Опишите способы формирования комплексных критериев качества систем. Опишите достоинства и недостатки каждого из способов.

Критерий качества, в который сразу будут входить несколько выходных параметров системы, называется комплексным критерием. Существует 3 основных подхода к формированию такого рода критерия:

1) Аддитивный критерий.

Аддитивный критерий объединяет все выходные параметры (частные критерии) в одну целевую функцию, представляющую собой взвешенную сумму частных критериев:

,

ω – весовые коэффициенты (получают методом экспертной оценки);

m – число выходных параметров.

Обычно

Параметры «у» должны быть представлены в безразмерной (относительной) форме.

F(x) → min. Если y_j>T_j, то ω_j<0.

Если показатель ограничен снизу, то применяются отрицательные весовые коэффициенты.

2) Мультипликативный критерий.

Целевая функция имеет вид:

,

ω – весовые коэффициенты;

m – число выходных параметров.

Главный недостаток этих критериев – субъективность выбора весовых коэффициентов.

3) Максиминный критерий.

Более предпочтительным является максиминный критерий, в качестве целевой функции которого принимают выходной параметр, наиболее неблагополучный с позиций выполнения условий работоспособности. Для оценки степени выполнения условия работоспособности j-го выходного параметра вводят запас работоспособности этого параметра и этот запас можно рассматривать как нормированный j-й выходной параметр.

– запас работоспособности j-го парам-ра.

номинальное значение

- показатель рассеяния j-го парам-ра.

Целевая функция при максимином критерии:

При этом на все управляемые параметры «х» должны быть наложены ограничения.

Формирование критериев осуществляется в 2 шага:

1. Выбирается параметр с min запасом работоспособности

2. Этот параметр максимизируется - max(min Sj);

 

12. Опишите классификацию параметров телекоммуникационных систем. Приведите примеры и описание параметров каждого класса.

Параметры систем:

- информационные параметры (характ-т спос-ть системы передавать инф-ию в заданной полосе частот с определённой скоростью при наличии помех). Из инф. парам-в выделяются параметры назначения – параметры, которые наиболее полно отображают цель системы;

- технико-экономические парам-ры (показывают, что с помощью технических и экономических затрат удаётся достичь требуемых информационных параметров):

1) себестоимость;

2) окупаемость;

3) сложность монтажа, эксплуатации

- технико-эксплуатационные параметры (характ-т надёжность и управляемость системы):

1) ремонтоспособность;

2) наработка на отказ;

3) частота тех обслуживания;

4) сложность тех обслуживания

- конструктивно-технологические параметры (характ-т перспективность разработки системы, степень унификации оборудования, а также эстетичность и эргономичность показателей системы).

 

Опишите основные тенденции развития ТКС. Приведите классификацию сетевых услуг и опишите их особенности.

Тенденции развития ТКС

- мультисервисность

- цифровизация

- конвергенция (объединение нескольких сетей в одну одноправнуюсеть)

- увеличение пропускных способностей каналов связи

- использование радиоканала на сети доступа (мобильность абонентов)

- подвод транспортной сети как можно ближе к абоненту (укорочение сети доступа)

- масштабируемость

Классификация сетевых служб (услуг)

1) Интерактивные службы (те, что подразумевают обратные связи) включают в себя:

· диалоговые (разговорные) службы – службы, предоставляющие возможность двунаправленного (дуплексного) обмена информацией в реальном масштабе времени.

· службы передачи сообщений - службы, предоставляющие связь "от точки к точке" между пользователями через устройства промежуточного хранения информации (электронные почтовые ящики и/или устройства обработки данных).

· службы информационного поиска. Абонент может запросить информацию, предоставляемую для общего пользования и хранящуюся в банке данных или в других информационных центрах. Информация выдается абоненту только по его индивидуальному запросу.

2) Распределительные или дистрибутивные службы подразделяются на два класса:

· службы без индивидуального управления процессом предоставления информации. Эта категория включает в себя так называемые вещательные службы, поддерживающие передачу непрерывных потоков информации от централизованного источника в сторону неограниченного числа правомочных абонентов.

· службы с индивидуальным процессом управления предоставления информации. К ним относятся такие вещательные службы, в которых в отличие от служб предыдущей категории поток информации, предоставляемой абоненту, подразделяется на циклически повторяемые фрагменты или блоки.

 

14. Раскройте понятия «качество обслуживания (QoS)». Какие компоненты оно включает? Поставьте требования к параметрам QoS.

Качество обслуживания (Quality of Service) – мера производительности передающей системы, отражающая качество передачи и доступность услуг.

Компоненты QoS:

· Потери – отношение правильно принятых пакетов к общему количеству переданных пакетов. Потери выражаются в % отброшенных пакетов, которые не были доставлены по назначению.

· Задержка – время, которое требуется пакету, чтобы после передачи дойти до пункта назначения.

· Джиттер – розница между сквозным временем задержки, которая возникает при передаче по сети разных пакетов. Для борьбы используется буфер восстановления синхронизации.

· Пропускная способность – доступная пользователю полоса пропускания между двумя точками присутствия оператора.

 

Требования к QoS для VoIP сервисов.

* Потери пакетов в магистралях спроектированных для предоставления VoIP сервиса высокого качества не должны превышать 0,25%.

* В соответствии с требованиями ITUG.114 односторонняя задержка не должна превышать 150 мсек (в худшем случае 400 мсек).

* Джиттер < 10мсек.

* На каждое соединение 21-106 kbps гарантированной приоритетной полосы пропускания.

Для трафика сигнализации требуется 150 bps гарантированной полосы пропускания.

Рекомендации QoS для интерактивного видео

* Потери должны быть <=1%.

* Однонаправленная задержка <=150мсек.

* Джиттер <=30мсек.

* Минимально гарантированная полоса пропускания (LLQ) должна быть равна размеру сессии видео конференции плюс 20%.

(например: сессия видео конференции в 384 kbps требует настройки 460 kbps полосы трафика гарантированного приоритета).

Рекомендации QoS для потокового видео

* Потери <2%

* Задержка <4-5мсек (в зависимости от возможностей буферизации видео приложений)

* Не существует значительных требований по колебанию задержки

* Требования по гарантиям полосы зависят от вида потока.

 

 

15. Опишите методы и модели удовлетворения требований к качеству обслуживания в телекоммуникационных сетях.

Методы обеспечения QoS:

· выделение для каждого сервиса гарантированных ресурсов сети

· предоставление избыточной полосы пропускания и канальных ресурсов в рамках одной сети (экстенсивный метод)

· введение приоритетов при передаче разных видов трафика

· использование технологий, обеспечивающих QoS (ATM, MPLS, IP Cablecom Dynamic QoS).

Модели обеспечения QoS:

· негарантированная доставка (Best Effort)– абсолютное отсутствие механизмов QoS. Используются все доступные ресурсы сети без выделения отдельных классов трафика. Считается, что лучшим механизмом обеспечения QoS является повышение пропускной способности.

· интегрированное обслуживание (Int Serv). Согласно RFC1633, модель интегрированного обслуживания обеспечивает сквозное (End-to-End) качество обслуживания, гарантируя необходимую пропускную способность. Эта модель использует протокол сигнализации RSVP, который обеспечивает выполнение требований по всем промежуточным узлам. В отношении этой модели используется термин «резервирование ресурсов».

· дифференцированное обслуживание (Diff Serv)– описано в RFC2474 и RFC2475. Обеспечивает QoS на основании распределения ресурсов в ядре сети и определении классификаторов и ограничений на границе сети, комбинирования с целью предоставления требуемых услуг. В этой модели вводится разделение трафика по классам, для каждого из которых определяется свой уровень QoS. Diff Serv cостоит из управления формированием трафика (классификация пакетов, маркировка, управление интенсивностью) и управления политикой (распределение ресурсов, политика отбрасывания пакетов).

 

16. Опишите требования QoS для голосового (телефонного) и видео трафика. Приведите примеры сетевых решений позволяющих удовлетворять данные требования.

Рекомендации QoS для VoIP сервисов:

* Потери пакетов в магистралях спроектированных для предоставления VoIP сервиса высокого качества не должны превышать 0,25%.

* В соответствии с требованиями ITUG.114 односторонняя задержка не должна превышать 150 мсек (в худшем случае 400 мсек).

* Джиттер< 10мсек.

* На каждое соединение 21-106 kbps гарантированной приоритетной полосы пропускания.

Для трафика сигнализации требуется 150 bps гарантированной полосы пропускания.

Рекомендации QoS для интерактивного видео:

* Потери должны быть <=1%.

* Однонаправленная задержка <=150мсек.

* Джиттер<=30мсек.

* Минимально гарантированная полоса пропускания (LLQ) должна быть равна размеру сессии видео конференции плюс 20%.

(например: сессия видео конференции в 384 kbps требует настройки 460 kbps полосы трафика гарантированного приоритета).

Рекомендации QoS для потокового видео:

* Потери <2%

* Задержка <4-5мсек (в зависимости от возможностей буферизации видео приложений)

* Не существует значительных требований по колебанию задержки

* Требования по гарантиям полосы зависят от вида потока.

 

Технологии DSL, позволяющие передавать голос, данные и видеосигнал по существующей кабельной сети, состоящей из витых пар телефонных проводов, наилучшим образом отражают потребность пользователей в высокоскоростных системах передачи.

 

17. Приведите классификацию трафика данных и опишите для каждого класса требования QoS. Приведите примеры сетевых решений позволяющих удовлетворять данные требования.

Особенностью трафика данных является неравномерность передачи и требование к целостности передаваемых данных. Например, архивный файл должен быть передан с максимальной скоростью и без ошибок. Трафик данных нечувствителен к временным параметрам. При просмотре содержимого веб-сайта задержка отображения web-страницы в пределах нескольких секунд несущественна.

Основные особенности передачи данных по сети состоят в следующем:

· требуется высокая достоверность передачи, не допускаются вставки и выпадения отдельных порций информации. Необходимо применение надежных способов обнаружения ошибок и повторной передачи соответствующих блоков данных;

· отсутствуют жесткие требования к величине постоянной задержки информации в сети и к ее дисперсии, хотя для некоторых интерактивных приложений могут существовать ограничения на транзитную задержку, определяемые требованиями времени отклика;

· допускается произвольный и независимый темпы передачи и приема данных в сети;

· требуется организация многорежимного обмена данными (диалоговая передача, передача файлов и др.) и разветвленная система приоритетов;

· каналы связи используются, как правило, высокого качества с вероятностью ошибки не ниже 10^-4;

· требования к ширине полосы пропускания лежат в широких диапазонах: от десятков кбит/с для низкоскоростных интерактивных приложений до тысяч Мбит/с для приложений, ориентированных на работу с графическими данными.

Трафик данных: высокоскоростная передача цифровой инфы, передача сигналов телесигнализации, телеконтроль.

Для трафик данных допустима любая задержка.

Основные характеристики трафика:

-значение трафика (мгновенное, макс-е, пиковое, среднее и мин), бит/с;

- коэф пачечности трафика (пульсация)

- средняя длительность пикового трафика, с;
- средняя длительность сеанса связи, с;

- форматы элемента трафика;

- максим, сред, миним размеры пакета;

- интенсивность трафика запросов.

Пример временной реализации трафика одного из сервисов:

Среднее значение трафика выч-ся по формуле:

График трафика реального времени:

Коэф. пачечности и средней длительности пика:

Коэф. Пачечности - определяется как отношение между максим и средним трафиком соответствующего сервиса. Коэф пачечности вычисляется по формуле: .

Средняя длительность пика - средняя длительность интервала времени в течении которого воотсетствующий сервис генерирует пиковый трафик. Вычисляется по формуле: , где - число пиков в течении сеанса связи; - длительность i-го пика процесса B(t), i=1..N^(p) и в течение i-го пика определяется выражением .