MC_Shalanginov_4

СЕМИНАР БРЭ МСЭ
“Анализ, прогнозирование и механизмы регулирования
развития рынков электросвязи”
Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009 г.
Подходы к обеспечению и
контролю параметров качества
обслуживания в сетях NGN
Андреев Денис Викторович
Директор Технопарка
ФГУП ЦНИИС, Москва
Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009
Шалагинов Виктор Алексеевич
эксперт Технопарка
ФГУП ЦНИИС, Москва
Содержание
Актуальность проблемы обеспечения QoS
Существующие
методы
обеспечения QoS
Типовое
соглашение
обслуживания (SLA)
и
технологии
об
уровне
Подходы
к
стандартизации
систем
управления
сетевыми
ресурсами
для
обеспечения QoS
Архитектура RACF
Международный опыт контроля QoS
Выводы
2
Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009
Термины и определения
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
3
Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009
Термины и определения
Качество
восприятия
(QoSE)
Может быть измерено с
помощью MOS
Качество
обслуживания
(QoS)
ITU-T Rec. G.10xx series
Показатели
работы сети
(NP)
ITU-T Rec. Y.15xx series
4
Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009
Актуальность проблемы
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
5
Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009
Существующие методы и технологии
Best Effort Service
не поддерживает механизмы управления
сетевыми
ресурсами
и
механизмы
их
разделения
допускает возникновение перегрузок
случае резких всплесков трафика
не
может
обеспечить
доставки данных
в
гарантированной
6
Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009
Существующие методы и технологии
Differentiated Services (DiffServ)
регулирование качества
только для макропотоков
обслуживания
относительно небольшое число классов
обслуживания
отсутствие гарантированного выполнения
установленных
требований
для
макропотоков
7
Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009
Существующие методы и технологии
Integrated Services (IntServ)
избыточное
каналов связи
резервирование
ёмкости
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
8
Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009
Существующие методы и технологии
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
9
Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009
Обеспечение QoS с помощью SLA
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
10
Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009
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
11
Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009
Обеспечение QoS с помощью SLA
Качество
восприятия
(QoSE)
SLA в
будущем
Качество
обслуживания
(QoS)
Показатели
работы сети
(NP)
SLA
настоящее
время
12
RDF09_CIS - Chisinau, Moldova -August 24-26, 2009
Стандартизация систем управления
сетевыми ресурсами
Участок сети, на
котором
Архитектура
осуществляется
управление
МСЭ-Т RACF
Сеть доступа, сеть
агрегации, сеть уровня
ядра
ЕТСИ RACS
Технология
передачи
Режим работы
Любая
Динамический
Любая
3GPP
Сеть доступа, сеть
агрегации, включая
узел, граничащий с
уровнем ядра
Сеть доступа
Packet Cable
Сеть доступа
HFC
DSL Forum
Сеть доступа
DSL
RDF09_CIS - Chisinau, Moldova -August 24-26, 2009
GSM
Особенности
Управление трафиком на
любом участке сети;
независимость от
транспортной технологии
Динамический
Управление трафиком на
сети доступа и агрегации;
независимость от
транспортной технологии
Динамический
Управление сессиями и
услугами на основе
концепции IMS
Динамический и
Управление сетевыми
статический
ресурсами во время
установления соединения и
в процессе соединения
Статический
Возможность управления
качеством обслуживания на
основе технологии DiffServ
13
Архитектура RACF
Rec. ITU-T Y.2111 (11/2008)
14
Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009
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
15
Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009
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
16
Опыт Telekom Austria (рек. Y.1541)
MP 11
MP 12
ADSL
Modem
DSLAM
Distribution
Network
Distribution
Network
BRAS
BRAS
DSLAM
ADSL
Modem
IP Core
MP 4
MP 2
MP 1
MP 6
MP 5
MP 7
MP 8
MP 3
MP 9
MGW
IBM
PSTN exchange
MP= Measuring Point
MP 10
ACTERNA HSD 3000
SPIRENT SB 400
Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009
17
Значение MOS для разных кодеков и
размера кадра
G.711
Codec Bit Rate (kb/s)
64
Ie
64
G.726
64
32
0
32
G.729A
40
7
40
8
2
8
11
Packet Frame Duration (ms)
10
20
30
20
30
20
30
20
30
Delay in IP environment
(ms)
(2N+1)x frame size +
Look ahead
Where: N = number
of frames per packet;
frame size is in ms
30
60
90
60
90
60
90
100
150
MOS without network delay
4.39
4.37
4.36
4.18
4.16
4.33
4.31
4.01
3.97
End to end delay with 50 ms
network delay
e.g IAD -> IAD
80
110
140
110
140
110
140
150
200
MOS
4.36
4.35
4.33
4.15
4.13
4.30
4.28
3.97
3.81
QoS two wire (PSTN)
4.16
4.15
4.13
3.95
3.93
4.10
4.08
3.77
3.61
50
80
110
80
110
80
110
120
170
MOS
4.38
4.36
4.35
4.17
4.15
4.32
4.30
4.00
3.93
QoS two wire (PSTN)
4.18
4.16
4.15
3.97
3.95
4.12
4.10
3.8
3.73
End to end delay with 20 ms
network delay
e.g TDM -> IAD
18
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.3921 - Тесты проверок QoS на Модельной сети
в под нагрузкой
Q.3922 – Тесты проверок QoS на Модельной
сети для соединений в пределах одного домена
Q.3923 - Тесты проверок QoS на Модельной сети
для соединений между доменами
19
Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009
Выводы
Для обеспечения гарантированного QoS
необходима выделенная система управления
сетевыми ресурсами
Архитектура RACF – наиболее перспективная
архитектура для обеспечения качества
Необходимо
обеспечивать
абонентами, находящимися в
операторов
QoS
сетях
между
разных
Тестирование
показателей
QoS
функциональности RACF на Модельных сетях
и
20
Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009
Спасибо за внимание
Шалагинов Виктор Алексеевич
Технопарк Центрального
научно-исследовательского
института связи, Москва
Tel: +7-495-306-2203
Fax: +7-495-368-9105
Email: shalaginov@zniis.ru
21
Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009