METODOLOGIJA PLANIRANJA MREŽE

Transcription

1 XXVI Simpozium o novim tehnologiama u poštanskom i telekomunikacionom saobraćau PosTel 2008, Beograd, 16. i 17. decembar METODOLOGIJA PLAIRAJA MREŽE Valentina Radoičić, Goran Marković, Aleksandra Kostić-Lubisavlević Saobraćani fakultet Univerziteta u Beogradu Sadrža: Planirane i dizanirane telekomunikacione mreže e iterativni proces, koi obedinue proektovane topologie i komponenata mreže, u cilu nenog optimalnog funkcionisana, tako da se zadovole zahtevi korisnika i operatora. Ova proces treba prilagoditi postoećo telekomunikaciono mreži a treba ga uvek sprovoditi pre uspostavlana nove telekomunikacione mreže ili servisa. U radu e detalno opisan proces planirana telekomunikacione mreže, koi se bazira na rešavanu osnovnih zadataka: proektovane topologie mreže, proektovane komponenata mreže i realizacia mreže. Opisani su osnovni kriteriumi i neophodni ulazni parametri za sam proces planirana mreže. Klučne reči: dizanirane topologie, dimenzionisane, planirane, prognozirane, optimizacia; 1. Uvod Planirane i proektovane telekomunikacione mreže e iterativni postupak, koi obedinue proektovane topologie mreže i sastavnih komponenata mreže, u cilu optimalnog funkcionisana mreže, tako da se zadovole zahtevi korisnika i operatora mreže. Ova postupak treba prilagoditi postoećo telekomunikaciono mreži a treba ga uvek sprovoditi pre uspostavlana nove telekomunikacione mreže ili servisa. Kriteriumi koe e neophodno ispoštovati kod proektovana telekomunikacione mreže mogu se svesti na sledeće: zadovoliti procenenu tražnu za servisima i proektovano saobraćano opterećene u posmatranom vremenu, pri čemu se opterećene čvorova i linkova bazira na rezultatima merena saobraćaa i prognoziranim vrednostima; pronaći kompromis imedu zahteva kvaliteta servisa-qos (Quality of service) i troškova, što praktično podrazumeva modelirane saobraćaa za zadati kvalitet, efikasnost i zaštitu od zagušena; predvideti potreban kapacitet kao funkciu rasta zahteva za servisima; predvideti optimalni period proširena sistema kao i adekvatnu rezervu sistema;

2 Proces planirana i proektovana mreže e veoma kompleksan i multidisciplinaran postupak koi u osnovi uklučue sledeće korake: definisane ulaznih podataka, proektovane optimalne topologie mreže, izbor i dimenzionisane elemenata mreže i realizacia mreže. Ovi koraci su medusobno povezani i zbog toga se sprovode u iterativnom postupku i/ili uporedo edan sa drugim, kao što e prikazano na Slici 1. Slika 1. Iterativni postupak planirana mreže Proces planirana mreže može se sprovoditi prema različitim aspektima: prema nivou detalnosti (nivo mreže, nivo prenosnog puta, nivo elemenata mreže), prema hierarhiskom nivou mreže (pristup, ezgro, okosnica), prema tipu tehnologie (PST, SDH, ATM, IP itd.) ili servisa (POTS, podaci, VoIP, video itd.). a bilo kom nivou planirane se obavezno sprovodi za odgovarauću dimenziu vremena (kratkoročno, sredneročno i dugoročno). Dugoročno planirane e strateškog karaktera i predstavla obvonicu za sva druga planirana. Kratkoročno planirane e nadetalnie i mora se sprovoditi u koordinacii sa vremenom ispunavana svake predviđene aktivnosti. Svaki vid planirana mora koristiti mane ili više detalnu prognozu zahtevanih veličina. Planirane pristupnog dela telekomunikacione mreže se zasniva direktno na prognozirano raspodeli broa korisnika. a višim nivoima mreže, prognoza broa korisnika nie potrebna u postupku planirana mreža, planirane mreže se zasniva na prognoziranim vrednostima saobraćaa. U radu su opisani osnovni koraci u postupku planirana telekomunikacione mreže. Definisani su osnovni kriteriumi i neophodni ulazni parametri za sam proces planirana mreže. Pored toga, opisani su neki optimizacioni modeli/problemi koe e neophodno rešavati u okviru procedure dizanirana mreže. 220

3 2. Ulazni parametri za planirane Planirane mreže počine prikuplanem odgovaraućih podataka koi se mogu svrstati u sledeće grupacie: Geografski scenarii; Korisnici, servisi i saobraća; Tehnološke karakteristike; Postoeća mreža; Performanse i Ekonomski aspekti. Geografski scenario podrazumeva tip i strukturu svakog saobraćanog područa (gradsko, ruralno, mešovito i dr.), bro servisnih područa, razdalinu do ezgra servisnog područa i dr. Svako posmatrano saobraćano područe se analizira preko broa i gustine stanovnika ili broa i raspodele domaćinstava. Za prikazivane saobraćanog područa mogu se koristiti digitalne mape u različitim razmerama (od 1:5000 do 1:1000). U okviru geografskih scenaria neophodno e unapred definisati pristupne tačke interkonekcie i regulatorna ograničena. Korisnici, servisi i saobraća se predstavlau za odgovarauće kategorie korisnika: rezidencialni i poslovni (npr. male kućne kancelarie, mane kompanie i velike institucie i korporacie). Saobraća se posmatra za različite tipove servisa: POTS, ISD bazni/primarni pristup, iznamlene linie (64, n x 64, 2 Mb/s), xdsl, SDH, VoIP, IPTV i sl. Izbor odgovarauće tehnologie se bazira na proceni buduće tražne i planiranom proširenu mreže. Pri izboru tehnologia za novu ili postoeću mrežu, veoma veliki bro različitih faktora se mora uzeti u razmatrane, što proces planirana čini neizvesnim, a ponekada i izuzetno rizičnim. U razvienim zemlama, zahtevi u mreži se mogu značano razlikovati u urbanim i ruralnim oblastima, što za posledicu ima različite infrastrukturne i tehnološke zahteve. Postoeća mreža uzima u obzir postoeće lokacie čvorova mreže, granice i veličine saobraćanih područa, postoeće linkove i nihove kapacitete, stepen iskorišćenosti, lokacie obekata, rezerve i mogućnosti proširena i sl. Performanse mreže obuhvatau parametre QoS (protok, kašnene, variacia kašnena, verovatnoća gubitka paketa, i dr.), raspoloživost (MTBF, MTTR, isl.) celokupnog sistema i poedinih komponenata, stepen bitske greške-ber i dr. Ekonomski aspekt planirana obuhvata pored opštih troškova (zaedničkih za sve primenene tehnologie) i prikaz troškova svake predložene solucie (troškove E, troškove radne snage, troškove proektovana, instalacie i testirana, operativne i troškove održavana, troškove interkonekcie, marketinga i dr. 3. Proektovane optimalne topologie mreže Proektovane optimalne topologie mreže, kao faza procesa planirana opredelue kako se komponente mreže medusobno povezuu. Optimalna topologia mreže se bazira na primeni teorie grafova. Ove metode treba da ukluče udalenost između čvorova, troškove prenosa i komutacie kao kriteriume za optimizaciu. Klučno pitane koe e neophodno rešiti u postupku optimizacie se odnosi na izbor nabolih lokacia na koe treba postaviti čvorove ezgra mreže, tako da se ukupni troškovi međusobnog povezivana svih čvorova u dato mreži minimizirau. Postoe dva osnovna tipa problema koi se rešavau u okviru procedure dizanirana topologie mreže. Prvi tip se uobičaeno naziva lokaciski problem i ne uzima u obzir saobraćane zahteve između poedinih parova čvorova u mreži. Ova tip problema spada u 221

4 klasične probleme dizanirana fizičke topologie mreže i rešava se u ranim fazama planirana mreže, kada saobraćani zahtevi u mreži nisu poznati ili se ne mogu adekvatno proceniti. Pri rešavanu ovog problema u obzir se uzimau samo osnovni troškovi (nezavisni od kapaciteta) linkova i čvorova mreže. Cil rešavana ovog tipa problema e određivane nabolih lokacia čvorova i potencialnih linkova u mreži tako da se dobie odgovarauća topologia koa posedue zahtevani stepen konektivnoisti uz minimalne troškove. Drugi tip problema dizanirana topologie mreže obedineno uzima u obzir i vrednosti saobraćanih zahteva i troškove koi zavise od kapaciteta opreme. Pri rešavanu ovog tipa problema, simultano se određuu lokacie poedinih čvorova/linkova, kao i vrednosti tokova saobraćaa i potrebnih kapaciteta elemenata mreže Problem određivana lokacia čvorova U procesu dugoročnog planirana inicialne konfiguracie mreže, edan od klučnih problema se odnosi na određivane lokacia čvorova u mreži. Pod pomom čvora mreže generalno se može podrazumevati različita oprema, kao što su komutaciona oprema, ruteri, hab-ovi ili tačke pristupa. Problem određivana lokacia čvorova (node location problem) može se formulisati na sledeći način: potrebno e povezati čvorova za pristup (access nodes) preko M potencialnih lokacia tranzitnih čvorova (core nodes) u mreži, tako da se minimizirau ukupni troškovi mreže. Matematički se ova problem može formulisati preko zadatka celobronog linearnog programirana (ILP, Integer Linear Programming) u sledećo formi: M min F = c x + w y i, i,. = 1 = 1 pri ograničenima: M = 1 x i, = 1,, 2,..., i x i, K y, = 1, 2,..., M gde su: - bro (access) čvorova u mreži, i - redni bro access čvora, i=1,2,... M - bro tranzitnih (core) čvorova u mreži, - potencialne lokacie core čvorova, =1,2,...,M c i, - cena povezivana para čvorova (i,), K - kapacitet core čvora (maksimalni bro access čvorova koi se mogu povezati na dati core čvor), w - cena instalacie core čvora na lokacii, 222

5 Celobrone (binarne) promenlive u ovo formulacii imau sledeća značena: x i, = 1, ako e čvor i povezan sa čvorom, 0, u suprotnom y = 1, ako e core čvor otvoren na lokacii, 0, u suprotnom Kriteriumska funkcia F ima za cil da minimizira ukupne troškove mreže, koe čine troškovi povezivana access i core čvorova, kao i troškove instalacie core čvorova na izabranim lokaciama. Prvi skup ograničena obezbeđue da svaki access čvor bude povezan sa po ednim tranzitnim čvorom. Drugi skup ograničena se odnosi na činenicu da svaki tranzitni čvor (ukoliko e instaliran na neko lokacii) raspolaže sa ograničenim resursima, t, na nega se, u zavisnosti od raspoloživog kapaciteta, može povezati ograničeni bro access čvorova. Sve celobrone promenlive su binarnog tipa (0-1). Prikazani kombinatorni optimizacioni problem se može rešavati egzaktno (u slučau manih dimenzia problema), primenom aproksimativnih tehnika ili heurističkih algoritama [1] [3] Kombinovani problem lokacie čvorova i konektivnosti mreže Osim rešavana klasičnog problema lokacie core čvorova radi povezivana access čvorova, tranzitni (core) čvorovi se takođe morau međusobno povezati kako bi formirali mrežu. Pri tome, svakom linku koi povezue core čvorove takođe se pridružuu odgovaraući troškovi. Problem, koi se u vezi sa tim mora rešavati, odnosi se na izbor optimalnih lokacia core čvorova tako da se minimzirau ukupni troškovi konektivnosti (povezivana access i core čvorova, kao i međusobnog povezivana core čvorova) i troškovi instalacie (otvarana) čvora na neko lokacii. Opisani problem naziva se kombinovanim problemom određivana optimalnih lokacia čvorova i konektivniosti mreže. Za razliku od klasičnog problema lokacie čvorova (formulisanog u 3.1), u koem se pretpostavla da su lokacie core čvorova unapred definisane skupom potencialnih lokacia, ovim problemom se određuu optimalne lokacie core čvorova iz skupa svih mogućih lokacia čvorova u mreži. Dakle, za potencialne lokacie core čvorova smatrau se sve lokacie na koima se nalaze poedini access čvorovi. Rešavanem ovog problema određue se optimalan skup lokacia na koima treba instalirati core čvorove tako da se minimizira ukupna cena mreže. Svakom paru čvorova (i,) u mreži pridružue se odgovarauća cena povezivana, c i,, Uobičaeno se podrazumeva da se vrednosti c ii razlikuu za svako i (t, cii ck k, ako e i k ). Zbog uslova simetričnosti (c i, =c,i ), važi da e x i, =x,i, t rešavane problema se može ograničiti samo na promenlive x i,, za koe važi da e i, pri čemu e i, =1, 2,...,. Ako sa P označimo ukupan bro core čvorova u mreži, P<, opisani optimizacioni problem može se matematički formulisati u sledećo formi: 223

6 min F = c x + w y pri ograničenima x ( P 1) y 1, = 1, 2,..., x ( K + P 2) y 1, = 1, 2,..., y = 1 x x = + P ( P 1) / 2 i, i i i = i = 1 i ii = i = P = P i { } x, y = 0, 1, i, = 1, 2,...,. Ograničena u prikazano formulacii mogu se detalnie obasniti na sledeći način. Inicialno se podrazumeva da svaka lokacia može biti potencialna lokacia i za access čvor i za core čvor, pa e neophodno za svaki čvor mreže posebno razmotriti svaku od ovih mogućnosti. Ukoliko se neka lokacia i, posmatra kao potencialna lokacia za access čvor, tada e neophodno da ona bude povezana naviše sa ednim core čvorem, t: x i, = 1,, 2,... = 1 što se može ekvivalentno zapisati u sledećo formi: x 1 i x 1,, 2,... i, i, = 1 = 1 Sa druge strane, ukoliko e neka lokacia, izabrana kao lokacia za core čvor, tada ona mora da omogući povezivane sa namane ednim access čvorem (uklučuući i mogućnost da ta core čvor bude uedno i access čvor). S obzirom na zahtev da svi core čvorovi budu međusobno potpuno povezani, t. da svaki čvor bude povezan sa preostalih P-1 core čvorova, dobia se skup ograničena : x i, P, = 1, 2,.., Uzimaući u obzir uslov simetričnosti (x i, =x,i,), kombinacia prethodnih ograničena i promenlive y, dovodi do skupa ograničena: x i, P y + ( 1 y ), = 1, 2,..., Svaki core čvor na lokacii može biti povezan sa naviše K access čvorova i P-1 preostalih core čvorova, što se opisue sledećim skupom ograničena: x, K + P 1, = 1, 2,..., i Prethodna relacia se može, uvođenem promenlive y, i uz uslov simetričnosti, izraziti i u sledećem obliku: 224

7 x i, ( K + P 1) y + ( 1 y ), = 1, 2,..., Ukupan bro lokacia na koima mogu da se nalaze core čvorovi mora biti ednak P, što e zadovoleno skupom ograničena : y = 1 Takođe, access čvorovi koi se nalaze na lokaciama core čvorova, morau biti sa nima povezani, što e definisano sledećim skupom ograničena: x i, i Ograničene vezano za ukupan bro linkova u mreži (po edan link između svakog access i odgovaraućeg core čvora, i P(P-1)/2 linkova u potpuno povezano core mreži), uzimaući u obzir i uslov simetričnosti, dato e izrazom: = P = P x i, = + P ( P 1) / 2 = i Konačno sve promenlive su celobrone binarne promenlive, što e definisano poslednim ograničenem u definisanom skupu ograničena: x i,, y = { 0, 1}, i, = 1, 2,...,. 3.3 Integralni pristup dizanirana topologie mreže U opisanim problemima određivana lokacia čvorova i linkova u mreži (razmatranim u 3.1 i 3.2) u obzir nisu uzimani saobraćani zahtevi između poedinih parova čvorova, s obzirom da se u procesu planirana mreže, saobraćani zahtevi uobičaeno razmatrau tek nakon završetka procedure određivana lokacia čvorova i linkova u core mreži. Međutim, integralna formulacia problema dizanirana topologie mreže, koa u okviru edinstvenog modela rešava probleme određivana lokacia čvorova, konektivnosti mreže i alokacie tokova saobraćaa/kapaciteta linkova e od posebnog značaa, s obzirom da obim saobraćaa ima direktan utica na optimalno dimenzionisane linkova i čvorova mreže. Pretpostavlaući da se čvorovi za pristup nalaze na prethodno definisanim lokaciama, moguće e formulisati sledeća dva scenaria dizanirana topologie mreže, koi u obzir uzimau i vrednosti saobraćanih zahteva između nih: 1. core čvorovi su već instalirani (ili se nalaze na definisanim lokaciama), tako da e cil pronaći plan konektivnosti core mreže, kao i odgovarauće tokove saobraćaa po poedinim linkovima i nihove kapacitete, 2. poznate su edino lokacie access čvorova, pri čemu se istovremeno morau odrediti optimalne lokacie core čvorova i linkova koi ih povezuu, zaedno sa tokovima saobraćaa i potrebnim kapacitetima poedinih linkova u core mreži. U prvom slučau, neophodno e odrediti između koih core čvorova treba uspostaviti linkove, za date saobraćane zahteve između access čvorova, dok e u drugom slučau neophodno odrediti i optimalne lokacie core čvorova. Uvodeći sledeće notacie: d=1,2,...d - redni bro saobraćanog zahteva p=1,2,...p - potencialne rute za saobraćani zahtev d 225

8 d e=1,2,...,e - linkovi u mreži h d - obim saobraćaa zahteva d δ edp - uzima vrednost 1 ukoliko link e pripada ruti p za zahtev d, u suprotnom 0, c e - marginalni troškovi kapaciteta na linku e k e - troškovi instalacie (uspostavlana) linka e M e - maksimalni raspoloživi kapacitet na linku e x dp - vrednost toka saobraćanog zahteva d koi se dodelue ruti p (nenegativna promenliva) y e - kapacitet linka e (nenegativna promenliva) u e - ima vrednost 1, ukoliko e link e uspostavlen, 0 u suprotnom (binarna promenliva) matematička formulacia problema dizanirana topologie mreže, koa u obzir uzima i saobraćane zahteve između poedinih čvorova u mreži, može se izraziti u sledećem obliku: pri ograničenima, Pd p = 1 E min F = c y + k u e e e e e = 1 e = 1 E x = h, d = 1, 2,..., D dp D Pd d = 1 p = 1 d δ x y, e = 1, 2,..., E edp dp e y M u, e = 1, 2,..., E e e e Kriteriumska funkcia F obezbeđue minimizaciu ukupne cene mreže, kako sa aspekta potrebnih kapaciteta (troškova) na poedinim linkovima, tako i sa aspekta instalacionih troškova mreže. Prikazanom formulaciom se određuu optimalne lokacie linkova u core mreži, uz pretpostavku da su lokacie core čvorova prethodno definisane. Prvi skup ograničena obezbeđue, da se vrednost ukupnog saobraćaa za poedinačni zahtev d, raspodelue na skup potencialnih ruta za dati par čvorova. Drugi skup ograničena obezbeđue da kapacitet nekog linka e ne bude mani od zbira poedinačno dodelenih tokova saobraćaa tom linku. Poslednim ograničenem se postiže da kapaciteti neuspostavlenih linkova budu ednaki 0. Prikazana formulacia se može (uvođenem dodatnih ograničena i promenlivih) proširiti i na sluča određivana lokacia core čvorova, ali se time značano povećava kompleksnost rešavana problema. 4. Izbor i dimenzionisane komponenata mreže Izbor i dimenzionisane komponenata mreže bazira se na sledećim aktivnostima: Opis saobraćanih karakteristika za servise i tokove saobraćaa u mreži; Prognozirane saobraćaa na poedinim elementima mreže; Modelovane arhitekture mreže; 226

9 Dimenzionisane elemenata mreže; Merena saobraćaa na nivou mreže, putane i elemenata mreže; Opis saobraćanih karakteristika - ima za cil da prikaže karakter tražne za poedinim servisima. ačešće se prikazue kroz: dnevne saobraćane profile različitih servisa, čas glavnog opterećena, zbirni prikaz saobraćanih tokova različitih servisa i interesne faktore izmedu saobraćanih područa. Snimane saobraćaa se može sprovoditi na nivou poziva, sesie ili na paketskom nivou, uz moguće dodatne klasifikacie razlićitih tipova saobraćaa (npr. CBR-Constant Bit Rate, VBR-Variable Bit Rate, UBR- Unspecified Bit Rate). Za sam postupak snimana saobraćaa važno e pravilno definisati referentne periode merena, kao prave reprezente ponašana saobraćanih tokova. eophodno e razmotriti referentni period u slučau podudarana ili nepodudarana perioda poačanog intenziteta saobraćaa različitih servisa. Generalno, moguće e modelirane tokova saobraćaa za odgovaraući stepen nailazaka zahteva i sredne vreme traana razgovora ili sesie (arrival rates, mean holding time). Prognozirane saobraćaa e procena budućih saobraćanih potreba. Saobraća se procenue od tačke do tačke, posebno za svaki pravac i kategoriu korisnika. S obzirom na veoma izražen trend porasta obima saobraćaa, posebno širokopoasnih servisa, neophodno e posvetiti posebnu pažnu prognoziranu saobraćaa u domenu transportnih mreža. Za prognozirane ukupnog saobraćaa u transportnim mrežama, koi e generisan od strane različitih segmenata telekomunikacionog tržišta, neophodno e primeniti bottom-up pristup prognoziranu ukupnog obima saobraćaa, tako što se napre prognozira obim saobraćaa po poedinačnim segmentima tržišta [8]. Odvoeno se posmatra rezidencialno, poslovno i tržište mobilnih servisa. avedenim segmentima tržišta pridodat e i saobraća koi generišu ostali učesnici na tržištu. Za prognozirane rezidencialnih korisnika kao osnovna razvona promenliva posmatra se bro domaćinstava i stepen penetracie. Kod prognozirana saobraćaa poslovnih korisnika, kategorizacia se vrši na osnovu kapaciteta pristupnih linia. Za prognozirane ukupnog broa poslovnih korisnika na posmatranom područu poželno e koristiti nekoliko različitih metoda, koe bi trebalo kombinovati. Idealno bi bilo kombinovati regresione metode zasnovane na socio-ekonomskom razvou, trend metode, kao i komparativne pristupe uz subektivnu procenu eksperata [7]. Bro poslovnih linia u svako saobraćano zoni se prognozira na bazi razvonih i urbanističkih planova grada, informaciama od srednih i velikih kompania, institucia i službenih organizacia. Prognozirani saobraća koi generiše tržište mobilnih korisnika se dobia tako što se poedinačno prognozira saobraća svakog operatora na tržištu. Faktori koncentracie saobraćaa, iskorišćenost pristupnih kapaciteta kao i sredni kapacitet pristupa se posmatrau posebno za različite generacie mobilnih korisnika. Ukupan saobraća koi se generiše ka transportno mreži se dobia agregaciom prognoziranih vrednosti saobraćaa poedinih segmenata tržišta [6]. Modelovane arhitekture mreže podrazumeva tehnologiu korišćenu za izgradnu same mreže. Pogodnosti mreže zavise od odabrane arhitekture i same konfiguracie mreže. Arhitektura mreže se može posmatrati: (1) na nivou globalne mreže - koa uklučue celokupnu topologiu mreže, uklučuući rutirane i procedure upravlana saobraćaem; (2) na nivou putane s kraa na kra mreže - koa uklučue scenarie za različite tipove korisnika (npr. VoIP - VoIP, VoIP POTS) i segmente mreže (npr. 227

10 korisnik do GW); (3) na nivou elemenata mreže - za poedine čvorove mreže (npr. RSU, POP, GW, IP ruter itd.) i linkove na funkcionalnom, prenosnom i fizičkom nivou. Arhitektura mreže sadrži četiri podnivoa [9]: QoS arhitektura (Quality of service arhitecture); Arhitektura prosleđivana podataka (Data Forwarding Architecture); Signalizaciona arhitektura (Signaling Architecture) i Sigurnosna arhitektura (Security Architecture). QoS arhitektura opisue tehničke postupke koi treba da obezbede odgovaraući kvalitet servisa. Po samo prirodi QoS arhitektura ima striktne posledice na arhitekturu prosleđivana podataka i signalizacionu arhitekturu (npr. Intserv kao QoS arhitektura podrazumeva korišćene RSVP protokola kao dela signalizacione arhitekture, a može biti propraćeno sa IP ili MPLS, kao arhitekturom prosleđivana podataka). Signalizaciona arhitektura obedinue različite signalizacione i kontrolne protokole za upravlane mrežom, uklučuući interne i eksterne protokole rutirana saobraćaa, QoS signalizacione protokole, protokole za distribuciu labela i sl. Sigurnost same mreže zavisi od nivoa implementacie sigurnosne arhitekture mreže. Ona zavisi od mnogo faktora, kao na primer, od nivoa kvaliteta servisa, sigurnosti operativnog sistema rutera, fizičke sigurnosti same mreže i sl. Sigurnost na nivou samog paketa obuhvata zaštitu podataka, autentifikaciu, poverlivost i nivo zaštite same mreže od neovlašćenih napada. Dimenzionisane mreže - Svrha dimenzionisana resursa mreže e odredivane minimalnog zahtevanog kapaciteta tako da se zadovole zahtevi QoS (Quality of service). Dimenzionisane se sprovodi za period vršnog opterećena, ali se zahteva stalno praćene saobraćanih zahteva kako bi se blagovremeno proširili resursi mreže. Postupak dimenzionisana mreže obuhvata odredivane optimalne topologie mreže, plana rutirana, prognozirane saobraćane matrice, zahteve QoS, na osnovu koih se odredue maksimalni kapacitet elemenata mreže. Osnovne metode za dimenzinisane mreže mogu se svrstati u analitičke (bazirane na gubicima, na kašnenu i hibridne), metode zasnovane na poznatim statističkim raspodelama (Poisson-ove, eksponencialne, logonormalne, Selfsimilar, Generalizovane i sl.) i simulacione (na bazi diskretnih dogadaa i na bazi analognih tokova saobraćaa). U ove svrhe mogu se koristiti i poznati softverski alati (OPET, WADL, VPISystems i dr.) [2]. Merena saobraćaa - su potrebna da bi se proverila adekvatnost opreme i dobili pouzdani ulazni podaci kao dobra osnova za dimenzionisane i planirane, odnosno prognozirane rasta telekomunikacione mreže. Adekvatno planirane telekomunikacione mreže omogućava pobolšane funkcionisana celokupne mreže, pobolšane kvaliteta servisa kao i pravovremeno uvodene novih servisa, što opravdava troškove merena, prikuplana i analizirana saobraćanih podataka. Proces merena saobraćaa obuhvata: generisane, sakuplane i memorisane podataka o saobraćau, obradu i analizu podataka (analiza saobraćanih profila, analiza saobraćanih tokova, analiza vremena zauzeća, detekcia uskih grla i nivoa zagušena u mreži, procena izgublenog prihoda zbog korisnika koi su na listi čekana, klasifikacia područa po prioritetu u zavisnosti od profitabilnosti i dr.) i predstavlane rezultata analize. Merena se mogu sprovoditi za svako saobraćano područe posebno, za svaki element mreže, za svaki servis i za poedine kategorie korisnika. Ovo nie samo zbog 228

11 toga što se različiti servisi nalaze na različitom stepenu razvoa životnog ciklusa (od uvodena do zasićena na tržištu), već zato što svaki od nih može imati svo stepen rasta ili razvoni trend. Različite korisničke kategorie iskazuu svoe zahteve potpuno različito, sa različitim uticanim faktorima. 5. Realizacia mreže Realizacia mreže podrazumeva aktivnosti proektovana i upravlana saobraćaem u cilu očuvana zahtevane pouzdanosti mreže za zadati proektovani kapacitet mreže. To podrazumeva prikuplane svih relevantnih informacia vezanih za saobraća, troškove i pouzdanost, a potom korišćene tih informacia za određivane aktuelnog plana rutirana saobraćaa. Za razliku od pristupa proektovanu mreža, koe ima za cil proširene postoećih resursa mreže (kao što su linkovi, ruteri i sl.), proektovane saobraćaa ima za cil promenu saobraćanih tokova u postoećo mreži, u cilu izbegavana mogućeg zagušena ili zadovolena novih ili povećanih zahteva korisnika. Osnovni zadaci upravlana i kontrole saobraćaa su: optimalno iskorišćene resursa mreže, zaštita mreže od zagušena, aktivirane mehanizama za uobličavane saobraćaa, prilagođavane celokupnog saobraćaa trenutnom stanu u mreži, formirane redova čekana koi obezbeđuu protok saobraćaa po prioritetima, u slučau potrebe odbacivane ili tagovane paketa, obezbeđivane garantovanog QoS korisniku i dr. Analiziranem mrežnih satatistika može se odrediti kada dolazi do kritičnih trenutaka. a primer, u mrežama sa paketskom komutaciom kontrola zagušena treba da obezbedi da podmreža prenese sve ponuđene pakete. Ona e globalna, er obuhvata ponašane svih računara, rutera i sve druge činioce koi utiču na smanene propusnog kapaciteta podmreže. Kontrola toka se odnosi na saobraća od tačke do tačke između određenog pošilaoca i određenog primaoca. en zadatak e da spreči brzog pošilaoca da podacima zatrpa sporog primaoca. Moguća su dva pristupa problemu kontrole zagušena: pre nego nastane zagušene (proširiti resurse ili smaniti opterećene odbianem usluga određenim korisnicima, sniženem kvaliteta usluga nekim ili svim korisnicima i prisilavane korisnika da svoe zahteve postavlau na predvidliv način) i kada zagušene nastane (usporiti slane paketa, privremeno obustaviti slane paketa, odbacivane paketa, rerutirane paketa i sl.). 6. Zaklučak Arhitekture telekomunikacionih mreža danas se rapidno menau u cilu zadovolena stalno rastućih zahteva za implementaciom novih servisa/aplikacia, kao što su: broadband, IP, multimedia streaming, multicasting, mobilni servisi i dr. Različite potencialne solucie arhitekture mreža se morau uzeti u obzir u cilu što efikasnieg prelaska postoećih arhitektura (PST/PLM) ka mrežama naredne generacie (G), kao rezultat procesa konvergencie različitih aplikacia/servisa koi egzistirau u okviru iste infrastrukture mreže. Planirane mreža u takvom okruženu predstavla izazovan i važan proces za operatore mreža. Različita potencialna rešena mrežne arhitekture morau biti analizirana, koristeći više različitih alata za planirane. Vodeće telekomunikacione kompanie se obično oslanau na softverske alate koi obezbeđuu 229

12 brzo ažurirane podataka. U opštem slučau, da bi se proces planirana sa uspehom realizovao, neophodno e ispoštovati sve korake u iterativnom postupku planirana koi su opisani u radu. Koordinisanost usvoenih planova sa vremenom realizacie e od izuzetne važnosti. Planirane odgovarauće topologie mreže zasniva se na rešavanu različitih optimizacionih problema u zavisnosti od definisanih kriteriuma i ograničena. Celokupna procedura planirana mreža treba da zavisi od usvoenih kriteriuma za planirane i adekvatno procenenih ulaznih parametara. Literatura [1] M. Pioro, D. Medhi, Routing, Flow, and Capacity Design in Communication and Computer etworks, The Morgan Kaufmann Series in etworking, Elsevier, [2] S. Raghavan, G. Anandalingam, Telecommunication planning, Springer, [3] G. Mauricio, C. Resende, P. Pardalos, Handbook of optimization in telecommunications, Spinger Science, [4] T. S. Piliouras, etwork design management and technical perspectives 2 nd Edition, Auerbach Publications, [5] [6] V. Radoičić, G. Marković, Prognozirane saobraćaa u transportnim mrežama, 52. Konferencia ETRA-a, CD, Palić, una [7] K. Stordahl, Long-term telecommunication forecasting, Faculty of Information Technology, Mathematics and Electrical Engineering, [8] M. Lyons, F. Burton, B. Egan, T. Lynch, S. Skelton, Dynamic Modeling of Present and Future Service Demand, Proceedings of the IEEE, Vol. 85, o. 10, pp , October [9] O.Heckman, The competitive Internet Service Provider, Technical University Darmstad, Germany, John Wiley &Sons, Abstract: etwork planning methodology involves a large number of non-trivial issues to be resolved, including the technical, economic and operational aspects. All these issues typically give rise to an overall network planning problem that exhibits a tremendous complexity. etwork planning is an iterative process, encompassing relevant input data acquisition, topological design, determining the size of the components subect to required performance criteria and the network-realization which implies determining how to meet the capacity requirements and ensure reliability within the network. This paper describes in detail the network planning methodology which has to be followed before the establishment of a new telecommunications networks or services. Keywords: dimensioning, planning, forecasting, topological design, optimization ETWORK PLAIG METHODOLOGY Valentina Radoičić, Goran Marković, Aleksandra Kostić-Lubisavlević 230