ZARZ Ą DZANIESIECIAMITELEKOM UNIKACYJNYMI : Jakość

Wykład 8. (nazwa pliku wr_8b.pdf)
15.IV.2003
ZARZĄ DZANIE SIECIAMI
TELEKOMUNIKACYJNYMI
Temat wykładu: Jakość usług telekomunikacyjnych w świetle zaleceńITU-T.
•GoS Grade of Service
•QoS Quality of Service
–dotycząkwestii jakości połączeń i usług typu komutacja
pakietó w
– dotyczy zestawienia połączenia (prawdopodobieństwa
zestawienia połączenia)
Słownik terminologiczny elektryki PN-93/N-50191 – QoS
Jakość usługi
– zespó ł właściwości usługi, określający stopień zaspokojenia
określonych potrzeb uż ytkownika
Zapewnienie usługi – zdolność organizacji do dostarczenia usługi i pomocy w jej
wykorzystaniu (telekomunikacja odchodzi od prostych rozwiązań jakim
jest telefon i wprowadza bardziej skomplikowane usługi, któ rych
obsługa wymaga wsparcia przez operatora)
Operatywność usługi
– stopień
przystosowania
usługi
do
łatwego
i
satysfakcjonującego korzystania z niej przez uż ytkownika (musi
być taki projekt usługi, aby moż na było z niej łatwo korzystać,
gdyż skomplikowane usługi nie stająsię zbyt popularne –poczta
głosowa)
Dostę pność usługi
– moż liwość uzyskania usługi w określonym zakresie zgodnie z
ż yczeniem uż ytkownika z zachowaniem parametró w i warunkó w
wyspecyfikowanych przez operatora, moż na odnieść do fazy
zestawienia połączenia (jakie jest prawdopodobieństwo, ż e dana usługa
w danym miejscu i w danym czasie jest dostępna)
Cią głość usługi
–po wykonaniu pierwszej usługi, moż liwość dalszego korzystania z już
uzyskanej usługi w danych warunkach i w wymaganym czasie, moż na
odnieść do fazy trwania połączenia
Stabilność usługi
– moż liwość korzystania z już uzyskanej usługi bez nadmiernych
zakłó ceń
Słownik terminologiczny elektryki PN0-93/N-50191-NP.
Gotowość
– dyspozycyjność – zdolność elementó w sieci (sprzęt oprogramowanie) do
świadczenia usług - utrzymania się w stanie umoż liwiającym wypełnienie
wymaganych funkcji w zadanych warunkach, w danej chwili lub w danym
przedziale czasu, przy założ eniu, ż e zewnętrzne zasoby sieciowe sądostępne
Nieuszkadzalność
– zdolność elementó w sieci do wypełnienia wymaganych funkcji w
danych warunkach w danym przedziale czasu (należ y to odnieść tylko
do części abonenckiej, któ ra jest szeregowa, pozostałe elementy sieci
stanowiąstrukturę ró wnoległą)
Obsługiwalność
– podatność na obsługę – zdolność obiektu do utrzymywania lub
odtwarzania w danych warunkach eksploatacji stanu, w któ rym moż e
on wypełniać wymagane funkcje przy założ eniu, ż e obsługa jest
przeprowadzana w ustalonych warunkach z zachowaniem ustalonych
procedur i środkó w. Dotyczy zaopatrzenia w części zamienne,
urządzenia testujące, zatrudnienia odpowiedniej ilości ludzi (opisuje
całokształt systemu)
Zapewnienie środkó w obsługi
Jakość transmisji
– zdolność organizacji zajmującej się obsługą do
zapewnienia w danych warunkach, na ż ądanie, środkó w
potrzebnych do obsługi obiektu przy danej polityce
obsługi (wielkość zasobó w powinna być taka, aby w
danym momencie zaspokoić zapotrzebowania klientó w)
–zdolność systemu telekomunikacyjnego do odtwarzania przyjętego
sygnału w danych warunkach, kiedy system jest w stanie zdatności
GoS Grade of Service
Miary GoS
•
•
•
Średni sumaryczny wewnętrzny czas wyłączenia z usługi (MAIDT);
Prawdopodobieństwo obsługi (załatwienia) wygenerowanego zgłoszenia;
Prawdopodobieństwo tego, ż e normatywne czasy reakcji systemu na sygnały
przekazywane przez abonenta nie zostaną przekroczone (zazwyczaj natychmiast po
podniesieniu mikrotelefonu otrzymujemy sygnał zgłoszenia, czasami czas ten moż e
się jednak wydłuż yć –czasy te sąokreślone w normach)
Prawdopodobieństwo obsługi (załatwienia) wygenerowanego zgłoszenia
•
Sprawność usługowa
su = 1 −
c u + cs
,
c
gdzie:
–cu - liczba zgłoszeń nie załatwionych z powodu uszkodzeń technicznych
–cs - liczba zgłoszeń nie załatwionych z powodu braku wolnych zespołó w obsługi
–c - ogó lna liczba zgłoszeń zaoferowanych (wygenerowanych)
Abonentowi jest wszystko jedno, czy połączenie nie moż e być zrealizowane z powodu
uszkodzeń, czy braku wolnych zespołó w.
Wymagania na sprawność usługową:
Jakość załatwiania ruchu (prawdopodobieństwo blokady)
Typ połączenia
obciąż enie odniesienia A
wewnętrzne
1x10-2
obciąż enie odniesienia B
4x10-2
przychodzące
5x10-3
5x10-3
3x10-2
3x10-2
tranzytowe
1x10-3
1x10-2
wychodzące
Dla połączeń wewnętrznych ok. 1 % wywołań jest tracone, dla wyż szych warstw wymagania
sąwiększe –straty mogąwynieść ok. 1 ‰ .
Rozró ż niamy dwa poziomy obciąż enia (miara przeciąż alności systemu):
•
•
Poziom A –jest to poziom normatywny
Poziom B - natęż enie ruchu dla obciąż enia odniesienia B wzrasta o 25%, a liczba
wywołań o 35 % w stosunku do poziomu A
•
Sprawność techniczna
St = 1 −
cu
.
c
gdzie:
–cu - liczba zgłoszeń nie załatwionych z powodu uszkodzeń technicznych
–c - ogó lna liczba zgłoszeń zaoferowanych (wygenerowanych)
Zalecenie Q.543
Przyczyny niesprawności technicznej:
•
•
•
•
prawdopodobieństwo przedwczesnego rozłączenia
prawdopodobieństwo nie rozłączenia pomimo, tego ż e połączenie powinno być
rozłączone
prawdopodobieństwo zestawienia połączenia z niewłaściwym abonentem (na ogó ł 1
na 10 tys. połączeń)
prawdopodobieństwo nie dołączenia sygnału tonowego
Prawdopodobieństwo tego, ż e normatywne czasy reakcji systemu na sygnały przekazywane
przez abonenta nie zostanąprzekroczone
•
nie przekroczenia maksymalnego:
–czasu reakcji systemu na rozkaz zajęcia łącza
–zakładanego czasu opó źnienia sygnału powiadomienia abonenta
wywoływanego o połączeniu przychodzącym.
–zakładanego czasu odłączenia sygnału wywołania
–zakładanego czasu dla zestawienia połączenia
–zakładanego czasu rozłączenia
QoS Zalecenia Q.551 – Q.554
Prawdopodobieństwo zapewnienia drogi połączeniowej o założ onej jakości
•
•
•
•
•
•
•
tłumienność przejścia
zniekształcenia tłumieniowe
zniekształcenia nielinearne
tłumienność przesłuchu
poziom szumó w
tłumienność echa
zniekształcenia całkowite, w tym szumy kwantyzacji
Pomiar jakości usługowej i technicznej
•
generacja ruchu pomiarowego do 0,5 % ruchu załatwianego
•
•
liczba zgłoszeń pomiarowych
koszty pomiaró w
Do pomiaró w jakości usługowej (częściowo techniczną) służ ąpró bniki dró g połączeniowych:
cześć
pró bnika
generująca
ruch
sieć
PSTN/ISDN
cześć
pró bnika
odbierająca
ruch
Pró bniki te sąbardzo często wyrafinowane.
Algorytm pracy:
•
•
•
•
•
Zamknięcie pętli
Oczekiwanie na sygnał zgłoszenia
Pomiar czasu od zamknięcia pętli do uzyskania sygnału zgłoszenia (rejestracja
przekraczanych czasó w)
Zestawienie połączenia i pomiar poziomu sygnałó w
Rozłączenie i pomiar czasó w rozłączenia
W pró bniki takie wyposaż eni sąoperatorzy i URTiP (Urząd Regulacji Telekomunikacji i
Poczty)
TMN (Telecommunication Management Network)
TMN jest to system zarządzania sieciami telekomunikacyjnymi
Literatura
• Czarnecki P., Jajszczyk A., Lubacz J.; Standardy zarządzania sieciami OSI/NM,TMN
W Polsce system ten posiadająjedynie operatorzy komó rkowi.
Potrzeba systemu TMN
•
•
•
TMN nie jest konkretnym rozwiązaniem technicznym
jest normąprzeznaczonądla producentó w i operatoró w sieci telekomunikacyjnych
moż e znaleźć zastosowanie we wszystkich rodzajach sieci (komó rkowe, przewodowe,
komputerowe, transmisji danych, itp.)
•
•
TMN określa pewne struktury funkcji, protokołó w i wiadomości
każ dy administrator moż e zastosować w konkretnej, fizycznie istniejącej sieci
Standardem jest obecnie budowa jak najkró tszych łączy dostępowych (rzędu kilkuset
metró w), aby jak największa część transmisji przebiegała po łączach cyfrowych. Wiąż e się to
ze zwiększeniem ilości urządzeń dostępowych, któ rymi trzeba odpowiednio zarządzać.
Cel wprowadzenia architektury TMN –ujednolicenie:
•
sposobu reprezentacji informacji o zarządzanym elemencie w systemie zarządzania
(System telefonii komó rkowej jest nowym i jednolitym systemem , system telefonii
stacjonarnej jest systemem ,któ ry budowano przez wiele lat więc występuje większa
ró ż norodność – tu dyspozytor musi widzieć tylko warstwę funkcjonalną , nie jest
konieczna znajomość rodzaju systemu)
• zbioru wspó lnych komend służ ących do komunikacji między zarządzanym elementem
i systemem zarządzającym.
Sieć TMN umoż liwia zarządzanie :
•
•
•
•
•
•
urządzeniami transmisyjnymi (np. multipleksery, systemy SDH),
serwerami,
sieciami LAN, WAN, MAN,
centralami i koncentratorami (np. PABX),
urządzeniami pomocniczymi (np. zasilanie central, testery, urządzenia klimatyzacyjne,
systemy alarmowe).
sieciami publicznymi i prywatnymi,
Potrzeba systemu TMN –decentralizacja komutacji
TMN
sieć pakietowa
sieć z komutacjąłączy
sieć sygnalizacyjna
sieć synchronizacyjna
sieć łączy dzierż awionych
sieć fizyczna
Związek między TMN a sieciątelekomunikacyjną
TM N
S ta c ja r o b o c z a
S ie ć tr a n s m is ji d a n y c h
W ęzeł
k o m u ta c y jn y
S y s te m
tr a n s m is y jn y
W ęzeł
k o m u ta c y jn y
S y s te m
tr a n s m is y jn y
W ęzeł
k o m u ta c y jn y
S ie ć te le k o m u n ik a c y jn a
1
2
3
4
5
6
7
8
9
*
8
#
1
2
3
4
7
5
8
6
9
*
8
#
Podstawowe funkcje: TMN
•
•
•
•
•
•
•
•
wymiana informacji zarządzania między sieciątelekomunikacyjnąa TMN,
przesyłanie informacji zarządzania między komponentami TMN,
konwersja formatu informacji zarządzania przesyłanej wewnątrz TMN do
jednolitej postaci ,
przetwarzanie informacji zarządzania (np.: analiza uzyskanej informacji zarządzania,
odpowiednie reagowanie na otrzymanąinformację),
dostarczanie informacji zarządzania do jej uż ytkownika,
przekształcanie informacji zarządzania do takiej postaci, któ ra jest uż yteczna i
zrozumiała dla jej uż ytkownika,
zapewnienie ochrony dostępu do informacji zarządzania,
zapewnienie niezależ ności technologicznej
Architektura TMN
Architektura
informacyjna
M
FC 1
Architektura
funkcjonalna
FB 1
FC 6
CMIP
A
MO
FC 2
FC 6
FB 2
FC 6
FB 3
FC 6
FC 2
FC 1
FC 3
FC (ang. Functional Component)
składnik funkcjonalny
FB (ang. Function Błock)
blok funkcjonalny
BB (ang. Building Block)
blok fizyczny
M (ang. Manager)
zarządca
A (ang. Agent)
agent
MO (ang. Management Object)
zarządzany obiekt
(ang. reference point)
punkt odniesienia
BB 1
Architektura
fizyczna
FB 1
BB 2
FB 2
FB 3
(ang. interface)
interfejs
Punkt odniesienia –czasami nie musi występować w sposó b widoczny ,tylko umowny
Architektura fizyczna (ang. physical architecture) opisuje sposó b implementacji funkcji
TMN w zasobach fizycznych. Zasoby te dzielone są na bloki fizyczne (BB), któ re w
zależ ności od pełnionych funkcji, zawierają wybrane bloki funkcjonalne. Bloki fizyczne
wymieniająmiędzy sobąinformacje poprzez standardowe interfejsy
Architektura fizyczna –przykład
Architektura funkcjonalna (ang.functional architecture) opisuje podstawowe funkcje TMN
nazywane składnikami funkcjonalnymi (FC). Składniki te łączone są w bloki funkcjonalne
(FB) pełniące określone funkcje. Miejsca symbolizujące powiązania między blokami
określane sąpunktami odniesienia
Architektura informacyjna (ang. information architecture) opisuje sposó b modelowania
wymiany informacji zarządzania, któ ry jest oparty na modelu zarządca— agent. Wymiana
informacji odbywa się przy wykorzystaniu protokołu CMIP (protokó ł wspó lnej wiedzy
zarządzania) (ang. Common Management Information Protocol). Architektura omawia
ró wnież sposó b modelowania zarządzanych zasobó w przy zastosowaniu podejścia
obiektowego.
Manager moż e być jednocześnie agentem dla systemu usytuowanego wyż ej.
Architektura funkcjonalna TMN –podstawowe elementy
• blokó w funkcjonalnych,
•
•
•
funkcji aplikacji zarządzania (MAF - ang. Management Application Function),
funkcji zarządzania TMN (ang. TMN Management Function),
punktó w odniesienia (ang. reference point).
Architektura funkcjonalna TMN
WSF
OSF
MF
DCF
NEF
FUNKCJE
STACJI
ROBOCZEJ
FUNKCJE
SYSTEMU
OPERACYJNEGO
FUNKCJE
MEDIACJI
FUNKCJE
KOMUNIKACJI
DANYCH
FUNKCJE
ELEMENTU
SIECIOWEGO
Funkcja systemu operacyjnego – OSF (Operating Sysstem Function)
•
•
•
•
•
•
odzwierciedla istnienie w sieci TMN systemu operacyjnego.
koordynuje pracę sieci,
przetwarza i administrowanie informacjami zarządzania
monitoruje sieć (np. pod względem QoS)
wykonuje takie funkcje, jak:
ü dostęp do baz danych,
ü obsługa terminalu uż ytkownika, przetwarzanie
ü analiza danych zarządzania oraz opracowywanie wynikó w i ich analiza.
blok ten moż e mieć architekturę rozproszoną
Funkcja elementu sieci –NEF (Network Element Function) –funkcja elementu jest nałoż ona
na element sieci , nie jest elementem sieci
• reprezentuje zasoby zarządzanej sieci telekomunikacyjnej.
•
•
Jej zadaniem jest komunikowanie się z siecią TMN, by być zarządzaną lub
kontrolowaną
nadzó r nad funkcjonowaniem zasobó w sieci.
Funkcja stacji roboczej –WSF (Workstation Function)
• dostarcza środkó w technicznych do prezentacji informacji TMN operatorowi
terminalu systemu zarządzania.
Funkcje pośredniczące
• zajmuje się przetwarzaniem informacji przepływających między funkcjami w celu
dostosowania tych informacji do standardó w
• mogąprzechowywać informację zarządzania,
• adaptować informację zarządzania,
• filtrować informację zarządzania.
• konwersja modeli informacyjnych i konwersja protokołó w.
Funkcja adaptera Q – QAF (Q Adaptor Function) – jest stosowana do dołączenia do TMN
urządzeń niezgodnych ze standardem TMN.
Punkty odniesienia
• Punkty odniesienia
funkcjonalnymi
•
•
•
•
reprezentują interakcje
między
g –do wyż szych systemó w zarządzania
q –podstawowy punkt sieci
m –punkt odniesienia dla systemó w , któ re nie sązgodne
f –punkt do zarządzania stacjąroboczą
poszczegó lnymi
blokami
Punkty odniesienia
NEF
OSF
TF
q
q
NEF
OSF
q
TF
q
q, x a)’
WSF
Blok innego
standardu niż
TMN
a)
WSF
Blok
innego
standardu
niż TMN
q
f
q
q
f
f
f
m c)’
m c)’
g b)
g b)
punkt odniesienia x występuje między blokami OSF znajdujących się w
ró ż nych systemach TMN
b)
punkt odniesienia g występuje między blokiem WSF a uż ytkownikiem
(punkt ten został zdefiniowany w rekomendacji Z.300)
c)
punkt odniesienia m występuje między blokiem TF a funkcjami
telekomunikacyjnymi.
Autorzy niniejszego opracowania:
Radosław Drabek
Tomasz Grelewicz
Patryk Chamuczyński
Paweł Jankowski