Файл: Учебное пособие мтуси, 2018 предисловие.doc

Таблица 19.3.

Классы качества обслуживания при передаче речевой информации

( РД 45 129-2000)

Показатели	Значение показателей
	Высший	Высокий	Средний	Приемлемый
Задержка при установлении соединения, с	0-1	1-3	3-5	5-20
Задержка передачи пакета, мс	0-100	0-100	100-150	150-400
Вариация времени переноса пакета в мс, не более	10	20	150	Не нормируется
Коэффициент потери пакетов, %, не более	0,5	1	1	Не нормируется

Помимо общей характеристики качества, в качестве которой используется показатель ПОС, операторы телефонной связи используют совокупность показателей качества обслуживания, позволяющих давать более точную оценку функционирования оборудования связи.

Рассмотрим особенности контроля качества предоставления услуг телефонной связи на примере измерения трафика абонентской нагрузки, используя данные оператора фиксированной связи ОАО «МГТС». В руководящем документе под названием «Методика проведения измерений трафика реальной абонентской нагрузки цифровых сетей коммутации для определения качества обслуживания абонентской нагрузки на МГТС», принятом к исполнению в 2001 году управлением технической эксплуатации МГТС, определены такие цели измерения абонентского трафика:

получение информации об интенсивности нагрузки на направлениях межстанционной связи для дальнейшего планирования существующей сети;

получение информации об объеме, распределении и успешности коммутации;

обнаружение и локализация участков сети с низким качеством обслуживания;

анализ динамики изменения показателей качества обслуживания абонентских вызовов для выработки обоснованных нормативов.

Для этого используются такие показатели качества обслуживания трафика.

Коэффициент ошибок реального абонентского трафика (КО) измеряется в процентах % и определяется как сумма отказов в установлении соединений (ОП, %) и технических ошибок (ТО, %):

---

КО, %= ОП, % + ТО, %, (19.3)

где доля отказов в установлении соединения (ОП,%) определяется двухчастотным сигналом отсутствия путей (f0f7) от различных ступеней искания;

доля технических ошибок (ТО,%) определяется ошибками программного обеспечения и сбоями регистровой и линейной сигнализации существующей сети.

2. Полезная работа или коэффициент занятия с ответом (КЗО):

низкий уровень эффективности (менее 30% вызовов с ответом в направлении),

средний уровень эффективности (30% - 60% вызовов с ответом в направлении),

высокий уровень эффективности (более 60% вызовов с ответом в направлении).

Для каждой группы соединительных линий из полученных при измерении значений за час наибольшей нагрузки или какой-либо период времени можно оценить:

обслуженный трафик (ТС),

обслуженные вызовы СС (число попыток вызова, принятых на обслуживание в станционном процессоре),

среднее время удержания (МНТ),

время блокировки, вызванное временной блокировкой соединительных линий,

время блокировки за счет полупостоянной блокировки соединительных линий,

среднее число или процент блокированных линий.

Результатами измерения являются значения, записанные счетчиками событий, счетчиками времени удержания и счетчиками времени перегрузки на диске станции за 15-минутный интервал времени. В связи с большими размерами городской телефонной сети города Москва системы коммутации каналов не имеют возможности вести непрерывные или длительные измерения. В рассматриваемой методике рекомендуется измерять трафик для каждого направления в течение 2 дней.

Рекомендациями МСЭ-Т (серия Е.411) определены пять категорий данных:

категория Bids/Peg Count предусматривает подсчет количества всех поступающих в систему попыток занять линию или какой-либо блок;

категория Overflow предусматривает измерение перегрузок, когда поступившим вызовам не была предоставлена свободная линия;

категория Seizure предусматривает фиксацию успешно установленных соединений, которым были предоставлены соответствующие ресурсы сети;

категория Customer Usage (Carried Load) предусматривает подсчет того, как часто в установленный период времени использовались линии (оборудование);

категория Maintenance/Number in Service отражает количество оборудования (блоков, линий, пучков линий), способного обслуживать вызовы.

Приведем пример расчета наиболее часто используемых характеристик для прогнозирования и управления сетью. Характеристика перегрузок Overflow (OFL) определяется как отношение количества вызовов, получивших отказ, к общему количеству исходящих вызовов, поступающих на пучок линий в заданный период времени. Этот показатель характеризует долю вызовов, направляемых от одной группы линий к другой группе линий при перегрузках, или долю вызовов, которые получат отказ из-за занятости всех линий в направлении:

---

(19.4)

Время занятости оборудования Holding Time (HT) характеризует длительность занятия оборудования в процессе обслуживания вызова:

(19.5)

где Carried Usage (CCS) - время занятия оборудования, которое включает в себя время разговора (с момента ответа вызываемого абонента до момента отбоя), а так же время на поиск свободных ресурсов, на обмен служебными сигналами и установление соединения в системе;

Bids - поступившие за период времени Carried Usage исходящие вызовы;

Incoming Seizures – входящие вызовы.

Данные оперативного управления позволяют судить о качестве обслуживания пользователей и перераспределять ресурсы оборудования в сети.
19.2. Система контроля качества связи QoS

в сетях коммутации пакетов
Эволюционная модель развития сетей связи, которая признается наиболее перспективной на сегодняшний день, предусматривает продолжительное совместное функционирование классических телефонных сетей общего пользования и сетей коммутации пакетов, ресурсы которых могут быть интегрированы. Вопросами обеспечения заданного ка­чества услуг QoS (Quality of Service) в IP-сетях занимаются международные организации в области стандартиза­ции телекоммуникаций.

В настоящее время модели QoS разработаны следу­ющими организациями и форумами: Сектор стандартизации телеком­муникаций Международного союза электросвязи (ITU-T, МСЭ-Т); Европейский институт по стандартизации телекоммуникаций (ETSI); Инженерная группа поддержки Интернета (Internet Engineering Task Force— IETF); Форум по мультимедийным ком­муникациям (Multimedia Communi­cations Forum — MMCF); Европейский институт по иссле­дованиям и стратегическому планированию в телекоммуникациях (Europe­ an Institute for Research and Strategic Studies in Telecommunications EURESCOM). Однако ни од­на из разработанных моделей оценки качества услуг в сетях IP-телефонии не может считаться в полной мере универ­сальной.

Качеством обслуживания QoS называют способность сети предос­тавлять улучшенное обслуживание определенным видам сетевого трафика при помощи таких технологий как Frame Relay, ATM, сети Ethernet и 802.1, SDH, а также сети с IP-маршрутизацией, где могут применяться лю­бые из указанных технологий. В Рекомендации Е.800 МСЭ-Т дается определение: «Качество обслуживания (Quality of Service, QoS) — это общий эффект рабочих характеристик службы, который определяет степень удовлетворенности пользователя этой службой».

---

Программ­ное обеспечение QoS предоставляет следующие возможности: управление ресурсами и контроль использования ресурсов (полосы пропускания, оборудования, глобальных каналов); эффективное использование сетевых ресурсов и обслуживание в первую очередь трафика, наиболее важного с коммер­ческой точки зрения; вводить обслуживание по заказу, что позволяет провайдерам Internet и IP-сетей предложить своим клиентам гибкую шкалу услуг; гарантировать мультимедийным при­ложениям и приложениям для обработки звука нужную полосу пропускания и минимальные задержки, а также соответствующее качество обслуживания других приложений, использующих этот канал, не мешая прохождению важ­ного трафика. Методы поддержки QoS в пакетных сетях вообще и в IP-сетях уже существуют.

Поскольку абонента интересуют лишь те аспекты качест­ва услуги, которые он может реально оценить, то выделены три ключевых параметра - задержка, ва­риация задержки и вероятность потери информации. Ранее в рекомендациях МСЭ-Т присутствовал принцип равен­ства всех абонентов в отношении QoS. В настоящее время предложены четыре класса QoS (табл.19.4), которые различаются по: коэффициенту потери обязательных кадров (FLRc); времени переноса кадра (FTD); дрожанию времени переноса кадра (FDJ).

Механизмы QoS должны обеспечи­вать реализацию таких функций: управление ресурсами сети, то есть управление полосой пропускания и сетевыми устройствами, а также возможность работы в глобальной сети; эффективное использование сете­вых ресурсов при помощи инстру­ментов менеджмента и тарификации для регулирования трафика; управление и контроль параметров QoS, позволяющие обеспечи­вать клиентам различные уровни обслуживания; эффективное использование ресурсов сети для различных приложений, критичных к используемым ресурсам.

Для предоставления услуг IP-телефонии необходимо обес­печивать контроль и управление качеством обслуживания на границе местной сети, на границе ма­гистральной сети и в магистралях се­тей. Причем на каждом из этих участ­ков могут быть задействованы раз­личные механизмы QoS. Основ­ная задача магистральной сети - максимально быстрая передача дан­ных (в соответствии с их классом) и предотвращение перегрузок. На пограничные устройства возлагаются задачи классификации трафика и четкого выполнения пра­вил его обработки (policing). Организация службы QoS предполагает создание единого сетевого механизма управле­ния правилами назначения приорите­тов и распределения сетевых ресурсов.

---

Способность сети обеспечивать различные уровни обслуживания, запрашиваемые разными сетевыми приложениями, наряду с контролем характеристик производительности (полосой пропускания, задержкой/дрожанием и потерей паке­тов) обычно классифицируется по трем категориям: негарантированная доставка данных (best-effort service); дифференцированное обслуживание (differentiated service); гарантированное обслуживание (guaranteed service). Негарантированная доставка данных не является частью QoS из-за отсутствия гарантии качества обслуживания и гарантии обеспе­чения доставки пакетов. Она предусматривает отбрасывание пакета только в случае переполнения буфера входной или выходной очереди маршрутизатора. Только негарантированная доставка данных поддержи­вается в сети Internet.

Дифференцирование обслуживание, называемое мягким QoS (soft QoS) или обслуживанием по схеме CoS, предполагает разделение трафика на классы, каждый из которых имеет свой собственный приоритет. В схеме CoS каждый класс трафика дифференцируется и обрабатывается сетью в соответствии с заданными для этого класса механизмами QoS. Само по себе дифференцированное обслуживание не предполагает обеспечения гарантий предоставляемых услуг. Его удобно применять в сетях с интенсивным трафиком, когда важно обеспечить отделение администра­тивного трафика сети от всего остального трафика и назначить ему приоритет, позволяющий быть уверенным в связности узлов сети.

Гарантированное обслужива­ние, называемое жестким QoS (hard QoS), предполагает предварительное резервирование сетевых ресурсов с целью удовлетворения специфических требований к обслуживанию со стороны потоков трафика. Так, приложениям Intenet-телефонии уже понадобится канал передачи информации с пропускной способностью как ми­нимум 8 Кбит/с и со значением задержки подтверждения приема, равным 100 мс. Гарантированного обслуживания требуют муль­тимедийные приложения, проводящие передачу речевой информации и видео­изображений. Для того чтобы удовлетворить подобные требования к гарантированному обслужи­ванию, сеть должна обладать запасом ресурсов.

Табл.19.4.

Определение классов обслуживания

Класс обслуживания	Обеспечение в сети	Коэффициент потери обязательных кадров, FLRc	Время переноса кадра, FTD	Дрожание времени переноса кадра, FDJ
0	Обязательно; Безусловный (по умолчанию) класс	Верхний предел не устанавливается	Верхний предел не устанавливается	Не применяется
1	Обязательно	Среднее значение – не более 1 10-3; для 95% 15-ти минутных интервалов - не более 3 10-3	Не более 400 мс (для 95% кадров)	Не более 52 мс (для 95% кадров)
2	Факультативно	Среднее значение – не более 3 10-5; для 95% 15-ти минутных интервалов - не более 1 10-4	Не более 400 мс (для 95% кадров)	Не более 52 мс (для 95% кадров)
3	Факультативно		Не более 150 мс (для 95% кадров)

---