Mechanizmy jakości usług (QoS) w sieciach następnej generacji (NGN)

QoS End-to-End Mechanisms in Next Generation Network (NGN)

Autor: Sławomir Sękalski

Opiekun pracy: dr inż. Stanisław Krawczyk

Rodzaj pracy: praca dyplomowa ife

Data obrony: 2010-05-13

Streszczenie

Sieci następnej generacji muszą dostarczać wszystkie obecnie oferowane usługi
w sieciach IP, jak również być przygotowane na bardzo szybko rozwijający się rynek nowych usług. Znaczna część obecnie oferowanych usług musi mieć zapewnioną określoną jakość połączeń (w kontraście do obecnie oferowanych jakości usług typu „best effort”).
Jakość usług jest bardzo szerokim pojęciem, a zapewnianie gwarancji jakości usługi
w systemie „od końca do końca” w sieciach następnej generacji jest zadaniem złożonym. Ponadto, wzrastająca ilość informacji wymienianych we wszystkich sieciach powoduje,
iż konieczne staje się zapewnienie gwarancji jakości usługi w systemie “od końca do końca”.
Ta praca magisterska prezentuje poszukiwania rozwiązania powyższego problemu oraz przedstawia kilka sposobów które - obecnie lub w najbliższej przyszłości - mogą być wdrożone z powodzeniem. Na początku przedstawione są ogólne informacje dotyczące sieci NGN oraz jakości usług „od końca do końca”. Następnie zaprezentowane zostały profile sygnalizacji w sieciach NGN, protokół inicjowania sesji (SIP) oraz ich wpływ
na zapewnianie jakości usług. Pierwszeństwo pakietów jest przedstawione na podstawie programu - symulacji przesyłu pakietów w pojedynczym połączeniu. Ponadto, zaprezentowana jest charakterystyka narzędzia monitorowania jakości usług typu „od końca do końca” oraz wyniki jego działania. W dalszej części rozważań, przedstawione zostały problemy związane z zapewnieniem ciągłości usług w sieci oraz przykład ich rozwiązania (od strony użytkownika oraz operatora sieci). W części końcowej opisana została nowa architektura sieci NGN zapewniająca gwarancję jakości usług w sieciach NGN w systemie „od końca do końca”.
Zaprezentowane profile sygnalizacji, protokoły, zachowania pakietów, klasy serwisów oraz jednostki kontroli w sieciach NGN są środkami, które w pewnym stopniu rozwiązują problem zapewnienia jakości usług w sieciach NGN. Wskazane jest jednak dalsze rozwijanie problemu oraz poszukiwanie nowych rozwiązań.

Abstract

The Next Generation Networks have to provide all type of services that are offered in current communication networks - and lay the foundations of many more - with real
end-to-end Quality of Service (as opposed to best effort service provided nowadays). Because Quality of Service is a broad term, providing end-to-end QoS guarantee in Next Generation Networks is a complicated task. Furthermore, the data traffic growth makes it necessary to offer users the end-to-end QoS guarantee for all applications they run nowadays and for further development of services.
This thesis looks for a good answer to the problem and presents few solutions that are, or in the nearest future might be used to overcome it. In this document, general information about end-to-end QoS are described along with the current methods of QoS provisioning and the explanation behind the need for NGNs. Next, signaling profiles and Session Initiated Protocol (SIP) are presented with their strengths that are useful in providing QoS. The Per Hop Behaviors are shown in a program simulation of a network link. Furthermore, an end-to-end QoS monitoring tool is characterized along with the representation of its application results. Moreover, the service continuity management issues and solutions to them are shown (from the user and the network operator points of view). Lastly, a new network architecture for the end-to-end QoS guarantee is described.
The presented signaling profiles, protocols, packet behaviors, Classes of Service and NGN control entities are aimed (and to the some extent) solve the problem of providing end-to-end QoS guarantees in NGNs. Nevertheless, further development of the problem and the search for new solutions should be undertaken.