Спосіб управління трафіком з підтримкою гарантій якості обслуговування в телекомунікаційній мережі

Спосіб управління трафіком з підтримкою гарантій якості обслуговування в телекомунікаційній мережі, який полягає в тому, що зміст таблиць маршрутизації на вузлах мережі формується як результат розв'язання оптимізаційної задачі щодо 3 62509    xk   xk  0 при k  K, i  sk , dk ; ij ji  j:i, jE j: j,i E  k k k k   xij   x ji  r   при k  K, i  sk ; j: j,i E  j:i, jE  xk   xk  k  r k при k  K, i  dk , ji   ij j: j,i E  j:i, j E та у свою чергу, визначають величину питомо(2)  xk  ij; i, j  Е , ij (3) де E - множина трактів передачі ТКМ; K - множина трафіків, що надходять до ТКМ відповідно до забезпечуваного мережею сервісу; rk , sk і dk - інтенсивність k-го трафіку (1/с), вузол-джерело й вузол-одержувач пакетів трафіку відповідно;  ij - пропускна здатність (1/с) тракту передачі i, j  E . На координати  k вектора Х накладаються такі обмеження: 0  k  r k , (4) або   k  0, rk , (5) якщо допускається (4) або не допускається (5) часткове обмеження швидкості доступу в мережу. У ході розрахунку вектора (1) як критерій оптимальності використовується мінімум лінійноквадратичної вартісної функції: 1  min XtHX  Ct X , X 2  (6) яка характеризує сумарні витрати на управління трафіком на етапі доступу і всередині мережі. Структура діагональної матриці Н та вектора C мають вигляд: c1 12 H 0 0 0 0 0 0 0 0  0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 c k 0 0 ij 0  0 0 0 c k , обмеження в обслуговуванні трафіків користувачів c  . Коефіцієнт  визначає на скільки більше вплив нелінійного доданка стосовно лінійного доданку у виразі (6). Недоліком способу-прототипу є те, що він не забезпечує гарантій якості обслуговування одночасно за декількома показниками QoS [3]. Так, в рамках способу-прототипу при розв'язанні поставленої оптимізаційної задачі гарантії QoS надавалися лише за одним показником - середній швидкості передачі пакетів, а інші показники лише покращуються, без забезпечення необхідних гарантій щодо QoS. В основу корисної моделі поставлена задача створити спосіб управління трафіком з підтримкою гарантій якості обслуговування в телекомунікаційній мережі, який шляхом введення та адаптації системи додаткових умов обмежень забезпечить узгоджений характер рішень задач багатошляхової маршрутизації і превентивного обмеження інтенсивності трафіка з підтримкою гарантій якості обслуговування одночасно за часовими показниками та показниками надійності. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у відомий спосіб-прототип [2] додатково вводиться система нелінійних умов-обмежень на якість обслуговування одночасно за декількома різнорідними показниками QoS: 1. Для часових та швидкісних показників:  4,1 4,2 rвим     Е  Е    вим ,   (9) при 1 Е  2 І Е     І     Е , 3 4 Е  І Е  4,1 4,2 Е  І Е  4    І     Е  . 4,3 4,4 Е  І Е  2. Для швидкісних показників та показників надійності:     1  , (10) (7) при 1 G  2 3  ck   ij  C    i, j  E, k  K ,  ck      1 Е 4,4  Е 4,3       1  4,1 4,2 4,4 4,3 рвим   G   G   G   G             rвим    0 c1 13   і за го штрафу за завантаженість ТП мережі c k ij k а також умов запобігання перевантаженню трактів передачі (ТП) мережі: kK 4 4 4,1 І G     І     G , G   G  І G  G  4,3 4,2 І G  4 І     G  , 4,4 І G  де E й G - матриці розмірності n  n , ко(8) ординати яких адаптовані під моделі обслуговування М/М/1, M/D/1, М/М/1/N, M/D/1/N та під модель обслуговування самоподібного трафіка; 5 вим і рвим - вимоги щодо значень середньої затримки й імовірності доставки пакетів. Дані умови (9), (10) адаптовані під узгоджене розв'язання задач багатошляхової маршрутизації і превентивного обмеження інтенсивності трафіка шляхом введення додаткових керуючих змінних (а), які характеризують інтенсивність трафіка, що отримав відмову в обслуговуванні мережею. Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі полягає у забезпеченні узгодженого характеру рішень задач багатошляхової маршрутизації і превентивного обмеження Інтенсивності трафіка з підтримкою гарантій якості обслуговування одночасно за часовими показниками та показниками надійності. При цьому зі зростанням вимог до якості обслуговування забезпечується адаптивне зростання інтенсивності відмов. На фіг. 1 приведений графік залежності відмов в обслуговуванні від необхідної середньої затримки і інтенсивності трафіка, що надходить до мережі. Сутність запропонованого способу управління трафіком з підтримкою гарантій якості обслуговування в телекомунікаційній мережі полягає в тому, що зміст таблиць маршрутизації на вузлах мережі формується як результат розв'язання оптимізаційної задачі щодо мінімізації лінійно - квадратичної цільової функції при виконанні умов збереження Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 62509 6 потоку (2), умов відсутності перевантаження (3) та системи додаткових умов - обмежень (9), (10). За рахунок системи додаткових умов - обмежень (9),   (10), змінні відмов k таблиць маршрутизації на вузлах мережі розраховуються при неможливості задоволення вимог за часовими показниками якості обслуговування і показниками надійності, а першочергове обмеження стосується трафіків, які ініціюють перевантаження з урахуванням пріоритетів відповідно до значень вагових коефіцієнтів (7), (8). При цьому зі зростанням вимог до якості обслуговування забезпечується адаптивне зростання інтенсивності відмов (фіг. 1). Джерела інформації: 1. Бертсекас Д. Сети передачи данных / Д. Бертсекас, P. Галлагер. - М.: Мир, 1989. - С. 506 521. 2. Добрышкин Ю. Н. Модель управления трафиком с его превентивным ограничением на основе абсолютных и относительных приоритетов /Ю. Н. Добрышкин /У Радиотехника: Всеукр. межвед. науч. - техн. сб. - 2009. - № 156. - С. 13 - 19. 3. Саваневич В. Е. Комплексна модель маршрутизації та обмеження трафіку в телекомунікаційних мережах військового призначення / В. Е. Саваневич, О.В. Лемешко, Д. В. Агеєв, Ю. М. Добришкін //Системи озброєння та військова техніка. - 2010. - 2 (22). - С. 78 - 84. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601