Подходы к обеспечению и контролю параметров качества обслуживания в сетях NGN Шалагинов Виктор Алексеевич эксперт Технопарка ФГУП ЦНИИС, Москва СЕМИНАР БРЭ МСЭ Анализ, прогнозирование и механизмы регулирования развития рынков электросвязи Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009 г. Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009 Андреев Денис Викторович Директор Технопарка ФГУП ЦНИИС, Москва

Содержание 2 Актуальность проблемы обеспечения QoS Существующие методы и технологии обеспечения QoS Типовое соглашение об уровне обслуживания (SLA) Подходы к стандартизации систем управления сетевыми ресурсами для обеспечения QoS Архитектура RACF Международный опыт контроля QoS Выводы Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009

Термины и определения 3 Рек. МСЭ-Т E.800 (09/2008) Качество обслуживания (QoS) Совокупность характеристик услуги электросвязи, которые имеют отношение к ее возможности удовлетворять установленные и предполагаемые потребности пользователя услуги Качество восприятия (QoSE) Заявление об уровне качества, которое, по мнению абонентов/пользователей, они ощущали Показатели работы сети (NP) Возможность сети или части сети обеспечивать функции, относящиеся к связи между пользователями Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009

4 Термины и определения Показатели работы сети (NP) Качество обслуживания (QoS) Качество восприятия (QoSE) ITU-T Rec. G.10xx series ITU-T Rec. Y.15xx series Может быть измерено с помощью MOS Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009

Актуальность проблемы 5 рост трафика в транспортной сети оператора (50% в год), вследствие увеличения ШПП доступной каждому абоненту (з-н Нильсена) использование ресурсов разнородных сетей, построенных на разных технологиях переноса информации с разными принципами коммутации за один сеанс связи снижение коэффициента надёжности сети из-за использования большого количества разнотипных программных и аппаратных средств (маршрутизаторы, шлюзы, контролеры шлюзов) Проблема обеспечения качества обслуживания в сетях NGN является актуальной уже в настоящее время Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009

Существующие методы и технологии 6 Best Effort Service не поддерживает механизмы управления сетевыми ресурсами и механизмы их разделения допускает возникновение перегрузок в случае резких всплесков трафика не может обеспечить гарантированной доставки данных Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009

7 Differentiated Services (DiffServ) регулирование качества обслуживания только для макропотоков относительно небольшое число классов обслуживания отсутствие гарантированного выполнения установленных требований для макропотоков Существующие методы и технологии Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009

8 Существующие методы и технологии Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009 Integrated Services (IntServ) избыточное резервирование ёмкости каналов связи рост нагрузки на маршрутизаторы для обеспечения работы службы IntServ необходимость значительных изменений в ПО маршрутизаторов для распознавания сетевых приложений отсутствие средств обеспечения качества обслуживания для макропотоков

Существующие методы и технологии 9 Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009 Технология MPLS не является технологией, непосредственно предназначенной для решения задачи управления сетевыми ресурсами проблемы, описанные при рассмотрении IntServ и DiffServ, сохраняются и в том случае, когда в качестве транспортной технологии используется MPLS

Обеспечение QoS с помощью SLA 10 Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009 Соглашение об уровне обслуживания (SLA – Service Level Agreement) Соглашение о предоставлении услуги с соблюдением определенных показателей, измеренных определенным способом Превентивное измерение показателей работы сети Система управления и измерения показателей работы сети SLA – необходимый механизм регулирования качества в сетях с коммутацией пакетов

11 Содержание типового SLA В части нормирования QoS: Детализированная спецификация услуги Перечень показателей работы сети/качества Абсолютные значения показателей Классы качества Методы измерения и расчета показателей Типы трафика, разрешённые клиенту/на которые распространяется SLA Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009

12 RDF09_CIS - Chisinau, Moldova -August 24-26, 2009 Показатели работы сети (NP) Качество обслуживания (QoS) Качество восприятия (QoSE) Обеспечение QoS с помощью SLA SLA настоящее время SLA в будущем

13 RDF09_CIS - Chisinau, Moldova -August 24-26, 2009 Стандартизация систем управления сетевыми ресурсами Архитектура Участок сети, на котором осуществляется управление Технология передачи Режим работыОсобенности МСЭ-Т RACF Сеть доступа, сеть агрегации, сеть уровня ядра ЛюбаяДинамический Управление трафиком на любом участке сети; независимость от транспортной технологии ЕТСИ RACS Сеть доступа, сеть агрегации, включая узел, граничащий с уровнем ядра ЛюбаяДинамический Управление трафиком на сети доступа и агрегации; независимость от транспортной технологии 3GPPСеть доступаGSMДинамический Управление сессиями и услугами на основе концепции IMS Packet CableСеть доступаHFC Динамический и статический Управление сетевыми ресурсами во время установления соединения и в процессе соединения DSL ForumСеть доступаDSLСтатическийВозможность управления качеством обслуживания на основе технологии DiffServ

Архитектура RACF 14 Rec. ITU T Y.2111 (11/2008) Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009

15 Требования RACF Управление ресурсами транспортных сетей в соответствии с их возможностями Поддержка различных технологий (например, xDSL, UMTS, CDMA2000, cable, LAN, WLAN, Ethernet, MPLS, IP, ATM) Поддержка различных CPE Поддержка функций RACF внутри домена и между доменами Взаимодействие SCF и функций переноса информации Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009

16 Требования RACF Поддержка relative QoS и absolute QoS Проверка доступности ресурсов из конца в конец Поддержка разделения уровня QoS на уровне потоков трафика Сигнализация для запроса QoS Технология NAPT и NAT Traversal Поддержка распределённой и централизованной архитектуры управления сетевыми ресурсами Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009

ACTERNA HSD 3000 SPIRENT SB 400 Опыт Telekom Austria (рек. Y.1541) 17 Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009

18 G.711G.726G.729A Codec Bit Rate (kb/s) Ie07211 Packet Frame Duration (ms) Delay in IP environment (ms) (2N+1)x frame size + Look ahead Where: N = number of frames per packet; frame size is in ms MOS without network delay End to end delay with 50 ms network delay e.g IAD -> IAD MOS QoS two wire (PSTN) End to end delay with 20 ms network delay e.g TDM -> IAD MOS QoS two wire (PSTN) Значение MOS для разных кодеков и размера кадра

Серия рекомендаций Q.39xx для тестирования QoS Q.3919 – типы потоков трафика голоса, данных и видеоданных, которые следует генерировать для проверок параметров QoS на Модельной сети Q.3920 – Тесты проверок QoS на Модельной сети в условиях отсутствия нагрузки Q Тесты проверок QoS на Модельной сети в под нагрузкой Q.3922 – Тесты проверок QoS на Модельной сети для соединений в пределах одного домена Q Тесты проверок QoS на Модельной сети для соединений между доменами 19 Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009

20 Выводы Для обеспечения гарантированного QoS необходима выделенная система управления сетевыми ресурсами Архитектура RACF – наиболее перспективная архитектура для обеспечения качества Необходимо обеспечивать QoS между абонентами, находящимися в сетях разных операторов Тестирование показателей QoS и функциональности RACF на Модельных сетях Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009

21 Спасибо за внимание Шалагинов Виктор Алексеевич Технопарк Центрального научно-исследовательского института связи, Москва Tel: Fax: Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009