Оптимізація обслуговування інформаційного трафіку в мультисервісному телекомунікаційному обладнанні

Abstract

The paper addresses the problem of improving the efficiency of information traffic servicing in multiservice telecommunication equipment under conditions of increasing data volumes and traffic heterogeneity. A generalized access node model is proposed, which implements dynamic resource allocation among different traffic types considering quality of service (QoS) parameters, service priorities, and channel conditions. The modeling framework is based on multidimensional Markov processes, providing the ability to evaluate system performance and develop methods for optimizing throughput. Modeling results demonstrate that the application of Network Slicing, NFV, and SDN technologies in multiservice access nodes increases the efficiency of radio resource utilization by 25–30%, reduces average packet delay by 15–20%, and ensures guaranteed throughput for critical services. The developed model facilitates the formation of adaptive business models for interaction between network operators and virtual operators (MVNOs), reducing capital expenditures and enhancing market competitiveness. The integration of SDN, NFV, Network Slicing, and hybrid cloud environments in combination with IoT architectures provides a foundation for building flexible, scalable, and reliable next-generation telecommunication systems with guaranteed quality of service.

У роботі розглянуто проблематику підвищення ефективності обслуговування інформаційного трафіку в мультисервісному телекомунікаційному обладнанні за умов зростання обсягів даних та різнорідності потоків. Запропоновано узагальнену модель вузла доступу, що реалізує динамічний розподіл ресурсів між різними типами трафіку з урахуванням параметрів якості обслуговування (QoS), пріоритетності сервісів і стану каналу. Основою моделювання є багатовимірні марковські процеси, які забезпечують можливість оцінювання ефективності функціонування системи та розроблення методів оптимізації пропускної здатності. Результати моделювання доводять, що застосування технологій Network Slicing, NFV та SDN у мультисервісних вузлах доступу дозволяє підвищити ефективність використання радіоресурсів на 25–30 %, зменшити середню затримку пакетів на 15–20 % і забезпечити гарантовану пропускну здатність критичних сервісів. Розроблена модель сприяє формуванню адаптивних бізнес-моделей взаємодії між операторами зв’язку та віртуальними операторами (MVNO), що знижує капітальні витрати та підвищує конкурентоспроможність ринку. Інтеграція технологій SDN, NFV, Network Slicing та гібридних хмарних середовищ у поєднанні з архітектурами IoT формує підґрунтя для створення гнучких, масштабованих і надійних телекомунікаційних систем нового покоління з гарантованою якістю обслуговування.