 |
Основные определения теории телетрафика.
|
|
|
|
Обозначения и сокращения.
ITU – International Telecommunication Union – международный союз электросвязи.
ITU-D - International Telecommunication Union Development – международный союз электросвязи-сектор развития электросвязи.
MMUSIC – Multiparty Multimedia Session Control – многопартийность управления мультимедиа сессии.
IETF – Internet Engineering Task Force – инженерный совет интернета.
RFC – Request for Comments – запрос комментариев.
IANA – Internet Assigned Numbers Authority – администрация адресного пространства Интернет.
RSVP – Resource ReSerVation Protocol – протокол резервирования сетевых ресурсов.
RTP – Real-time Transport Protocol – протокол передачи данных в режиме реального времени.
IETF – Internet Engineering Task Force – инженерный совет интернета.
RFC – Request for Comments – запрос комментариев.
IANA – Internet Assigned Numbers Authority – администрация адресного пространства Интернет.
RSVP – Resource ReSerVation Protocol – протокол резервирования сетевых ресурсов.
RTP – Real-time Transport Protocol – протокол передачи данных в режиме реального времени.
RTSP – Real Time Streaming Protocol – протокол потоков в режиме реального времени.
SDP – Session Description Protocol – сетевой протокол, предназначенный для описания сессии передачи потоковых данных.
IP – Internet Protocol межсетевой протокол.
UDP – User Datagram Protocol – протокол пользовательских датаграмм.
TCP – Transmission Control Protocol – протокол управления передачей.
MCU – Micro Controller Unit – микроконтроллер.
URL – Uniform Resource Locator – единый указатель ресурсов.
DNS – Domain Name System – система доменных имен.
HTTP – HyperText Transfer Protocol – протокол передачи гипертекста.
IEEE – Institute of Electrical and Electronics Engineers – институт инженеров по электротехнике и электронике.
POSIX - Portable Operating System Interface for Unix - переносимый интерфейс операционных систем Unix.
BMP – Bound Multiprocessing связанные многопроцессорные.
SMP - Symmetric Multiprocessing - симметричная многопроцессорность.
|
|
|
IDE - Integrated Development Environment – интегрированная среда разработки.
ROM - read-only memory - память «только для чтения.
RISC - Restricted (reduced) instruction set computer— компьютер с сокращённым набором команд.
MIPS - Restricted (reduced) instruction set computer— компьютер с сокращённым набором команд.
API - application programming interface - интерфейс программирования приложений.
SIP – Session Initiation Protocol – протокол установления сеанса.
АТС – автоматическая телефонная станция.
СМО – система массового обслуживания.
ФР – функция распределения.
СЕ – сигнальные единицы.
АЛ – абонентская линия.
ТФОП – телефонная сеть общего доступа.
СЛ – соединительные линии.
СеМО – сеть массового обслуживания.
ЦКП – центр коммутации пакетов.
MMUSIC – Multiparty Multimedia Session Control – многопартийность управления мультимедиа сессии.
ОС – операционная система.
СРВ – система реального времени.
ОСРВ – операционная система реального времени.
ПЗУ - Постоянное запоминающее устройство.
Введение.
Оценка основных характеристик функционирования сетей с пакетной передачей данных, является весьма актуальной проблемой с научной точки зрения, а также практически значимой задачей и требует создать приложение по оценке вероятностно-временных характеристик. В последние годы, когда качество, предъявляемое к услугам, интенсивно увеличивается, точные оценки системы позволят разработать методы, позволяющие оптимизировать процесс ее функционирования на этапе проектирования. В связи с этим возникает задача разработки математической модели системы, на основании которой можно получить основные характеристики ее функционирования. Классическая теория телетрафика позволяет оценить вероятностно-временные характеристики телефонных систем с помощью формул Эрланга. Однако, принципиальные отличия функционирования сети с коммутацией пакетов от сети с коммутацией каналов, а также особенности современного трафика обуславливают необходимость анализа применимости классических формул для оценки вероятностно-временных характеристик этих систем.
|
|
|
Анализ трафика в современных сетях электросвязи показал, что существующие модели, определяемые формулами Эрланга, и справедливые для классической теории телетрафика, не в полной мере могут быть использованы при разработке математической модели сети с коммутацией пакетов. Это вызвано как спецификой функционирования данной сети, так и разнообразием трафика. Это обуславливает необходимость модификации существующих и разработке новых подходов для построения математической модели функционирования системы. В основе данной модели должны использоваться распределения, описывающие современные особенности трафика.
Системы массового обслуживания.
Основные определения теории телетрафика.
В настоящем разделе будем придерживаться основных определений, приведенных в рекомендациях Е.600 Международного союза электросвязи (ITU).
Базовые понятия, на которые опираются многие определения, интуитивно очевидны. Это связь, или коммуникация (communication)— процесс передачи информации в соответствии с некоторыми правилами, и соединение (connection)— некоторая ассоциация двух или более устройств внутри сети или посредством сети для осуществления связи между ними.
В изложении часто будет встречаться также термин ресурс (resource),как общее название физических или концептуальных сущностей внутри телекоммуникационных сетей, использование которых определяется однозначно, и термин пользователь (user),как общий термин для всех внешних по отношению к сети сущностей, которые используют соединения через сеть для коммуникации.
В процессе коммуникации пользователей в сети возникает поток сообщений — телетрафик или просто трафик, который может быть охарактеризован количественно. Очевидным параметром трафика является его объем (traffic volume).Для цифровых систем эта величина естественным образом ассоциируется с числом битов, переданных за заданное время. Однако для аналоговых систем такой подход оказывается неприемлемым. Более того, при использовании цифровых систем со сложными способами модуляции и кодирования сигналов определение объема трафика становится неоднозначным. Сравним нашу ситуацию с трафиком автомобильного движения на дороге. Мы говорим о большом трафике, если автомобили очень плотно заполняют полосы движения, а количество груза в них (аналогия переносимых битов информации) и даже число автомобилей не имеет при этом большого значения. Приведенная аналогия позволяет охарактеризовать объем трафика как меру занятости пространства для движения. Роль такого пространства для телетрафика играет время, в пределах которого доступен тот или иной ресурс сети. Поэтому мы будем называть объемом трафика, пропущенного тем или иным ресурсом, величину суммарного, интегрального интервала времени, в течение которого данный ресурс был занят за анализируемый период времени. Иногда эту величину называют работой ресурса за заданное время.
|
|
|
Единицей работы можно считать секундозанятие ресурса. Иногда можно прочитать о часозанятии, а порой даже просто об объеме трафика в секундах или часах. Однако рекомендации ITU дают размерность объема трафика в эрлангочасах. Чтобы понять смысл такой единицы измерения, следует рассмотреть еще один важнейший количественный параметр трафика— интенсивность трафика (traffic intensity).В отечественной литературе по телефонии можно прочитать об этой величине как об интенсивности нагрузки. При этом чаще всего говорят о средней интенсивности трафика (нагрузки) на некотором заданном пуле (наборе) ресурсов, обслуживающих трафик. Интервал времени усреднения также обычно задается. Если в каждый момент времени tиз заданного интервала (t1,t2) число занятых обслуживанием трафика ресурсов из данного набора равно А(t),то средняя интенсивность трафика может быть оценена как
(1.1)
Величина интенсивности трафика характеризуется как среднее число ресурсов, занятых обслуживанием трафика на заданном интервале времени. Единицей измерения интенсивности трафика (нагрузки) является один эрланг (1 Эрл, 1 Е). Из определения интенсивности ясно, что 1 эрланг— это такая интенсивность трафика, которая требует полной занятости одного ресурса или, иначе говоря, при которой ресурсом выполняется работа величиной в одно секундозанятие за время в одну секунду. При этом объем трафика в одно секундозанятие занимает единицу ресурса ровно на одну секунду [12].
|
|
|
В качестве примера приведем случай пропуска трафика через телефонную абонентскую линию. Эта линия может рассматриваться как единственный ресурс, и тогда максимальная интенсивность трафика, которая может быть обслужена этой линией, равна одному эрлангу. Тогда за каждый час эта линия пропустит объем трафика в один эрлангочас, а за минуту — одну шестидесятую эрлангочаса. Интенсивность трафика в данной линии может быть и меньше эрланга. Например, считается, что в среднем один абонент создает с помощью своего телефона и абонентской линии нагрузку на местную АТС порядка двухсот миллиэрлангов при усреднении за сутки. Зная эту величину, можно говорить, что одну пятую времени в среднем в сутки абонентская линия будет находиться в состоянии занято (busy),а оставшиеся четыре пятых в состоянии простой (idle).Когда речь идет об обслуживании трафика не единственным ресурсом, а набором ресурсов (например, поток клиентов в парикмахерской обслуживает не один, а несколько мастеров), расчет интенсивности и объема трафика становится более сложным. Для корректного определения этих параметров необходимо провести измерения динамики состояния каждого ресурса и выполнить обработку этих измерений.
|
|
|
