1

Pod terminom telepromet podrazumijevaju se sve vrste telekomunikacijskog prometa.Teorija će prvotno biti predočena na primjerima za telefonske i podatkovne komunikacijske sustave, zatim za mobilne komunikacijske sustave, te za Internet.

2

Teorija teleprometa može biti smatrana i kao disciplina planiranja u kojoj se alati preuzimaju iz discipline operacijskih istraživanja. • Zadatak teorije prometa je dizajniranje sustava koji su što je moguće

više troškovno efektivni, s prethodno definiranom razinom usluge kada su poznati budući prometni zahtjevi i kapaciteti elemenata sustava.

• Nadalje zadatak teleprometnog inženjerstva je specificirati metode za nadzor, ispunjava li aktualna razina usluge zahtjeve u potpunosti, a također i specificirati hitne akcije koje moraju biti poduzete kada je sustav preopterećen ili postoje tehničke greške.

To zahtijeva metode za predviđanje potražnje/zahtjeva (npr. temeljene na mjerenju prometa), metode za proračun kapaciteta sustava i specifikaciju kvantitativnih mjera za izražavanje razine usluge. Kada se teorija primjenjuje u praksi, pojavljuje se niz problemskih rješenja koja se odnose na kratkoročna i dugoročna rješenja. • Kratkoročna rješenja uključuju npr. određivanje broja kanala

(poslužitelja) u prijenosnom linku, broj agenata u pozivnom centru, pridjeljivanje prioriteta u posluživanju zahtjeva u sustavu.

• Što se tiče dugoročnih rješenja ona se odnose na razvoj i proširenja telekomunikacijskih mreža u smislu povećanja kapaciteta prijenosnih i komutacijskih sustava, kao i povećanje kapaciteta pristupnih mreža.

Primjena teorije za dizajniranje novih sustava može pomoći tako da se uspoređuju različita rješenja i tako eliminiraju neoptimalna rješenja na ranom stupnju prije nego se implementiraju prototipovi.

3

Osnovni cilj inženjerstva teleprometa je povećanje sposobnosti operativnih mreža na prometnoj i na razini resursa. To se postiže pomoću zahtjeva koji se odnose na prometno orijentirane performanse, dok je iskorištenje mrežnih resursa pitanje ekonomičnosti i pouzdanostiPrometno orijentirane mjere performansi uključuju:

• kašnjenje (minimiziranje), •varijacije kašnjenja (minimiziranje), •gubitak poziva/paketa (minimiziranje)•propusnost (maksimiziranje)•provedba ugovorene razine usluge

Ciljevi telepromtnog inženjerstva u cilju povećanja sposobnosti operativnih mreža na razini resursa uključuju one aspekte koji pripadaju optimizaciji iskorištenja resursa. Efikasno upravljane mrežnim resursima je osnovna funkcije prometnog inženjerstva. Minimiziranje zagušenja je primarni cilj prometno i resursno orijentiranih performansi. Pouzdan rad mreže može se omogućiti primjenom mehanizama koji povećavaju integritet mreže i pomoću prihvaćenih strategija koje potenciraju opstojnost mreže.

Konačno, može se reći da performanse mreže kako ih vidi krajnji korisnik su najmjerodavnije, stoga to krucijalno pitanje treba biti razmatrano kroz cjelokupni razvoj mehanizama i politika/strategija prometnog inženjerstva. Centralni cilj davatelja usluga zbog toga je poboljšati svojstva mreže koja se pojavljuju uzimajući naravno u obzir ekonomičnost. Važnost prethodno iznesenog razmatranja koje se odnosi na svojstva mreže koja se pojavljuju ukazuje na potrebu vođenja posebne pozornosti kod odabira mjera mrežnih performansi koje treba optimizirati. Optimizacijom krivih mjera mogu se postići određeni lokalni ciljevi, ali oni mogu imati katastrofalne posljedice na svojstva mreže u cijelosti i zbog toga mogu utjecati na kvalitetu usluge koju opaža krajnji korisnik mrežnih usluga. Nije nešto što se može uočiti bez posebne analize, ali praktična prednost sistematične primjene koncepata prometnog inženjerstva u operativnim mrežama je ta da pomaže u identificiranju i strukturi ciljeva i prioriteta u smislu poboljšanja kvalitete usluge isporučene krajnjem korisniku mrežnih usluga.

4

Definicija pouzdanosti: pouzdanost je sposobnost proizvoda da zadovolji traženu funkciju pod određenim uvjetima u određenom vremenskom roku (ISO 8402 –1986).

Analiza pouzdanosti služi za utvrđivanje slabih i jačih dijelova složenog sustava i kao temelj za poboljšanje pouzdanosti pojedinih dijelova sustava ili cjelokupnog sustava.

Ponekad se složeni sustavi projektiraju sa velikom zalihošću (redundancy), tako da kvar jednog dijela neće uzrokovati kvar sustava. Zalihost znači postojanje više od jednog elementa za izvršenje dane zadaće, što bi značilo da svi ti elementi moraju biti u kvaru da sustav ne radi.

Kada bi se npr. željela povećati pouzdanost sustava to bi se učinilo tako, da se poveća pouzdanost najmanje pouzdanog elementa. TK operator npr. to može učiniti na način da odabere boljeg proizvođača opreme, ali ako ne postoji element na tržištu s većom pouzdanošću tada problem može riješiti tzv. izvedbom redundantnih elemenata.

Evaluacija mrežnih performansi važna je i zbog nadzora i verifikacije udovoljavaju li dobivene vrijednosti postavljenim ciljevima mrežnih performansi. Rezultati evaluacije performansi mogu se upotrijebiti za identifikaciju postojećih problema, kao informacija za ponovnu optimizaciju mreže, i mogu poslužiti kao pomoć u predviđanju potencijalnih budućih problema.Evaluacija performansi može biti provedena na mnogo različitih načina. Najznačajnije tehnike uključuju analitičke metode, simulaciju i empirijske metode koje se temelje na mjerenju.

5

Pod resursima mreže podrazumijeva se kapacitet linka, veličina međuspremnika, računski resursi.

Optimizacijski ciljevi prometnog inženjerstva mogu se mijenjati kroz vrijeme kako se uvode novi zahtjevi, kako se pojavljuju nove tehnologije ili kako se donose nova saznanja o postojećim problemima. Štoviše različite mreže mogu imati različite optimizacijske ciljeve, ovisno o njihovim modelima rada, sposobnostima i operativnim ograničenjima.

Optimizacijski aspekti prometnog inženjerstva su potpuno povezani sa upravljanjem mrežom neovisno o specifičnim optimizacijskim ciljevima određene okoline.Optimizacijski aspekt prometnog inženjerstva može biti razmatran i sa perspektive upravljanja. S gledišta upravljanja razlikuju se proaktivni i/ili rektivni pristup. U slučaju proaktivnog pristupa sustav upravljanja poduzima preventivne akcije da bi izbjegao predviđena nepovoljna buduća stanja mreže. Ovakvim načinom upravljanja mogu se također poduzimati takve akcije koje će izazvati željena stanja u budućnosti. U slučaju reaktivnog pristupa upravljanju, upravljački sustavi odgovaraju korektivno i možda prilagodljivo za događaje koji su se već dogodili u mreži.

Upravljačka dimenzija prometnog inženjerstva odnosi se na više razina vremenske rezolucije/razlučivosti za događanja u mreži.

•Za odgovarajuće aspekte upravljanja kapacitetom, kao što je planiranje kapaciteta, odgovara vrlo gruba podjela vremenske skale, počevši od dana do godine. (Uvođenjem svjetlovoda u transportne mreže sa automatskim prospajanjem (na primjer temeljnih na konceptu MPLS- Multi-protocol Lambda Switching ) može se značajno reducirati životni ciklus planiranja kapaciteta zbog ubrzanog rasta kapaciteta svjetlovoda. •Funkcijama upravljanja usmjeravanjem odgovara srednja razina vremenske rezolucije, u području od milisekunde do dana.•Funkcije procesiranja na razini paketa (npr. oblikovanje intenziteta dolazaka paketa, upravljanje redovima i raspoređivanje posluživanja) izvode se na vrlo finim razinama vremenske rezolucije, u nizu od pikosekunde do milisekunde što odgovara stvarnovremenskom statističkom ponašanju prometa.

6

7

8

Definira način kako su paketi raspoređeni u redove čekanja, kako se poslužuje koji red te kako se poslužuju zahtjevi u istom redu.• Posluživanje s prioritetom• Roun Robin

Upravljanje redovima podrazumijeva mehanizme koji upravljaju ispuštanjem paketa iz reda čekanja.

9

Primarna funkcija ITU-T je proizvesti internacionalne standarde za telekomunikacije. Standardi su poznati kao preporuke (recommendations). ITU-R radio komunikacijski sektorITU-D sektor za razvoj telekomunikacija

Specifikacija ovih zadataka sadržana je u ITU-T preporukama serije E (E.490-E.799) koje obuhvaćaju različite tehnologije telekomunikacijskih mreža s komutacijom kanala i komutacijom paketa.

10

Telekomunikacijski promet se opisuje pomoću modela koji aproksimiraju statističko ponašanje prometa u mreži s velikom populacijom korisnika. Prometni modeli se zasnivaju na pojednostavljenim pretpostavkama koje se odnose na komplicirane prometne procese. Upotrebljavajući te modele prometni zahtjevi se opisuju pomoću ograničenog skupa parametara (aritmetička sredina, varijanca, indeks disperzije izmjerenih rezultata).

•Modeliranje prometa uključuje identifikaciju, koje pojednostavljene pretpostavke se mogu načiniti i koji parametri su relevantni sa točke gledišta utjecaja prometnih zahtjeva na performanse mreže.•Mjerenjem prometa potvrđuje se valjanost tih modela da bi se mogle načinite modifikacije ako budu potrebne. Međutim, kako modeli ne zahtijevaju često modifikacije, svrha mjerenja prometa je procjena vrijednosti parametara definiranih u prometnim modelima i to za svaki segment mreže i za različite vremenske periode. Za planiranje i dimenzioniranje nije dovoljno opisivati samo značajke današnjeg prometa, već je potrebno predviđanje prometnih zahtjeva za neki definirani budući period u procesu planiranja. Stoga predviđanje prometa se pojavljuje kao komplement modeliranju i mjerenju prometa.

11

Proces dolazaka poziva opisan kao Poissonov proces i vrijeme trajanja poziva opisano negativnom eksponencijalnom razdiobom jedine su pretpostavki koje su potrebne u telefonskoj mreži. Problem postaje puno kompleksniji u višeuslužnim mrežama kao što je Internet. U njima se susreću različite vrste usluga svaka sa različitim karakteristikama različitim uzorcima poziva/sesija i različitim zahtjevima za kvalitetu usluge.

Uzorak poziva može se opisati skupom prometnih varijabli koje se izražavaju kao statističke varijable, tj. kao momenti ili percentili distribucija slučajnih varijabli koje opisuju događaje ili vremenske intervale između događaja.

12

Simulirani su trenutci pojavljivanja poziva (plave, crvene i zelene točke), a duljina trajanja razgovora ostala je ista (stupci). •Međudolazna vremena opisuju se eksponencijalnom razdiobom, za sve tri simulacije •Duljina trajanja razgovora ravna se po eksponencijalnoj razdiobi

=>Očekuje se da veličina prometa (odnosno broj zauzetih kanala/poslužitelja u svakom trenutku) koji generiraju ovi pozivi iznosi A=λ·Ts.=>očekuje se da veličina prometa/broj zauzetih kanala u svakom trenutku ne prelazi broj kanala koji se planira za taj promet (pomoću Erlangove B-formule)

13

Vrijednosti na y osi predstavljaju broj zauzetih kanala u trenutku uzimanja uzorka (korak 1 minuta), za dvije simulacije s prethodnog grafa.

•Mali broj zauzetih kanala na početku simulacije je očekivan, jer je početak simulacije s 0 zauzetih kanala.•Broj zauzetih kanala varira između 14 i 27 kanala (za prvi graf) i 14 i 29 (za drugi graf), nakon nekoliko početnih minuta simulacije.•Očekivani promet je 20 Erl (za simulirane vrijednosti broja poziva i trajanja razgovora). Za taj promet i definirani GoS potrebno je 30 kanala/poslužitelja.

Iz grafova je vidljivo da broj zauzetih kanala nikada nije bio 30 => nije bilo odbijenih poziva => korišteni model za određivanje prometa može se koristiti za planiranje prometa, predviđanje prometa i može poslužiti kao ulazna veličina za dimenzioniranje mreže.

14

Prometne varijable na razini poziva odnose se na događaje koji se pojavljuju za vrijeme uspostave poziva i faze realizacije poziva. Primjeri su prosječan broj ponovnih pokušaja u slučaju neostvarenja poziva i prosječno vrijeme zauzimanja resursa.Analiza aplikacija/usluga na razini snopa nužna je iz nekoliko razloga. Različiti protokoli i aplikacije generiraju različite količine sadržaja za prijenos za vrijeme jedne sesije/poziva. Isto tako se može uočiti za pojedine aplikacije nepredvidivost vremena generiranja sadržaja kao i količine generiranog sadržaja u nekom podintervalu za vrijeme perioda sesije/poziva. Prometne varijable na toj razini su prosječni promet, vršni promet, faktor usnopljenosti.Prometne varijable na razini paketa odnose se na događaje koji se pojavljuju za vrijeme faze transfera informacija i opisuju proces dolazaka paketa i duljinu paketa. Preporukom E. 716 opisan je broj različitih pristupa za definiranje prometnih varijabli na razini paketa.

Jednom kada je modeliran svaki tip poziva, korisnički zahtjev se opisuje prema E.711 i E.716, pomoću procesa dolazaka poziva za svaki tip. Bazirajući se na opisivanju korisničkog zahtjeva Preporuke E.712 i E.713. objašnjavaju kako modelirati ponuđeni promet za grupu resursa u korisničkoj ravnini i kontrolnoj ravnini.

Problem modeliranja prometa u Internet mreži postaje kompleksniji pojavom “mobilnog” Interneta, zato što ne samo da je broj zahtjeva po korisniku slučajna varijabla nego je također i broj korisnika koji će zahtijevati uslugu sa određenog područja slučajna varijabla.

15

Preporuke označene zvjezdicom odnose se i na mjerenje prometa i na mjerenje performansi.Te preporuke mogu se klasificirati u opće preporuke i preporuke koje obuhvaćaju operativni aspekt (E.490, E.491, E.502 i E.503), one koje se odnose na tehnički aspekt (E.500 i E.501) i one koje se odnose na specifične zahtjeve mjerenja prometa za pojedine mreže. (E.502, E.505 i E.745)Preporuke koje se odnose na opći i operativni aspekt i počinju preporukom E.490 sadrže opis svih preporuka i objašnjavaju upotrebu mjerenja:

•za kratkoročno razdoblje čiji podaci se koriste za upravljanje prometom u mreži•za srednjoročni period čiji podaci se koriste za održavanje mreže i rekonfiguracije•za dugoročni period čiji podaci se koriste za proširenje mrežnih kapaciteta

Preporukama E.500 i E.501 koje se odnose na opće tehničke aspekte, opisuju se principi za mjerenje intenziteta prometa (traffic intensity). Tradicionalni koncept glavnog prometnog sata (busy hour), koji je bio upotrebljavan u telefonskim mrežama, ne može se primjenjivati i u modernim višeuslužnim mrežama. Stoga preporuka E.500 osigurava kriterije za odabir duljine perioda očitavanja za svaku aplikaciju. Ti kriteriji mogu biti opisani kako slijedi:

a. treba biti dovoljno velik da bi se postigle pouzdane mjere: prosječni intenzitet prometa u periodu (t1,t2) može se smatrati slučajnom varijablom sa očekivanom vrijednosti A. Izmjereni intenzitet prometa A(t1,t2) je uzorak te slučajne varijable. Kako se razlika t2-t1 poveća, A(t1,t2) konvergira prema A. Stoga duljina perioda očitavanja t2-t1 mora biti dovoljno velika tako da A(t1,t2) leži unutar uskog intervala pouzdanosti oko A. Dodatni razlog za odabir dugih perioda očitanja je taj, da to neće biti bespotrebno uložen trud jer se na taj način mogu osigurati podaci za dimenzioniranje resursa za vrlo kratke vršne prometne intervale.

b. treba biti dovoljno kratak tako da se proces promjene intenziteta prometa može aproksimirati stacionarnim procesom za vrijeme perioda promatranja tj. da stvarni proces koji opisuje intenzitet prometa može biti aproksimiran stacionarnim modelom intenziteta prometa. U slučaju usnopljenog prometa (bursty traffic), ako se koristi jednostavni prometni model (npr. Poisson), kriterij (b) može dovesti do previše kratkog perioda očitanja što je u suprotnosti sa kriterijem (a). U takvim slučajevima trebali bi se koristiti alternativni modeli da bi se postigli dulji periodi očitavanja.

Preporuka E.500 također savjetuje kako postići vršni dnevni intenzitet prometa kroz izmjerene periode očitavanja. Predložena je metoda koja će proizvesti normalno opterećenje i veliko opterećenje intenziteta prometa za svaki mjesec. Bazirajući se na tim veličinama prometnog intenziteta dolazi se do reprezentativnih vrijednosti intenziteta prometa za godinu (yearlyrepresentative values-YRV) i za normalno i za veliko opterećenje. Za dimenzioniranje kapaciteta mreže potrebne su vrijednosti ponuđenog prometa (offered traffic), a mjerenjem se dobivaju vrijednosti ostvarenog prometa (carried traffic) stoga preporuke osiguravaju i metode za procjenu ponuđenog prometa. Problem je znatno kompleksniji kod višeuslužnih mreža nego kod mreža s komutacijom kanala. Premda se preporukom E.501 nude samo metode za mreže s komutacijom kanala, s konekcijama s jednom brzinom, neke od metoda mogu biti primijenjene i u drugim tipovima mreža.

16

17

18

19

20

21

Poziv se neće niti uspostaviti ako nema slobodnih kanala tj. taj poziv će biti blokiran/izgubljen). Pojasna širina kanala je fiksna (stalna) i zauzima se čitav kapacitet kanala tijekom konekcije bez obzira na stvarni tijek korisničkih informacija kroz kanal.

22

23