Глава 6. Качестао обслужиаания в IP-сетях

каналы данных, доступные в промежуток времени {U; tg + L). Если таких каналов больше одного, то он выбирает самый поздний из них, у которого промежуток между и окончанием последнего блока данных до tg будет наименьшим. На рис. 6.16 изображен принцип действия алгоритма LAUC-VF. Новый блок прибывает в момент времени t. В этот момент несущие 1 и 3 непригодны, так как промежуток на канале 1 слишком мал для нового блока, а канал 3 занят. Алгоритм LAUC-VF выбирает канал 2, так как это приведет к наименьшему времени простоя канала.

Так как промежутки между блоками используются эффективно, алгоритм LAUC-VF обеспечивает большую производительность с точки зрения вероятности потери блока, чем алгоритмы FFUC и LAUC. С другой стороны, этот алгоритм более сложен, чем FFUC или LAUC, так необходимо отслуживать два параметра вместо одного.

Обобщенный LAUC-VF алгоритм (Generalized LAUC-VF - G-LAUC-VF). G-LAUC-VF вводит в алгоритм LAUC-VF характерные черты QoS.

В магистральных коммутаторах планировщик звена будет руководить блоками данных (DB), передающимися по этому звену. Для каждого звена планировщик управляет п очередями О Ch..... On, где

очередь О, используется для хранения управляющих блоков (СВ) класса / в порядке FIFO. Для каждого звена алгоритм выполняется однократно. Предположим, что класс / имеет больший приоритет, че класс у, если / < у. Алгоритм будет следующим:

Вре

Вре

<Т)-

е-

Новый блок

Время

Время

Рис. 6.16. Алгоритм LAUC-VF

список литературы

Для i от 1 до п

пока О, имеет в текущем слоте принадлежащие ей СВ, извлечь СВ, из О,;

использовать алгоритм LAUC-VF для планирования DB соответствующего СВ,.

Этот алгоритм гарантирует, что если / < у, то те DB, у которых СВ находятся в очереди О будут обрабатываться раньше DB, у которых СВ находятся в О,.

В разделе 6.4 мы кратко ознакомились с некоторыми механизмами обеспечения QoS в оптических IP-сетях. Работа по созданию новых механизмов продолжается, что позволяет перейти к ALL-IP оптическим сетям следующего поколения.

Контрольные вопросы

1. Какие преимущества обеспечивает конвергенция IP-сетей и сетей ТфОП?

2. Дайте краткую характеристику рекомендации Y.1540.

3. Дайте краткую характеристику рекомендации Y.1541.

4. С какой целью происходит внедрение IPv6?

5. Каковы недостатки межсетевого протокола IPv4?

6. Как обеспечить сосуществование IPv6 и IPv4?

7. В чем заключается практический подход к обеспечению QoS?

8. Каковы особенности обеспечения QoS в оптических IP-сетях?

9. Перечислите основные технологии коммутации, используемые в оптических сетях.

10. Как обеспечивается QoS в WR-сетях?

11. Как обеспечивается QoS в сетях с оптической коммутацией пакетов (OPS)?

12. Как обеспечивается QoS в сетях с оптической коммутацией блоков (OBS)?

Список литературы

1- Sefz N. ITU-T QoS Standarts for IP-Based Networks. IEEE Coninnunication Magazine. -lune 2003, pp. 82-89.

2. Tatlpamula M., Graasete P., EsakI H. IPv6 Integration ang Coexistence Strategies for Next - Generation Networks. IEEE Communication Magazine, - January 2004. pp. 88-98.

3- Xiao X. and ai. A Practical Approach for Providing QoS in The Internet Backbone. IEEE Communication Magazin. - December 2002, pp. 56-62.

4- Kaheel A., Khattab Т., ahd al. Quality of Service Mechanisms in IP-over-WDM Networks, IEEE Communication Magazine. - December 2002, pp. 38-43,

5- J. M. H. and H. T. Mouftah. Technologies and Architectures for Scalable Dynamic Dense WDM Networks, IEEE Commun. Mag., Feb. 2000.

°- T. Khattab et al. Optical Packet switching with Packet Aggregation, Proc. SoftCOM 2002, Oct. 2002.

C. Qiao and M. Yoo. Choices, Features, and Issues in Optical Burst Switching, Opf. Net. Mag., vol. 1, no. 2, April 2000, pp. 36-44.

8. N. Golmie, Т. D. Ndouaae, and D. Н. Su. А Differentiated Optical Services Model for WDM Networks, IEEE Commun Mag., Feb. 2000, pp. 68-73.

9. A. Jukah. OoS-based Wavelength Routing in Multi-Service WDM Networks, Springer, 2001.

10. N. M. Bhide. Network Protocols and Algorithms for Next Generation Optical Wavelength Division Multiplexed Networks, Wash. State Univ., 2001.

11.0. Yang, H. Mounir, and D. H. K. Tsang. Proportional QoS over WDM Networks: Blocking Probability, IEEE Symp. Сотр. and Commun., 2001, pp. 210-216.

12. M. Yoo and C. Qiao. A New Optical Burst Switching Protocol for Supporting Quality of Service, SPIE Proc, All Opt. Net.: Architecture, Control and Mgmt. Issue, vol. 3531, Nov. 1998, pp. 396-405.

13. Y. Xoing, M. Vandenhoute, and C. Cankaya. Control Architecture in Optical Burst-Switched WDM Networks, IEEE JSAC, vol. 18, Oct. 2000, pp. 1838-51.

14. J. Turner. Terabit Burst Switching, J. High Speed Nets., vol. 8, 1999, p. 3-16.

15. M. Yang, Q. Zheng, and O. Verchere. A QoS Supporting Scheduling Algonthm for Optical Burst Switching in DWDM Networks, Proc. GLOBECOM 2001, 2001, pp. 86-91.

16. C. Murthy and M. Gurusamy. WDM Optical Networks: Concepts, Design, and Algorithms, Prentice Hall, 2002.

Глава 7. Особенности построения сетей доступа

Телекоммуникационные сети обеспечивают широкий спектр услуг от телефонной связи до видеоконференций и телевидения высокой четкости. При этом базой предоставляемых услуг служат транспортные сети и сети доступа.

Важнейшей задачей развития телекоммуникационных сетей является решение проблем сети абонентского доступа, так как она является одним из самых узких мест современных телекоммуникаций. Это обусловлено рядом проблем в реализации участка связи между абонентом и сетью. К ним относятся дороговизна обновления оборудования и линий; отсутствие четких показателей востребованности услуг; сложность с новыми инвестициями и др. Кроме того, как правило, отсутствуют долгосрочные концепции развития сети доступа.

Ежегодно во всем мире и в России растет объем трафика, передаваемого по сетям абонентского доступа. Для построения сетей доступа используются различные технические решения: на базе ВОЛС, беспроводный радиодоступ и технологии семейства xDSL, использующие инфраструктуру медных кабельных линий.

В главе рассматриваются все используемые сегодня варианты построения сетей доступа за искпючением радиодоступа, который достаточно детально рассмотрен в [1]. При подготовке данной главы использован ряд первоисточников [2-10], который может быть полезен для более углубленного изучения сетей доступа.

7.1. Модель, определения и архитектура сетей доступа

Построение сети доступа (СД) должно удовлетворять трем видам предоставляемых пользователям услуг мультисервисной сети:

- передача речи (звука, телефонная связь, речевая почта и т.д.);

- передача данных (Интернет, факс, электронная почта, компьютерные файлы, электронные платежи и т.д.);

- передача видеоинформации (телевидение, видео по запросу, видеоконференции и т.д.).

Поэтому изначально необходимо определиться с моделью и архитектурой сети доступа.

Место сети доступа во взаимодействии с другими сетями определяет общая архитектура (рис. 7.1) и модель этой сети, рассмотренные в рекомендации ITU-T G.902 (11/95).

Сеть управления (TMN)

Q3 Интерфейс управления

Сеть доступа (AN)

Интерфейсы пользователей (UNI)

Интерфейсы узла услуг (SNI)

Q3 (Ох) Интерфейс управления

Узел предоставления услуг (SN)

Транспортная сеть (TN)

Рис. 7.1. Общая архитектура сети доступа:

TMN (Telecommunications Management Network) - сеть управления элекфосвязью; AN (Access Network) - сеть доступа; SN (Service Node) - узел услуг; UNI (User-Network Interface) - интерфейс пользователь-сеть (точка присутствия сети доступа); SNI (Service Node Interface) -интерфейс узла услуг; TN (Тransport Network) - транспортная сеть/

Рис. 7.2. Протокольная модель сети доступа

Протокольная модель сети доступа представлена на рис. 7.2. В мс дель входят уровни и системы. Уровни: физический, трактов, канале поддержки доступа и управления. Системы: управления и поддер>1 возможностей доступа.

Протокольная модель указывает на возможности реализации различных протокольных (алгоритмических, технологических) решений терминалам пользователей в сети связи. При этом физический уровень поддерживает транспортировку и защиту трафика по физической среде (медному или оптическому кабелю, радио или оптическому каналу) в виде сигналов цифровых систем PDH, SDH, ATM, пакетов Ethernet, модемной передачи. Физический уровень может быть представлен секциями-участками мультиплексирования и регенерации сигналов.

Уровень трактов обеспечивает создание и обслуживание маршрутов передачи данных для пользователей с различными терминалами и запросами на услуги связи.

Уровень каналов определяет виды каналов сети доступа (физические каналы, виртуальные каналы, каналы определенных услуг и т.д.).

Уровень поддержки доступа чаще всего ассоциируется с сигнальными системами, например, для доступа в телефонную сеть, в сеть N-ISDN, в сеть B-ISDN.

На уровень управления возложены задачи поддержки в исправном состоянии всех протокольных уровней за счет реализации постоянного контроля функций через операционные системы управления. Функции управления полномасштабно могут быть реализованы через специализированные системы управления, которые, как показывает опыт, охватывают сети доступа оператора на больших территориях (в пределах городов, областей).

Система поддержки возможностей доступа может включать такие функции, как: прогнозирование услуг, расчет показателей качества и экономических показателей, справочно-информационные функции и т.д.

Протокольная модель сети доступа позволяет более точно определить функции сети доступа: пользовательских интерфейсов; транспортные функции; сервисных портов (интерфейсов) коммутации; встроенные функции; функции системы управления. Примеры функций интерфейсов пользователей (UNI):

- подключение терминалов пользователей;

- аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование;

- преобразование сигналов (интерфейсов);

- активация/деактивация UNI;

- тестирование;

- контроль, управление, обслуживание. Примеры функций интерфейсов узлов услуг (SNI):

- подключение сети доступа к сервисным узлам;

- концентрация функций контроля, управления, обслуживания в сети доступа;

~ помещение протоколов для части SNI;

- тестирование;

~ управление, контроль и обслуживание интерфейса.