В рубрику "Решения операторского класса" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Денис Соколов
Секретарь научно-технического совета МТУСИ
Сети связи, так же как и устройства связи, принято описывать набором технических характеристик. В момент, когда сеть связи и набор предоставляемых ею технических возможностей становятся услугой связи, все характеристики сети связи наследуются услугой связи. Однако у услуги связи возникают и свои новые характеристики, позволяющие лучше позиционировать и отделить ее от других услуг. Одной из важнейших характеристик любой услуги связи является ее качество. Причем если на начальном этапе можно говорить о качестве, как о результате совокупного воздействия объективных характеристик сети связи, то с выходом на массовый рынок услуг связи для непрофессиональных пользователей понятие качества все сильнее уходит в область неизмеримых характеристик. В конечном счете под качеством услуг связи начинают понимать общую меру субъективной удовлетворенности потребителя.
Когда услуга связи становится рыночной услугой в полном смысле этого слова, она начинает подчиняться законам рынка. В частности, широко известен закон, что клиент всегда прав. Действительно, первостепенной задачей телекоммуникационной компании, предоставляющей услуги связи на конкурентном рыночном пространстве, становится задача увеличения прибыли через увеличение клиентской базы. На пути повышения прибыли и лояльности клиентов телекоммуникационной компании приходится начинать говорить с клиентами на одном языке. Непрофессиональным потребителям услуг связи (а их большинство) свойственно предъявлять к предлагаемым им услугам связи требования вида "отсутствие перерывов связи", "хорошая слышимость и разборчивость речи" и т.д. По уровню удовлетворенности этих субъективных требований к качеству обычно и делается выбор услуги.
Легко понять, что приведенные субъективные требования к качеству являются по сути своей функцией от объективных показателей качества и результата их взаимодействия с характеристиками трафика. Также легко заметить, что субъективные требования к качеству являются целевыми показателями, но при этом не могут быть измерены. Объективные показатели качества могут быть измерены с высокой точностью, но не говорят пользователю ровным счетом ничего. Появляется необходимость контроля субъективной удовлетворенности клиента через оценку объективных показателей качества. Такая задача, с учетом мультисервисности современных сетей, должна быть решена не для конкретного приложения, а для максимально возможного спектра услуг связи.
Решением поставленной задачи может стать система оценки качества (рис. 1), базирующаяся на специальном математическом ядре, одинаково свободно оперирующем объективными и субъективными величинами. Воспользуемся теорией нечетких множеств и аппаратом нечеткой логики для формирования ядра системы.
Для обеспечения принципа единства измерений необходимо выбрать объективные показатели качества таким образом, чтобы они были хорошо известны, однозначно понимаемы и адекватно передавали итоговую картину качества. Удобнее всего для этого воспользоваться рядом рекомендаций Международного союза электросвязи (МСЭ). Так, для широко распространенных сетей пакетной коммутации на основе IP-протокола МСЭ выпустил рекомендации Y.1221, Y.1540, Y.1541. В рекомендации Y.1540 определяются объективные показатели качества, которые следует контролировать при определении уровня услуг в сетях IPv4 и IPv6. Рекомендация Y.1221 дает подробное описание и схемы измерений величин этих показателей обслуживания, минимизируя тем самым возможность разночтений при измерениях. Рекомендация Y.1541 вводит понятие классов обслуживания (Network Quality of Service Classes), привязывая их к различным видам пользовательских услуг и приложений. В этой же рекомендации приводятся численные значения для параметров, определенных в Y.1540, которые также сопоставляются с классами обслуживания (табл. 1).
Рассмотрим реализацию услуги передачи голоса поверх IP-протокола (VoIP) с кодеком G.711. Согласно Y.1541 данный вид услуг может функционировать при обеспечении качества по классу 0 или 1. Соответственно при обеспечении класса 0 качество связи будет хорошее и клиенты будут удовлетворены, при обеспечении класса 1 качество среднее и клиентов придется привлекать дополнительными средствами. При прочих условиях качество связи будет слишком низкое. Из таблицы 1 видно, что для обеспечения класса обслуживания 0 необходимо обеспечение низкой задержки, низкого джиттера и низких потерь. Для обеспечения обслуживания по классу 1 допустимый диапазон задержки может быть увеличен до средних значений. Рассуждая таким образом, мы можем легко сформировать полный набор лингвистических переменных и правил для построения системы нечеткого вывода. Для удобства все переменные сведены в таблицу 2. Система правил в символьной форме будет иметь вид, приведенный на рисунке 2.
Для окончательного формирования системы нечеткого вывода необходимо отобразить введенные лингвистические переменные на множество соответствующих им действительных чисел путем задания функций принадлежности. Будем оценивать преимущество одного элемента четкого множества над другим по отношению к свойству заданного нечеткого множества при помощи 9-балльной шкалы Саати:
Матрица парных сравнений для функции принадлежности нечеткого множества "низкая задержка" будет иметь вид, как указано в таблице 3.
Находя собственный вектор матрицы, получим значения степеней принадлежности для данного нечеткого множества (табл. 4). Интерполировав опорные значения, получим функции принадлежности, приведенные на рисунке 3.
После задания всех переменных, функций принадлежности и правил нечеткой базы знаний можно приступать к анализу работы построенной системы. Для этого удобно воспользоваться графической интерпретацией в виде поверхностей принадлежности, приведенных на рисунке 4.
Хорошо видно, что общее качество связи не превышает 2,5 баллов из 3, уменьшается с ростом задержек пакетов и резко падает при превышении доли потерянных пакетов 10-3. Задержка более 400 мс ведет к деградации качества даже при уровне джиттера 50 мс, что соответствует практическим наблюдениям для услуг VoIP.
Система оценки качества на основе нечеткой модели позволяет легко распространить полученные результаты на любые другие услуги связи. Для этого достаточно задать новую матрицу парных сравнений, с чем может справиться даже один человек. Таким образом, система оценки качества услуг связи на основе нечеткой логики позволяет контролировать субъективную удовлетворенность клиентов уровнем различных услуг через объективные показатели качества этих услуг, в том числе и в условиях неопределенности. Разработка нечеткой системы оценки практически не потребовала от нас ни точных знаний о значениях показателей качества, ни привлечения многочисленных экспертов. Также не потребовалось составления сложных функций описания работы системы в целом. Все возможные неточности при проектировании системы могут быть скорректированы благодаря возможности самообучения системы на основе накопленных статистических данных.
Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #4, 2009
Посещений: 8369
Статьи по теме
Автор
| |||
В рубрику "Решения операторского класса" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
