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: [email protected] 21 Киев, Украина, 3– 5 ноября 2009