ОДЕСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ ЗВ’ЯЗКУ ім. О.С. ПОПОВА

Ружинський Володимир Григорович

УДК 621.391

Поліпшення характеристик якості

мережі спільноканальної сИгналізації № 7

в умовах конвергенції теЛЕкомунікаційних мереж

05.12.02 – телекомунікаційні системи та мережі

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Одеса – 2007

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Одеській національній академії зв’язку ім. О.С. Попова Міністерства транспорту та зв’язку України.

Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент

Чумак Микола Олександрович,

доцент кафедри комутаційних

систем Одеської національної академії зв’язку ім. О.С. Попова.

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор

Балашов Віталій Олександрович,

директор Державного підприємства „Одеський науково-дослідний інститут зв’язку”;

кандидат технічних наук, доцент

Нікітюк Леся Андріївна,

завідуюча кафедрою мереж зв’язку

Одеської національної академії зв’язку

ім. О.С. Попова.

Захист відбудеться “12” жовтня 2007 р. о “12:00” годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.816.02 в Одеській національній академії зв’язку ім. О.С. Попова за адресою: 65029, м. Одеса, вул. Ковальська, 1.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Одеської національної академії зв’язку ім. О.С. Попова за адресою 65029, м. Одеса, вул. Ковальська, 1.

Автореферат розісланий “4” вересня 2007 р.

Вчений секретар спеціалізованої

вченої ради, к.т.н., доцент Ложковський А.Г.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. В умовах стрімкого розвитку телекомунікаційних технологій та зростаючого попиту користувачів на нові послуги виникають нові задачі стосовно забезпечення якості роботи телекомунікаційних мереж. Сучасний стан розвитку телекомунікацій характеризується процесами конвергенції телекомунікаційних мереж, переходом від мереж з комутацією каналів до мереж з пакетною комутацією. Для передавання керівної інформації між комутаційними системами в сучасних мережах застосовується система спільноканальної сигналізації № 7 (далі – СКС7), від якості роботи якої в значній мірі залежить якість обслуговування користувачів.

На даний час досліджено показники якості роботи мережі СКС7 і фактори, які впливають на ці показники, в умовах традиційної телефонної мережі. Однак, недостатньо проаналізовано показники якості роботи мережі СКС7 в умовах конвергенції телекомунікаційних мереж. Існуюча методика розрахунку інтенсивності сигнального навантаження чинна лише для місцевих телефонних мереж, і потребує уточнення для міжміської мережі, а для умов взаємодії телефонної мережі з мобільними та пакетними мережами фактично необхідна розробка нової методики. Потребує удосконалення методика розподілу сигнального навантаження в мережі СКС7. Недоопрацювання цих питань з наукової та науково-практичної точки зору погіршує якість роботи та зменшує ефективність використання ресурсів мережі СКС7.

Отже, тема дисертації, яка присвячена дослідженню характеристик якості роботи мережі СКС7 та їх поліпшенню, є актуальною в сучасних умовах конвергенції телекомунікаційних мереж.

Дослідженню тенденцій розвитку телекомунікаційних систем і мереж, методів їх аналізу присвячено ряд робіт українських і закордонних учених, таких як Харкевич А.Д., Корнишев Ю.Н., Гольдштейн Б.С., Воробієнко П.П., Стеклов В.К. та інших. В науковій літературі досліджено методи та засоби забезпечення надійності та якості роботи телекомунікаційних мереж, проаналізовано процеси конвергенції мереж. Ряд наукових публікацій присвячено принципам побудови та методам проектування мережі СКС7. Однак, у вищезгаданих роботах висвітлено принципи конвергенції телекомунікаційних мереж, але практично не досліджено вплив конвергенції на показники якості роботи мережі СКС7. В наукових роботах наведено методи розрахунку окремих показників якості обслуговування мережі СКС7. Однак, ці фрагментарні методи не враховують факторів, пов’язаних з конвергенцією телекомунікаційних мереж і потребують уточнення.

Ряд наукових робіт присвячено розв’язанню задачі забезпечення пропускної спроможності мережі СКС7. Але офіційно прийнятої методики розрахунку інтенсивності сигнального навантаження досі не існує, а пропонована в опублікованих роботах методика розроблена для місцевої телефонної мережі й потребує уточнення для міжміської мережі та для умов взаємодії різних телекомунікаційних мереж. Для підвищення ефективності використання ресурсів і якості роботи мережі СКС7 застосовується розподіл сигнального навантаження по ланках і маршрутах сигналізації. Проте, в опублікованих наукових роботах не висвітлені методи оптимізації розподілу сигнального навантаження.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Напрямок дисертаційного дослідження пов’язаний з виконанням Концепції розвитку зв’язку України до 2010 року, затвердженої постановою Кабінету Міністрів України від 9 грудня 1999 року № 2238.

Мета і завдання дослідження. Метою дисертаційного дослідження є поліпшення показників якості роботи мережі СКС7 в умовах конвергенції телекомунікаційних мереж. Завданнями дисертаційного дослідження є:

- аналіз і узагальнення показників якості роботи мережі СКС7 та факторів, які впливають на ці показники в умовах конвергенції телекомунікаційних мереж;

- розробка методики розрахунку інтенсивності сигнального навантаження мережі СКС7 при взаємодії телефонної мережі з мобільною та пакетною мережами;

- удосконалення методики розподілу сигнального навантаження в мережі СКС7;

- вимірювання інтенсивності сигнального навантаження в мережі СКС7 і порівняння результатів вимірювань з результатами теоретичних розрахунків.

Об'єкт дослідження – мережа СКС7.

Предмет дослідження – показники якості роботи мережі СКС7.

Методи дослідження. Дослідження показників якості роботи мережі СКС7 в умовах конвергенції телекомунікаційних мереж проводилось методом аналізу із застосуванням системного підходу й загальних методів теорії мереж зв’язку. Для уточнення методики розрахунку інтенсивності сигнального навантаження застосовувались методи теорії мереж зв’язку, теорії телетрафіку, теорії ймовірностей і математичної статистики. Експериментальні дослідження сигнального навантаження проводились методом постійних вимірювань і порівнянням результатів теоретичних розрахунків з результатами вимірювань.

В теоретичній частині дослідження застосовувались: спеціалізований пакет програмного забезпечення “Advanced Grapher, v.2.05” та програмне забезпечення “MS Office”. Експериментальна частина проводилась за допомогою спеціалізованого аналізатора сигналізацій телекомунікаційних систем АСТС виробництва НВП “Інновінн”, Україна.

Наукова новизна одержаних результатів. У дисертаційній роботі отримано такі наукові результати:

1. Вперше уточнено методику розрахунку інтенсивності сигнального навантаження мережі СКС7 шляхом урахування середньої кількості та довжини сигнальних повідомлень, середньої тривалості зайняття розмовного каналу для різних типів з’єднань між абонентами стаціонарної телефонної мережі, а саме: для міжнародних, міжміських і місцевих. При цьому в методику введено можливість урахування реальної якості обслуговування викликів шляхом використання коефіцієнта ефективності спроб встановлення з’єднань.

2. Вперше розроблено методику розрахунку інтенсивності сигнального навантаження для з’єднань між стаціонарною телефонною та мобільною й пакетною мережами з урахуванням середньої кількості і довжини сигнальних повідомлень та середніх тривалостей зайнять інформаційних каналів.

3. Удосконалено методику розподілу сигнального навантаження в мережі СКС7: вперше визначені умови оптимальності для різних варіантів розподілу сигнального навантаження в залежності від інтенсивності та асиметрії інформаційного навантаження.

4. Вперше теоретично обґрунтовано, що для оптимізації розподілу сигнального навантаження між пучками ланок сигналізації в мережі СКС7 необхідно застосовувати, в першу чергу, розподіл по другому, третьому або четвертому бітах поля вибору ланки сигналізації в сигнальних одиницях, причому обраний біт не можна використовувати більш одного разу в одному сигнальному маршруті.

Достовірність наукових результатів, висновків та рекомендацій обґрунтована коректним використанням математичного апарату й підтверджується результатами вимірювань.

Наукові положення, отримані в дисертаційній роботі, є наступним кроком у розвитку теорії телекомунікаційних мереж, а їх застосування дозволяє підвищити показники якості роботи мережі СКС7 в умовах конвергенції телекомунікаційних мереж.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблена удосконалена методика розрахунку інтенсивності сигнального навантаження має універсальне застосування – як для стаціонарної телефонної мережі, так і для з’єднань між нею і мережами рухомого зв’язку та пакетними. Зазначена методика розрахунку та розроблена методика розподілу навантаження між ланками сигналізації в мережі СКС7 з визначенням умов оптимальності для різних варіантів розподілу в залежності від інтенсивності та асиметрії інформаційного навантаження можуть бути використані на стадії проектування телекомунікаційних мереж, що дозволяє підвищити ефективність використання ресурсів мережі СКС7. Обидві методики можуть використовуватись також у навчальному процесі для вивчення принципів побудови та основ проектування мережі СКС7 в умовах конвергенції телекомунікаційних мереж.

Особистий внесок здобувача. В дисертаційній роботі автором проведені такі дослідження:

- визначено фактори, які виникають при конвергенції телекомунікаційних мереж і впливають на показники якості роботи мережі СКС7 [1];

- уточнено методику розрахунку інтенсивності сигнального навантаження для міжнародних, міжміських і місцевих з’єднань між абонентами стаціонарної телефонної мережі [2];

- розроблено методику розрахунку інтенсивності сигнального навантаження при взаємодії стаціонарної телефонної мережі з мобільною та пакетною мережами [3, 4];

- оптимізовано алгоритми розподілу сигнального навантаження в мережі СКС7 [5];

- проведено вимірювання інтенсивності сигнального навантаження в мережі СКС7 і порівняння результатів теоретичних розрахунків з результатами вимірювань [6 - 8].

Апробація результатів дослідження. Результати досліджень доповідались на 2-й (2003 р.), 4-й (2005 р.) та 5-й (2006 р.) міжнародних науково-практичних конференціях “Проблеми управління мережами та послугами телекомунікацій в умовах конкурентного ринку” у м. Ялта, а також на ряді наукових семінарів в Одеській національній академії зв’язку ім. О.С. Попова.

Публікації. За темою дисертаційної роботи опубліковано 8 наукових робіт, в тому числі: 3 – в фахових наукових виданнях за переліком Вищої атестаційної комісії України.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається з вступу, чотирьох розділів, висновків, переліку використаної літератури та двох додатків. Загальний обсяг роботи складає 155 сторінок, з них основна частина – 115 сторінок і додатки – 40 сторінок. Основна частина включає 19 рисунків, 37 таблиць та перелік літератури з 80 найменувань.

ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі розкривається сутність наукової задачі поліпшення показників якості роботи мережі СКС7 в умовах конвергенції телекомунікаційних мереж, обґрунтовується актуальність теми дисертаційної роботи, визначені мета і завдання дослідження, перераховані основні наукові результати, викладена їх коротка характеристика.

Перший розділ – „Аналіз впливу конвергенції телекомунікаційних мереж на показники якості мережі спільноканальної сигналізації № 7” – присвячений аналізу характеристик, які визначають якість роботи мережі СКС7 в умовах конвергенції телекомунікаційних мереж, а саме при взаємодії стаціонарної телефонної мережі з мобільною мережею та з пакетною мережею при наданні послуг завершення міжнародного IP-трафіка та доступу в Internet. Показники якості роботи цифрових телекомунікаційних мереж суттєво залежать від швидкості та надійності передачі сигнальної інформації. Параметри якості обслуговування в сучасних телекомунікаційних мережах, такі як затримки встановлення з’єднань, безпосередньо сприймаються користувачами. При цьому якість більшості послуг в умовах конвергенції мереж в великій мірі залежить від якості роботи мережі СКС7, яка визначається сукупністю таких показників:

a) пропускною спроможністю пучка маршрутів сигналізації;

б) коефіцієнтом готовності пучка маршрутів сигналізації;

в) імовірністю помилки значущої сигнальної одиниці;

г) показниками якості обслуговування:

- тривалістю доставки сигнальних повідомлень між двома пунктами сигналізації;

- тривалістю встановлення з’єднання та тривалістю роз’єднання.

Показники якості роботи мережі СКС7 залежать від наступних факторів:

а) структурної схеми мережі СКС7;

б) параметрів управління сигнальним навантаженням – маршрутизації сигнальних повідомлень і алгоритмів розподілу сигнального навантаження;

в) надійності обладнання СКС7 пунктів і ланок сигналізації;

г) продуктивності пунктів сигналізації;

д) інтенсивності помилок у бітах в ланці сигналізації;

е) інтенсивності сигнального навантаження;

ж) середньої довжини сигнальної одиниці.

За результатами аналізу встановлено, що в умовах конвергенції телекомунікаційних мереж якість роботи мережі СКС7 визначається, в основному, структурною схемою мережі, інтенсивністю обслуговуваного сигнального навантаження та параметрами управління цим навантаженням. Для збільшення ефективності використання мережних ресурсів запропоновано застосовувати структурні схеми мережі СКС7 з виділеними транзитними сигнальними пунктами (рис. 1), використовуючи переважно квазіз’єднаний режим сигналізації і оптимальні методи розподілу сигнального навантаження.

SEP – кінцевий пункт сигналізації

STP – транзитний пункт сигналізації

Рис. 1. Структурна схеми мережі СКС7 з виділеними транзитними пунктами сигналізації.

Показано, що один з основних факторів, який впливає на показники якості роботи мережі СКС7 і суттєво змінюється при взаємодії різних телекомунікаційних мереж, насамперед стаціонарної телефонної мережі з мобільною та пакетною мережами, – інтенсивність сигнального навантаження.

У другому розділі – „Прогнозування інтенсивності сигнального навантаження мережі спільноканальної сигналізації № 7” – удосконалено методику розрахунку інтенсивності сигнального навантаження: забезпечено урахування середньої кількості m1eff, m1noeff, m2eff, m2noeff та довжини l1eff, l1noeff, l2eff, l2noeff сигнальних повідомлень для ефективних і неефективних спроб встановлення з’єднань у прямому й зворотному напрямках, середньої тривалості зайняття розмовного каналу для ефективних Teff і неефективних Tnoeff спроб встановлення з’єднань. При цьому в методику введено можливість врахування реальної якості обслуговування викликів шляхом застосування коефіцієнта ефективності спроб встановлення з’єднань Keff. Інтенсивність сигнального навантаження в прямому напрямку aпр і в зворотному – aзв, в залежності від інтенсивності інформаційного навантаження в прямому напрямку Yпр і в зворотному – Yзв, визначається так:

де ? – швидкість передавання сигнальних повідомлень.

В результаті теоретичних розрахунків отримані значення m1eff, m1noeff, m2eff, m2noeff, l1eff, l1noeff, l2eff, l2noeff, Teff і Tnoeff для міжнародних, міжміських і місцевих з’єднань між абонентами стаціонарної телефонної мережі та для з’єднань між стаціонарною телефонною мережею й мобільною та пакетною мережами (табл. 1).

Таблиця 1 – Параметри для розрахунку інтенсивності сигнального навантаження | Тип з’єднання | m1effm1noeffm2effm2noeffl1eff,

октетів | l1noeff, октетів | l2eff,

октетів | l2noeff, октетів | Teff, c | Tnoeff, с | Міжнародні | 2,03 | 2,00 | 3,76 | 1,92 | 32,51 | 32,54 | 19,12 | 17,39 | 187 | 19 | Міжміські | 2,00 | 2,00 | 3,73 | 1,86 | 32,71 | 32,54 | 19,03 | 17,29 | 109 | 16

Місцеві | 2,02 | 2,00 | 3,32 | 1,50 | 32,71 | 32,54 | 18,52 | 16,74 | 150 | 15 | Між стаціонарною та мобільною мережами | 2,00 | 2,00 | 3,71 | 2,02 | 32,61 | 32,54 | 19,24 | 17,25 | 66 | 18 | Між телефонною та пакетною мережами (доступ в Internet) | 2,03 | 2,00 | 2,03 | 1,00 | 32,45 | 32,54 | 16,00 | 16,00 | 847 | 2,5 | Між телефонною та пакетною мережами (IP-телефонія) | 3,73 | 1,86 | 2,00 | 2,00 | 19,03 | 17,29 | 32,71 | 32,54 | 304 | 16 |

Графіки залежності інтенсивності сигнального навантаження a від коефіцієнта ефективності спроб встановлення з’єднань Keff при різних значеннях інтенсивності інформаційного навантаження Y, за умови рівномірного розподілу інформаційного навантаження та ?=8000 октетів/c, згідно з формулами (1, 2), для різних типів з’єднань між абонентами стаціонарної телефонної мережі наведено на рис. 2, а для з’єднань між стаціонарною телефонною та мобільною й пакетною мережами – на рис. 3.

- міжнародні з’єднання;

- міжміські з’єднання;

- місцеві з’єднання.

Рис. 2. Інтенсивність сигнального навантаження для з’єднань між абонентами стаціонарної телефонної мережі.

Для з’єднань між абонентами стаціонарної телефонної мережі інтенсивність сигнального навантаження найбільша при міжміських з’єднаннях (див. рис. 2). При взаємодії різних телекомунікаційних мереж інтенсивність сигнального навантаження найбільша при з’єднаннях між стаціонарною телефонною та мобільною мережами порівняно як при взаємодії між телефонною та пакетною мережами, так і при з’єднаннях між абонентами стаціонарної телефонної мережі (див. рис. 2, 3). Найменших значень інтенсивність сигнального навантаження набуває при з’єднаннях між телефонною та пакетною мережами при наданні послуги доступу в Internet (див. рис. 3).

- з’єднання між стаціонарною телефонною та мобільною мережами;

- з’єднання між телефонною та пакетною мережами (Internet);

- з’єднання між телефонною та пакетною мережами (IP-телефонія).

Рис. 3. Інтенсивність сигнального навантаження при взаємодії різних мереж.

Для визначення ймовірнісних характеристик інтенсивності сигнального навантаження запропоновано інтенсивність сигнального навантаження a розглядати як функцію тривалості зайняття розмовного каналу T:

, (3)

де K1, K2 – коефіцієнти, які залежать від: середньої кількості та довжини сигнальних повідомлень відповідно у прямому й зворотному напрямках; швидкості передавання сигнальних повідомлень; коефіцієнта ефективності спроб встановлення з’єднань. Прийнято, що функція розподілу тривалості зайняття розмовного каналу підпорядковується експоненційному закону:

. (4)

Функція розподілу інтенсивності сигнального навантаження, з урахуванням формул (3) і (4), визначається так:

, (5)

а щільність розподілу, з урахуванням формули (5), так:

. (6)

В результаті теоретичних розрахунків отримані значення K1, K2 і T для міжнародних, міжміських і місцевих з’єднань між абонентами стаціонарної телефонної мережі та для з’єднань між стаціонарною телефонною мережею й мобільною та пакетною мережами при заданих значеннях коефіцієнта ефективності спроб встановлення з’єднань Keff та при ? = 8000 октетів/c (табл. 2).

Таблиця 2 – Параметри для визначення імовірнісних характеристик

інтенсивності сигнального навантаження

Тип з’єднання | KeffK1K2T, с | Міжнародні | 0,5 | 8,19·10-3 | 6,58·10-3103 | Міжміські | 0,5 | 8,16·10-36,45·10-363 | Місцеві | 0,5 | 8,20·10-35,41·10-383 | Між стаціонарною та мобільною мережами | 0,5 | 8,14·10-36,64·10-342 | Між телефонною та пакетною мережами (доступ в Internet) | 0,95 | 8,23·10-33,96·10-3805 | Між телефонною та пакетною мережами (IP-телефонія) | 0,95 | 8,63·10-38,18·10-3160 |

Графіки функції розподілу, згідно з формулою (5), і щільності розподілу, згідно з формулою (6), інтенсивності сигнального навантаження за умов Yпр=Yзв=1000 Ерл для з’єднань між абонентами стаціонарної мережі й з’єднань між стаціонарною та мобільною мережами і Yпр=2000 Ерл, Yзв=0 – для з’єднань між телефонною та пакетною мережами, з урахуванням даних табл. 2, наведено на рис. 4, 5.

1– телефонна мережа – телефонна мережа (міжнародні виклики);

2 – телефонна мережа – телефонна мережа (міжміські виклики);

3 – телефонна мережа – телефонна мережа (місцеві виклики);

4 – телефонна мережа – мобільна мережа;

5 – телефонна мережа – пакетна мережа (доступ в Internet);

6 – телефонна мережа – пакетна мережа (IP-телефонія)

Рис. 4. Функція розподілу інтенсивності сигнального навантаження.

1– телефонна мережа – телефонна мережа (міжнародні виклики);

2 – телефонна мережа – телефонна мережа (міжміські виклики);

3 – телефонна мережа – телефонна мережа (місцеві виклики);

4 – телефонна мережа – мобільна мережа;

5 – телефонна мережа – пакетна мережа (доступ в Internet);

6 – телефонна мережа – пакетна мережа (IP-телефонія)

Рис. 5. Щільність розподілу інтенсивності сигнального навантаження.

У третьому розділі – „Оптимізування розподілу сигнального навантаження у мережі спільноканальної сигналізації № 7” – досліджено алгоритми розподілу сигнального навантаження в мережі СКС7. В якості критерію оптимальності розподілу сигнального навантаження запропоновано використовувати різницю інтенсивностей навантаження на ланках сигналізації. Оскільки при збільшенні інтенсивності сигнального навантаження збільшуються часові затримки при передаванні сигнальних повідомлень, задача оптимізації розподілу сигнального навантаження вирішена як задача мінімізації різниці інтенсивностей навантаження на ланках сигналізації. Проаналізовано два варіанти розподілу сигнального навантаження по першому (молодшому) біту поля вибору ланки сигналізації (SLS – Signaling Link Selection) між двома сигнальними ланками у пучку, який з’єднує два пункти сигналізації A і B: варіант 1 – пункти A і B посилають сигнальні повідомлення по ланці 0, якщо поле SLS=xxx0, і по ланці 1, якщо поле SLS=xxx1; варіант 2 – пункт A посилає сигнальні повідомлення по ланці 0, якщо поле SLS=xxx0, і по ланці 1, якщо поле SLS=xxx1, а пункт В посилає сигнальні повідомлення по ланці 0, якщо поле SLS=xxx1, і по ланці 1, якщо поле SLS=xxx0. При розподілі сигнального навантаження по першому біту поля SLS вибір варіанту оптимального розподілу сигнального навантаження залежить від співвідношення реальної Y і максимально допустимої Ym інтенсивності інформаційного навантаження та від асиметрії інформаційного навантаження K (, де Yп – інтенсивність інформаційного навантаження в прямому напрямку, Y – сумарна інтенсивність інформаційного навантаження в прямому та зворотному напрямках). Методом теоретичних розрахунків визначені умови оптимальності розподілу сигнального навантаження за варіантом 1 порівняно з варіантом 2:

при ,

при ,

де С – константа, яка залежить від типу з’єднання (табл. 3).

Таблиця 3 – Параметри для визначення умов оптимальності розподілу сигнального

навантаження | Тип з’єднання | С | Міжнародні | 0,56 | Міжміські | 0,56 | Місцеві | 0,61 | Між стаціонарною та мобільною мережами | 0,55 | Між телефонною та пакетною мережами (доступ в Internet) | 0,68 | Між телефонною та пакетною мережами (IP-телефонія) | 0,56 |

Зони оптимальності розподілу сигнального навантаження, згідно з умовами (7), наведено на рис. 6 – 8.

Рис. 6. Область оптимальності розподілу сигнального навантаження за варіантом 1 порівняно з варіантом 2 (міжнародні, міжміські з’єднання та з’єднання між стаціонарною телефонною й пакетною мережами при завершенні викликів з IP- мережі).

Рис. 7. Область оптимальності розподілу сигнального навантаження за варіантом 1 порівняно з варіантом 2 (місцеві з’єднання).

Визначено, що для оптимізації розподілу сигнального навантаження в мережі СКС7 необхідно застосовувати, в першу чергу, розподіл по другому, третьому або четвертому бітах поля SLS. При цьому в одному сигнальному маршруті не можна використовувати більш одного разу біт поля SLS, по якому організовано розподіл сигнального навантаження між пучками ланок сигналізації.

Рис. 8. Область оптимальності розподілу сигнального навантаження за

варіантом 1 порівняно з варіантом 2 (з’єднання між стаціонарною телефонною та мобільною мережами).

У четвертому розділі – „Експериментальні дослідження інтенсивності сигнального навантаження” – наведено оброблені результати вимірювання інтенсивності інформаційного і сигнального навантаження для різних типів з’єднань – міжнародних, міжміських і місцевих та для взаємодії стаціонарної телефонної мережі з мобільною і пакетною мережами. Методом порівняння результатів теоретичних розрахунків інтенсивності сигнального навантаження з експериментальними даними показано, що запропонована методика розрахунку порівняно з існуючою методикою забезпечує більш високу точність, насамперед для з’єднань між абонентами стаціонарної телефонної та мобільної й пакетної мереж – для міжнародних з’єднань між абонентами стаціонарної телефонної мережі підвищено на 17%, а для з’єднань між стаціонарною телефонною та мобільною мережами – на 15%.

ВИСНОВКИ

Сукупність наукових положень, сформульованих і обґрунтованих у дисертаційній роботі, дає рішення задачі підвищення показників якості роботи мережі СКС7 в умовах конвергенції телекомунікаційних мереж. Основними результатами роботи є аналіз та узагальнення показників якості роботи мережі СКС7 і факторів, які впливають на ці показники при взаємодії стаціонарної телефонної мережі з мобільною та пакетною мережами, удосконалення методики визначення інтенсивності сигнального навантаження, удосконалення алгоритмів розподілу навантаження в мережі СКС7.

В дисертації отримані наступні теоретичні й науково-практичні результати:

1. Проаналізовано та узагальнено сукупність показників, які характеризують якість роботи мережі СКС7 при її взаємодії з мобільною та пакетною мережами. Доведено, що умовах конвергенції телекомунікаційних мереж якість роботи мережі СКС7 визначається, в основному, структурною схемою мережі й маршрутизацією сигнальних повідомлень у ній. Для збільшення ефективності використання ресурсів мережі запропоновано застосовувати структурні схеми мережі СКС7 з виділеними транзитними пунктами сигналізації.

2. Удосконалено методику визначення інтенсивності сигнального навантаження з урахуванням коефіцієнта ефективності спроб встановлення з’єднань, середньої кількості та довжини сигнальних повідомлень, середньої тривалості зайняття розмовного каналу для різних типів з’єднань між абонентами стаціонарної телефонної мережі, а саме: міжнародних, міжміських і місцевих.

3. Розширено методику розрахунку інтенсивності сигнального навантаження на взаємодію стаціонарної телефонної мережі з мобільною та пакетною мережами.

4. Доведено, що для оптимізації розподілу сигнального навантаження між пучками ланок сигналізації в мережі СКС7 необхідно застосовувати, в першу чергу, розподіл по другому, третьому або четвертому бітах поля вибору ланки сигналізації в сигнальних одиницях, причому обраний біт не можна використовувати більш одного разу в одному сигнальному маршруті.

5. Методом порівняння результатів теоретичних розрахунків інтенсивності сигнального навантаження з експериментальними даними показано, що запропонована методика розрахунку забезпечує більш високу точність, порівняно з існуючою методикою. Точність розрахунку для міжнародних з’єднань між абонентами стаціонарної телефонної мережі підвищено на 17%, а для з’єднань між стаціонарною телефонною та мобільною мережами – на 15%.

СПИСОК ОСНОВНИХ ПУБЛІКАЦІЙ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Ружинский В.Г. и др. Опыт внедрения системы контроля и измерений ОКС-7. – Вестник связи, №1, 2005. – С. 48-49.

2. Ружинський В.Г. Визначення інтенсивності сигнального навантаження мережі спільноканальної сигналізації № 7. – Зв’язок, №2(62), 2006. – С. 10-12.

3. Ружинський В.Г. Визначення інтенсивності сигнального навантаження мережі спільноканальної сигналізації № 7 при взаємодії різних телекомунікаційних мереж. – Зв’язок, №4(64), 2006. – С. 20-22.

4. Ружинский В.Г., Аношков В.М. Удосконалення методики розрахунку інтенсивності сигнального навантаження в мережі спільноканальної сигналізації №7. – Вісник УБЕНТЗ, №3, 2005. – С. 87 – 89.

5. Аношков В.М., Ружинський В.Г., Чумак М.О. Розподіл сигнального навантаження в мережі спільноканальної сигналізації №7. – Зв’язок, №2(64), 2007. – C. 50-53.

6. Ружинский В.Г., Аношков В.М. Організація контролю, вимірів та управління мережі спільноканальної сигналізації №7 ВАТ “Укртелеком”. – Вісник УБЕНТЗ, №2, 2003. – C. 44-48.

7. Ружинский В.Г. Построение центра контроля, измерений и управления сети ОКС-7 Укртелекома. – Сборник докладов (часть 2) по материалам 6-й международной научно-технической конференции “Современные проблемы телекоммуникаций”, Телеком-2003. – C. 31- 35.

8. Тарасенко А.П., Ружинский В.Г., Варносов А.Н. ОКС7: внедрение и эксплуатация на цифровой сети УГПЭС “Укртелеком”. – Зв’язок, №6, 1999. – C. 57-59.

АНОТАЦІЇ

Ружинський В.Г. Поліпшення показників якості мережі спільноканальної сигналізації №7 в умовах конвергенції телекомунікаційних мереж. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.12.02. – телекомунікаційні системи та мережі. – Одеська національна академія зв’язку ім. О.С. Попова, м. Одеса, 2007 р.

Дисертація присвячена аналізу показників якості роботи мережі спільноканальної сигналізації №7 (далі – СКС7) та їх поліпшенню в умовах конвергенції телекомунікаційних мереж. В результаті дослідження проаналізовано та узагальнено показники якості роботи мережі СКС7 та фактори, які впливають на ці показники при взаємодії стаціонарної телефонної мережі з мобільною та пакетною мережами. Удосконалено методику визначення інтенсивності сигнального навантаження з урахуванням коефіцієнта ефективності спроб встановлення з’єднань, середньої кількості та довжини сигнальних повідомлень, середньої тривалості зайняття розмовного каналу для різних типів з’єднань між абонентами стаціонарної телефонної мережі, а саме: для міжнародних, міжміських і місцевих. Розширено методику визначення інтенсивності сигнального навантаження з урахуванням особливостей взаємодії стаціонарної телефонної мережі з мобільною та пакетною мережами. Методом теоретичних розрахунків визначені умови оптимальності розподілу сигнального навантаження в мережі СКС7. Проведено експериментальні дослідження інтенсивності сигнального навантаження. Результати теоретичних розрахунків підтверджуються експериментальними даними.

Ключові слова: мережа спільноканальної сигналізації №7, конвергенція телекомунікаційних мереж, інтенсивність сигнального навантаження, розподіл навантаження.

Ружинський В.Г. Улучшение показателей качества сети общеканальной сигнализации №7 в условиях конвергенции телекоммуникационных сетей. – Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.12.02. – телекоммуникационные системы и сети. – Одесская национальная академия связи им. А.С. Попова, г. Одесса, 2007 г.

Диссертация посвящена анализу показателей качества работы сети общеканальной сигнализации №7 (далее – ОКС7) и их улучшению в условиях конвергенции телекоммуникационных сетей. В результате исследования проанализированы и обобщены показатели качества работы сети ОКС7 и факторы, влияющие на эти показатели, при взаимодействии стационарной телефонной сети с мобильной и пакетной сетями. Показано, что в условиях конвергенции телекоммуникационных сетей качество работы сети ОКС7 определяется, в основном, структурной схемой сети и маршрутизацией сигнальных сообщений в ней. При этом наиболее эффективно использовать структурные схемы сети ОКС7 с выделенными транзитными сигнальными пунктами. Усовершенствована методика определения интенсивности сигнальной нагрузки с учетом среднего количества и длины сигнальных сообщений, средней длительности занятия разговорного канала для международных, междугородних и местных соединений между абонентами стационарной телефонной сети. В методике предусмотрена возможность учета коэффициента эффективности попыток установления соединения. Методика определения интенсивности сигнальной нагрузки расширена с учетом особенностей взаимодействия стационарной телефонной сети с мобильной и пакетной сетями. В результате теоретических расчетов определены вероятностные характеристики интенсивности сигнальной нагрузки. Определены условия оптимальности разделения сигнальной нагрузки в сети ОКС7. Показано, что для оптимизации разделения сигнальной нагрузки необходимо использовать, в первую очередь, разделение по второму, третьему или четвертому битам поля выбора звена сигнализации. Проведены измерения интенсивности сигнальной нагрузки для международных, междугородних и местных соединений между абонентами стационарной телефонной сети, а также при взаимодействии стационарной телефонной сети с мобильной и пакетной сетями.

Ключевые слова: сеть общеканальной сигнализации №7, конвергенция телекоммуникационных сетей, интенсивность сигнальной нагрузки, разделение нагрузки.

Ruzhynsky V.G. Improving signaling system №7 network quality characteristics under convergence of telecommunications networks. – Manuscript.

The dissertation on competition of a scientific degree of Cand.Tech.Sci.in speciality 05.12.02. – telecommunication systems and networks. – The Odessa national academy of telecommunications named after A. Popov, Odessa, 2007.

The dissertation is devoted to analyzing and improving of signaling system №7 (SS7) network quality characteristics under convergence of telecommunications networks. SS7 network quality characteristics and influenced factors under interworking between stationary telephone network and mobile and packet networks were analyzed and generalized. Method of signaling traffic intensity definition was improved with calculation of answer seizure ratio, average signaling message quantity and length, call duration for international, toll and local calls between subscribers of stationary telephone network. Method of signaling traffic intensity definition was advanced with calculation peculiarities of interworking between stationary telephone network and mobile and packet networks. As result of theoretical research optimal conditiones of load sharing signaling traffic were defined. Signaling traffic intensity was measured and theoretical results are proved true by experimental results.

Key words: signaling system №7 network, convergence of telecommunications networks, signaling traffic intensity, load sharing.