Optimising service quality and network efficiency in legacy networks by integrating SDN and broadband

Abstract

The study aimed to develop an empirical model for optimising the quality of service (QoS) and improving the efficiency of telecommunications networks by integrating software-defined networking (SDN) and broadband Internet access technologies. The study employed simulation modelling, scenario analysis and analytical models with the use of modelling tools. The main findings of the study highlighted the significant potential of integrating SDN and broadband technologies to improve the QoS and efficiency of telecommunications networks. SDN concepts were demonstrated, which provide centralised network management and flexibility in configuration, as well as broadband access, which offers high data rates and improved bandwidth. The role of each network element, including routers, switches and controllers, and their impact on network efficiency was identified. An analysis of the interaction of SDN with broadband access networks has shown that the use of such networks allows optimising routing, load balancing and traffic management, which helps to improve network speed and reliability. QoS metrics demonstrated that the integration of different technologies leads to significant improvements in bandwidth, packet loss, latency and latency variability. In general, the network model showed the effectiveness of SDN and broadband integration in optimising network performance and QoS, and a review of network modelling methods showed that the use of simulation tools allows for a detailed assessment of the effectiveness of technology integration and confirmation of their positive impact on network performance. Thus, results confirmed that the integration of SDN and broadband technologies significantly improves the efficiency of telecommunications networks, which indicates the effectiveness of new technologies in increasing the overall performance of networks.

Мета дослідження полягала в розробці емпіричної моделі для оптимізації якості обслуговування та підвищення ефективності телекомунікаційних мереж шляхом інтеграції технологій software-defined networking (SDN) і широкосмугового доступу до інтернету. У дослідженні використано методи симуляційного моделювання, аналізу сценаріїв та аналітичні моделі з застосуванням інструментів моделювання. Основні результати дослідження вказали на значний потенціал інтеграції технологій SDN і широкосмугового доступу. Було продемонстровано концепції SDN, які забезпечують централізоване управління мережею і гнучкість у налаштуванні, а також широкосмуговий доступ, що пропонує високу швидкість передачі даних і покращену пропускну здатність. Виявлено роль кожного елемента мережі, включаючи маршрутизатори, комутатори і контролери, та їх вплив на ефективність мережі. Аналіз взаємодії SDN з мережами широкосмугового доступу показав, що така інтеграція дає змогу оптимізувати маршрутизацію, балансування навантаження та управління трафіком, що сприяє покращенню швидкості і надійності мережі. Показники якості обслуговування продемонстрували, що інтеграція різних технологій веде до суттєвого покращення пропускної здатності, зниження пакетних втрат, зменшення затримок і варіативності затримок. Загалом, модель мережі показала ефективність інтеграції SDN та широкосмугового доступу в оптимізації мережевої продуктивності та якості обслуговування, а огляд методів моделювання мережі підтвердив, що використання симуляційних інструментів допомагає детально оцінити ефективність інтеграції технологій і підтвердити їх позитивний вплив на продуктивність мережі. Таким чином, отримані результати показали, що інтеграція технологій SDN і широкосмугового доступу суттєво покращує ефективність телекомунікаційних мереж, що свідчить про ефективність нових технологій у підвищенні загальної продуктивності мереж