Построение и анализ модели установления соединения по протоколу SIP в сети связи следующего поколения

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Кибернетика
Узнать стоимость новой

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

7 декабря 2011 г. 18: 46
соединения в виде открытой неоднородной экспоненциальной сети массового обслуживания (СеМО) [ 1,5), в разделе 2 предложен метод расчета вероятностно-временных характеристик модели [5,6].
1. Построение математической модели устанояления
соединения
На рис 2 показана диаграмма процедуры установления соединения по протоколу SIP в сети NGN между агентом пользователя сети ТфОП, инициирующим соединение, и агентом пользователя (UA) сети SIR В работе ограничимся рассмотрением только этого случая. На основании диаграммы построим функциональную схему установления соединения, изображенную на рис 3, в предположении, что отсутствует повторная передача сообщений. Поясним переход к функциональной схеме. Сигнальный шлюз (SGW) представлен в виде трех отдельных узлов: узел & quot-ЦПУ"-, узел & quot-ОКС-7"- и узел & quot-Sigtran"-. Узел & quot-ЦПУ"- моделирует работу центрального процессора шлюза, два оставшихся узла моделируют задержку до начала попадания сообщения в сеть ОКС-7 и IR Узлы & quot-Softswitch"- и & quot-SIP-прокси"- моделируют работу одноименных узлов сети. Узел Транспортная сеть IP/SIP& quot- мсделируют задержку передачи сообщения на участке Softswitch и SIP-прокси, Узел & quot-Сеть доступа IP/SIP'- задержку передачи сообщения на участке SIP-прокси и UA
Установление соединения состоит из следующих этапов:
1) В центральный процессор сигнального шлюза поступает заявка IAM, что соответствует инициации нового вызова.
2) После обслуживания в центральном процессоре сигнального шлюза заявка меняет класс на IAM [Sigtran] и направляется на IP-интерфейс сигнального шлюза, где моделируется задержка передачи еепо сети до узла Softswitch.
3) Заявка IAM (Sigtran] направляется в узел Softswitch, где меняет класс на INVfTE.
4) Заявка INVITE направляется в многолинейный узел Транспортная сеть IP/SIP& quot-
5) После обслуживания в узле Транспортная сеть IP/SIP'-1 заявка INVITE поступает на узел & quot-SIP-прокси"- и перед поступлением меняет классно 100.
6) Заявка 100 обслуживается в узле & quot-SIP-прокси"- (сериализация ответа 100 Trying) и перед попаданием в узел повторно меняет класс
на INVITE (передача запроса 100 по сети не моделируется, т.к. не влияет на время установления соединения).
7) Заявка INVITE передается на многолинейный узел & quot-Сеть доступа IP/SIP'- и перед поступлением меняет клосс на 180.
8) Заявка 180 отправляется обратно в узел & quot-Сеть доступа IP/SIP& quot- (сериализация ответа 180 Ringing). Перед попаданием в узел & quot-Сеть доступа IP/SIP'- заявка 180 повторно меняет класс на 200.
9) Одновременно с этим в узле & quot-SIP-прокси"- инициируется заявка 180 и обслуживается в многолинейном узле Транспортная сеть
IP/SIP*.
10) Заявка 180 возвращается в узел & quot-SIP-прокси"-, где завершается ееобслуживание.
11) После этого в Softswitch инициируется заявка ACM [Sigtran], которая поступает на ІР-интерфейс сигнального шлюза.
12) Заявка ACM [Sigtran] обрабатывается в ЦПУ сигнального шлюза и меняет свой класс на ACM.
13) Заявка ACM обслуживается Е1-интерфейсом сигнального шлюза.
14) Заявка ACM покидает сигнальный шлюз
15) Заявка 200 (см. п. 8) заканчивает обслуживание в узле & quot-Сеть доступа IP/SIP* (передача запроса 200 по сети) и отправляется на узел & quot-SIP-прокси"-.
16) Заявка 200 обслуживается в многолинейном узле Транспортная сеть IP/SIP".
17) Заявка 200 полодоет на узел Softswitch.
18) Заявка 200 обслуживается в процессоре Softswitch, меняет свой класс на АС К и направляется на узел Транспортная сеть IP/SIP'-.
19) Заявка АСК обслуживается в многолинейном узле Транспортная сеть IP/SIP'- и покидает сеть IP/SIR соединение со стороны КП подготовлено.
20) Одновременно с отправкой сообщения АСК Softswitch генерирует заявку ANM [Sigtran], которая поступает на ІР-интерфейс сигнального шлюза.
21) Заявка ANM [Sigtran] обрабатывается в ЦПУ сигнального шлюза и меняет свой класс на AN М.
22) Заявка ANM обслуживается Е1 — интерфейсом сигнального шлюза.
ОКС7
FW. 2. Дюгрздма установления
SIGTRAN
T-Comm, #7−2010
135
Таблица 1
Соответствие классов заявок типам сообщений
Класс заявки Сообщение
г е ?! ІАМ
ІАМ (Sigtran)
гі Є |4.5. 7} INVITE
Г, 6 {*} 100 Trying
Г- є {8,9. 1ft 111 180 Ringing. 200 OK
г, є J12. I3} ACK
г- е {14. 15,16,1″ 18} ACM. ANM
Теперь ясно, что модель установления соединения по протоколу SIP в сети NGN может быть представлена в виде ВСМР-сети [51 состоящей из узлов М = {1,2,. УМ), М = 7 и в которой циркулируют заявки R= {1,2,… ,/?}, R= 7 классов. В табл. 1 показано соответствие классов заявок типам сообщений.
Будем называть (1,г)-заявкой заявку класса г, находящуюся в узле /и обозначим L'- = {(/. /*): /'- є Д/. ге/?]- множество всех допустимых типов заявок. Маршрутизацию заявок в сети описьвает стохастическая матрица И'- = (0). /, j Є М. r. s є/? ¦ Для опи-
сания выхода заявок из сети введем дополнительный узел 8. Буд ем считать, что при переходе в узел 8 заявка меняет класс на rQ ® 0. Тогда С — {(S. 0): і є М. г е R } - дополнительное множество заявок. Переходы между множеством L — L'- & lt-jL"- заявок описывает расширенная стохастическая матрица 0, представленная в табл. 2.
получаем, что А, = А, (м*)€ /..
Выражение для стационарных вероятностей для случая экспоненциальной сети без разделения сообщений на различные классы [5] имеет вцд
/& gt-("-)= П р (& quot-)
Г*1
(]-р)р'-. /*5.7.
/& gt-("-.)=.
& lt-Г' --.1 — 5,7,
(2)
да Р. «и)•'-(. п» & gt-
& lt--«Jt И
П& quot- - число («, г)-заявок, п — пи
2. Метод расчета вероятностно-временных характеристик
Опуская для краткости промежуточные выклад ки получаем формулу для расчета среднего времени 0 пребывания заявки в системе
Пусть интенсивности пуассоновских потоков, поступающих на узел 1 (сообщения 1АМ) и на узел 4 (сообщения АСМ и АЫМ), совпадают и равны X. Решая уравнение равновесия для интенсивности потоков в узлах сети
Я = X * в ¦('-•'-)€/• {(1. 1). (4. 14)}.
(, у,
А"= X А, в ,+Л.
0. ->-t
К,= I, а «. «4+А.
0 = «/, +(/, + 2tf, + 3rf, + 3 d» + 2& lt-/.
(3)
Время пребывания заявки в узлах можно рассчитать по формуле
[рД 1=5,7
& lt-1, А I
(4)
И)
|7& lt-Гр~)
V А» да Р = 2, — ¦
. і *5.7.
Матрица вероятностей переходов
Таблиир 2
0, j, Значение индексов (i. rUj. s)
і (1. 1). (3,2)-(1,16), (2,17):
(2, 17). (8,0) —
(3,2),(4,3)-(3,15),(1,I6):
(4,3), (5. 4) — (4. 11). (5. 12) — (4. 14). (3,15) —
& lt-5,4), (6, 5) — (5,10), (4. 11) — (5. 12) (8. 0) —
(6. 5). (6. 6) — (6. 6). (7. 7) — (6,9). (5. 10) —
(7. 7). (7. 8* (7. 8). (6. 9) —
0 в остальных случаях
T-Comm, #7−2010
137

Показать Свернуть
Заполнить форму текущей работой