CC BY
51
ТЕХНИКА, ТЕХНОЛОГИЯ, УПРАВЛЕНИЕ
УДК 004
К. И. Никишин
РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ ОЧЕРЕДЕЙ ДЛЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Аннотация. Предложена разработка устройства диспетчеризации очередей на основе новых алгоритмов обслуживания очередей в телекоммуникационных системах на базе качества обслуживания, позволяющих изучить возможности обслуживания очередей в коммутаторах, обрабатывающих трафик, и перераспределить полосу пропускания за счет более эффективного использования неиспользуемого ресурса в телекоммуникационных системах.
Ключевые слова: качество обслуживания, алгоритмы обслуживания очередей, интерфейс Ethernet.
В настоящее время достоинством устройств диспетчеризации очередей на основе алгоритмов обслуживания очередей в программном обеспечении телекоммуникационных систем является исключение монополизации ресурса и простота реализации [1, 2]. Однако время задержки кадров определенного класса качества обслуживания QoS, а также размеры их очередей зависят от выделенной полосы пропускания для конкретного класса, что приводит к задержке кадров и перегрузке очередей в каналах с малой назначенной полосой пропускания. Это связано с тем, что алгоритмы обслуживания не позволяют эффективно перераспределять неиспользуемую полосу пропускания недогруженных каналов для расширения полосы пропускания перегруженных.
Необходимо разработать устройство диспетчеризации очередей с новыми алгоритмами обслуживания очередей в программном обеспечении телекоммуникационных систем, которые позволили бы расширить возможности регулирования полосой пропускания канала и эффективно перераспределить неиспользуемую полосу пропускания канала. Поэтому разработка и исследование нового устройства диспетчеризации очередей в телекоммуникационных системах являются актуальными задачами.
Предполагается разработать:
- алгоритм управления очередями «обслуживание с временной селекцией кадров» [3], отличающийся тем, что учитывается время поступления продвигаемых в очереди кадров, это обеспечит более комфортные условия передачи трафика различного класса в случае разбалансирования выделяемой для них полосы пропускания за счет более эффективного использования неиспользуемого ресурса;
- алгоритм управления трафиком на основе усовершенствованного метода виртуального таймслота [4], отличающийся тем, что повышается быстродействие телекоммуникационной системы, это позволит использовать передачу кадров в реальном времени с меньшей задержкой (передача голоса, видеоинформации по сети);
- модель генерации трафика по типу «канал свободен-занят», отличающуюся тем, что канал обрабатывает регулярный и стохастический трафик по одному кадру, это поз-
Вестник Пензенского государственного университета № 1 (13), 2016
волит изучить детально данную генерацию, что особенно важно при разработке алгоритмов функционирования и программного обеспечения узлов телекоммуникационного оборудования;
- модель генерации трафика с одновременным прибытием потока кадров, отличающаяся тем, что канал обрабатывает стохастический трафик целым потоком кадров, это позволит изучить одновременную обработку кадров при генерации.
Современные устройства диспетчеризации очередей с алгоритмами обслуживания очередей в программном обеспечении телекоммуникационных систем не позволяют эффективно перераспределять неиспользуемую полосу пропускания недогруженных каналов для расширения полосы пропускания перегруженных. Предлагаемое устройство диспетчеризации очередей на основе новых алгоритмов обслуживания очередей в программном обеспечении телекоммуникационных систем позволит регулировать полосу пропускания канала и эффективно перераспределять неиспользуемую полосу пропускания канала. Сравнительная характеристика существующих решений и предлагаемого устройства приведена в табл. 1.
Таблица 1
Сравнительная характеристика существующих и разрабатываемого устройств
диспетчеризации очередей
Наименование показателя Существующие устройства диспетчеризации очередей Разрабатываемое устройство диспетчеризации очередей
Циклическое обслуживание кадров в очередях + +
Исключение монополизации ресурса + +
Перераспределение полосы пропускания каналов - +
Перегрузка каналов + -
Коммерческая перспектива использования нового телекоммуникационного оборудования заключается в его реализации на территории Российской Федерации. Потребителями данного проекта могут быть операторы связи, такие как «Мобильные ТелеСистемы», «Мегафон», «Вымпелком», «Ростелеком», а также корпорации «Газпром», «Сбербанк РФ», федеральные органы исполнительной власти, вузы, бизнес (мелкий, средний, крупный). Предусмотрена возможность оказания сервисных услуг по сопровождению телекоммуникационного оборудования. Кроме того, разрабатываемые алгоритмы целесообразно использовать в учебных целях при подготовке специалистов в области телекоммуникационных систем. Ориентировочная потребность в изделии по Российской Федерации составляет около 4000 устройств.
Список литературы
1. Вегешна, Ш. Качество обслуживания в сетях IP / Ш. Вегешна. - М. : Вильямс, 2003. - 368 с.
2. Кучерявый, Е. А. Управление трафиком и качество обслуживания в сети Интернет / Е. А. Кучерявый. - СПб. : Наука и Техника, 2004. - 336 с.
3. Никишин, К. И. Моделирование обслуживания очередей на основе алгоритма выборки «старого по времени кадра» в сети Ethernet / К. И. Никишин // Микроэлектроника и информатика -2014 : тез. докл. 21-й Всерос. межвуз. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. - М. : МИЭТ, 2014. - С. 194.
4. Коннов, М. Н. Моделирование алгоритмов виртуального таймслота в коммутаторе Ethernet / М. Н. Коннов, В. Б. Механов, К. И. Никишин // Современные проблемы компьютерных наук : тр. I Междунар. науч.-практ. конф. - Пенза : Изд-во ПГУ, 2013. - С. 49-52.
Техника, технология, управление
Никишин Кирилл Игоревич
аспирант,
Пензенский государственный университет
Nikishin Kirill Igorevich
postgraduate student, Penza State University
E-mail: kirillnikmail@mail.ru
УДК 004 Никишин, К. И.
Разработка устройства диспетчеризации очередей для телекоммуникационных систем / К. И. Никишин // Вестник Пензенского государственного университета. - 2016. - № 1 (13). - C. 41-43.
