Discrete and Continuous Models and Applied Computational ScienceDiscrete and Continuous Models and Applied Computational ScienceDiscrete and Continuous Models and Applied Computational Science2658-46702658-7149Peoples' Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)8433ArticlesСтатьиHysteretic Overload Control in a SIP Signaling NetworkГистерезисное управление сигнальной нагрузкой в сети SIP-серверовAbaevP OАбаевПавел ОванесовичКафедра систем телекоммуникаций; Российский университет дружбы народов; Peoples' Friendship University of RussiaКафедра систем телекоммуникаций; Российский университет дружбы народовpabaev@sci.pfu.edu.ruGaidamakaY VГайдамакаЮлия ВасильевнаКафедра систем телекоммуникаций; Российский университет дружбы народов; Peoples' Friendship University of RussiaКафедра систем телекоммуникаций; Российский университет дружбы народовygaidamaka@mail.ruSamouylovK EСамуйловКонстантин ЕвгеньевичКафедра систем телекоммуникаций; Российский университет дружбы народов; Peoples Friendship University of RussiaКафедра систем телекоммуникаций; Российский университет дружбы народовksam@sci.pfu.edu.ruPeoples' Friendship University of RussiaРоссийский университет дружбы народовPeoples Friendship University of RussiaРоссийский университет дружбы народов150420114NO4 (2011)№4 (2011)557308092016Copyright ©; 2011, Абаев П.О., Гайдамака Ю.В., Самуйлов К.Е.2011Абаев П.О., Гайдамака Ю.В., Самуйлов К.Е.http://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.rudn.ru/miph/article/view/8433This review deals with the research of load control mechanisms in signaling networks that use three types of thresholds for congestion control. The main objective of this paper is toanalyze the congestion control mechanisms and mathematical models for SIP-servers. Thestudy is based on hysteresial techniques of flow control, which originally was developed forSignaling System 7. We propose general methods for describing hysteresis signaling flow control techniques. We study the current situation and problems of SIP built-in overloadcontrol mechanism, proposed by IETF. Our approaches to mathematical models constructionin the form of queuing systems with hysteresis control are presented.В статье, являющейся по сути обзором, исследуются механизмы управления нагрузкой в сетях сигнализации, которые используют три типа порогов для контроля перегрузок. Целью обзора является анализ механизмов и моделей контроля перегрузок SIP-серверов. В основе исследований лежит гистерезисное управление нагрузкой, которое исходно было разработано для общеканальной системы сигнализации №7. Разработаны унифицированные методы описания процедур гистерезисного управления сигнальной нагрузкой. Исследовано современное состояние и проблемы базового механизма контроля перегрузок SIP-серверов, предложенного комитетом IETF. Изложены подходы к построению математических моделей SIP-серверов в виде систем массового обслуживания с гистерезисным управлением.signaling networkSS7SIP serverhysteretic overload controloverload control mechanismthreshold controlсеть сигнализацииОКС7SIP-сервергистерезисное управлениемеханизм контроля перегрузокпороговое управление1.ITU-T Recommendation Q.704: Signalling System No.7 - Message Transfer Part,Signalling Network Functions and Messages. - 1996.2.ITU-T Recommendation Q.752: Monitoring and Measurements for Signalling System No. 7 Networks. - 1997.3.Rosenberg J. Requirements for Management of Overload in the Session Initiation Protocol // RFC5390. - 2008.4.Design Considerations for Session Initiation Protocol (SIP) Overload Control / V. Hilt, E. Noel, C. Shen, A. Abdelal // draft-ietf-soc-overload-design-06. - 2011.5.Красносельский М. А. Системы с гистерезисом. - М.: Наука, 1984. - 272 с. [Krasnoseljskiyj M. A. Sistemih s gisterezisom. - M.: Nauka, 1984. - 272 s. ]6.Жарков М. А., Закошанский А. Э., Самуйлов К. Е. Об одном методе анализа процедуры гистерезисного управления нагрузкой в системе сигнализации №7 МККТТ // Труды 14 Всесоюзной школы-семинара по вычислительным сетям. - ВИНИТИ, 1989. - Т. 3. - С. 58-67. [Zharkov M. A., Zakoshanskiyj A. Eh., Samuyjlov K. E. Ob odnom metode analiza procedurih gisterezisnogo upravleniya nagruzkoyj v sisteme signalizacii No7 MKKTT // Trudih 14 Vsesoyuznoyj shkolih-seminara po vihchisliteljnihm setyam. - VINITI, 1989. - T. 3. - S. 58-67. ]7.Самуйлов К. Е. Методы анализа и расчета сетей ОКС 7. - М.: РУДН, 2002. - 291с. [Samuyjlov K. E. Metodih analiza i rascheta seteyj OKS 7. - M.: RUDN, 2002. - 291 s. ]8.Юнаков П. А., Иванов М. Б. Метод оптимизации структуры местных сетей ОКС при применении цифровых систем коммутации // Электросвязь. - 1988. - Т. 10. - С. 32-35. [Yunakov P. A., Ivanov M. B. Metod optimizacii strukturih mestnihkh seteyj OKS pri primenenii cifrovihkh sistem kommutacii // Ehlektrosvyazj. - 1988. - T. 10. - S. 32-35. ]9.Системы сигнализации сетей коммутации каналов и коммутации пакетов / А. И. Летников, А. П. Пшеничников, Ю. В. Гайдамака, А. В. Чукарин. - М.: МТУСИ, 2008. - 195 с. [Sistemih signalizacii seteyj kommutacii kanalov i kommutacii paketov / A. I. Letnikov, A. P. Pshenichnikov, Yu. V. Gayjdamaka, A. V. Chukarin. - M.: MTUSI, 2008. - 195 s. ]10.SIP: Session Initiation Protocol / J. Rosenberg, H. Schulzrinne, G. Camarillo et al. // RFC3261. - 2002.11.Session Initiation Protocol (SIP) Basic Call Flow Examples / A. Johnston, S. Donovan, R. Sparks et al. // RFC3665. - 2003.12.Гольдштейн Б. С., Соколов Н. А., Яновский Г. Г. Сети связи. - СПб.: БХВПетербург, 2010. - 400 с. [Goljdshteyjn B. S., Sokolov N. A., Yanovskiyj G. G. Seti svyazi. - SPb.: BKhV-Peterburg, 2010. - 400 s. ]13.Fast and Robust Signaling Overload Control / S. Kasera, J. Pinheiro, C. Loader et al. // Ninth International Conference on Network Protocols. - 2001. - Pp. 323- 331.14.Ohta M. Overload Protection in a SIP Signaling Network // International Conference on Internet Surveillance and Protection. - 2006. - Pp. 205-210.15.Ohta M. Overload Control in a SIP Signaling Network // International Journal of Electrical and Electronics Engineering. - 2009. - Pp. 87-92.16.Hilt V., Widjaja I. Controlling Overload in Networks of SIP Servers // IEEE International Conference on Network Protocols. - 2008. - Pp. 83-93.17.Shen C., Schulzrinne H., Nahum E. Session Initiation Protocol (SIP) Server Overload Control: Design and Evaluation // Lecture Notes in Computer Science. - Springer, 2008. - Vol. 5310. - Pp. 149-173.18.Montagna S., Pignolo M. Performance Evaluation of Load Control Techniques in SIP Signaling Servers // Proceedings of Third International Conference on Systems (ICONS). - 2008. - Pp. 51-56.19.Yang J., Huang F., Gou S. An Optimized Algorithm for Overload Control of SIP Signaling Network // Proceedings of the 5th International Conference on Wireless Communications, Networking and Mobile Computing (WiCOM). - 2009.20.Queueing Strategies for Local Overload Control in SIP Server / R. G. Garroppo, S. Giordano, S. Spagna, S. Niccolini // IEEE Global Telecommunications Conference. - 2009. - Pp. 1-6.21.Montagna S., Pignolo M. Load Control Techniques in SIP Signaling Servers using Multiple Thresholds // 13th International Telecommunications Network Strategy and Planning Symposium, NETWORKS. - 2008. - Pp. 1-17.22.A Prediction-Based Overload Control Algorithm for SIP Servers / R. G. Garroppo, S. Giordano, S. Niccolini, S. Spagna // Network and Service Management, IEEE Transactions on. - 2011. - Vol. 8, No 1. - Pp. 39-51.23.Controlling Overload in SIP Proxies: An Adaptive Window Based Approach Using No Explicit Feedback / M. Homayouni, H. Nemati, V. Azhari, A. Akbari // GLOBECOM 2010, 2010 IEEE Global Telecommunications Conference. - 2010. - Pp. 1-5.24.Abdelal A., Matragi W. Signal-Based Overload Control for SIP Servers // Consumer Communications and Networking Conference (CCNC), 2010 7th IEEE. - 2010. - Pp. 1-7.25.Montagna S., Pignolo M. Comparison Between Two Approaches to Overload Control in a Real Server: "Local" or "Hybrid" Solutions? // MELECON 2010 - 2010 15th IEEE Mediterranean Electrotechnical Conference. - 2010. - Pp. 845-849.26.Hong Y., Huang C., Yan J. Mitigating SIP Overload Using a Control-Theoretic Approach // GLOBECOM 2010, 2010 IEEE Global Telecommunications Conference. - 2010. - Pp. 1-5.27.Gebhart R. F. A Queuing Process with Bilevel Hysteretic Service-Rate Control // Naval Research Logistics Quarterly. - ВИНИТИ, 1967. - Vol. 14. - Pp. 55-68.28.Brown P., Chemouil P., Delosme B. A Congestion Control Policy for Signalling Networks // Proceedings of 7th. IeCC. - 1984. - Pp. 717-724.29.Filipiak J. Modelling and Control of Dynamic Flows in Communication Networks. - New York: Springer-Verlag, 1988. - 202 p.30.Roughan M., Pearce C. A Martingale Analysis of Hysteretic Overload Control // Advances in Performance Analysis: A Journal of Teletraffic Theory and Performance Analysis of Communication Systems and Networks. - 2000. - Vol. 3. -Pp. 1-30.31.Takagi H. Analysis of a Finite-Capacity ../../1 Queue with a Resume Level // Performance Evaluation. - 1985. - Vol. 5. - Pp. 197-203.32.Yum T. P., Yen H. M. Design Algorithm for a Hysteresis Buffer Congestion Control Strategy // In Proceedings of the IEEE International Conference on Communications. - 1983. - Pp. 499-503.33.Jennings C., Mahy R., Audet F. Managing Client-Initiated Connections in the Session Initiation Protocol (SIP) // RFC5626. - 2009.34.Integrated Services Digital Network (ISDN) User Part (ISUP) to Session Initiation Protocol (SIP) Mapping / G. Camarillo, A. Roach, J. Peterson, L. Ong // RFC3398. - 2002.35.Gurbani V., Hilt V., Schulzrinne H. Session Initiation Protocol (SIP) Overload Control // draft-gurbani-soc-overload-control-02. - 2010.36.Schulzrinne H., Polk J. Communications Resource Priority for the Session Initiation Protocol (SIP) // RFC4412. - 2006.37.Abaev P. O. Algorithm for Computing Steady-State Probabilities of the Queuing