PPKE ITK 2009/10 tanév 8. félév (tavaszi) Távközlő rendszerek forgalmi elemzése Tájékoztatás 11.

Az előadások a következő témára: "PPKE ITK 2009/10 tanév 8. félév (tavaszi) Távközlő rendszerek forgalmi elemzése Tájékoztatás 11."— Előadás másolata:

1 PPKE ITK 2009/10 tanév 8. félév (tavaszi) Távközlő rendszerek forgalmi elemzése Tájékoztatás http://digitus.itk.ppke.hu/~gosztony/ 11.

2 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 2 Hálózat méretezés: Hálózat méretezés: tervezéstervezés méretezés és optimálásméretezés és optimálás működtetésműködtetés Tervezés: Tervezés: forgalmi mátrix és frissítéseforgalmi mátrix és frissítése hálózat szerkezethálózat szerkezet forgalom menedzsmentforgalom menedzsment forgalmi teljesítmény mérése (példa)forgalmi teljesítmény mérése (példa) forgalom irányításforgalom irányítás Méretezés és optimálás Méretezés és optimálás közelítő és pontos forgalmi számításokközelítő és pontos forgalmi számítások optimálás (lásd a tankönyvet)optimálás (lásd a tankönyvet) Hálózatok forgalmi tervezése

3 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 3 Forgalmi mátrix 1. i j k ikikikik kikikiki iiiiiiii kkkkkkkk jjjjjjjj kjkjkjkj jkjkjkjk ijijijij jijijiji

4 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 4 Forgalmi mátrix 2.

5 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 5 Forgalmi mátrix 3. Kruithof féle kettős tényező módszer S k az aktuális sor ill. oszlop összeg ? Forgalmielőrejelzésekből feltételezett adatok Céltáblázat: Kiindulási táblázat:

6 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 6 Forgalmi mátrix 4. 1. iteráció („oszlop”): (10 x 45/30) (60 x 100/90) Céltáblázat: 2. iteráció („sor”): (30 x 105/70) (20 x 45/30) (40 x 105/70) ? Kiindulási táblázat: (30 x 100/90) (45 x 50/60) (15 x 50/60)

7 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 7 Forgalmi mátrix 4. 1. iteráció: Céltáblázat: 2. iteráció: 4. iteráció („sor”): (33.33 x 45/45.83) ? 3. iteráció („oszlop”): (32.73 x 100/99.93)

8 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 8 Forgalmi mátrix 6. A Kruithof módszer fontos jellemzői :

9 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 9 Takács Gy.: KomRendsz_2006 Hálózat szerkezetek ISMÉTLÉS!

10 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 10 Comparison of wireline and wireless systems Takács Gy.:Komea/2003 Helyhez kötött és mobil hálózat ISMÉTLÉS!

11 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 11 Telephone network structure of MATAV Secondary exchange Primary exchange Backbone network Local exchange Subscriber Access network Inter exchange network Takács Gy.:Komea/2003 Hierarchikus hálózat ISMÉTLÉS!

12 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 12 T-COM területen lévő összes település: 2 440 db Központtal rendelkező település: 953 db Helyhez kötött hálózatok 3. T-COMPSTN/ISDN Ügyfél: 2.43 millió Központok száma:1 198 db Helyi: 194 db Kihely. fok.: 1004 db Sípos et al. PKI Nap 2004. ISMÉTLÉS!

13 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 13 Helyhez kötött hálózatok 4. U.S. and Canadian Telephone Switch Hierarchy Public switched telephone network Wikipedia – 2009.March. ISMÉTLÉS!

14 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 14 KTV elérés Gigabit routert maghálózat GE Dial-up ATM connectivity NB elérés Edge ADSL Edge 198 150 ADSL felhasználó 12 523 KTV felhasználó 11 487 dial-up port 1 366 1 260 Budapest Dial-up ATM connectivity ADSL Edge Sípos et al. PKI Nap 2004. T-COM IP hálózat Helyhez kötött hálózatok 5. ISMÉTLÉS!

15 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 15 Helyhez kötött hálózatok 6. Koós A. OECD Forum, Bp. 2006.10.03. ISMÉTLÉS!

16 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 16 Helyhez kötött hálózatok 7. Koós A. OECD Forum, Bp. 2006.10.03. ISMÉTLÉS!

17 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 17 Bartolits NGN és Szélessáv Fórum 2007 Helyhez kötött hálózatok 8. ISMÉTLÉS!

18 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 18 Hálózatok logikai elemei 1. Hálózatok logikai elemei 1. ITU-T Rec. E.360.1 (2002/05) – Framework for QoS routing and related traffic engineering methods for IP...... Written terminology including: link logical link nodepathrouterouting routing table can be found in subsequent slides

19 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 19 Hálózatok logikai elemei 2. 3.17link: A bandwidth transmission medium between nodes that is engineered as a unit. 3.18logical link: A bandwidth transmission medium of fixed bandwidth (e.g. T1, DS3, OC3, etc.) at the link layer (layer 2) between 2 nodes, established on a path consisting of (possibly several) physical transport links (at layer 1) which are switched, for example, through several optical cross-connect devices. 3.19node: A network element (switch, router, exchange) providing switching and routing capabilities, or an aggregation of such network elements representing a network. 3.24path: A concatenation of links providing a connection/ bandwidth-allocation between an O(rigin) ‑ D(estination) pair. ITU-T Rec. E.360.1 (2002/05) – Framework for QoS routing and related traffic engineering methods for IP......

20 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 20 Hálózatok logikai elemei 3. 3.31route: A set of paths connecting the same originating node-destination node pair. 3.32routing: The process of determination, establishment, and use of routing tables to select paths between an input port at the ingress network edge and output port at the egress network edge; includes the process of performing both call routing and connection routing (see call routing and connection routing). 3.33routing table: Describes the path choices and selection rules to select one path out of the route for a connection/bandwidth -allocation request. ITU-T Rec. E.360.1 (2002/05) – Framework for QoS routing and related traffic engineering methods for IP......

21 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 21 TTE hálózatokban 1. Traffic engineering functions ITU-T Rec. E.360.1 (2002/05) – Framework for QoS routing and related traffic engineering methods for IP......

22 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 22 TTE hálózatokban 2. regulates the service provided by the network through capacity and routing adjustments. Input „noisy” traffic load unkown forecast error predicted average demand instantaneous hour-to-hour day-to-day week-to week seasonal load variations Feedback the time constants of the feedback controls are matched to the load variations ITU-T Rec. E.360.1 (2002.05) – Framework for QoS routing and related traffic engineering methods for IP..

23 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 23 TTE hálózatokban 3. Traffic engineering functions include: traffic management, capacity management, and network planning. Traffic management ensures that network performance is maximized under all conditions, including load shifts and failures. Capacity management ensures that the network is designed and provisioned to meet performance objectives for network demands at minimum cost. Network planning ensures that node and transport capacity is planned and deployed in advance of forecasted traffic growth. Figure 1 illustrates traffic management, capacity management, and network planning as three interacting feedback loops around the network. ITU-T Rec. E.360.1 (2002.05) – Framework for QoS routing and related traffic engineering methods for IP....

24 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 24 TTE hálózatokban 4. 3.35traffic engineering: Encompasses traffic management, capacity management, traffic measurement and modelling, network modelling, and performance analysis. 3.36traffic engineering methods: Network functions which support traffic engineering and include call routing; connection routing, QoS resource management, routing table management, and capacity management. 3.37traffic stream: A class of connection requests with the same traffic characteristics ITU-T Rec. E.360.1 (2002.05) – Framework for QoS routing and related traffic engineering methods for IP...

25 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 25 TTE hálózatokban 5. 3.27QoS (Quality of Service): A set of service requirements to be met by the network while transporting a Connection or flow; the collective effect of service performance which determine the Degree of satisfaction of a user of the service. 3.28QoS resource management: Network functions which include class-of-service identification, routing table; derivation, connection admission, bandwidth allocation, bandwidth protection, bandwidth reservation, priority routing, and priority queuing. 3.29QoS routing: See QoS Resource Management. 3.30QoS variable: Any performance variable (such as congestion, delay, etc.) which is perceivable by a user. ITU-T Rec. E.360.1 (2002.05) – Framework for QoS routing and related traffic engineering methods for IP....

26 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 26 TTE - IP hálózatokban - Példa a-1. Rec. ITU-T Y.1543 (2007/11) Measurements in IP networks for inter-domain performance assessment The performance attributes that are used to characterize the network performance (inter- domain QoS) of a path are: Mean one-way delay. Mean one-way delay. One-way packet delay variation. One-way packet delay variation. Packet loss ratio. Packet loss ratio. Path unavailability. Path unavailability.

27 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 27 TTE - IP hálózatokban - Példa a-2. ITU-T Y.1543 (2007/11) Measurements in IP networks for inter-domain performance assessment Providers offer assured delivery services between different endpoints. 1)"edge-edge" for services that extend to the edge of a providers' network. 2) "site-site" for services that extend to the edge of a customer's premises (this is sometimes called end-to-end). 3) "TE-TE" for a managed customer network service, we will consider this as extending to a customer's terminal. We note that some service architectures place one instance of TE within the traditional network boundaries, e.g., IP television services.

28 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 28 TTE - IP hálózatokban - Példa a-3. ITU-T Y.1543 (2007/11) Measurements in IP networks for inter-domain performance assessment

29 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 29 TTE - NGN hálózatokban - Példa b-1. Recommendation ITU-T Y.2173 (2008.09) Management of performance measurement for NGN Summary This Recommendation specifies requirements, reference measurement network model, high-level and functional architectures, and procedures for performance measurement management. This Recommendation together with [Recommendation ITU-T Y.1543] provides overall consistency for performance measurement and management of NGN. Scope This document specifies the management aspects of performance measurement: - Requirements for management of performance measurement.... - A reference measurement network model.... - A general and functional architecture for the management of performance measurement.... measurement.... - Management procedures covering various management scenarios.... - Application scenarios for management of performance measurement (MPM) use cases.....

30 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 30 TTE - NGN hálózatokban - Példa b-2. ABG = Access Border Gateway IBG = Interconnection Border Gateway CPNE = CustomerPremises Network Edge

31 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 31 A forgalomirányítás lehet: A forgalomirányítás lehet: állandó (Fixed Routing –FR)állandó (Fixed Routing –FR) idő-fűggő (Time dependent Routing – TDR)idő-fűggő (Time dependent Routing – TDR) állapotfüggő (State Dependent Routing – SDR)állapotfüggő (State Dependent Routing – SDR) eseményfüggő (Event Dependent Routing – EDR)eseményfüggő (Event Dependent Routing – EDR) ITU-T Rec. E.350 (00/03)– Dynamic Routing Interworking Forgalomirányítás 1.

32 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 32 Fixed Routing (FR) In a fixed routing (FR) method, a routing table is fixed for a traffic stream. Hierarchical or non- hierarchical routing structures may be realized based on fixed routing. In both hierarchical or non-hierarchical structures, the route set and route selection sequence are determined on a preplanned basis and maintained over a long period of time. In a fixed routing (FR) method, a routing table is fixed for a traffic stream. Hierarchical or non- hierarchical routing structures may be realized based on fixed routing. In both hierarchical or non-hierarchical structures, the route set and route selection sequence are determined on a preplanned basis and maintained over a long period of time. ITU-T Rec. E.350 (2000/03) – Dynamic Routing Interworking Forgalomirányítás 1a.

33 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 33 Time-Dependent Routing (TDR) Time-dependent routing (TDR) methods are a type of dynamic routing in which the routing tables are altered at a fixed point in time during the day or week. TDR routing tables are determined on a preplanned basis and are implemented consistently over a time period. The TDR routing tables are determined considering the time variation of traffic load in the network. Typically, the TDR routing tables used in the network are coordinated by taking advantage of non-coincidence of busy hours among the traffic streams. Time-dependent routing (TDR) methods are a type of dynamic routing in which the routing tables are altered at a fixed point in time during the day or week. TDR routing tables are determined on a preplanned basis and are implemented consistently over a time period. The TDR routing tables are determined considering the time variation of traffic load in the network. Typically, the TDR routing tables used in the network are coordinated by taking advantage of non-coincidence of busy hours among the traffic streams. ITU-T Rec. E.350 (00/03) – Dynamic Routing Interworking Forgalomirányítás 1b.

34 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 34 State-Dependent Routing (SDR) In state-dependent routing (SDR), the routes in the routing tables are altered automatically according to the state of the network. For a given SDR method, the routing table rules are implemented to determine the route choices in response to changing network status, and are used over a relatively short time period. Information on network status may be collected at a central processor or distributed to exchanges in the network. The information exchange may be performed on a periodic or on-demand basis. SDR methods use the principle of routing calls on the best available route on the basis of network state information. In state-dependent routing (SDR), the routes in the routing tables are altered automatically according to the state of the network. For a given SDR method, the routing table rules are implemented to determine the route choices in response to changing network status, and are used over a relatively short time period. Information on network status may be collected at a central processor or distributed to exchanges in the network. The information exchange may be performed on a periodic or on-demand basis. SDR methods use the principle of routing calls on the best available route on the basis of network state information. ITU-T Rec. E.350 (00/03) – Dynamic Routing Interworking Forgalomirányítás 1c.

35 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 35 Event-dependent routing (EDR) In event-dependent routing (EDR), the routing tables are updated locally on the basis of whether calls succeed or fail on a given route choice. In EDR, for example, a call is offered first to a fixed, preplanned route often encompassing only a direct route, if it exists. If no circuit is available on the preplanned routes, the overflow traffic is offered to a currently selected alternate route. If a call is blocked on the current alternate route choice, another alternate route is selected from a set of available alternate routes for the traffic stream according to the given EDR routing table rules. For example, the current alternate route choice can be updated randomly, cyclically, or by some other means, and may be maintained as long as a call is established successfully on the route. In event-dependent routing (EDR), the routing tables are updated locally on the basis of whether calls succeed or fail on a given route choice. In EDR, for example, a call is offered first to a fixed, preplanned route often encompassing only a direct route, if it exists. If no circuit is available on the preplanned routes, the overflow traffic is offered to a currently selected alternate route. If a call is blocked on the current alternate route choice, another alternate route is selected from a set of available alternate routes for the traffic stream according to the given EDR routing table rules. For example, the current alternate route choice can be updated randomly, cyclically, or by some other means, and may be maintained as long as a call is established successfully on the route. ITU-T Rec. E.350 (00/03) – Dynamic Routing Interworking Forgalomirányítás 1d.

36 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 36 Forgalomirányítás 2. Two-link routing requires that each exchange is capable of distinguishing between traffic streams originating in one exchange from traffic streams incoming from other exchanges in the network. In the example of Figure 1, exchange C may route traffic streams originating in its served area indirectly, for example via exchange D, to exchange B (full line). However, traffic streams incoming from exchange A must be directly routed to exchange B (dashed line) and must not be routed via exchange D to optimize the two-link requirement. ITU-T Rec. E.350 (2000/03) – Dynamic Routing Interworking

37 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 37 Forgalomirányítás 3. Three types of traffic streams carried by a circuit group (e.g. from A to B) in a non-hierarchical routing network: 1) Directly routed traffic from orig. exch. A to dest. exch. B. 2) Incoming traffic to exch. A from other orig. exch.s (e.g. C) of the non-hierarchical routing network which also is directly routed by orig. exch. A to dest. exch. B. A to dest. exch. B. 3) Incoming traffic from 3) Incoming traffic from served area of exch. served area of exch. A which is indirectly A which is indirectly routed via exch. B to routed via exch. B to another destination another destination exch. in the exch. in the non-hierarchical non-hierarchical routing network routing network (e.g. C). (e.g. C). Selective circuit reservation control 1 2 3 1 2 3 ITU-T Rec. E.350 (2000/03) – Dynamic Routing Interworking

38 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 38 Forgalomirányítás 4. Routing interworking cases denoted by arrows: D to F D to F F to D F to D D to D D to D F to F F to F ITU-T Rec. E.350 (2000/03) – Dynamic Routing Interworking

39 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 39 Forgalomirányítás 5. ITU-T Rec. E.350 (2000/03) – Dynamic Routing Interworking

40 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 40 Forgalomirányítás 6. O – D = Origin – Destination SDR = State Dependent Routing EDR = Event Dependent Routing ITU-T Rec. E.350 (2000/03) – Dynamic Routing Interworking

41 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 41 Forgalomirányítás 7-1. ITU-T Rec. E.350 (2000/03) – Dynamic Routing Interworking

42 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 42 Forgalomirányítás 7-2. ITU-T Rec. E.350 (2000/03) – Dynamic Routing Interworking

43 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 43 Forgalomirányítás 8. ITU-T Rec. E.350 (2000/03) – Dynamic Routing Interworking

44 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 44 Forgalmi számítások 1. Közelítő számítás: Feltételezés: a hálózat vonalnyalábjai függetlenek kis torlódási valószínűségekre Pontos számítás: Állapotvalószínűségeket alkalmazva az állapotok száma Több dimenziós konvolúciós algoritmus, (a dimenziók száma a vonalnyalábok darabszáma) worst case

45 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 45 Szolgáltatás védelem 1. Kiemelt előfizetők számára (pl. mentők, rendőrség prioritása) Kiemelt előfizetők számára (pl. mentők, rendőrség prioritása) Forgalomtól-függően Forgalomtól-függően normál terhelés  minden hívástípus kb. azonos torlódásnormál terhelés  minden hívástípus kb. azonos torlódás túlterhelés  egyes hívástípusok előnyben részesítésetúlterhelés  egyes hívástípusok előnyben részesítése Digitális kapcsoló központokban Digitális kapcsoló központokban call-gappingcall-gapping prioritások (pl. mobil hálózatokban hand-over igények előnyben vannak)prioritások (pl. mobil hálózatokban hand-over igények előnyben vannak) Hálózatokban Hálózatokban csatorna fenntartás (trunk reservation)csatorna fenntartás (trunk reservation) virtuális csatorna védelem (virtual channels protection)virtuális csatorna védelem (virtual channels protection)

46 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 46 Szolgáltatás védelem 2. Elsődleges forgalom védelme a túlcsorduló forgalommal szemben. AB forgalom csak akkor mehet T felé, ha AT-ben több mint r csatorna szabad. PCT-I, azonos tartásidő és single slot forgalom esetén lehet pontos számítás. – Hátrány: csak helyi és egyoldalú stratégia. Csatorna fenntartás

47 Távközlő rendszerek forgalmi elemzése – 2010. 04. 12. 47 Integrált szolgáltatású rendszerekben az összes szolgáltatást védeni kell egymás ellen. Integrált szolgáltatású rendszerekben az összes szolgáltatást védeni kell egymás ellen. Megoldható pl.: Megoldható pl.: minimális sávszélesség hozzárendelésselminimális sávszélesség hozzárendeléssel maximális sávszélesség korlát kijelöléssel (egyetlen szolgáltatás sem jut túlsúlyra)maximális sávszélesség korlát kijelöléssel (egyetlen szolgáltatás sem jut túlsúlyra) Szolgáltatás védelem 3. Virtuális csatorna védelem