Специальность 05.12.13 — Системы, сети и устройства телекоммуникаций. Актуальность темы. В последние годы междугородная телефонная сеть России претерпела значительные качественные изменения и сейчас более чем на 70 % является цифровой. Благодаря этому появилась возможность более гибкого построения сети и управления ею, позволяющая динамически перераспределять ее ресурсы в соответствии со случайным характером телефонного трафика. Последний, как известно, имеет сезонные и периодические суточные изменения, а также может иметь непредвиденные всплески, отображающие различные общественные процессы, В этих условиях цифровая междугородная телефонная сеть России в соответствии с рекомендацией Е.529 МСЭ-Т должна обеспечивать нормированное значение качества обслуживания трафика по сквозной вероятности потерь. Качеством обслуживания трафика является совокупность технических параметров, используемых для обеспечения меры соответствия технических средств трафику при определенных условиях. Для дальнейшего исследования существенно, что эта мера для междугородной телефонной сети может быть задана в виде вероятности потерь - рекомендация Е.600 МСЭ-Т. Также следует иметь в виду, что цифровая междугородная телефонная сеть России является постоянно растущей и развивающейся системой, как по объему передаваемой информации, так и по характеру сообщений, допускающих различные режимы передачи. Следовательно, современная междугородная телефонная сеть России, оборудованная цифровыми коммутационными станциями и узлами, имеет необходимую технологическую базу для организации динамической маршрутизации трафика. При этом реализуется возможность расширить правила маршрутизации, выйдя за рамки существующей фиксированной маршрутизации. Таким образом, перед цифровой междугородной телефонной сетью России встает задача оптимального проектирования с учетом неодновременности часа наибольшей нагрузки (ЧНН). Час наибольшей нагрузки (ЧНН) - это постоянный период в один час, полностью входящий в соответствующий промежуток времени, при котором трафик или количество попыток вызова является максимальным. В настоящее время на цифровой междугородной телефонной сети России проектирование таблиц маршрутизации трафика на станциях неавтоматизированно. Поэтому получить таким способом таблицы маршрутизации, близкие к оптимальным, практически невозможно. В большинстве развитых стран уже применяется или осуществляется переход на динамическую маршрутизацию. Успешное развитие динамической маршрутизации, а также её очевидные преимущества вдохновили администраторов сетей многих стран мира планировать и внедрять сети с динамической маршрутизацией. Методы динамической маршрутизации активно развивались в течение последних нескольких лет и теперь внедрены в таких сетях мира, как AT&T, FTS-2000, MCI, Sprint (США), Steπtor (Канада), NTT (Япония), British Telecom (Великобритания) и др. Во всех этих странах сети с динамической маршрутизацией значительно улучшили рабочие характеристики и качество сети при снижении затрат на обслуживание трафика. Поэтому динамическая маршрутизация в телекоммуникационных сетях стала предметом мирового изучения и интереса. Сейчас научно-исследовательские институты во всем мире заняты активными исследованиями и разработками в этой области, Методы динамической маршрутизации рассматривались в ряде работ отечественных и 4 зарубежных авторов [13, 29]. Предложенные в [13, 14] способы динамической l маршрутизации (волновой, рельефов и цифровой) в данной диссертационной работе не использовались, так как они касаются оперативного управления, а в работе рассматривается плановое управление маршрутизацией. Авторы работ, посвященных динамической маршрутизации Лазарев В.Г., Лазарев Ю.В., Gerald Ash, F.R.K. Chang, R.L. Graham, F.K. Hwang, Cameron H., Galloy P. используют различные методы динамической маршрутизации применительно к сетям ведущих мировых операторов. Как будет показано ниже, на цифровой междугородной телефонной сети России нет возможности применения методов маршрутизации, которые работают в зарубежных сетях. Поэтому возникает задача выбора стратегии динамической маршрутизации для цифровой междугородной телефонной сети России, учитывающей ее специфику (иерархическую структуру, наличие десяти часовых поясов, низкую связность сети, последовательное необратимое управление соединением и большое количество зависимых и трехзвенных путей). При выборе стратегии динамической маршрутизации для цифровой междугородной телефонной сети России необходимо учитывать ее особенности, Кроме того, цифровизация междугородной телефонной сети России обеспечивает новые возможности для создания сети с лучшими эксплутационными и экономическими характеристиками, которые в настоящее время полностью не использованы. Следовательно, актуальной является задача разработки усовершенствованного метода и комплекса программ, которые при построении и расчете цифровой междугородной телефонной сети России с учетом неодновременности ЧНН будут в максимальной степени отражать возможности новых технологий. Таким образом, исследование динамической маршрутизации и разработка метода для определения оптимальных характеристик цифровой междугородной телефонной сети России с учетом неодновременности ЧНН является актуальной задачей и имеет большое практическое значение при проектировании цифровой междугородной телефонной сети России, повышения эффективности капитальных вложений при строительстве и для максимального использования вложенных инвестиций. Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка метода динамической маршрутизации трафика с учетом неодновременности ЧНН на цифровой междугородной телефонной сети России для экономии канальных ресурсов при проектировании сети и в процессе ее эксплуатации. Данная цель достигается решением следующих задач: • анализ методов маршрутизации трафика на цифровых телефонных сетях и разработка рекомендаций по выбору метода, адекватного уровню развития и специфики цифровой междугородной телефонной сети России; • анализ возможности повышения качества обслуживания трафика на цифровой междугородной телефонной сети России путем использования динамической маршрутизации; • разработка математической модели задачи оптимизации канальных ресурсов для выбранного метода плановой динамической маршрутизации с учетом неодновременности ЧНН и специфики цифровой междугородной телефонной сети России; • разработка алгоритмов и реализующих их программ проектирования сети и составления плана динамической маршрутизации трафика; • проведение экспериментальных исследований разработанной новой математической модели для расчета параметров сети при оптимизации канальных ресурсов для динамической маршрутизации трафика на цифровой междугородной телефонной сети России. |