Дослідження якості сприйняття мультимедійних послуг в мережах стандарту LTE
Автор: Шитюк Сергій Валерійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Системне адміністрування телекомунікаційних мереж
Інститут: Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2022-2023 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: У першій частині надано детальний аналіз архітектури LTE та представлено базову функціональність компонентів системи. Використання QoS в Інтернеті є базовим, хоча Інтернет не забезпечує механізм QoS за замовчуванням, оскільки він заснований на принципах найкращих зусиль. QoS стає критично важливим, коли обсяг трафіку досягає максимальної пропускної здатності інфраструктури, а це може статися в будь-якій точці мережі, оскільки QoS вважається наскрізним. Тому використання механізмів, які допомагають зняти перевантаження мережі, має важливе значення для кожного вузла мережі, не роблячи різниці між оптоволокном, коаксіальним кабелем або мережевою технологією. У другій частині показана нова архітектура для усвідомлення QoS в мережах мобільних операторів. Запропонована архітектура дозволяє комбінувати QoE і механізм PCRF для досягнення динамічного управління QoS на основі сприйняття клієнта. Поєднуючи розширені можливості вимірювання з високоефективним механізмом бізнес-правил, PCRF може управляти QoS, оптимізуючи високошвидкісний трафік і забезпечуючи дотримання лімітів використання. Зв’язок між двома суб’єктами може здійснюватися за допомогою наступних альтернатив: або (а) через опорну точку Gx, або (б) через опорну точку Sp (через власну базу даних). Було запропоновано кілька варіантів використання (які виграють від такої координації), включаючи зміну пріоритету абонентів для майбутніх установок на базі оператора, динамічне узгодження обмежень пропускної здатності, застосування політик в декількох точках застосування або можливість надсилати повідомлення на мобільні термінали. Для інших потенційних застосувань запропонованого рішення QoE (без необхідності взаємодії з PCRF) описані інші варіанти використання, які підтримують реалізацію рішення платформи моніторингу QoE, включаючи планування пропускної здатності мережі, порівняльний аналіз продуктивності пристроїв і послуг, усунення несправностей мережі, моніторинг і звітність мережі на основі QoE, а також підтримка клієнтів. У третьому розділі досліджено мережевий трафік, що передається по лінії LTE за допомогою програмного забезпечення Wireshark, яке призначене для аналізу мережевого трафіку на прикладі аналізатора трафіку Wireshark, аналіз проводився для різних типів мережевого трафіку. У четвертому розділі розроблено методику тестування продуктивності мережі LTE з точки зору кінцевого користувача. За допомогою вимірювального пристрою на базі смартфона мережа тестується в реальних умовах експлуатації та обслуговування, не обмежених варіаціями параметрів, представлених контрольованим середовищем. Результати експерименту показують, що підтримувана стандартом пропускна здатність 3 Гбіт/с далека від досягнення. Фактично, пропускна здатність в реальному тестовому сценарії досить низька в порівнянні з попередніми версіями 3GPP. Також можна зробити висновок, що використання агрегації несучих і більш високих порядків модуляції дозволяє мережам LTE досягати прийнятних для кінцевого користувача показників пропускної здатності, хоча і не настільки хороших, як очікувалося. Адаптивна модуляція і кодування, прийняті в LTE, явно були реалізовані відповідно до стандарту, оскільки ми можемо визначити середній CQI, що використовується в різних порядках модуляції. Це дослідження фокусується на взаємозв’язку між RSRP і SINR і ролі, яку ці фактори відіграють у визначенні CQI. Якість перегляду відеопотоків оцінювалася по відношенню до зміни CQI. У п’ятому розділі проведено економічне обгрунтування реалізації розробки 4G/5G . Об’єкт дослідження - процес сприйняття якості обслуговування в мережах LTE. Предмет дослідження - методи дослідження та тестування QoS в мережах LTE. Метою роботи є моніторинг та тестування якості мультимедійних послуг в мережах 4G/5G, орієнтованих на LTE.