Модели управления доступом для мультисервисных сетей

 

CОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………………..	4
СЕТИ ДОСТУПА……………………………………………………………...	7
1.1 Назначение сетей доступа  и их место в структуре современных  инфокоммуникационных сетей, Модели управления доступом…………...	7
Функциональный состав сетей доступа…………………………………..	10
Архитектура сети доступа…………………………………………………	13
Классификация сетей доступа…………………………………………….	15
1.5 Использование  разных топологий доступа………………………………	18
2.МОДЕЛЬ МУЛЬТИСЕРВИСНОЙ СЕТИ С ОДНОАДРЕСНЫМИ И МНОГОАДРЕСНЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ ………………………..………	21
2.1Построение модели…………………………………………………...........	21
2.2 Пространство состояний и равновесное распределение ………………	26
2.3 Вероятностные характеристики модели ……...…………………………	26
3. МОДЕЛЬ ПОЛНОДОСТУПНОГО ЗВЕНА…………………………….....	28
4. МОДЕЛЬ ЗВЕНА С РЕЗЕРВИРОВАНИЕМ………………………………	30
4.1 Звено с неполнодоступной стратегией разделения ресурсов…………	30
4.2. Пространство состояний  и равновесное распределение……………..	31
4.3.Вероятностные характеристики  ………………………………………...	33
4.4. Резервирование для подмножества услуг мультивещания……………	34
Заключение……………………………………………………………………	36
Список используемой литературы……………………………………………	37

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Многие годы отрасль связи, если смотреть на нее глазами потребителей, выглядела достаточно консервативно, предоставляя, в основном, базовые  услуги — телефонию, передачу данных и Интернет. В то же время на предприятиях — потребителях услуг происходили  существенные изменения. И в результате корпоративным заказчикам понадобилась услуга связи другого типа — комплекс, объединяющий и те традиционные услуги, к которым заказчик уже привык, и совершенно новые сервисы —  мультимедийные, информационные, прочие. Причем структура этого комплекса и параметры качества отдельных составляющих должны определяться самим потребителем.

Становится все очевиднее, что будущее за конвергентными услугами — передачей по одному каналу речи, данных, видео, ТВ, телеметрии и т. п., и чтобы на этом рынке успешно  работать, операторам связи надо менять не только технологии, но и бизнес-практику. Время спокойной "стрижки купонов" с телефонного трафика закончилось. Дезинтеграция классической модели бизнеса операторов связи приводит к уменьшению их прибыли, появлению  новых конкурентов, ценовому давлению.

То, что происходит сегодня, можно назвать IP-революцией. Новейшие технологии, использующие этот протокол связи, выходят сегодня на первый план, становятся катализатором создания новой телекоммуникационной "среды  обитания". Роль телекоммуникационной и тесно с ней связанной  индустрии ИТ начинает меняется, возникает то, что можно назвать коммуникационно-медийной или мультисервисной средой. Для операторов связи это означает, что пришло время переходить от такой привычной политики "владения трубой" (по аналогии с трубой нефтепровода) и получения с нее дохода к предоставлению широкого спектра интеллектуальных услуг, изменению принципов работы с потребителями.

Мультимедийные услуги на базе широкополосного доступа — это одно из наиболее быстрорастущих в истории телекоммуникаций направлений, которое по темпам ростам сегодня превышает даже мобильную телефонию.

Что такое мультисервисная среда?

Мультисервисная телекоммуникационная среда — это модель бизнеса, построенная на основе широкополосных сетей связи следующего поколения (Next Generation Networks, NGN), позволяющая предоставлять очень широкий набор услуг и дающая гибкие возможности по их созданию, управлению и персонализации. Основными отличиями таких сетей являются:

• возможность передачи большому количеству пользователей в реальном времени очень больших объемов информации с необходимой синхронизацией и с использованием сложных конфигураций соединений;
• интеллектуальность (возможность управления услугой, вызовом и соединением со стороны пользователя или поставщика сервиса, обеспечение раздельной тарификации и управление условным доступом);
• инвариантность доступа (возможность организации доступа к услугам независимо от используемой технологии);
• комплексность услуги (возможность участия нескольких провайдеров в предоставлении услуги и разделение их ответственности и дохода сообразно с видом деятельности каждого.

В качестве примера классических мультисервисных моделей теории  телетрафика (ТТ) можно назвать мультисервисные модели типа Эрланга и мультисервисные модели типа Энгсета с явными потерями [1].

Первая  названная  модель  может  быть  использована  для  анализа звена  мультисервисной  сети  связи (МСС),  являющейся  способом  реализации  концепции сети  следующего  поколения (Next Generation  Networks, NGN), ключевыми особенностями которой являются  пакетные  технологии  передачи  и обеспечение функциональных  возможностей  «Triple Play Services» (коммерческой  концепции,  предполагающей  предоставление услуг телефонии, телевидения и доступа в Интернет в виде  одного коммерческого предложения).

 Мультисервисные  модели  типа  Энгсета  с явными  потерями  также успешно применяются для исследования функционирования звеньев МСС.  Анализ  системы доступа к ИСС при помощи  мультисервисных  моделей типа  Энгсета  с явными  потерями  дает  возможность провайдеру  правильно выбрать параметры широкополосной  ЦЛ  и оценить качество  обслуживания абонентов в часы наибольшей нагрузки (ЧНН).

 

1. СЕТИ ДОСТУПА

1.1 Назначение  сетей доступа и их место  в структуре современных инфокоммуникационных сетей. Модели управления доступом

 

В настоящее время традиционная технологическая база сети абонентского доступа активно изменяется. Эти  изменения вызваны:

• внедрением беспроводного абонентского доступа (WLL);
• снижением цен на оптоволоконные кабели;
• спросом на новые услуги связи, которые не могут быть обеспечены существующими сетями доступа;
• ростом удельной терминальной нагрузки и изменением статистических свойств этой нагрузки (большая величина коэффициента пачечности);
• необходимостью постепенного перехода к пакетным транспортным технологиям;
• усложнением в связи с этим систем мультиплексирования, шлюзования (сопряжения сетей) и передачи информации между терминалом пользователя и узлом магистральной сети;
• требованием снижения эксплуатационных расходов в сети доступа за счет внедрения автоматизированных средств управления сетью и протоколов для поддержки функций TMN (Telecommunication Management Network).

Терминология, используемая в рекомендациях и других материалах Международного Союза Электросвязи (МСЭ) об абонентском доступе, существенно  отличается от системы понятий, принятых в отечественной литературе [44]:

• Access network (AN) –  сеть доступа (СД), средства (например, кабельные системы, системы передачи, мультиплексоры, коммутаторы и др.), которые обеспечивают транспортировку информации и поддержку инфокоммуникационных услуг между интерфейсом узла служб (SNI) и интерфейсом пользователь-сеть (UNI). Сеть доступа можно конфигурировать и управлять через интерфейс сетевого управления Q3. В принципе нет ограничения в типах и числе UNIs и SNIs, которые могут быть реализованы в сети доступа;
• Service node interface (SNI):  интерфейс узла служб;
• Service node (SN):  узел служб;
• User-network interface (UNI): интерфейс «пользователь-сеть».

Модели управления доступом

Существует несколько  по-разному успешных моделей управления доступом. Рассмотрим некоторые наиболее часто используемые. Будем называть их условно Unix-модель и модель разграничения  на основе ролей.

Модель с прямым разграничением (Unix-модель)

В качестве субъектов выступают  пользователи и группы, находящиеся  в отношении «многие ко многим»

• Объекты доступа имеют владельца и принадлежат группе
• Определен некоторый самодостаточный набор типовых права для всех объектов
• Права устанавливаются в контексте объектов и разграничиваются в зависимости от категории субъектов
• Конкретное право доступа к конкретному объекту определяется как логическое «или» прав категорий субъектов, к которым относится субъект применительно к конкретному объекту.

Модель с ролевым  разграничением

• В качестве субъектов выступают пользователи и роли, находящиеся в отношении «многие ко многим»
• Объекты доступа имеют владельца и тип
• Каждый тип объектов имеет некий самодостаточный набор прав
• Права устанавливаются для ролей в контексте типов объектов
• Конкретное право доступа к конкретному объекту определяется как логическое «или» соответствующих прав всех ролей применительно к типу объекта

Протокольная  модель сети доступа

Протокольная модель сети доступа приведена на рисунке 1.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1.1- Протокольная модель сети доступа

Уровень среды передачи (Transmission Media Layer, ТМ) поддерживает транспортировку и защиту потоков данных в физической среде (медном или оптическом кабеле, радио- или оптическом канале) в виде сигналов цифровых систем передачи (PDH, SDH, ATM) и модемной передачи. Этот уровень может быть представлен секциями (участками) мультиплексирования и регенерации сигналов.

Уровень пути (Path Layer, ТР) обеспечивает создание и обслуживание маршрутов передачи данных для пользователей с различными терминалами и запросами на услуги связи.

Уровень канала (Circuit Layer, CL) определяет виды каналов сети доступа (физические каналы, виртуальные каналы).

Уровень поддержки доступа (Access bearer handling function, AF) чаще всего ассоциируется с сигнальными системами, например, для доступа к телефонной сети, к N-ISDN, B-ISDN и т.д.

На уровень управления (Layer Management, LM) возложены задачи поддержки в исправном состоянии объектов всех уровней путем постоянного контроля их функций с помощью систем поддержки операций (OSS).

Плоскость системного управления (System Management, SM) обеспечивает сбор и обработку информации для решения задач планирования ресурсов и управления реконфигурацей сети доступа.

Программное обеспечение  уровня реализации возможностей доступа (Access bearer capability requirements) предназначено для реализации требований пользователя по передаче информации, сигнализации и управления.

        Протокольная  модель сети доступа позволяет  более точно определить функции  объектов сети доступа, пользовательских  интерфейсов, транспортных функции,  сервисных портов (интерфейсов) коммутации, встроенных функции, функций системы управления.

Существует несколько  по-разному успешных моделей управления доступом. Рассмотрим некоторые наиболее часто используемые. Будем называть их условно Unix-модель и модель разграничения  на основе ролей.

2. Функциональный состав сетей доступа

 

На рисунке 1.2 приведен функциональный состав мультисервисной сети доступа. Функции сети доступа разделены на части:

• функции системы управления;
• функции порта пользователя;
• функции ядра;
• функции транспорта;
• функции порта узла служб