テレトラフィックエンジニアリング

電気交通工学、電気通信交通工学、または単に交通工学と呼ばれるものは、交通工学理論を電気通信に応用したものです。電気交通エンジニアは、待ち行列理論、トラフィックの性質、実用モデル、測定、シミュレーションなどの統計に関する知識を使用して、電話網やインターネットなどの電気通信ネットワークを予測し、計画します。これらのツールと知識は、低コストで信頼性の高いサービスを提供するのに役立ちます。

この分野は、回線交換ネットワーク用のAK Erlangの研究によって作成されましたが、パケット交換ネットワークにも適用できます。両者はマルコフ特性を示し、たとえばポアソン到着過程でモデル化できるためです。

交通工学における重要な観察は、大規模なシステムでは大数の法則を使用して、システムの個々の部分の動作よりも長期間にわたるシステムの集合的な特性をはるかに予測可能にすることができるということです。

公衆交換電話網(PSTN)のトラフィックを測定することで、ネットワーク オペレータはサービス品質(QoS)、特に加入者に約束するサービス グレード(GoS) を決定し、維持することができます。ネットワークのパフォーマンスは、すべての発信元と着信先のペアが満足のいくサービスを受けているかどうかによって決まります。

ネットワークは次のように扱われます:

• ロスシステムでは、処理できない通話には機器のビジートーンが鳴らされるか、
• すぐに処理できない通話をキューに入れるキューイング システム。

輻輳とは、交換機または回線グループが通話で溢れ、すべての加入者にサービスを提供できない状況を指します。このような高損失状況が発生しないように特別な注意を払う必要があります。輻輳が発生する確率を判断するために、オペレータはアーランの公式またはEngset 計算を使用する必要があります。

PSTN の交換機は、オペレータの機器コストを最小限に抑えるためにトランキングコンセプトを活用します。最新のスイッチは一般に完全な可用性を備えており、グレーディング コンセプトは使用しません。

オーバーフロー システムは、代替ルーティング回路グループまたはパスを使用して余分なトラフィックを転送し、輻輳の可能性を減らします。

PSTN の非常に重要なコンポーネントは、シグナリング トラフィックをルーティングするために使用されるSS7 ネットワークです。サポート ネットワークとして、セットアップ、ブレークダウン、または追加サービスの提供に必要なすべてのシグナリング メッセージを伝送します。シグナリングにより、PSTN はトラフィックをある場所から別の場所にルーティングする方法を制御できます。

通話の送信と切り替えは、時分割多重化(TDM)の原理を使用して実行されます。TDM を使用すると、複数の通話を同じ物理パスに沿って送信できるため、インフラストラクチャのコストが削減されます。

テレトラフィック理論の実際の使用例としては、コール センターの設計と管理が挙げられます。コール センターでは、テレトラフィック理論を使用して、1 日の各時間帯に実際に必要なオペレーターの数を計算し、サービスの効率と全体的な収益性を高めています。

コール センターで使用されるキューイング システムは、科学として研究されてきました。たとえば、完了した通話は保留され、オペレーターが対応できるようになるまでキューに入れられます。発信者が長く待たされると、我慢できなくなりキューから外れ (電話を切って)、サービスが提供されなくなる可能性があります。

テレトラフィックエンジニアリングは、従来の音声ネットワークではよく理解されている分野であり、トラフィックパターンが確立され、成長率が予測され、膨大な量の詳細な履歴データが分析に利用できます。しかし、現代のブロードバンドネットワークでは、音声ネットワークに使用されるテレトラフィックエンジニアリングの方法論は不適切です。^[1]

非常に重要なことは、極めてまれな発生が予想よりも起こりやすい可能性があることです。この状況は、ロングテール トラフィックとして知られています。設計によっては、ネットワークが予期しないトラフィックに耐えることが求められる場合があります。

はじめに述べたように、テレトラフィック理論の目的は、通信ネットワークのコストを削減することです。この目標を達成するための重要なツールは予測です。予測により、ネットワーク オペレータは、計画および設計段階で特定の QoS に対する新しいネットワーク/サービスの潜在的なコストを計算し、コストを最小限に抑えることができます。

予測に使用される重要な方法はシミュレーションであり、これは現在使用されている最も一般的な定量的モデリング手法と言われています。その重要な理由は、計算能力がはるかに利用しやすくなり、数学的に簡単に解決できない問題に対する分析方法としてシミュレーションが好まれるようになったことです。

他のビジネス環境と同様に、ネットワーク オペレータはサービスに対して料金を請求する必要があります。これらの料金は、提供される QoS とバランスが取れていなければなりません。オペレータが国際的にサービスを提供する場合、これはサービス貿易と呼ばれ、サービス貿易に関する一般協定(GATS)によって規定されます。

• 非同期転送モード
• 最繁時の通話試行
• 携帯電話のトラフィック
• アーラン（単位）
• フロー制御（曖昧さ回避）
• ロングテールトラフィック
• モバイル QoS
• ルーティング
• 返信-TE
• トラフィックミックス
• トラフィック生成モデル
• 交通契約
• トラフィックシェーピング