Дослідження методів управління якістю сервісу в мережах мобільного зв’язку стандартів 3GPP
Автор: Паленичка Юлія Михайлівна
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Інформаційні мережі зв'язку
Інститут: Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2021-2022 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: За останні кілька десятиліть зростання кількості мобільних пристроїв збільшило трафік мобільної мережі. Різноманітність мобільних додатків, таких як передача голосу через IP (VoIP), веб-навігація, віртуальна реальність, мобільне телебачення, онлайн-ігри тощо, також розширила різноманітність вимог щодо трафіку QoS, що спонукає операторів покращувати свої послуги. П’яте покоління (5G) мобільних мереж з’являється, щоб задовольнити ці зростаючі потреби, забезпечуючи найвищу продуктивність QoS, як-от наднизьку затримку, наднадійне з’єднання, високу швидкість передачі даних і високу мобільність користувачів. Технології 3GPP постійно розвиваються через покоління комерційних стільникових/мобільних систем. Завдяки LTE і 5G 3GPP став центром переважної більшості мобільних систем, які виходять за рамки 3G. Прогрес стандартів 3GPP вимірюється досягненнями в окремих випусках. 3GPP працює над кількома випусками паралельно, розпочинаючи майбутню роботу задовго до завершення поточного випуску. Основною метою всіх випусків 3GPP є забезпечення безперебійної роботи обладнання користувача в обох напрямках. Існуюча технологія 4G, розроблена 3GPP, значно покращила продуктивність попередніх технологій стільникового зв’язку. Однак технологія 4G все ще має ряд обмежень. Об’єкти мобільної логіки 4G створені на основі спеціального обладнання, налаштованого та розгорнутого статичним і економічно вигідним способом. Наступне покоління мереж 5G розроблено для надання послуг з найвищою якістю обслуговування (QoS), такими як наднизька затримка, наднадійне підключення, висока швидкість передачі даних і висока мобільність користувачів. З цією метою в архітектуру мобільної мережі необхідно впровадити кілька нових налаштувань, таких як включення віртуалізації мережевих функцій (NFV) і програмно-визначеної мережі (SDN), а також перенесення процесів на межі мережі. У цій роботі пропонується архітектура, яка поєднує концепції NFV та SDN для забезпечення якості логіки трафіку послуг (QoS) та логіки керування QoS у мобільних мережах наступного покоління. Його можна застосовувати до мобільних і базових мобільних мереж для роботи з мережами мобільного доступу 5G і 4G, зберігаючи зворотну сумісність із поточними мобільними пристроями. Щоб керувати трафіком без QoS та з вимогами QoS, потрібна багатопротокольна комутація міток (MPLS) у площині мобільних даних. Також пропонується новий гнучкий і програмований метод виявлення трафіку з вимогами QoS, а також створення несучого потоку QoS Advanced Packet System (EPS) з QoS, враховуючи всі елементи на цьому шляху. Ці цілі досягаються шляхом використання методів проактивного налаштування шляху, щоб негайно маршрутизувати трафік та обробляти його під час пошуку вимог QoS. Наступне покоління мобільних мереж внесе глибокі модифікації в мобільну архітектуру з вимогою підтримувати сумісність із технологіями мобільних пристроїв попередніх поколінь. Мережі 5G розвиваються, щоб увімкнути NFV, перенести контроль до кордонів мобільної мережі та ввімкнути SDN, збільшуючи поділ між площинами керування та даних. У даній магістерській кваліфікаційній роботі проведено дослідження методів управління якістю обслуговування в мобільних мережах стандартів 3GPP. Для отримання результатів дослідження у першому розділі було проаналізовано розвиток стандартів від LTE до 5G. Відмінності між різними версіями поколінь мобільної мережі чітко представлені. У другому розділі представлені методи управління якістю обслуговування в мережах 4G, а потім перехід на 5G. У третьому розділі магістерської роботи описується процес моделювання показників якості обслуговування в мобільних мережах. Форма сигналу висхідної лінії зв’язку 5G була згенерована за допомогою функції nrWaveformGenerator. У четвертому розділі аналізується впровадження політики якості обслуговування в мобільних мережах. Еволюція мереж передачі даних тягне за собою збільшення обсягу переданого трафіку, що вимагає використання політики якості обслуговування. Отже, в даній роботі розглянуто можливості використання програмно реалізованого алгоритму в складі системи управління якістю сервісу в мережах мобільного зв’язку стандартів 3GPP Ключові слова: якість обслуговування, 4G, 5G, аспекти впровадження, мережі мобільного зв’язку.