Методические указания и задания к выполнению курсовой работы и лабораторных работ по дисциплине Системные методы разработки инфокоммуникационных услуг

подвижной связи необходимо в первую очередь учитывать международные стандарты построения сетей СПС, а затем уже знать и учитывать особенности функционирования сети конкретного оператора СПС при оказании услуг, т.е. данная методика применима как на существующих сетях СПС, так и сетях NGN.

Ниже предлагается общий подход к разработке инфокоммуникационных услуг и управлению качеством услуг на основе определения местоположения в сетях сотовой подвижной связи (СПС), которые, как будет показано, представляют собой услуги с весьма сложным соотношением между понятием «услуга» как результат деятельности оператора СПС для абонента и «услуга» (Service) как свойство сети для обеспечения данного результата.

Вданном случае показатели качества услуги являются критериями оценки эффективности разрабатываемой инфокоммуникационной услуги, а возможность управления качеством услуги свидетельствует о возможности перенастраивания или структуры вычислительной системы, или управления производительностью отдельных модулей системы.

Вобщем случае процесс предоставления и оказания услуг включает взаимодействие двух участников: абонента и оператора на разных этапах жизненного цикла услуги. Графически модель жизненного цикла предоставления и оказания услуги представлена на рисунке 1.

Этап инициализации включает в себя:

-заключение договора на обслуживание;

-подключение абонента к сети оператора СПС;

-изменение условий подключения абонента.

Этап оказания услуг включает в себя:

-осуществление доступа к сети в зоне уверенного приема;

-обеспечение нормативного уровня показателей качества услуг в зоне уверенного приема.

Этап завершения предоставления услуг включает в себя:

-обслуживание заявки на прекращение или приостановку обслуживания абонента;

-отключение абонента от сети оператора СПС.

11

Методика разработки инфокоммуникационной услуги состоит из следующей последовательности этапов [12]:

Этап 1. Формулируется словесное описание Продукта, имеющее самостоятельную законченную спецификацию для абонента.

Этап 2. Определяются основные операции, которые необходимо выполнить в сети СПС для реализации этого Продукта.

Этап 3. Формулируются основные операции сети по реализации Продукта как Сервисы,

Этап 4. Сервисы представляются как стандартизованные.

Этап 5. Сервисы группируются в диаграмму последовательности их использования, которая позволяет формализовать оценку показателей качества Продукта, исходя из парциальных составляющих показателей качества отдельных стандартных Сервисов.

Этап 6. Путём обобщения анализируется потенциальная продуктивность предлагаемого подхода.

Следует оговориться, что не всюду на диаграммах и в таблицах текст представлен на русском языке. Это сделано умышленно, чтобы показать, что в методике мы не отступает от существующих международных стандартов, и тем самым, в случае применения новых стандартов NGN мы сможем реконструировать услугу заменой отдельных существующих положений вновь вводимыми.

Для определённости рассмотрим услугу с условным названием «Транспортные пробки».

1.Спецификация (Описание) Продукта:

Словесное описание (спецификация) абонентской услуги «Транспортные пробки» может быть сформулировано следующим образом: «Определение местоположения абонента и предоставление ему, по запросу в виде короткого сообщения (SMS), информации о наличии транспортных пробок вблизи места нахождения абонента в виде MMS и выводом полученной информации на экран мобильного аппарата в виде графического изображения фрагмента карты местности, где имеют место пробки».

2. Исходя из спецификации услуги, определим основные операции, которые необходимо выполнить в сети СПС для реализации этого Продукта. Для наглядного представления воспользуемся нотациями языка UML. На диаграмме Вариантов использования показано, какие свойства сети будут использоваться действующими лицами (актерами), являющимися внешними по отношению к ней. Такая диаграмма применительно к выбранному Продукту, приведена на рис 2.

13

Рисунок. 2. Диаграмма вариантов использования

На приведенной диаграмме показаны:

-абонент, как внешнее по отношению к сети действующее лицо (актер), который потребляет заказанный Продукт,

-действия, непосредственно вытекающие из спецификации Продукта, которые должна осуществить сеть для обеспечения его предоставления,

-внешние по отношению к сети действующие лица, которые участвуют

впредоставлении Продукта. В рассматриваемом примере таким может являться Контент-провайдер, который обеспечивает картографическое обеспечение Продукта.

Учёт последовательности взаимодействия элементов такой диаграммы принципиальным образом не входит в её задачу, однако именно она служит основой для этого.

3. Диаграмма последовательности использования сервисов (технических свойств сети) приведена на рис.3. Она, напротив, призвана в основных чертах задать последовательность взаимодействия во времени.

Рисунок 3. Диаграмма последовательности использования сервисов для предоставления модельной услуги на основе определения местоположения.

14

Нанести на Диаграмму последовательности конкретные наименования сервисов сети позволяет анализ спецификаций (описаний) сервисов, в обязательном порядке содержащихся в технических стандартах. Для иллюстрации этого шага в табл.1 показано, что тот или иной вариант использования, отображённый на диаграмме последовательности использования сервисов, (столбец 1), позволяет, пользуясь стандартными источниками информации (столбец 4), определить, какой из стандартизованных сервисов (столбец 2) обеспечивает необходимые действия сети, указанные в этом варианте использования. Решение о соответствии принимается на основании спецификации стандартизованных сервисов (столбец 3).

В таблице 1 отражён факт, что спецификация сервиса, получаемого сетью от Контент-провайдера, задаётся в Соглашении об уровне обслуживания (Service Level Agreement, SLA), заключаемым между ним и оператором СПС.

Полностью заполненная таблица 1 свидетельствует о реализуемости и составе свойств сети (сервисов) которые будут использованы для предоставления специфицированного Продукта.

Если при составлении таблицы окажется, что для какого-либо из вариантов использования не найден по спецификациям соответствующий стандартный сервис, то Продукт оказывается нереализуемым при данной структуре сети СПС и требуется пересмотр спецификации самого Продукта или дополнение сети СПС новыми специальными сетевыми узлами, для которых необходимо разработать международные спецификации.

15

Таблица 1. Соответствие выделенных вариантов использования стандартизованным Сервисам

16

сообщений

должен

поддерживать запрос на автоматическую доставку мультимедийных сообщений или их элементов на терминал получателя

Предложенная методика декомпозиции процесса предоставления Продукту на стандартизованные сервисы является решающим фактором при оценке эффективности разрабатываемой инфокоммуникационной услуги, поскольку для стандартизованных сервисов:

А) определены стандартизованные показатели качества в категориях «доступность-целостность-непрерывность»,

Б) даны рекомендации по допустимым значениям показателей качества, В) задано, какие параметры сообщений между сервисами следует

использовать для измерения показателей качества в указанных стандартных категориях,

Г) в основном определено, какие элементы сети определяют их качество и, таким образом, подлежат мониторингу.

4. На следующем этапе стандартизованные сервисы группируются в диаграммы последовательности их использования. На этих диаграммах показывается последовательность взаимодействия во времени элементов сети, которые для этого взаимодействия должны иметь между собой указываемые на диаграмме логические связи. Диаграммы последовательности использования элементов сети, которые содержатся в технологических стандартах, определяющих тот или иной сервис, позволяют формализовать оценку показателей качества Продукта, исходя из парциальных составляющих показателей качества отдельных стандартных Сервисов,

Как правило, они имеют довольно громоздкий вид. Для примера здесь приводятся диаграммы последовательности использования ресурсов сети для двух сервисов, а именно, SMS-MO (рис.4.) и MO-LR(рис.5.).

17

Рисунок 4. Диаграмма последовательности использования ресурсов для сервиса SMS-МО [5]

определения местоположения «Time of Advance ( TOA)

6. BSSMAP Perform Location Request

7. BSSMAP-LE Perform Location Request

8. Messages f or indiv idual positioning methods or transf er of location assistance data

9.BSSMAP-LE Perform Location Response.

10. BSSMAP-LE Perform Location Response

11. BSSMAP Perform Location Response

12.MAP Subscriber Location Report

13.MAP Subscriber Location Reportack.

14.Location Information

15. DTAPLCSMO-LR Return Result

16. Release CM, MM,RR Connections

Рисунок 5. Диаграмма последовательности Mobile Originating Location Request (MO-LR) [8]

Тот факт, следующий из приведённых диаграмм последовательности, что в процессе использования совокупности сервисов используется большое

18

число сетевых элементов (некоторые из которых многократно), между которыми, имеет место разветвлённые функциональные связи, позволяет говорить о возможности образования такого понятия как топология логических ресурсов сети. Спецификация логических ресурсов в полном объёме приведена в технологических стандартах.

Функциональность логических ресурсов сети, соответствующая их спецификациям, реализуется на конкретном оборудовании, имеющем конкретную реализацию связей в силу следующих факторов: территориальное размещение оборудования, возможность централизованного использования многих из сетевых элементов на нескольких фрагментах сети, необходимость наличия транспортных каналов между сетевыми элементами, необходимость наличия магистральных участков (Backbone) между некоторыми видами оборудования. Топология физических ресурсов определяется проектами строительства СПС. Топология физических ресурсов с указанием на ней логических связей между элементами сети, образует единое понятие «топология ресурсов».

В необходимое соответствие с фактической топологии ресурсов должны быть приведены диаграммы последовательности использования сервисов, причём эти диаграммы дополняются сервисами, которые реализуются на ресурсах, выделенных дополнительно, т.е. сервисами транспортной сети, магистральных участков (Backbone), которые в настоящее время в значительной степени могут находиться в области компетенции ИТподразделений оператора СПС.

5. По завершении этапа системного проектирования инфокоммуникационной услуги можно переходить к ее программной реализации. Но предварительно необходимо ответить на вопрос: «Способствует ли изложенный подход систематизации управления качеством предоставления Продукта в целом?»

Этот вопрос весьма не праздный. Текущий момент развития отрасли связи отличается тем, что в силу возрастания потенциала технологий структура Продуктов усложняется, и в потенциале, согласно концепции NGN, они должны стать мультимедийными и технологически независимыми. В этих условиях комплексное управление качеством услуг в области связи подразумевает расширенный взгляд на абонентскую услугу как на единый Продукт, при этом существует стремление к удовлетворению потребителя качеством всего Продукта, а не отдельных его аспектов в форме сервисов. Таким образом, традиционное понятие Quality of Service имеет стремление к расширению до качества предоставления всего Продукта в виде термина

Quality of Experience.

В этом аспекте именно описанная полная последовательность использования сервисов может служить основой для оценки качества

19

предоставления Продукта на различных этапах его жизненного цикла, и управления им, а именно:

А) планирование внедрения Продукта. С использованием подхода по шагам 1-4 необходимо сформировать последовательность использования сервисов и, применив её, произвести предполагаемую оценку качества предоставления Продукта по известным парциальным стандартным показателям качества отдельных сервисов. Для сервисов, уже действующих на СПС для предоставления других, уже реализованных Продуктов парциальные показатели качества могут быть извлечены из результатов мониторинга соответствующих сетевых элементов. Для новых сервисов парциальные показатели качества могут быть приняты равными допустимым, по технологическим стандартам, либо фактическим, по результатам сертификационных испытаний оборудования соответствующего сервиса.

Б) эксплуатация предоставления Продукта. Осуществляется мониторинг качества сетевых элементов, на которых реализованы сервисы, входящие в диаграмму последовательности сервисов. Организуется установка «проб» в интерфейсы последовательности, где объём мониторинга является недостаточным. При необходимости производится комбинирование мониторируемых параметров в стандартизованные параметры качества сервисов. Определяется «слабое звено» в цепи сервисов, потенциально ухудшающих качество Продукта, формулируется задача замены, усовершенствования (upgrade) или расширения сетевых элементов сервиса «слабого звена». С целью накопления опыта использования оборудования производится сравнение качества стандартизованных сервисов с заявленным по результатам сертификационных испытаний.

В) Расширение предоставления Продукта. При территориальном расширении разработать дополненную последовательность использования сервисов и осуществить Шаг А). При расширении объёмных показателей предоставления Продукта произвести экстраполяцию показателей качества парциальных стандартизованных сервисов, зависящих от объёма трафика, затем произвести оценку качества предоставления Продукта после расширения. В случае если такая оценка даёт неприемлемый для оператора СПС результат, то, исходя из результатов мониторинга качества на этапе эксплуатации (шаг Б) производится расчёт требуемых параметров оборудования и планируется расширение оборудования участвующих сервисов.

6. Предложенная методика системного проектирования инфокоммуникационных услуг и оценки качества предоставления Продукта имеет следующее практическое значение для операторов СПС:

очевидно, что если структура Продуктов оператора СПС проста, и они базируются на малом количестве стандартных сервисов, да и сеть невелика и статична в развитии, то оценка качества этих Продуктов может

20