Метод оптимізації функціонування VoIP мережі на основі вибору маршруту голосового виклику

Abstract

У дисертаційній роботі сформульовано й обґрунтовано основні теоретичні та практичні результати, що становлять вирішення важливого науково-практичного завдання оптимізації функціонування VoIP мережі за рахунок удосконалення технологій динамічної маршрутизації голосових викликів та структурно-функціональної організації опорної IP мережі, що приводить до покращення співвідношення якість/ціна VoIP зв’язку та збільшення рівня автоматизації VoIP системи. Ґрунтуючись на аналізі існуючих принципів побудови VoIP мереж, запропоновано удосконалення структурно-функціональної організації опорної IP-мережі для задоволення вимог VoIP мереж, розгорнутих на її основі. Побудовано математичну модель розрахунку метрики для вибору провайдера з урахуванням параметрів вартості та якості, як існуючих, так і вперше запропонованих синтетичних параметрів, які характеризують якість зв’язку за короткий проміжок часу. На основі запропонованої узагальненої моделі вибору провайдера розроблено алгоритм реалізації вдосконаленої технології маршрутизації голосових викликів. Розроблено імітаційну модель проходження голосового виклику в системі маршрутизації та білінгу VoIP, що дало змогу проаналізувати отримані теоретичні результати та оцінити їх вплив на роботу VoIP системи без втручання в роботу системи зв’язку існуючих операторів. Отримані теоретичні результати експериментально підтверджені відповідними вимірюваннями показників якості. На основі виконаних досліджень сформовано практичні рекомендації щодо втілення отриманих результатів при розробці та експлуатації VoIP рішень, що базуються на запропонованому методі оптимізації функціонування VoIP мережі на основі вибору маршруту голосового виклику.

В диссертационной работе сформулированы и обоснованы основные теоретические и практические результаты, представляющие решение важной научно-прикладной задачи оптимизации функционирования VoIP систем путем совершенствования технологий динамической маршрутизации голосовых вызовов и структурно-функциональной организации опорной IP-сети, что приводит к улучшению соотношения качество/цена VoIP связи и увеличению уровня автоматизации VoIP системы. Основываясь на анализе существующих принципов построения VoIP сетей, предлагается усовершенствование структурно-функциональной организации опорной IP-сети для удовлетворения требований VoIP сетей, развернутых на ее основе. Построена математическая модель расчета метрики для выбора провайдера с учетом параметров стоимости и качества, как существующих, так и впервые предложенных синтетических параметров, характеризующих качество связи за короткий промежуток времени. На основе обощенной модели выбора провайдера разработан алгоритм реализации усовершенствованой технологии маршрутизации голосовых вызовов. Разработана имитационная модель прохождения голосового вызова в системе маршрутизации и биллинга VoIP, что позволило проанализировать полученные теоретические результаты и оценить их влияние на работу VoIP системы без вмешательства в работу системы связи существующих операторов. Полученные теоретические результаты экспериментально подтверждены соответствующими измерениями показателей качества. На основе выполненных исследований разработаны практические рекомендации по воплощению полученных результатов в практику разработки и эксплуатации VoIP решений, которые базируются на предложенном методе оптимизации функционирования VoIP сети на основе выбора маршрута голосового вызова.

The main theoretical and practical results have been formulated and substantiated in this thesis, thаt represent the solution of an important scientific and practical problem of optimization the operation of VoIP systems by improving the technologies of dynamic routing of voice calls and the structural and functional organization of the core IP network, which leads to an improvement in the quality/cost ratio of VoIP communications and increase the level of automation of the VoIP system. Based on the analysis of the existing principles of building VoIP networks, it is proposed to improve the structural and functional organization of the core IP network to meet the requirements of VoIP networks deployed on its basis. A mathematical model for calculating of the metric for choosing of the provider is developed, taking into account the cost and quality parameters, both existing and for the first time proposed synthetic parameters that characterize the quality of communication in a short period. An algorithm for implementing an advanced technology for routing voice calls has been developed based on the generalized provider selection model. An imitation model of the voice calls in the VoIP routing and billing system has been developed, which allowed to analyze the obtained theoretical results and evaluate their impact on the VoIP system without interfering the operation of the communication system of existing operators. The obtained theoretical results are experimentally confirmed by the corresponding measurements of the quality indicators. Based on the research, practical recommendations have been developed to implement obtained results into the practice of development and operating of VoIP solutions, which based on a proposed Method of VoIP network performance optimizing.