития сетей доступа. - Технологии и средства связи. Специальный выпуск "Системы абонентского доступа", 2005, с. 14-23.

34. Пинчук A.B., Соколов H.A. Модернизация ГТС без узлов. - Вестник связи, 2005, №12, с. 64 - 68.

35. Пинчук A.B., Соколов НА, Модернизация ГТС с узлами входящего сообщения. - Вестник связи, 2006, №1, с. 50 - 53.

36. Питук A.B., Соколов НА, Модернизация ГТС с узлами исходящего и входящею сообщения. - Вестник связи, 2006, №3, с. 18 - 23.

37. Пинчук A.B., Соколов Н.А, Модернизация сельских телефонных сетей, -Вестник связи, 2006, №4, с. 124 - 127.

38. Пинчук А. Л, Соколов НА Прагматическая стратегия перехода к NGN -Вестник связи, 2006, №6, с. 66 - 72.

Статьи в сборниках научных трудов н в трудах конференций

39. Соколов НА Распределение длительности задержки заявок в однолинейных системах массового обслуживания. - В кн. "Модели распределения информации и методы их анализа" (Труды Десяюй Всесоюзной школы-семинара по теории телетрафика - ШСТТ-10). М.: 1988, с. 15-20.

40. Sokolov N.A , Sokolov VA. Application of the digital transmission and switching systems at the metropolitan area networks. Proceedings of the International Conference TELEKOMUNIKACE-88, Czechoslovakia, 1988, pp. 91 - 100.

41. Соколов 11А Использование ступенчатых функций для анализа однолинейных систем массового обслуживания с ожиданием. -Международный семинар по теории телетрафика и компьютерному моделированию, Болгария, София, 1988, с. 76 — 87.

42. Соколов НА. Кроссовая коммутация в цифровой телефонной сети. -Второй международный семинар по теории телетрафика и компьютерному моделированию (МСТТКМ-2). Труды семинара. Часть 2. М.: 1989, ИППИ АН СССР, с. 121 - 124.

43. Sokolov N Digital Cross Connects Application for the Future Subscriber Network. - ITC Specialists Seminar/Cracow, Poland, 1991, April 22 - 27, Vol. 2, pp 215-218.

44. Sokolov N. B-ISDN Network Structure Control. - Proceedings of the 7th ITC Seminar, USA, 1990,8 p.

45. Sokolov N A Analyza variant rozsiravani integrovanyvh digitalnich siti ISDN. Proceedings of the International Conference Telekomunikace-90, Czechoslovakia, 1990, pp. 190- 198.

46. Соколов НА Перспективы развития местных телефонных сетей. - В трудах Международной научно-технической конференции "Проблемы функционирования информационных сетей", Новосибирск, 1991, с. 283 -291.

47. Соколов НА Модель процесса обработки сигнальных сообщений. -Proceedings of the "3th International Seminar of Teletraffic Iheory and Computer Modelling", Bulgaria, Sofía, 1991, pp. 77 - 79.

48. N. Sokolov. D-Channel Teletraffic Model for the ISDN. - Proceedings of 13th International Teletraffic Congress, Copenhagen, Denmark, 1991, 7 p.

49. Соколов НА.. Рерле РД Управление емкостью пучка в цифровых кроссовых узлах. - Четвертый международный семинар по теории телетрафика и компьютерному моделированию (МСТТКМ-4). '1 рулы семинара, 1992, с. 148-154.

50. Sokolov N. "Geometric Models of the Transmission Networks", Vol. "B", Proc. ofSymp Telecommunications-92, Poland, 1992, pp. 91-99.

51 .Sokolov N Transmission Networks Structure for the B-ISDN. - St. Petersburg Regional International Teletraffic Seminar "Digital Communication Network Management", 1993, Proceedings, pp. 63 — 69.

52. Sokolov N. Traffic Forecasting for the Digital Overlay Networks -International Conference "Distributed Computer Communication Networks.

Theory and Application", Proceedings, November 4 - 8, 1997, Tel-Aviv (Israel), pp. 200-204.

53. Sokolov N, Traffic forecasting and access network planning. - Proceedings of International Teletraffic Seminar "Teletraffic theory as a base for QoS: monitoring, evaluation, decision", St. Petersburg, 1998, pp. 55 - 62.

54. Соколов U.A., Крепдзель A.B. Сети доступа в начале XXI века. -Материалы VII Всероссийского научно-технического семинара "Связь в деловой сфере. Новые информационные технологии", Москва, 17-20 октября 2000 г., с, 129 - 134.

Тезисы докладов на конференциях

55. Соколов H.A. Об аппроксимации совокупности входящих потоков пуассоновским потоком, - Тезисы докладов XXXVIII Всесоюзной научной сессии, посвященной Дню Радио. М.: 1983, с. 123 - 124.

56. Соколов Н.А, Анализ системы массового обслуживания с равномерно распределенной длительностью занятия прибора. - Тезисы докладов XLI Всесоюзной научной сессии, посвященной Дню Радио, Часть 2. М.: 1986, с. 116-117.

57. Ольконе В. О., Соколов H.A. Оценка вероятностно-временных характеристик D-канала в цифровых сетях с интеграцией служб. -Тезисы докладов XLIII Всесоюзной научной сессии, посвященной Дню Радио, Часть 2. М.: 1988, с. 109-110,

58. Соколов H.A. Ехрцепь U.M. Проблемы нормирования качественных показателей коммутационных станций цифровой сети интегрального обслуживания. - Тезисы докладов, XLV Всесоюзной научной сессии, посвященной Дню Радио. М.: "Радио и связь", 1990, с. 80,

59. Соколов H.A., Мазии И.Г. Структурные характеристики цифровых сетей интегрального обслуживания, - Тезисы докладов, XLV Всесоюзной научной сессии, посвященной Дню Радио. М.: "Радио и связь", 1990, с. 6,

60. Sokolov N.. Alter A, Broadband Wireless Access and Communications Reliability Provision. - Proceedings of the Moscow International Conference "Broadband Russia & CIS Summit", Moscow, 2004, p. 139.

61. Витченка AM, Соколов Н.А, Применение мультисервиспых абонентских концентраторов в сетях ОАО "Ленсвязь". - Сборник трудов второй всероссийской конференции "Абонентский доступ в сетях следующего поколения", Санкт-Петербург, 2005, с, 10-11.

62. Соколов. H.A. Качество обслуживания трафика в сети NON, — в трудах Международной конференции "Развитие NGN в России. Технологии и услуги", Санкт-Петербург, 20-21 апреля, 2006,10 с.

63. Соколов H.A. Применение технологии WiMAX для развития местпых сетей электросвязи. - Вторая Международная конференция и выставка по беспроводным широкополосным технологиям (Wireless Broadband), Москва, 17-18 апреля, 2006,4 с.

Подписано к печати 30 06 200ь Объем 2 ттеч л Тираж 100 эти Зак 54

Тип СПбГУТ 191186, СПб, наб р Моики, о 1

Список принятых сокращений.

Введение.

1. Анализ характеристик сетей телефонной связи.

1.1. Принципы построения системы телефонной связи.

1.2. Эволюция телефонной сети общего пользования.

1.3. Модель NGN - сети следующего поколения.

1.4. Основные проблемы перехода к NGN.

1.5. Формализация основной задачи Оператора ТФОП.

1.6. Выводы по главе 1.

2. Методы расчета СМО и СеМО.

2.1. Исследуемые характеристики.

2.2. Однолинейные системы без приоритетов.

2.2.1. Системы с простейшим входящим потоком.

2.2.2. Системы с произвольным характером входящего потока.

2.3. Однолинейные системы с относительными приоритетами.

2.4. Многофазные системы и сети массового обслуживания.

2.4.1. Модели СеМО.

2.4.2. Распределение длительности задержки заявок в СеМО.

2.5. Выводы по главе 2.

3. Вероятностно-временные характеристики сети NGN.

3.1. Показатели качества обслуживания трафика.

3.2. Математическая модель сети NGN.

3.2.1. Общий подход к разработке модели.

3.2.2. Характер потока заявок, обслуживаемых СеМО.1:

3.2.3. Число мест для ожидания в очереди.

3.2.4. Модели элементов сети NGN.1;

3.3. Исследование задержки IP пакетов в сети NGN.

3.4. Учет фрактальных свойств трафика Internet.

3.5. Методика расчета пропускной способности сети NGN.

3.6. Выводы по главе 3.

4. Принципы модернизации сети доступа.1,

4.1. Задачи прогнозирования.

4.1.1. Классификация задач и методов прогнозирования.

4.1.2. Выбор метода прогнозирования.1,

4.1.3. Особенности прогнозирования пропускной способности.I

4.1.4. Аспекты прогнозирования поддерживаемых услуг.

4.1.5. Повышение точности прогнозов.

4.2. Процесс планирования транспортной сети доступа.

4.3. Сценарии построения транспортной сети доступа.

4.3.1. Классификация основных сценариев.

4.3.2. Сценарии, различающиеся функциональными возможностями.

4.3.3. Сценарии, различающиеся структурой транспортной сети.

4.3.4. Типичный сценарий модернизации транспортных сетей.

4.4. Методика расчета транспортной сети доступа.

4.4.1. Перечень основных задач.

4.4.2. Деление транспортной сети доступа на сектора.

4.4.3. Выбор кольца для включения СУ.

4.4.4. Включение новых СУ.

4.4.5. Оценка ресурсов для резервирования сети доступа.

4.5. Процесс планирования коммутируемой сети доступа.

4.6. Методика расчета коммутируемой сети доступа.

4.6.1. Постановка задачи.

4.6.2. Применение МАК в сети доступа.

4.6.3. Пример решения одной частной задачи.

4.7. Выводы по главе 4.

5. Сценарии модернизации ГТС и СТС.

5.1. Общий подход.

5.2. Методология модернизации ГТС и СТС.

5.3. Модернизация телефонной сети без узлов.

5.4. Модернизация телефонной сети с УИС и УВС.

5.5. Модернизация сельской телефонной сети.

5.6. Прагматический подход к построению NGN.

5.7. Выводы по главе 5.

Актуальность работы. В последние годы начались радикальные изменения концептуальных положений, определяющих основные направления дальнейшего развития телекоммуникационной системы. Концепцию сети связи следующего поколения, хорошо известную по аббревиатуре NGN (Next Generation Network), большинство специалистов рассматривает как самый разумный путь развития телекоммуникационной системы [82,161, 165,217,218].

Принципы построения NGN в общих чертах сформулированы в работах Международного союза электросвязи (МСЭ) и Европейского института телекоммуникационных стандартов (ETSI), а также в трудах отечественных и зарубежных ученых. Основные задачи, которые предстоит решать всем участникам инфокоммуникационного рынка, заключаются в выборе путей перехода от эксплуатируемых сетей электросвязи к NGN. Разработка научно обоснованных принципов построения NGN поможет принять правильные решения по созданию эффективной инфокоммуникационной системы [19,99].

Большинство монографий, статей, докладов на конференциях отечественных и зарубежных специалистов посвящены различным вопросам модернизации существующей телекоммуникационной системы, но аспекты формирования NGN как процесса развития эксплуатируемых сетей связи, как правило, не рассматриваются. Значительное внимание уделено одной из основных проблем функционирования NGN - задержкам пакетов в сети, что существенно влияет на качество обслуживания некоторых видов трафика. Полученные результаты интересны с точки зрения развития теории телетрафика и позволяют решить ряд частных задач, возникающих в процессе исследования качества обслуживания трафика в NGN. Тем не менее, они не позволяют провести анализ всех тех характеристик, которые необходимы для проектирования NGN в соответствии с нормами, которые установлены МСЭ и ETSI.

Теоретически NGN может создаваться в процессе эволюции любой сети электросвязи: телефонной, обмена данными, кабельного телевидения (КТВ). Для практического воплощения NGN подходит только телефонная сеть общего пользования (ТФОП) в силу ряда причин технического и экономического характера. Предыдущий этап модернизации ТФОП был связан с установкой коммутационных станций с программным управлением. Как правило, эти станции были цифровыми. Результаты соответствующих исследований не были доведены до инженерных методик, которые могли бы применяться при проектировании телефонных сетей. Поэтому на этапе цифровизации ТФОП были допущены серьезные ошибки, что привело к значительному росту затрат на развитие всей телекоммуникационной системы. При формировании NGN необходимо избежать подобных ошибок. Для этого следует разработать ряд методик планирования сети.

Отсутствие научно обоснованных решений по принципам модернизации ТФОП для ее постепенной трансформации в NGN, рекомендаций по расчету вероятностно-временных характеристик (ВВХ) в соответствии с нормами МСЭ и ETSI, а также методик планирования сети определяет актуальность диссертации.

Цели и задачи исследования. Основные цели диссертационной работы состоят в исследовании ряда системных аспектов построения NGN, которые объединены тремя взаимоувязанными задачами. Первая задача состоит в исследовании базовых принципов трансформации городских (ГТС) и сельских (СТС) телефонных сетей в NGN. Исследование ВВХ процессов обмена IP (Internet Protocol) пакетами в NGN относится ко второй задаче. Третья задача - разработка методик, которые могут быть использованы при проектировании NGN.

Методы исследования. Исследования, проведенные в диссертационной работе, основаны на результатах, которые получены в теориях вероятности, массового обслуживания, математической статистики, управления запасами, принятия решений, оптимизации. Были также использованы методы экспертных оценок и экономического анализа. Для проверки ряда теоретических положений, которые связаны с анализом сетей и систем массового обслуживания, применялся метод имитационного моделирования.

Научная новизна. Новые результаты, полученные в диссертационной работе, сводятся к следующим положениям:

1. Выполнен анализ процессов развития российской телефонной сети. Выделена основная ошибка, свойственная процессу цифровизации, - отказ от использования коммутационных станций большой емкости. Это привело к росту капитальных затрат на развитие сети и эксплуатационных расходов. Задача перехода к сети NGN сформулирована как минимизация ошибок, которые были накоплены на предшествующих этапах модернизации системы телефонной связи. Оценкой ошибок предложено считать величину дополнительных затрат или их доли относительно оптимального варианта построения сети.

2. Разработан методологический подход к формированию сети NGN, основанный на достижении конечной цели. Он опирается на иерархическую цепочку: стратегия - сценарий - вариант. Переход к NGN рассматривается как возможность сокращения отставания от уровня развитых стран при построении современной инфокоммуникационной системы. Эту возможность предложено реализовать за счет "преимущества отстающего". С этой целью определены принципы создания NGN, которые позволят заменять электромеханические автоматические телефонные станции (АТС) оборудованием пакетной коммутации. Разработана прагматическая стратегия перехода к NGN, позволяющая предоставлять современные виды обслуживания тем пользователям местной телефонной сети, которые готовы оплачивать новые функциональные возможности. При реализации прагматической стратегии перехода к NGN минимизируется риск Оператора, связанный с потерей той части клиентов, которые приносят ему существенные доходы.

3. Обосновано совместное применение двух методов формализованного прогнозирования характеристик инфокоммуникационной системы. Первый из них основан на выборе прогностической кривой с помощью метода наименьших квадратов. При этом выбранную кривую желательно проверить "прогнозированием прошлого". Второй метод основан на мониторинге исследуемого процесса. Он позволяет установить возможное изменение тренда, выявленного с помощью первого метода. В качестве интуитивного метода прогнозирования предложен способ, основанный на анализе аналогичных тенденций, которые известны для развитых стран. Такой подход был апробирован при разработке ряда прогнозов и доказал свою эффективность. Он базируется на гипотезе о том, что в каждой сети исследуемый процесс повторяется с теми отличиями, которые можно выразить с помощью следующих терминов: "амплитуда" (уровень насыщения), "частота" (скорость развития) и "фаза" (задержка начала предоставления услуги или внедрения технологии). Эти три неизвестные величины могут быть получены методом Делфи или с помощью эвристических методов. Установлена цикличность появления новых технологий, радикально меняющих облик всей инфокоммуникационной системы. Показано, что эти циклы подобны "длинным волнам" Н.Д. Кондратьева.

4. Предложен ряд алгоритмов для решения задач, которые возникают при планировании сетей доступа. Показано, что для решения большинства топологических задач могут использоваться алгоритмы перебора всех возможных вариантов. В ряде случаев вводятся разумные ограничения, позволяющие упростить решение задачи. Разработан метод расчета величины резервных транспортных ресурсов, предоставляемых системой беспроводного доступа для тех пользователей, которые заключают с Оператором соглашения об уровне обслуживания. Этот метод позволяет определить необходимую пропускную способность для системы беспроводного доступа в зависимости от характера расположения пользователей в границах пристанционного участка и вероятности отказа основного и резервного путей обмена информацией.

5. Предложена и обоснована математическая модель тракта обмена IP пакетами в NGN. Установлено, что для трафика речи гипотеза о пуассоновском входящем потоке заявок подтверждается теоретическими выкладками и результатами измерений. Предположение о бесконечной емкости буферного накопителя в области реальных величин загрузки системы приводит к малым ошибкам в расчете вероятности потери заявок, но позволяет заметно упростить аналитическое исследование вероятностно-временных характеристик NGN. Получены оценки влияния фрактальных свойств, присущих трафику данных, на характеристики качества обслуживания телефонной нагрузки. Для данного исследования была предложена модель с бункером на входе, что позволяет оценить максимальное ухудшение телефонного трафика. Показано, что при введении вполне приемлемых ограничений на длину IP пакета влияние фрактальных свойств, присущих трафику данных, не представляется существенным.

6. Получены аналитические выражения для вычисления функции распределения длительности задержки IP пакетов в отдельных элементах NGN, представимых в виде систем массового обслуживания (СМО). Эти результаты позволяют рассчитывать искомые функции при различных дисциплинах обслуживания (с приоритетами и в порядке поступления). Предложены приближенные выражения, для которых ошибка в расчете искомых функций не превышает нескольких процентов для больших значений времени. Получены аналитические соотношения для анализа СМО общего вида, если законы распределения времени обработки заявок и интервалов между заявками представимы ступенчатыми функциями. Показано, что использование предложенного метода позволяет существенно повысить точность вычисления вероятностно-временных характеристик в СМО. Проведена оценка тех ошибок в расчете искомых характеристик, которые обусловлены заменой ступенчатых функций непрерывными.

7. Разработан метод для расчета функции распределения длительности задержки пакетов в NGN - сети, состоящей из произвольного числа узлов коммутации (совокупности СМО). Ошибки в оценке функции распределения не превышают десяти процентов, что вполне приемлемо для решения большинства задач, относящихся к планированию сети. Полученные результаты применимы для анализа сетей массового облуживания (СеМО), если корректны предположения о пуассоновских потоках на входе каждой системы.

Практическая ценность. Важнейшие практические результаты - стратегия поэтапной модернизации ТФОП, которая с минимальными затратами приведет к созданию качественно новой инфокоммуникационной системы, а также совокупность методик для планирования NGN, необходимых проектным институтам и Операторам ТФОП для решения задач по модернизации местных телефонных сетей. Практическую ценность представляют также методы прогнозирования основных требований к инфокоммуникационной системе и способы расчета вероятностно-временных характеристик в IP сетях.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы использованы:

1. в ЦНИИС при проведении научно-исследовательских работ, связанных с построением NGN для группы компаний ОАО "Связьинвест" и с развитием телекоммуникационной сети ОАО "Уралсвязьинформ";

2. в ЛОНИИС при проведении исследований, направленных на преобразование эксплуатируемой телекоммуникационной системы в NGN, и в ряде опытных зон, создаваемых по контрактам с Поставщиками оборудования NGN;

3. в ИВМиМГ (институт вычислительной математики и математической геофизики) Сибирского отделения Российской академии наук (СО РАН) при расчете характеристик IP сети регионального уровня и при разработке рекомендаций по проектированию сетей доступа на базе новых технологий;

4. в ОАО "КОМСТАР - Объединенные ТелеСистемы" при проведении работ по оптимизации предоставления услуг и внедрению новых технологий;

5. в проектном институте "Гипросвязь Северо-Запад" при разработке схем развития сетей электросвязи в ряде субъектов Российской Федерации;

6. в научно-техническом центре "Протей" при проведении исследований по формированию современных сетей электросвязи, а также при разработке требований к оборудованию NGN;

7. в учебном процессе кафедры "Системы коммутации и распределения информации" СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича.

Сведения об использовании результатов диссертации подтверждаются соответствующими актами внедрения. Они приведены в первом Приложении.

Апробация работы и публикации. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на российских (Москва, Новосибирск, Санкт-Петербург) и международных (Болгария, Дания, Израиль, Польша, США, Чехия) конференциях, а также на научно-технических конференциях и семинарах ЛОНИИС и СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича. Основные положения, изложенные в диссертационной работе, опубликованы в 63 научных работах. Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты анализа просчетов, допущенных в процессе цифровизации ТФОП, с точки зрения предстоящего перехода к NGN. Выполненный анализ позволяет точнее сформулировать ряд задач, решаемых на этапе перехода к NGN.

2. Стратегии и сценарии построения NGN на базе местных телефонных сетей. Практический интерес для Операторов представляет прагматический подход к формированию NGN, основанный на сочетании двух взаимодополняющих стратегий: наложенная и выделенная сети. Выбор рационального сценария для принятой стратегии осуществляется в результате анализа кривых чистой текущей стоимости - NPV (или другого экономического показателя) при условии, что все требования к NGN соответствуют установленным нормам.

3. Методы планирования сетей доступа с учетом требований NGN. Для упрощения исследований использован принцип декомпозиции сети связи на транспортную (первичную) и коммутируемую (вторичную). Этот подход был предложен российскими специалистами более тридцати лет назад, а позднее стал использоваться и в практике международного союза электросвязи (МСЭ) и европейского института телекоммуникационных стандартов (ETSI). Его применение при исследовании NGN также оказалось весьма продуктивным. Предложено обеспечение требуемой надежности связи для определенной группы терминалов за счет резервирования кабельных линий трактами, которые организуются оборудованием беспроводного доступа.

4. Принципы прогнозирования требований к NGN, учитывающие развитие инфокоммуникационной системы. Основные требования к NGN можно прогнозировать, совместно используя формализованные и интуитивные методы. Предлагаемый подход обоснован отсутствием статистических данных для новых технологий и услуг, а также сменой тренда ряда зависимостей, для которых законы развития недавно казались незыблемыми.

5. Модель NGN для расчета основных вероятностно-временных характеристик процессов обмена IP пакетами в виде СеМО, состоящей из однолинейных систем. Эта модель выбрана в результате анализа алгоритмов обмена информацией между терминалами пользователей через NGN. Для всех принятых допущений приведены оценки их влияния на точность полученных результатов.

6. Результаты исследования СМО, которые служат моделями устройств передачи и коммутации IP пакетов. Для этих СМО получены все характеристики, которые необходимы для анализа показателей качества обслуживания в NGN при различных дисциплинах обработки и передачи IP пакетов. Основная сложность исследования СМО заключается в получении выражений для расчета функций распределения времени задержки заявок.

7. Методы расчета вероятностно-временных характеристик процессов обмена IP пакетами в сети, позволяющие оценивать характеристики NGN, которые нормированы в документах МСЭ и ETSI. Методы расчета исследуемых характеристик основаны на результатах, полученных в теории телетрафика. Для оценки достоверности ряда предложенных методов расчета проведена их проверка имитационным моделированием.

Личный вклад автора. Результаты исследований получены автором самостоятельно. В работах, которые опубликованы с соавторами, соискателю принадлежит основная роль в постановке и решении задач, а также при обобщении полученных результатов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и двух приложений. Пояснительная записка содержит 282 страницы (без текста Приложений), 119 рисунков, 22 таблицы, 241 формулу.

Основные результаты, изложенные во второй главе диссертационной работы, сводятся к следующим положениям:

1. Предложен ряд сценариев для формирования NGN как результата модернизации местной телефонной сети. Для каждого сценария разработан ряд вариантов практической реализации предлагаемых решений. Показано, что развитие системы телефонной связи необходимо осуществлять таким образом, чтобы обеспечивалась возможность поддержки обслуживания вида "Triple-play services".

2. Разработаны модели существующей системы телефонной связи в виде двух плоскостей - сигнализации и коммутации. Применение таких моделей позволяет разделить задачи выбора оптимальных решений для IP сети и системы сигнализации, что упрощает их решение.

3. Показано, что для выбора рационального сценария модернизации местной телефонной сети необходим анализ кривых NPV (чистая текущая стоимость), EVA (экономическая добавленная стоимость) или им подобных. Этот анализ включает определение математического ожидания и дисперсии финансовых потоков.

4. Обосновано дополнение анализа многоугольников конкурентоспособности исследованием дисперсии основных показателей, характеризующих каждый возможный сценарий перехода к NGN. Этот подход позволяет лучше подготовить полноценную информацию для лица, принимающего решение.

5. Детализированы основные сценарии и варианты создания NGN в процессе модернизации ГТС и СТС, построенных в соответствии с теми принципами, которые установлены руководящими документами по ЕСЭ - единой системе электросвязи России. Предложенные сценарии и варианты построения NGN охватывают практически все возможные ситуации, которые встречаются в телефонной сети общего пользования.

6. Предложена прагматическая стратегия перехода к NGN, позволяющая предоставить современные виды обслуживания тем пользователям местной телефонной сети, которые готовы оплачивать новые функциональные возможности. При реализации прагматической стратегии перехода к NGN минимизируется риск Оператора, связанный с потерей той части клиентов, которые приносят ему существенные доходы.

Заключение

В результате проведенных исследований были получены результаты, которые сводятся к следующим положениям:

1. При модернизации российской телефонной сети был допущен ряд ошибок, самой существенной из которых следует считать отказ от использования коммутационных станций большой емкости. Применение коммутационных станций малой и средней емкости увеличило капитальные затраты и эксплуатационные расходы Оператора. Одна из основных причин отказа от применения цифровых коммутационных станций большой емкости - отсутствие научно обоснованной методики расчета местных телефонных сетей. Задача перехода к NGN сформулирована как минимизация ошибок, которые были накоплены на предшествующих этапах модернизации системы телефонной связи. Оценка ошибок основана на расчете величины дополнительных затрат или их доли относительно оптимального варианта построения сети.

2. Для решения практических задач по модернизации эксплуатируемых телефонных сетей предложен методологический подход, который базируется на понимании конечной цели формирования NGN. Он основан на иерархической цепочке: стратегия - сценарий - вариант. Переход к NGN рассматривается как возможность существенного сокращения отставания от уровня развитых стран в области построения инфокоммуникационной системы. Эту возможность предложено реализовать за счет "преимущества отстающего". С этой целью определены принципы создания NGN, которые основаны на замене АТС электромеханического типа оборудованием пакетной коммутации.

3. Предложен ряд сценариев по формированию NGN как результат модернизации местной телефонной сети. Показано, что развитие системы телефонной связи необходимо осуществлять таким образом, чтобы обеспечивалась возможность поддержки обслуживания вида "Triple-play services" - речь, данные и видео. Разработаны модели для модернизации существующей системы телефонной связи в виде двух плоскостей - сигнализации и коммутации. Применение таких моделей позволяет разделить задачи исследования IP сети и системы сигнализации, что упрощает анализ характеристик NGN.

4. Показано, что выбор рационального сценария модернизации местной телефонной сети предполагает анализ кривых чистой текущей стоимости - NPV или им подобных характеристик. При исследовании многоугольников конкурентоспособности предложено учитывать не только средние значения основных показателей предлагаемых решений, но и их дисперсии. Анализ подобных характеристик - необходимый этап подготовки полноценной информации для лица, принимающего решение. Разработана прагматическая стратегия перехода к NGN, позволяющая предоставить современные виды обслуживания тем пользователям местной телефонной сети, которые готовы оплачивать новые функциональные возможности. При реализации такой стратегии перехода к NGN минимизируется риск Оператора, связанный с потерей той части клиентов, которые приносят ему существенные доходы.

5. Разработан метод прогнозирования основных требований к NGN. Рекомендуется сочетание двух формализованных и одного интуитивного методов. Первый из них основан на выборе прогностической кривой с помощью метода наименьших квадратов. При этом желательно проверить свойства выбранной кривой "прогнозированием прошлого". Второй метод основан на мониторинге исследуемого процесса, что позволяет установить возможное изменение характера тренда, выявленного с помощью первого метода. Подобные изменения обусловлены современными тенденциями развития инфокоммуникационного рынка. В качестве интуитивного метода для исследуемого процесса предложен способ, основанный на анализе аналогичных тенденций, которые известны для развитых стран. Такой подход был апробирован при разработке ряда прогнозов и доказал свою эффективность. Он базируется на гипотезе о том, что в каждой сети исследуемый процесс повторяется с теми отличиями, которые можно выразить с помощью трех терминов: "амплитуда" (уровень насыщения), "частота" (скорость развития) и "фаза" (задержка начала предоставления услуги или внедрения технологии).

6. Установлена цикличность появления новых технологий, радикально меняющих облик всей инфокоммуникационной системы. Показано, что эти циклы подобны "длинным волнам" Н.Д. Кондратьева. С этой точки зрения концепцию

NGN следует рассматривать как важное направление модернизации телефонной сети, рассчитанное на длительный период.

7. Проанализированы принципы модернизации сетей доступа. Разработаны рекомендации, которые позволяют эффективно модернизировать сети доступа вне зависимости от используемых технологий обмена информацией. Разработаны методы расчета транспортной сети, ориентированные на решение проектных задач. Показано, что для решения подобных задач могут быть использованы алгоритмы перебора всех возможных вариантов. В ряде случаев разумные ограничения вводятся за счет применения эвристических методов. Разработан алгоритм выбора кольца транспортной сети, к которому следует подключать новых пользователей. Место и время их появления, как правило, невозможно определить заранее.

8. Предложен метод расчета резервных транспортных ресурсов, которые предоставляются системой беспроводного доступа для пользователей, готовых заключить с Оператором соглашение об уровне обслуживания. Метод расчета позволяет определить необходимую пропускную способность для системы беспроводного доступа в зависимости от характера размещения пользователей в границах пристанционного участка, а также вероятности отказа основного и резервного пути обмена информацией.

9. Разработан метод декомпозиции показателей качества обслуживания по фрагментам и элементам NGN. Результаты этой декомпозиции позволяют провести исследование вероятностно-временных характеристик фрагментов и элементов IP сети. Полученные численные значения показателей качества обслуживания по фрагментам и элементам NGN могут использоваться для составления технических требований к оборудованию пакетной коммутации.

10. Предложена и обоснована математическая модель тракта обмена IP пакетами в NGN. Установлено, что гипотеза о пуассоновском входящем потоке заявок для трафика речи подтверждается теоретическими выкладками и результатами измерений. Предположение о бесконечной емкости буферного накопителя в области реальных величин загрузки системы приводит к малым ошибкам в расчете вероятности потери заявок, заметно упрощая исследование вероятностно-временных характеристик NGN.

11. Получены аналитические выражения, позволяющие рассчитывать функции распределения длительности задержки IP пакетов при различных дисциплинах их обслуживания (без преимущества и с приоритетами). Для больших значений времени предложены приближенные выражения, для которых ошибка в расчете искомых функций не превышает нескольких процентов. Получены аналитические соотношения для анализа систем массового обслуживания общего вида, в которых законы распределения времени обработки заявок и интервалов между заявками представимы ступенчатыми функциями. Показано, что использование этого метода позволяет существенно повысить точность вычисления всех вероятностно-временных характеристик в системах массового обслуживания. Проведена оценка тех ошибок в расчете искомых характеристик, которые обусловлены заменой ступенчатых функций непрерывными. Разработан метод получения функции распределения длительности задержки пакетов в IP сети, состоящей из любого числа коммутаторов. Ошибки в оценке функции распределения не превышают десяти процентов, что вполне приемлемо для решения большинства задач, которые относятся к планированию сети. Полученные результаты применимы к ряду сетей массового обслуживания, для которых справедливы предположения о пуассоновских потоках на входе каждой системы.

12. Исследовано влияние фрактальных свойств трафика данных на характеристики качества обслуживания телефонной нагрузки. Для данного исследования была предложена модель с бункером на входе, что позволяет оценить максимальное ухудшение характеристик качества обслуживания телефонного трафика. Показано, что при введении ограничений на длину IP пакета, влияние фрактальных свойств, присущих трафику данных, на качество телефонной связи не представляется существенным.

1. Абдыкалыков А.Т., Кокурин J1.A., Лузин В.Ю., Носов М.В., Романов А.С., Седельников Ю.В., Филин Б.П. Расчет надежности автоматизированной системы Московской областной ОСОДУ. - "Электросвязь", №4,2004.

2. Акимов О.Е. Дискретная математика: логика, группы, графы. 2-е издание, дополненное. М.: Лаборатория базовых знаний, 2001.

3. Алгоритмы и программы восстановления зависимостей. / Под редакцией В.Н. Вапника. -М.: Наука, 1984.

4. Александров A.M. О выходящих потоках одного класса систем массового обслуживания. Техническая кибернетика, №4,1968.

5. Андрианов И.В., Баранцев Р.Г., Маневич Л.И. Асимптотическая математика и синергетика. М.: Едиториал УРСС, 2004.

6. Аттетков А.В., Галкин С.В., Зарубин B.C. Методы оптимизации. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001.

7. Балъкин Г., Михайлов В., Москалец В., Хиленко В. Киевская городская сеть: переход на пакеты. Сети и телекоммуникации, № 1 - 2,2004.

8. Башарин ГЛ. Лекции по математической теории телетрафика. М.: Издательство Российского университета дружбы народов, 2004.

9. Башарин ГЛ., Самуилов К.Е. Математическая модель одной системы передачи данных с синхронизирующими сообщениями. Тезисы докладов четвертого Всесоюзного совещания по информационным сетям. М.: Наука, 1981.

10. Бесслер Р., Дойч А. Проектирование сетей связи. М.: Радио и связь, 1988.11 .Блэкуэлл Р.Д., Энджел Дж. Ф., Миниард П. У. Поведение потребителей. -СПб, Издательский дом "Питер", 2002.

11. Боровкова В.А. Управление рисками в торговле. СПб, Издательский дом "Питер", 2004.

12. ХЪ.БрамерК., ЗиффлингГ. Фильтр Калмана-Бьюси. М.: Наука, 1982.

13. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов. М.: Наука, 1986.

14. Булгак В.Б., Варакин JI.E., Ивашкевич Ю.К., Москвитин В.Д., Осипов В.Г. Концепция развития связи Российской Федерации. М.: Радио и связь, 1995.

15. Булгак В.Б., Варакин JI.E., Каледина Н.Н., Москвитин В.Д., Шамаева Л.Ф. Новые методы прогнозирования развития телекоммуникаций и их применение в отрасли "Связь Российской Федерации". Под редакцией В.Б. Булгака и Л.Е. Варакина. М.: MAC, 2000.

16. П.Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1978.

17. Вапник В.Н. Восстановление зависимостей по эмпирическим данным. М.: Наука, 1979.

18. Варакин Л.Е. Инфокоммуникации будущего. Электросвязь, №11,2003.

19. Варакин Л.Е. Распределение доходов, технологий и услуг. М.: MAC, 2002.

20. Варакин Л.Е. Цифровой разрыв в глобальном информационном обществе. -М.: Международная Академия Связи, 2004.

21. Вентцелъ Е.С., Овчаров Л.А. Прикладные задачи теории вероятностей. М.: Радио и связь, 1983.25 .Виленкин С.Я. Статистическая обработка результатов исследования случайных функций. М.: Энергия, 1979.

22. Витченко А.И., Соколов Н.А. Оценка экономической эффективности мультисервисных абонентских концентраторов. Вестник связи, 2004, №10.21 .Вишневский В.М. Теоретические основы проектирования компьютерных сетей. -М.: Техносфера, 2003.

23. Воеводин В.В., Воеводин Вл.В. Параллельные вычисления. СПб.: "БХВ -Санкт-Петербург", 2002.

24. Володин С.В., Колин К.К. Об аппроксимации распределения длительности ожидания заявок в одноканальных системах массового обслуживания. В книге "Системы распределения информации". М.: Наука, 1972.

25. Выгодский М.Я. Справочник по элементарной математике. М.: Астрель, 2003.

26. Гайдар Е.Т. Долгое время. Россия в мире: очерки экономической истории. -М.: Дело, 2005.

27. Ъ2.Глущенко B.B. Прогнозирование. -М.: Вузовская книга, 2000.

28. Гнеденко Б.В., Беляев Ю. К, Соловьев А. Д. Математические методы в теории надежности. М.: Москва, Наука, 1965.

29. ЗА.Гнеденко Б.В., Даниелян Э.А., Димитров Б.Н., Г.П. Климов, В.Ф. Матвеев. Приоритетные системы обслуживания. М.: МГУ, 1973.

30. Гоголь А.А., Джакония B.E., Украинский O.B. Новые возможности систем "сотового" телевидения. ТелеМультиМедиа, №1,2000.

31. Гольдштейн Б.С. Сигнализация в сетях связи. Том 1. М.: Радио и связь, 2001.

32. Голъдштейн Б.С. Системы коммутации. СПб.: "БХВ - Санкт-Петербург", 2003.

33. Голъдштейн А.Б., Голъдштейн Б.С. Softswitch. СПб.: "БХВ - Санкт-Петербург", 2006.

34. Голъдштейн Б.С., Орлов О.П., Ошев А.Т., Соколов Н.А. Цифровизация ГТС и построение мультисервисной сети. Вестник связи, № 4,2003.

35. АО.Голъдштейн Б.С., Пинчук А.В., Суховицкий A.JI. IP телефония. М.: Радио и связь, 2001.

36. А\. Горев В.Н., Дымарский Я.С. Методы аналитико-статистического моделирования стохастических систем массового обслуживания. СПб: МАИСУ, Вестник №1с, апрель 2005.

37. Горев В.Н., Дымарский Я.С. Статистическое моделирование одного класса стохастических систем массового обслуживания. СПб: МАИСУ, Вестник №1с, сентябрь 2003.

38. АЪ.Горнак A.M. Услуги, технологии и стандарты городских сетей класса Ethernet. Документальная электросвязь, январь 2005.

39. АА.Градштейн КС., Рыжик КМ. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений.-М.: Наука, 1971.

40. А5. Григорьев B.A., Лагутенко О.И., Распаев Ю.А. Сети и системы радиодоступа. -М.: Эко-Трендз, 2005.

41. Турин JI.C., Дымарский Я.С., Меркулов А.Д. Задачи и методы оптимального распределения ресурсов. М.: Советское Радио, 1968.

42. Давыдов Г.Б., Рогинский В.Н., Толчан А.Я. Сети электросвязи. М.: Связь, 1977.48Деарш Ю.В., Бурцев КВ., Крутиков К.А., Цым А.Ю. Прогноз развития сотовой связи в России. Вестник связи, №4,2005.

43. Деч Г. Руководство к практическому применению преобразования Лапласа и Z-преобразования.-М.: Наука, 1971.

44. Диткин В.А., Прудников А.П. Интегральные преобразования и операционное исчисление. -М.: Наука, 1974.

45. Дмитриева С.А., Соколов Н.А. Структурные характеристики сельских сетей. -М.: Сборник научных трудов ЦНИИС "Сети с интеграцией служб", 1990.

46. Долодаренко В.А., Мамчук В.М. Один локальный метод решения задачи п коммивояжеров большой размерности. "Доклады АН УССР", №1,1986.

47. Евдокименко Е. Магистральная технология XXI века. Сетевой журнал, №4, 2003.

48. Етрухин Н.Н. Первые рекомендации МСЭ-Т о сетях следующего поколения. Информ Курьер Связь, №6,2005.

49. Жданов И.М. О расчете средней длины абонентской линии. Сборник научных трудов ЛЭИС, 1947.

50. Жданов И.М., Кучерявый Е.И. Построение городских телефонных сетей. -М.: Связь, 1972.

51. Жожикашвши В. А., Вишневский В. М. Сети массового обслуживания. Теория и применение к сетям ЭВМ. М.: Радио и связь, 1988.

52. Зелигер Н.Б., Чугреев О.С., Яновский Г.Г. Проектирование сетей и систем передачи дискретных сообщений. М.: Радио и связь, 1984.

53. Ибе О. Сети и удаленный доступ. М.: ДМК Пресс, 2002.

54. Иванов Б.Н. Дискретная математика. Алгоритмы и программы. М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001.

55. Иванов JI.H., Иванов A.JI. Методы принятия решений бизнес-плана. Эвристика. М.: "Приор-издат", 2004.

56. Ивницкж В.А. Теория сетей массового обслуживания. М.: Издательство Физматлит, 2004.

57. Исследование операций: в 2-х томах. Перевод с английского под редакцией Дж. Моудера, С. Элмаграби. М.: Мир, 1981.

58. Каллан Р. Основные концепции нейронных сетей. М.: Издательский дом "Вильяме", 2003.

59. Катулев А.Н., Северцев Н.А. Математические методы в системах поддержки принятия решений. М.: Высшая школа, 2005.

60. Кендалл М. Дж., Стыоарт А. Теория распределений. М.: Наука, 1966.

61. Клейнрок Л. Вычислительные системы с очередями. М.: Мир, 1979.

62. КлейнрокЛ. Теория массового обслуживания. -М.: Машиностроение, 1979.

63. Х.Коган А.В. IP-телефония: оценка качества речи. Технологии и средствасвязи, №1,2001.

64. Коган С.С. Мультисервисная транспортная платформа для сетей следующего поколения. Фотон-Экспресс, №1,2006.1Ъ.Комисарчук Л.В., Дьякова О.А. Концентратор абонентского доступа или удаленный коммутатор? Вестник связи, №11,2004.

65. Конвей Р.В., Максвелл В.Л., Миллер Л.В. Теория расписаний. М.: Наука, 1975.

66. Корн Т., Корн Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1984.

67. Корнышев Ю.Н., Пшеничников А.П., Харкевич АД. Теория телетрафика. -М.: Радио и Связь, 1996.

68. Кох Р., Яновский Г. Эволюция и конвергенция в электросвязи. М.: Радио и связь, 2001.

69. Крешер Г. Математические методы статистики. -М.: Мир, 1975.

70. Крендзель А.В. Планирование перспективных сетей доступа. Автореферат диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. -СПб.: Государственный университет телекоммуникаций, 2001.

71. Кристофидес Н. Теория графов: Алгоритмический подход. -М.: Мир, 1978.

72. Кулишова О.В. Дельфийский оракул в системе античных межгосударственных отношений. М.: Издательство "Гуманитарная Академия", 2001.

73. Кучерявый А.Е., Гшьченок JI.3., Иванов А.Ю. Пакетная сеть связи общего пользования. СПб.: Наука и техника, 2004.

74. Кучерявый Е.А. Управление трафиком и качество обслуживания в сети Интернет. СПб.: Наука и техника, 2004.

75. М.Лагутин B.C., Степанов С.Н. Телетрафик мультисервисных сетей связи. -М.: Радио и связь, 2000.$5.Лившиц Б.С., Фидлин Я.В., Харкевич АД. Теория телефонных и телеграфных сообщений. М.: Связь, 1971.

76. Яб.Лифиц КМ. Теория и практика оценки конкурентоспособности товаров и услуг.-М.: "Юрайт", 2001.

77. Лутов М.Ф., Жарков М.А., Юнаков П.А. Квазиэлектронные и электронные АТС. -М.: Радио и связь, 1988.

78. Мак-Квери С., Мак-Грю К, Фой С. Передача голосовых данных по сетям Cisco Frame Relay, ATM и IP. M.: Издательский дом "Вильяме", 2002.

79. Макконнелл К.Р., Брю СЛ. Экономикс: Принципы, проблемы и политика. -М.: ИНФРА-М, 2001.

80. Моисеев Н.Н. Иванилов Ю.П., Столярова Е.Н. Методы оптимизации. М.: Наука, 1978.

81. МорозовЮЛ. Инновационный менеджмент. -М.: "ЮНИТИ", 2001.

82. Москвитин В Д. Построение и функционирование сетей верхнего уровня ЕСЭ РФ в условиях многооператорской среды. Инфоком. Труды MAC, №1, 2005.

83. Новоселов А.А. Математическое моделирование финансовых рисков. Теория измерений. Новосибирск, Наука, 2001.

84. Ноздрин В.В. Состояние и прогноз развития широкополосных местных сетей связи. Мобильные системы, №7,2004.

85. Ньюман Д. Коммутаторы для 10-гигабитных сетей Ethernet. Сети, № 4-5, 2003.

86. Острейковский В.А. Теория надежности. -М.: Высшая школа, 2003.

87. Перспективные телекоммуникационные технологии. Потенциальные возможности // Под ред. Л.Д. Реймана, Л.Е. Варакина. М.: MAC, 2001.

88. Петров М.Н., Пономарев Д.Ю., Яновский Г.Г. Вероятностно-временные характеристики асинхронных сетей интегрального обслуживания. Красноярск, НИИ СУВПТ, 2004.

89. Пинегина М.В. Математические методы и модели в экономике. М.: Экзамен, 2002.

90. Пинчук А.В., Соколов Н.А. Мультисервисные абонентские концентраторы для функциональных возможностей "Triple-Play Services". -Вестник связи, №4,2005.

91. Пинчук А.В., Соколов Н.А. Мультисервисные концентраторы в сетях сельской связи. Вестник связи, №12,2003.

92. Прохоров Ю.В., Розанов Ю.А. Теория вероятностей. М.: Наука, 1987.

93. РиорданД Вероятностные системы обслуживания. М.: Связь, 1966.

94. Розов А. Ретроника прогнозирование прошлого. - http://filosofia.ru.

95. Росляков В.А. Общеканальная система сигнализации №7. М.: Эко-Трендз, 1998.

96. Россия. Большая Российская Энциклопедия. М.: Издательство "Большая Российская Энциклопедия", 2004.

97. Рыжиков Ю.И. Теория очередей и управление запасами. СПб.: Издательский дом "Питер", 2001.

98. Саркисян С.А., Ахундов В.М., Минаев Э.С. Анализ и прогноз развития больших технических систем. М.: Наука, 1982.

99. Семенов Ю.В., Соколов Н.А. Инженерный метод оценки пропускной способности однолинейных систем. Сборник научных трудов учебных институтов связи. Д.: ЛЭИС, 1987.

100. Семенов Ю.В. Проектирование сетей связи следующего поколения. -СПб.: Наука и техника, 2005.

101. Симонина О.А. Модели расчета показателей QoS в сетях следующего поколения. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. - СПб.: Государственный университет телекоммуникаций, 2005.

102. Симонина О.А., Яновский Г.Г. Характеристики трафика в сетях IP. -Труды учебных институтов связи / СПбГУТ, № 171, СПб.: 2005.

103. Сифоров В.И., Башарин Т.П., Лившиц Б. С., Нейман В.И., Харкевич А.Д., Шнепс М.А. Развитие теории телетрафика в Советском Союзе. В кн. Модели информационных сетей и коммутационных схем. М.: Наука, 1982.

104. Слепое Н.Н. Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи. М.: Радио и связь, 2000.

105. Соколов Н.А. Анализ звена сигнализации как приоритетной системы массового обслуживания // Модели систем информатики. М.: Наука, 1987.

106. Соколов Н.А. Время ожидания сигнальных единиц второго относительного приоритета в общем канале сигнализации. Сборник научных трудов ЦНИИС "Квазиэлектроиная и электронная коммутационная техника". -М.: ЦНИИС, 1980.

107. Соколов Н.А. Качество обслуживания трафика речи в сети NGN. -Connect! Мир связи, №7,2006.

108. Соколов Н.А. Об аппроксимации совокупности входящих потоков пуассоновским потоком. Тезисы докладов XXXVIII Всесоюзной научной сессии, посвященной Дню Радио. М.: 1983.

109. Соколов Н.А. Однолинейная система массового обслуживания с равномерно распределенной длительностью обслуживания заявок. В книге "Модели систем информатики". -М.: Наука, 1987.

110. Соколов НА. Оценка длительности задержки сигнальных сообщений при реализации дополнительных функций системы ОКС. Электросвязь, №4,1987.

111. Соколов Н.А. Оценка пропускной способности системы общеканальной сигнализации. Электросвязь, № 3,1986.

112. Соколов Н.А. Распределение длительности задержки заявок в однолинейных системах массового обслуживания. В книге "Модели распределения информации и методы их анализа". М.: Наука, 1988.

113. Соколов Н.А. Сети абонентского доступа. Принципы построения. -Пермь, "Энтер-профи", 1999.

114. Соколов Н.А. Сети доступа в начале XXI века. Сборник трудов второй всероссийской конференции "Абонентский доступ в сетях следующего поколения", СПб.: 2005.

115. Соколов Н.А. Телекоммуникационные сети. Часть 3 "Городские и сельские телефонные сети". М.: Альварес Паблишинг, 2004.

116. Соколов Н.А. Телекоммуникационные сети. Часть 4 "Эволюция инфокоммуникационной системы". -М.: Альварес Паблишинг, 2004.

117. Соколов Н.А. Функция распределения времени ожидания сигнальных единиц в пункте передачи сигналов сети общих каналов сигнализации. Сборник научных трудов ЦНИИС "Координатные АТС". М.: ЦНИИС, 1979.

118. Соколов Н.А. Телекоммуникационные сети. Часть 2 "Городские и сельские транспортные сети"- М.: Альварес Паблишинг, 2003.

119. Соколов Н.А. Эволюция местных телефонных сетей. Издательство ТОО "Типография "Книга", Пермь, 1994.

120. Соколов Н.А., Ехриель ИМ. Анализ однолинейной системы с ожиданием типа HD/HD/1. В книге "Модели и методы информационных сетей".-М.: Наука, 1990.

121. Соколов Н.А., Ехриель И.М. Функция распределения длительности ожидания в системе HD/HD/1. В книге "Анализ систем информатики". -М.: Наука, 1991.

122. Сумцова Н.В. Экономическая теория- М.: Издательство: "Юнити-Дана", 2002.

123. Таха Х.А. Введение в исследование операций. М.: Издательский дом "Вильяме", 2001.

124. Теория сетей связи: Учебник для вузов связи / Рогинский В.Н., Харкевич А.Д., Шнепс М.А. и др.; Под ред. В.Н. Рогинского. М.: Радио и Связь, 1981.

125. Теплое ЕМ. Труды по психофизиологии индивидуальных различий. -М.: Наука, 2004.

126. Угрюмое В., Шаронин С. G.shdsl новинка цифрового доступа. -Журнал сетевых решений LAN, №4,2001.

127. Федюкин В.К. Управление качеством процессов. СПб, Издательский дом "Питер", 2004.

128. Фролькис В.А. Введение в теорию и методы оптимизации для экономистов. -М.: 2002.

129. Ханк Д., Уичерн Д., Райте А. Бизнес-прогнозирование. М.: Издательский дом "Вильяме", 2003.

130. Харари Ф. Теория графов. М.: Эдиториал УРСС, 2003.

131. Четыркин Е.М. Статистические методы прогнозирования. М.: Статистика, 1975.

132. Шелобаее С.И. Экоиомико-математические методы и модели. Второе издание. М.: Юнити-Дана, 2005.

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

134. Шмалько А.В. Цифровые сети связи: основы планирования и построения. М.: Эко-Трендз, 2001.

135. Шнепс-Шнеппе М.А. SLA: гарант прав потребителей. Connect! Мир связи, №7,2003.

136. ШтойянД. Качественные свойства и оценки стохастических моделей. -М.: Мир, 1979.

137. Юнг Ф. Перспективы развития инфокоммуникаций. СПб.: "Петеркон", 2003.

138. Яблонский С.В. Введение в дискретную математику. М.: Высшая школа, 2003.

139. Яковец Ю.В. Циклы. Кризисы. Прогнозы. М.: Наука, 1999.

140. Янч Э. Прогнозирование научно-технического прогресса. М.: Прогресс, 1970.

141. Allen О.А. Queueing models of computes systems. Computer, 1980, Vol. 13, №4,1980.

142. Asgersen Chr. Transition from Analogue to Digital Networks. Proceedings of the ITC Specialists Seminar, Cracow, 1991.

143. Bahadur R.P., Rao R.R. On deviations of sample mean. Annals of Mathematical Statistics, N31,1960.

144. Bellamy J.C. Digital Telephony. Third Edition. John Wiley & Sons, Inc, 2000.

145. Bismut S. European Telecom Services Market in 2004. Communications & Strategies, No 57, 1st quarter 2005.

146. Burke P.J. The Output of a Queuing System. Operations Research, Vol. 4, 1956.

147. Cairncross F. The Death of Distance. Harvard Business School Publishing, 1997.

148. CCITT manual "Local Network Planning". ITU, Geneva, 1979.

149. Chen J.-C., Zhang T. IP-Based Next-Generation Wireless Networks: Systems, Architectures, and Protocols. New York: Wiley-Interscience, 2004.

150. Collins J.C., Dunn J., Emer P., Johnson M. Data express Gigabit junction with the next-generation Internet. IEEE Spectrum, February 1999.

151. Crawford M., Verheye D. Residential Service Aggregation in the Second Mile. Alcatel Telecommunications Review, 2nd Quarter 2003.

152. Ellanti M.N., Gorshe S.S., Raman L.G., Grover W.D. Next Generation Transport Networks: Data, Management, and Control Planes. New York: Springer, 2005.

153. ETSI. Telecommunications and Internet Protocol Harmonization over Networks (TIPHON) Release 3; End-to-end Quality of Service in TIPHON Systems; Part 2: Definition of Speech Quality if Service (QoS) Classes. TS 101 329-2,2001.

154. Grant J.L. Foundations of Economic Value Added. John Willey & Sons, 2004.

155. Haidar M. Wireless Local Loop and the Techno-Economic Considerations in its Implementation. INTER COMM ® 97. Congress Proceedings, 1997.

156. Hammer M., Champy J. Reengineering the Corporation: A Manifesto for Business Revolution. New York: HarperCollins, 1993.

157. Huawei Technologies in Chine. Chenzhen, Huawei Technologies Co, Ltd., 1999.

158. ISO Standards Compendium "ISO 9000 Quality Management, Sixth Edition", 1996.

159. ITU-D. Teletraffic Engineering Handbook (edited by V.B. Iversen). -Geneva, 2003.

160. ITU-T. Definition of categories of speech transmission quality. Recommendation G.109. Geneva, 1999.

161. ITU-T. Error performance parameters and objectives for international, constant bit rate digital paths at or above the primary rate. Recommendation G.826.-Geneva, 1999.

162. ITU-T. Information technology Open Systems Interconnection - Basic reference model: The basic model common text with ISO/IEC. Recommendation Х.200,- Geneva, 1994.

163. ITU-T. Internet Protocol Data Communication Service IP Packet Transfer and Availability Performance Parameters. Recommendation Y.1540. - Geneva, 2002.

164. ITU-T. Introduction to CCITT Signalling System No. 7. Recommendation Q.700.-Geneva, 1993.

165. ITU-T. Network Performance Objectives for IP-Based Services. Recommendation Y.1541. Geneva, 2002.

166. ITU-TS. Introduction of New Technologies in Local Networks. Geneva, 1993.

167. Jensen T. Network Planning Introductory Issue. - Telektronikk, №3/4, 2003.

168. Johnson C.R., Kogan Y., Levy Y., Saheban F., Tarapore P. VoIP Reliability: A Service Provider's Perspective. IEEE Communications Magazine, July 2004.

169. Karlson В., Bria A., Lind J., Lonnqvist P., Norlin C. Wireless Foresight. -Wiley, England, 2003.

170. Kesten H., Runnenberg J. Th. Priority in Waiting Line Problem. -Proceedings Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen, A-60, N3, 1957.

171. Kewin D. Beyond Value at Risk: The New Science of Risk Management. John Wiley & Sons Ltd., 1998.

172. Maltzman R, Rembis K.M., Donisi M., Farley M., Sanchez R.C., Ho A.Y. Design for Networks The Ultimate Design for X. - Bell Labs Technical Journal, Vol. 9, Number 4,2005.

173. Martinsson M., Musin R. Expanding mobile networks in rural Russia. -Eastern European Wireless Communications, December 2004 / January 2005.

174. McAleer O. W. Meeting Canadian Customer Needs through Advanced Switching Technologies. ISS'92. Proceedings, 1992.

175. Merrima P. Broadband entertainment over DSL: the business imperative. -Alcatel Telecommunications Review, 2nd Quarter 2002.

176. Mestric R., Sif M., Festraets E. Optimizing the network architecture for Triple Play. Alcatel Telecommunications Review, 3rd Quarter, 2005.

177. Modarressi A.R., Mohan S. Control and Management in Next-Generation Networks: Challenges and Opportunities. IEEE Communications Magazine, October 2000.

178. Personick S.D. The Evolving Role of Telecommunications Switching. -IEEE Communications Magazine, January 1993.

179. Rao M.R. A note on the multiple travelling salesman problem. Operation Research, № 3, part 1, 1980.

180. Rapp Y. The economic optimum in urban telephone network problems. -Ericsson Technics, Part 2, 1950.

181. Sale S. Competition dictates incumbents' fixed-mobile convergence timelines. Report of the "Analysys Research", 2005.

182. Sokolov N.A., Dokuchaev V.A., Pshenichnikov A.P. Digitalization of the Urban and Rural Telecommunication Networks in Russia. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Vol. 12, Number 7, September 1994.

183. Sokolov N. Broadband Wireless Access and Communications Reliability Provision. Proceedings of the Moscow International Conference "Broadband Russia & CIS Summit", Moscow, 2004.

184. Sokolov N. Digital Cross Connects Application for the Future Subscriber Network. ITC Specialists Seminar/Cracow, Vol. 2, Poland, 1991.

185. Sokolov N. Traffic Forecasting for the Digital Overlay Networks. -Proceedings of International Conference "Distributed Computer Communication Networks. Theory and Application", Tel-Aviv, 1997.

186. Sokolov N., Ekhriel I., Rerle R., Brusilovsky S. On some teletraffic model simplification. Computer Networks and ISDN Systems, Vol. 25, №10,1993.

187. Sokolov N. Geometric Models of the Transmission Networks. Proceedings of Symposium Telecommunications-92, Vol. "B", Poland, 1992.

188. Sokolov N. Transmission Networks Structure for the B-ISDN. -Proceedings of St. Petersburg Regional International Teletraffic Seminar "Digital Communication Network Management", 1993.

189. Stordahl K., Murphy E. Forecasting Long-Term Demand for Services in the Residential Market. IEEE Communications Magazine, February 1995.

190. Stordahl K. Forecasting An Important Factor for Network Planning. -Telektronikk, № 3/4,2003.

191. Taaffe O. The move from capacity to capability. Telecommunications International, December, 2005.

192. Thompson R. A. Telephone Switching Systems. Artech House, Boston, London, 2000.

193. Vanston L.K., Hodges R.L. Technology forecasting for telecommunications. Telektronikk, Volume 100, No. 4,2004.

194. Weber J. EWSD innovations the driving force. - Telecom report, N 1, 1997.

195. Wilkinson N. Next Generation Network Services. Technologies and Strategies. John Wiley & Sons, Ltd., 2002.

196. Wood R. Next-Generation Network Services. Cisco Press, 2005.

197. Yilmaz G., Durusoy G. Studies on Application Possibility of Local Telephone Cables for 2 Mbit/s ISDN Transmission. ITC'96 Conference Record, Vol. 1, Istanbul-Turkiye, April 1996.283