Wi-MAX технологиясы

Мультимедиа мәліметтерін тарату көлемін  есептейік, ол үшін 3.14 формуласын қолданамыз.

,

(3.14)

Мұнда q – мультимедиа мәліметтерін тарату жылдамдығы (бит/с);

 t – тарату уақыты (часов).

Бір қолданушымен таралатын мультимедиа  мәліметтерінің көлемі:

, баит

(3.15)

Соңғы қолданушылармен таралатын  ақпараттың жалпы көлемі:

(3.16)

Ақпараттармен таралатын серверлердің көлемін есептеу үшін әр ЖЕЖ-те бір  файл-сервер мен мәліметтер базасының 1 сервері бар деп есептесек. Барлық таралған желіге 4 қызметтік серверлер келіп түседі. Верверлермен таралатын ақпаратты есепетеу үшін 3.17 келесі формуланы қолданамыз:

,

(3.17)

Мұнда Q_i – 1 сервермен таралатын ақпарат көлемі (байт);

N  – бір уақытта жұмыс істейтін серверлер саны

K – жұмыс күніне келетін ақпарат серверлерімен таралатын жалпы көлемнен алытын бөлік.

Серверлермен таралатын ақпараттың көлемін келесідей болады:

, байт

Бағдарлауыштың өткізу қабілеттілетілігін есептеу үшін ол дуплекстінін ескере отырып бір уақытта тарата алады және мәліметтерді қабылдауды ескеру керек.

Бағдарлауышпен өңделетін мәліметердің жалпы көлемі 3.18 формула анықтайды:

,

(3.18)

Мұнда Q_п – қолданушылар тарататын мәліметтердің көлемі;

Q_с – серверлермен таралатын мәліметтер көлемі.

Бағдарлауышпен өнделетін мәліметтердің  жалпы көлемі кедесідей:

, байт

Келесі есептеулер үшін жұмыс уақытында  таралатын кадрлардың санын білу керек. СПД ұзындығы 74 байт кадрларды  қолданады, олардың 68 байты ақпараттық және 6 байтты адрестік ақпарат болып келеді.

Пайдалы ақпараты таратуүшін қажетті  кадрлар санын 3.19 формула бойынша  есептейміз:

,

(3.19)

Мұнда Q – таралатын ақпарат көлемі (байт);

68 – 1 кадрдың ақпараттық бөлігінің ұзындығы;

[ ] – бүтін бөлікті білдіреді.

Таралатын кадрлардың саны:

, кадр/күн

БК бар желі арқылы байданыс каналының  өткізу қабілеттілігін есептеу үшін массалық қызмет ету теориясының  математикалық аппаратымен қолданылады.

Есептеуге қажетті бастапқы мәндер ретінде таралатын кадрлар саны және 1 калрдың ақпараттық бөлігінің  ұзындығы, ол стандартты шама болып  келеді.

Массалық қызмет ету теориясын  қолданған кезде кадрлардың түсу және қызмет ету жылдамдығының қатынасы. Кадрлардың түсу жылдамдығын трафиктің интенсивтілігінен басқарылуды анықтайды, яғни таралатын кадрлардың санынан 3.20 формула бойынша анықталады:

,

(3.20)

Мұнда N_кадр – жұмыс күніндегі таралатын кадр саны;

 T – жұмыс күнінің ұзақтылығы (сағат).

Кадлардың түсу жылдамдығын анықтау  үшін келесі жағдайды ескеру керек:

• мәліметтреді тарату болып өтетін екі ЖЕЖ-те бір сағаттық белдеуде орналасқан;
• жұмыс күнінің ұзақтығы 8 сағатты құрады.

Берілген шарттарда кадрладың  түсу жылдамдығы келесідей:

,кадра/с

Магистральді желі бойынша ақпаратты  ақпатаррық бумаларға тарату үшін адрестік ақпарат қосылады, кадрдың жалпы  ұзындығы қосылады ол келесі формула  бойынша есептеледі: (3.21).

,

(3.21)

Мұнда L_инф – кадрдың ақпаратты бөлігінің ұзындығы;

 L_адр – кадрдың адрестік бөлігінің ұзындығы.

Frame Relay технологиясына ақпараттық L_инф =68 байт және адрестік бөліктің ұзындығы L_адр =6 байт, сәйкесінше кадрлардың жалпы ұзындығы:

, байт

Қызмет ету жылдамдығын есептеу  үшін магистральді каналдың жылдамдығын  береміз. 1 кадрға қызмет ету уақыты 3.22 формула бойынша анықталады:

,

(3.22)

Мұнда L_кадр – таралатын кадр ұзындығы (байт);

V_канал – магистральді каналдардағы ақпаратпен алмасу жылдамдығы (бит/с).

Қызмет ету жылдамдығы қызмет ету  уақытының кері шамасына тең:

,

(3.23)

Жылдамдықты есептеу нәтижесінде 2 жағдай мүмкін болды:

• кадрларға қызметету жылдамдығы келіп түскен кадрларының қызметету жылдамдығынан көп болуы;
• кадрға қызмет ету жылдамдығы келіп түскен кадрларының қызмет ету жылдамдығынан аз болуы. Бұл жағдайда кезек пен кешігулер болады. Массалық қыщмет ету теориясы кещігу уақыттын байланыс желісінің жұмыс жылдамдығынан бағалай алады.

Қызмет ету жлдамдығы мен  уақытты есептеу Microsoft Excel электронды кесте көмегімен іске асырылады. 3.2 кестеде магистральды каналды 1240 Кбит/с-тен 64 Мбит/сжылдамдықтың өзгеру қадамымен 4 Кбит/с-қа дейінгі жылдамдық сепетерінің нәтижелері көрсетілген.

3.2-кесте – Магистраль каналдағы қызмет ету жылдамдығын есептеу нәтижелері

	Каналдағы ақпаратты тарату жылдамдығы, Кбит/с
	1240	2480	4192
tобс.кад., с	0,000477	0,000238	0,000141
Vқызм., кадр/с	2094	4202	7067

 

БК желісіне байланысты каналын  қодану деңгейін есептейміз. Ол үшін келесі формуланы қолданамыз:

,

(3.24)

Мұнда V – кадрлардың түсу жылдамдығы;

 V_қызм. – кадрларға қызмет ету жылдамдығы.

Магистральді каналдардың қолдану  деңгейінің біле отырып магистральді каналдардағы кадрлардың болмау ықтималдығын әр түрлі:

,

(3.25)

Мұнда P – магистралді каналды қолданудың дәрежесі

Каналдардағы жылдамдықтар Microsoft Excel электронды кестесінің көмегімен өнделеді. Есептеулер каналдардағы мәліметтерді тарату жылдамдығы үшін 1024 Кбит/с-ке тең есептер жүргізіледі. Есептердің нәтижелері 3.3 кестеде енгізілген.

3.3-кесте – Кадрлардың болмау ықтималдығы мен қолднау деңгейінің есептеу нәтижелері.

	Каналдағы ақпаратты тарату жылдамдығы, Кбит/с
	1240	2480	4192
P	0,97	0,4856	0,288
P0	0,025	0,5	0,7

 

Есептеулер нәтижелері бойынша  каналды қолдану дәрежесінің  және каналдың өткізу қабілеттілігінен кадрлардың болмау ықтималдығына тәуелділігі (3.6 сурет).

3.6-суреттен каналды қолдану деңгейінің азаю мөлшері бойынша кадрлардың болмауының ықтималдығы артады. Канлдың оптималды өткізу қабілеттілігі екі қисықтардың бірігу нүктесіне сәйкес келетіні байқалады. Суреттен каналдың өткізу қабілеттілігі 2480 Кбит/с-қа тең болады. Бірақ бұл өткізу қабілеттілігі кадрлардың түсу жылдамдығының уақыты бойынша оптималды болып келеді.

Жоғарыда айтылғаннан 2480 Кбит/с-қа тең каналдың өткізу қабілеттілігін таңдаймыз.

3.6-сурет – Каналдың өткізу қабілеттілігінен кадрлардың болмау ықтималдығы мен қолдану (Р) деңгейіне тәуелді графигі

 

Магистральді канал нақты қызмет көрсету классы бар жүйе болып  келеді. Магистральді канал күтуі  бар қызмет ету жүйесінің жүйесі болып саналады. Магистральді каналдың отпималды өткізу қабілеттілігіне сәйкес келесідей параметрлерді анықтауға болады:

• бір уақытта жүйеде орналасқан кадрлардың орташа саны;
• кезекте күтіп тұрған кадрлардың орташа саны;
• жүйеде кадрларды табудың орташа уақыты

Жүйеде бір уақытта орналасқан кадрлардың орташа санын келесі (3.26) формуласымен алды:

,

(3.26)

Мұнда L – бір уақытта жүйеде орналасқан кадрлардың орташа саны;

V – кадрлардың түсуінің орташа жылдамдығы;

V_қыз – қызмет етудің орташа жылдамдығы.

Бұл шама келесідей болады:

, кадра

Кезекте қвзмет көрсетуді күтіп тұрған кадрлардың санын (3.27) формула бойынша анықтаңыз:

,

(3.27)

Мұнда L_q – қызмет етуді күтетін кадрлардың орташа саны;

P – каналды қолдану деңгейі;

Қызмет етуді кутетін кадрлар  саны:

, кадр

Жүйеде кадрларды іздеудің орташа уақыты қызте ету жылдамдығы мен кадрлардың түсу жылдамдығы арасындағы арасында кері айырымды шаманы көрсетеді, ол 3.28 формуласы бойынша анықталады:

,

(3.28)

Мұнда W – жүйеде кадрларды табудың орташа уақыты;

V_қыз – қызмет ету жылдамдығы;

V – кадрлардың түсу жылдамдығы;

Жүйедегі кадрларды табу уақыты:

, с

Осылай, 2480 Кбит/с өткізу қабілеттілігі  каналы бойынша тарату кезіндегі  кадрлардың кешігу кезектерін шақытаратын  жекешеліктер орташа есепен 4,6 *10^{-4 сек} құрайды. Бұл уақыт жүйесіндегі кадрларды табудың толық уақытының бөлігін құрады. Физикалық орта бойынша сигналдың таралу уақытын ескеру керек.

Кезекті сипаттайтын параметрлердың негізгісі 3.29 формуламен есептелетін  кезектегі күту уақыты болып келеді 3.29.

,

(3.29)

Мұнда W_q – кезекте күту уақыты;

W – жүйеде кадрларды табу уақыты .

Ол келесідей болады:

, с

Жүйеде кадрларды табу уақыты кезекте  күту уақытын қосады. Табу уақыты мен күту уақытының айырмалары магистральді каналдарды 1 кадрінің қызмет ету уақытын береді.

Ол келесідей болады:

, с

Осы әдіспен есептелген қызмет ету  уақыты жалпы ертерек есептелеген  уақытпен ұқсас болып келеді 3.2 кесте [13,15,23]].

 

ҚОРЫТЫНДЫ

Бітіру жұмысында мәліметтерді берудің жоғары жылдамдықты сымсыз байланыс желісін пайдалану өзектілігі қарастырылған. Құрылғыларды таңдау жобасында Alvarion компаниясы жайдан-жай таңдалған жоқ, өйткені стандартталған және сапалы өнімдер шығаруда компания алға бастаушы орын алуда. Сонымен қатар өндірушіні таңдау келесі сипаттамалар бойынша жүргізілген: жүйенің техникалық сипаттамалары, Қазақстанда жүйені пайдалану мүмкіндігі, құны, сенімділігі және тағы басқалары. Бітіру жұмысының техникалық бөлімінде алты базалық стансаны қолдану арқылы сымсыз байланыс желісін құру нұсқасы қарастырылған. Таңдау абоненттік радио қатынау құрылғыларының техникалық параметрлерінің шарттарымен негізделген. Бітіру жұмысының есептік бөлігінде Қарағанды қаласының мысалында базалық стансалардың қамту аймағына есептеулер жүргізілген. Есептеулер ЭЕМ-де жүргізілген.

Өміртіршілік қауіпсіздігі саласында пайдаланылатын кеңселердің  адам организміне әсер ететін зиянды құрылғыларға талдау жасалған және жұмысшы қызметкерлердің өміршендігіне және қауіпсіздігіне қажетті нормалардың орындалуы бойынша есептеулер орындалған.

Бітіруші жұмыстың экономикалық бөлігінде байланыс нарығына талдау жасалған және жобаланатын жүйенің  бизнес-жобасы көрсетілген.

 

ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

1. Таненбаум Э. Компьютерные сети. 4-е изд.  – СПб.: Питер, 2005. – 992 с.
2. Олифер В. Г., Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 3-е изд. – СПб.: Питер, 2006. – 958 с. 
3. Рошан П., Лиэри Д. Основы построения беспроводных локальных сетей стандарта 802.11.: Пер. с. англ. – М.: Издательский дом «Вильяме», 2004. – 304 с.
4. Тұрым А.Ш. Есептеу жүйелері және желілері: Оқулық. – Алматы, ҚазҰТУ, 2006. – 331 б.
5. Рутгайзер О.З. Выпускная работа на соискание степени бакалавра. Методические указания к выполнению. – Алматы: АИЭС, 2007. – 6 с.
6. Джангозин А.Д. Фирменный стандарт. Работы учебные. Общие требования к оформлению текстового и графического материала. – Алматы: АИЭС, 2002. – 34 с.
7. Голубицкая Е.А., Жигульская Г.М. Экономика связи: Учебник для вузов. – М.: Радио и связь, 2000. – 392 с.
8. Резникова Н.П. Маркетинг в телекоммуникациях. – М.: Эко–трендз, 1998.
9. Баклашов Н.И., Китаева Н.Ж. Охрана труда на предприятиях связи и охрана окружающей среды. – М.: Радио и связь, 1989, – 287 с.
10. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках. Для студентов вузов. -2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1984.-448 с.
11. Кошулько Л.П., Суляева Н.Г., Генбач А.А. Производственное освещение. Методическое указание к выполнению раздела «Охрана труда» в дипломном проекте. (для студентов энергетических специальностей всех форм обучения) – Алма-Ата, изд. РУМК, 40 с.
12. Гургенидзе А. Современные технологии беспроводных сетей // Мобильные телекоммуникации. – Вып. 62. - № 4. – 2006. – С. 21-27.
13. Рахманов С. Особенности развития современных технологий беспроводного доступа Wi-Fi и Wi-MAX в России и во всем мире // Мобильные телекоммуникации. – Т.62. - № 4. - 2006.- С. 33-36.
14. Пахомов С. Развертывание беспроводной сети в домашних условиях: от А до Я.// КомпьютерПресс 5'2005
15. Беспроводные ЛВС: принципы построения и области применения // СТАНДАРТ. - Вып. 03 - № 50, - Март 2007.
16. Расторгуев Н., Шуклин А. Строим Wi-Fi. // Экспресс-Электроника. - №12, - 2004.
17. В. Леонов. Беспроводные сети - как это работает // электрондық нұсқасы сайт http://www.mailto:leonov@zmail.ru
18. Гордейчик С. Атаки на системы обнаружения беспроводных атак // электрондық нұсқасы сайт http://www.securitylab.ru/analytics/275562.php
19. Марк Джозеф Эдвардс. Системы защиты беспроводных сетей. // электрондық нұсқасы сайт http://www.morepc.ru/security/szi260620051.html
20. Дэвид Стоун. Обеспечение безопасности беспроводных сетей с помощью технологии VPN. // электрондық нұсқасы сайт http://www.intel.com/cd/business/enterprise/emea/rus/smallbusiness
21. Лукацкий А.В. Безопасность без проводов. // электрондық нұсқасы сайт http://www.morepc.ru/security/szi260620051.html