Главная » 2014»Август»12 » Скачать Вопросы дифференциации качества обслуживания в цифровых сотовых сетях GSM. Цимбалист, Ирина Владимировна бесплатно
6:00 AM
Скачать Вопросы дифференциации качества обслуживания в цифровых сотовых сетях GSM. Цимбалист, Ирина Владимировна бесплатно
Вопросы дифференциации качества обслуживания в цифровых сотовых сетях GSM
Диссертация
Автор: Цимбалист, Ирина Владимировна
Название: Вопросы дифференциации качества обслуживания в цифровых сотовых сетях GSM
Справка: Цимбалист, Ирина Владимировна. Вопросы дифференциации качества обслуживания в цифровых сотовых сетях GSM : диссертация кандидата технических наук : 05.13.13 Новосибирск, 2004 107 c. : 61 05-5/748
Объем: 107 стр.
Информация: Новосибирск, 2004
Содержание:
Введение
Глава 1 Концепция дифференциации и управления качеством услуг мобильной связи
11 Обзор проблемы качества услуг мобильной связи в сетях 2-го поколения
12 Основные положения концепции дифференциации и управления качеством услуг мобильной связи и комплекса показателей качества
13 Моделирование суточного трафика в сети мобильной связи на основе кривых эластичности спроса
14 Результаты и выводы к главе 1
Глава 2 Вопросы аналитического моделирования мобильных сетей с дифференциацией и управлением качеством услуг
21 Состояние вопроса
22 Разработка алгоритмов управления качеством услуг
23 Анализ алгоритмов методом цепей Маркова
231 Постановка задачи
232 Решение задачи
233 Показатели качества СМО с дисциплиной «Обслуживание с прерыванием»
234 Решение системы уравнений глобального баланса
24 Результаты и выводы к главе
Глава 3 Вопросы реализации систем с дифференциацией и управлением качеством услуг в мобильных сетях 2-го поколения
31 Экспериментальная проверка алгоритмов управления качеством обслуживания на имитационной модели
311 Разработка имитационной модели и методики исследования
312 Программная модель реализованной имитационно системы
313 Анализ результатов моделирования
314 Влияние остаточного времени до прерывания обслуживания на характеристики системы
315 Влияние доли зарезервированных каналов в соте на характеристики системы
316 Влияние вероятности блокировки в радиоканале в ЧНН на характеристики системы
317 Выводы
32 Сравнение результатов аналитического и имитационного моделирования алгоритма управления качеством услуг «Обслуживание с прерыванием»
33 Вопросы реализации систем с дифференциацией и управлением качества услуг в мобильных сетях GSM
34 Результаты и выводы к главе 3
Введение:
Настоящая диссертационная работа посвящена исследованию вопросов дифференциации и управления качеством услуг (Quality of Service - QoS) и тарифами в сетях мобильной связи 2-го поколения (2G) стандарта GSM (Global System for Mobile Communication). Данное научное исследование сочетает в себе новые маркетинговые подходы на рынке сотовой связи, архитектуру сети, адаптированную к управлению качеством услуг, и алгоритмы дифференцированного обслуживания (Differentiated Service - DiffServ) пользователей сетей мобильной связи.
В конечном итоге суть концепции дифференциации и управления качеством услуг сводится к внедрению процедур динамического управления параметрами качества сервиса и градуированными тарифами. Последние предполагают введение алгоритмов приоритетного обслуживания, благодаря которым абонентам выделяются сетевые ресурсы в зависимости от текущего состояния сети и с учетом гарантированных показателей качества услуг для каждого приоритетного класса мобильных абонентов.
Следует отметить, что всестороннее исследование и дальнейшее практическое применение технологии дифференциации и управления качеством услуг и тарифами приведет к существенному расширению рынка мобильной связи путем вовлечения максимального количества пользователей (от элитарных до массовых), поддержанию конкурентоспособности сетей 2G, увеличению суточного трафика нагрузки и полезного использования ресурсов сети.
Актуальность выбранной темы
Понятно, что на сегодняшний день наибольшее число пользователей мобильной связи - это пользователи стандарта 2-го поколения GSM, и такая тенденция будет сохраняться еще ближайшие несколько лет, хотя постепенно внедряются сотовые сети промежуточного (2,5G) и третьего (3G) поколений.
Наметившийся переход к сетям следующего поколения может быть революционным или эволюционным. Революционный переход подразумевает полную замену существующих сетей 2G на 3G и сопряжен с большими капитальными затратами и высоким коммерческим риском. Эволюционный переход означает «мягкое» приближение сетей 2-го поколения к сетям 3G за счет постепенного внедрения возможностей и услуг сетей сотовой связи следующего поколения на эксплуатируемых сетях. Одной из таких возможностей является управление качеством услуг, на чем основана разрабатываемая в диссертационной работе технология дифференциации и управления качеством услуг. Предлагаемая технология позволяет продолжить эксплуатацию сетей GSM и в то же время приблизить их возможности к возможностям сетей следующих поколений.
Таким образом, актуальность темы диссертации обусловлена социальной значимостью и теми тенденциями, что наблюдаются в области мобильной связи. Также, актуальность подчеркивается существующей достаточно узкой направленностью компаний-операторов сотовой связи на клиентов с определенным уровнем доходов, на экстенсивный захват новых рынков, территорий лишь путем дифференциации тарифных планов без учета предлагаемого качества услуг и обслуживания.
Цель диссертационной работы
Развитие технологий улучшения качества обслуживания; расширения абонентской базы; повышения эффективности использования канальных ресурсов сетей мобильной связи, а также приближение мобильных сетей 2-го поколения к мультисервисным сетям мобильной связи 3-го поколения по качеству, управляемости и гарантированности предлагаемых голосовых услуг путем осуществления в мобильных сетях 2-го поколения дифференциации и динамического управления качеством услуг (QoS).
Задачи диссертационной работы
Для достижения поставленной цели были определены следующие основные задачи:
1. Анализ текущего состояния проблемы качества услуг мобильной связи.
2. Обоснование и разработка показателей качества и дифференциации услуг мобильной связи для сетей 2-го поколения.
3. Исследование и разработка алгоритмов управления качеством услуг, основанных на приоритетном обслуживании пользователей сети мобильной связи.
4. Разработка математической модели сети мобильной связи с дифференциацией и управлением качества услуг.
5. Экспериментальная проверка разработанных алгоритмов управления качеством услуг на имитационной модели соты сети мобильной связи.
6. Исследование вопросов внедрения и апробации технологии дифференциации и управления качеством услуг на реальной сети мобильной связи 2-го поколения стандарта GSM.
Методы исследования
В диссертации приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований, полученных с использованием элементов теории вероятностей, теории массового обслуживания, цепей Маркова, приоритетного обслуживания, планирования эксперимента, имитационного моделирования, методов математической статистики.
Достоверность результатов диссертационной работы подтверждается обоснованностью и корректностью применения аппарата Марковских процессов, массового обслуживания; построения имитационной модели; удовлетворительным совпадением полученных при аналитическом моделировании результатов с результатами имитационного моделирования.
Научная новизна
В процессе разработки темы диссертации были получены следующие новые научные результаты:
1. Предложены и обоснованы показатели дифференциации и управления качеством услуг мобильной связи для сетей 2-го поколения стандарта GSM.
2. Предложены и разработаны алгоритмы управления качеством услуг, основанные на приоритетном обслуживании пользователей сети мобильной связи:
• «Обслуживание с прерыванием», отличающийся введением дифференцированного остаточного времени до прерывания обслуживания;
• «Обслуживание с адаптацией», отличающийся введением дифференцированной динамической доли доступных каналов трафика
3. Првдогоекена математическая модель сети мобильной связи с дифференциацией и управлением качеством услуг на основе цепей Маркова с вытеснением и дифференцированным остаточным временем до прерывания обслуживания.
4. Предложена и разработана имитационная модель соты сети мобильной связи с дифференциацией и управлением качеством услуг, позволившая экспериментально оценить эффективность разработанных алгоритмов управления качеством услуг сети мобильной связи.
5. Показано, что внедрение алгоритмов дифференциации и управления качеством услуг на основе приоритетного обслуживания позволяет повысить среднесуточную нагрузку, создаваемую абонентами мобильной связи, а, следовательно, повысить уровень использования канальных ресурсов и доходы компаний-операторов.
6. Рассмотрены общие принципы построения и требования к сети мобильной связи GSM 2-го поколения при внедрении технологии дифференциации и управления качеством услуг.
Практическая ценность
1. Разработаны алгоритмы дифференциации и управления качеством услуг.
2. Установлена и оценена техническая и экономическая эффективность внедрения технологии дифференциации и управления качеством услуг и тарифами на сети мобильной связи.
3. Результаты диссертационной работы могут быть использованы для дальнейшего развития и внедрения технологии дифференциации и управления качеством услуг на сетях мобильной связи 2-го поколения стандарта GSM.
Апробация работы
Материалы диссертационной работы докладывались, представлялись и обсуждались на:
• Российской научно-технической конференции «Информатика и проблемы телекоммуникаций» (г. Новосибирск, 2000, 2001, 2002 гг.);
• IEEE Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON'2003, г.Томск).
Реализация результатов работы. Основные положения диссертационной работы внедрены в учебный процесс Сибирского государственного университета телекоммуникаций и информатики на Кафедре телекоммуникационных сетей и вычислительных средств.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Комплекс показателей качества и дифференциации услуг мобильной связи для сетей 2-го поколения.
2. Алгоритмы дифференциации и управления качеством услуг, основанные на приоритетном обслуживании пользователей сети мобильной связи.
3. Марковская модель сети мобильной связи с вытеснением и дифференцированным остаточным временем до прерывания обслуживания.
4. Инвариантное соотношение для регулирования и распределения ресурсов каналов трафика, обеспечивающее высокую эффективность полезного использования ресурсов канала и одновременно - гарантированные значения показателей качества.
5. Результаты исследования эффективности разработанных алгоритмов управления качеством услуг сети мобильной связи посредством имитационной модели.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, которые приведены в конце списка литературы.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и приложений. Основной материал изложен на 105-и страницах, включает в себя 33-и рисунка, 8-мь таблиц и 4-е приложения. Список литературы содержит 82-а наименования.
