Математические методы проектирования инфокоммуникационных систем Лекция 4 «Задачи, связанные с качеством обслуживания» профессор Соколов Н.А. - презентация

1 Математические методы проектирования инфокоммуникационных систем Лекция 4 «Задачи, связанные с качеством обслуживания» профессор Соколов Н.А.

2 Модель сети, предложенная МСЭ

3 Система понятий (1) Слово "качество" часто используется в технической литературе, но авторы публикаций редко дают сопутствующие комментарии. Качество часто оценивается субъективно. В этом случае сложно создавать продукцию или предоставлять услуги, которые будут всеми признаны качественными. Прежде всего, необходимо договориться о некоторых свойствах товаров и услуг, которые важны с точки зрения их качества. Тогда качество есть соответствие соглашениям, спецификациям, стандартам или иным подобным атрибутам. Слово "обслуживание " также часто встречается в технической литературе без каких-либо дополнительных объяснений. В широком смысле этого термина обслуживание есть результат выполнения набора необходимых операций.

4 Система понятий (2) В рекомендации E.800 и в ряде других документов ITU-T сформулировано несколько похожих определений для термина "Quality of service": 1. The collective effect of service performance which determine the degree of satisfaction of a user of a service. It is characterised by the combined aspects of performance factors applicable to all services, such as; - Service operability performance; - Service accessibility performance; - Service retain ability performance; - Service integrity performance; and - Other factors specific to each service (Q.1741). 2. The collective effect of service performances which determine the degree of satisfaction of a user of the service (Y.101). 3. The collective effect of service performance which determine the degree of satisfaction of a user of a service. It is characterized by the combined aspects of performance factors applicable to all services, such as bandwidth, latency, jitter, traffic loss, etc (Q.1703).

5 Система понятий (3) Существенно то, что словосочетанию "Quality of service" (QoS) не следует ставить в соответствие количественные оценки. Для нормирования количественных оценок необходимо четко формулировать показатели Quality of service. Основные направления такой работы приведены в рекомендации ITU-T E.800. Вид коммутируемого соединения в ТФОП Эквивалентное расстояние при обычном общении, м 1923 г.1933 г.1950 г.1985 г.Оптимальное Местное148,33,52,00,6 Междугородное2511,75,02,00,6

6 Качество обслуживания между ИПС

7 Рекомендация МСЭ Е.800 (1)

8 Рекомендация МСЭ Е.800 (2) Степень соответствия ожидаемого уровня обслуживания может оцениваться такими характеристиками: обеспечение обслуживания (service support); удобство обслуживания (service operability); предоставление обслуживания (serveability); безопасность обслуживания (service security). Характеристики обеспечения обслуживания отражают способность Оператора (или иного участника инфокоммуникационного рынка) предоставить услуги и способствовать их использованию. Характеристики удобства обслуживания оценивают успешность и простоту пользования услугами. Характеристики предоставления обслуживания, в свою очередь, делятся на три группы: доступность услуг (service accessibility); устойчивость обслуживания (service retainability); полноценность обслуживания (service integrity).

9 Рекомендация МСЭ Е.800 (3) Характеристики доступности услуг оценивают возможность их получения по требованию пользователя (с заранее специфицированными допусками и с соблюдением других заданных условий) и продолжения обслуживания в течение запрошенного интервала времени без заметного ухудшения. Характеристики устойчивости обслуживания определяют возможность пользования полученной услугой с заданными атрибутами в течение запрошенного интервала времени. Характеристики полноценности обслуживания – общая мера того, что обслуживание, будучи полученным, происходит без значительного ухудшения. Характеристики безопасности обслуживания связаны со следующими аспектами функционирования сети электросвязи: несанкционированный мониторинг, жульническое использование, злонамеренное повреждение, неправильное применение, ошибка человека, стихийное бедствие. Все перечисленные выше характеристики обслуживания зависят от качества работы сети, а также от ее функциональных возможностей.

10 Рекомендация МСЭ Е.800 (4) Характеристики начисления платы (charging performance) оцениваются в тексте рекомендации E.800 проще, чем в ряде других международных документов. Они определяются через вероятность корректного начисления платы с точки зрения вида связи, пункта назначения, времени суток и длительности соединения. Характеристики пропускной способности (trafficability performance) определяют способность технических средств обслуживать трафик с определенными параметрами. Эти характеристики разделены на три большие группы. Термины для первой группы – "Ресурсы и оборудование" – еще не определены. По всей видимости, определения для характеристик планирования (planning performance), предоставления услуг (provisioning performance) и административного управления (administration performance) будут разработаны в ближайшее время.

11 Рекомендация МСЭ Е.800 (5) Вторая группа названа функциональной надежностью (dependability). Этот собирательный термин указывает на характеристики готовности (работоспособности), учитывая основные влияющие факторы. Выделяются четыре важные характеристики: готовность (availability) – способность технического средства выполнить требуемые функции в данный момент времени или в любой момент внутри заданного интервала времени (при наличии соответствующих внешних ресурсов, если они необходимы); надежность (reliability) – способность технического средства выполнять требуемые функции при заданных условиях в течение определенного интервала времени; восстанавливаемость (maintainability) – способность технического средства в установленных условиях его использования поддержать восстановление такого его состояния, в каком оно может выполнять требуемые функции при условии, что техническое обслуживание проводится с применением установленных процедур и ресурсов; поддержка технического обслуживания (maintenance support) – способность эксплуатационной компании при заданных правилах технического обслуживания по требованию использовать ресурсы, необходимые для обеспечения работоспособности определенного технического средства.

12 Рекомендация МСЭ Е.800 (6) К третьей группе относятся характеристики передачи сигналов (transmission performance). Они определяются как уровень воспроизведения сигнала, переданного через систему связи, которая находится в работоспособном состоянии. В рекомендации ITU-T E.800 выделены характеристики среды распространения (propagation performance). Они определяются способностью этой среды обеспечивать прохождение сигнала с заданными допусками без искусственного регулирования этого процесса. Очевидно, что исследование вопросов качества обслуживания в ТфОП, как и в любой другой сети электросвязи, требует решения комплекса задач, взаимосвязанных между собой. Тем не менее, подход, предложенный ITU-T, позволяет выделить ряд задач, решение которых – применительно к ТфОП – можно рассматривать как самостоятельные проблемы. Одна из важных задач построения ТфОП состоит в том, чтобы обслуживание вызова, которое включает в себя ряд этапов, осуществлялось с соблюдением всех установленных норм, а при телефонном разговоре соблюдались заданные показатели качества передачи речи. Эти нормы и показатели в каждой стране регламентируются национальной Администрацией связи. Их совокупность, а также соответствующие численные значения базируются на документах ITU и ETSI.

13 Качество обслуживания вызовов Обычно показатели качества обслуживания вызовов нормируются для часа наибольшей нагрузки (ЧНН).

14 Качество телефонной связи (1)

15 Качество телефонной связи (2) Диапазон RКатегория качества речиУдовлетворенность абонентов 90 – 100наилучшая (best)удовлетворены в высшей степени 80 – 90высокая (high)удовлетворены 70 – 80средняя (medium)некоторые не удовлетворены 60 – 70низкая (low)многие не удовлетворены 50 – 60Плохая (poor)почти все не удовлетворены Важнейшей оценкой качества телефонной связи считается мнение абонента. В качестве меры качества речи ITU-T использует среднюю экспертную оценку, известную по аббревиатуре MOS (Mean Opinion Score). Она определяется по пятибалльной шкале. В стандартах ETSI для оценки качества телефонной связи используется величина R.

16 Тренды изменения доходов к 2014 г.

17 Особенности QoS для IP трафика Один Оператор потерял 20% корпоративных клиентов, когда перешел на IP технологию. Источник: O. Taaffe. The move from capacity to capability (Telecommunications International, December, 2005)

18 Показатели QoS для NGN В таблице приведены значения показателей QoS для всех шести классов. Эти значения определяются для таких показателей: IPTD – задержка переноса IP пакетов, IPDV – вариация задержки IP пакетов, IPLR – доля потерянных IP пакетов, IREP – доля искаженных IP пакетов. Класс QoS IPTDIPDVIPLRIREP 0100 мс50 мс мс50 мс мсU мсU сU UUUU

19 Определение IPDV

20 Аспекты QoS: необратимость времени Компенсация ухудшений качества передачи речи в сетях с коммутацией каналов: совершенствование алгоритмов обработки речевого сигнала; усиление сигнала (при необходимости). Компенсация ухудшений качества передачи речи в IP сетях при чрезмерной задержке процесса обмена пакетами: принципиально невозможна!!!

21 Cоглашение об уровне обслуживания Определение SLA: формальное соглашение между двумя или более объектами права, которое достигнуто после работ по согласованию с целью определения характеристик услуги, ответственности и приоритета каждой из сторон. SLA может содержать положения о характеристиках, биллинге, предоставления услуги, а также правовые и экономические положения. Часть SLA, содержащую ссылку на QoS, называют "соглашениями о QoS". В оригинале – QoS Agreement. Эта часть SLA включает формальную, согласованную с объектами права, программу мониторинга, измерений и определения характеристик и параметров QoS.

22 Основные положения SLA 1. Наличие письменного договора – документа между поставщиком услуг и пользователем. 2. Согласование качества услуг между пользователем и поставщиком услуг. 3. Приоритет пользователя в определении требований к качеству услуг. 4. Использование принципа единой ответственности из конца в конец. 5. Рассмотрение качества услуги службы, а не только сети. 6. Выражение характеристик качества услуги и их параметров (норм) понятным для пользователя способом. 7. Особое внимание к вопросам надежности. 8. Наличие среди характеристик качества услуг безопасности. 9. Наличие категорий качества, увязанных с тарифам на услуги. 10. Контроль поставщика услуг и пользователя за выполнением SLA в процессе предоставления услуги. 11. Наличие в SLA системы управления качеством услуг. 12. Применение к поставщику услуг штрафных санкций за невыполнение SLA. 13. Наличие примерного алгоритма выбора среди характеристик качества услуг и их параметров. 14. Наличие рекомендаций по организации запросов пользователей в отношении качества услуг.

23 Последовательность реализации SLA

24 Алгоритм выбора параметров

25 Вопросы?