Байланыс желілерін талдау

 

 

UBR+ қызмет көрсету класының  абоненттері үшін максималды  кепілденбеген жылдамдық қосындысын  есептеуді жүргіземіз:

 

 

- ST Home 80 модемі үшін                   - 80 x 1,024 =81,92 Мбит/с

- ST PC-NIC 80 модемі үшін               - 80 x 512 = 40,960 Мбит/с

- жалпы максималды жылдамдық        -122,880 Мбит/с

 

 

Біздің жағдай үшін 2 шарттың орындалуын тексереміз. Осыған орай, кепілдіксіз тарату үшін қалған өткізу мүмкіндігін анықтаймыз:

 

 

142,272-93,440 = 48,832 Мбит/с

 

 

Жүктеменің рұқсат етілген коэффициентін ескере отырып Kubr=400% мынаны аламыз:

 

 

48,832 х 4 = 195,328 Мбит/с > 122,880 Мбит/с

 

 

Осылайша, максималды жылдамдық қосындысы барлық UBR+ класының абоненттері үшін, қайта жүктеуді есептеу мәнінің коэффициентімен қолданыстағы өткізу қабілетінің есептік мәнінен аспайды, яғни 2 шарт сондай-ақ қарастырылатын интерфейс үшін де орындалады.

 

 

Келтірілген есептеулер қатынас желісінің құрылымының таңдалған нұсқасы толығымен жобаланатын желінің жүктеме өткізілуіне қойылатын талапты толығымен қанағаттандыратынын көрсетеді.

 

 

2.4.2 ATM over ADSL сызығының мүмкін  болатын жылдамдығын есептеу

 

 

Жұмыстың негізі, дауысты таратуға толық жарамды (03-3400 Гц аралығы талап етіледі) және 4 кГц жиіліктегі сигналды қабылдауға бағытталған мыс сым телефон стансасына қосылған. Әдетте модеи жәй ғана телефон желісінің мүмкіндіктеріне икемденеді, сондықтан, шектелген жылдамдыққа ие (56 Кбит/с дейін). Бірақ, “мыстық қоссымның” өзінің техникалық мүмкіндіктері өте жоғары, оның өткізу мүмкіндігі 1 МГц жақын, сондықтан, ол арқылы ақпаратты он есе жылдамрақ жіберуге болады.

АТС-те орнатылған ATM over ADSL құрылғысы және телефон сызығының екі ұшына жалғанатын абоненттік ATM over ADSL-модем негізгі үш арнаны құрайды:

• Желіден компьютерге ақпарат берудің жоғарыжылдамдықты арнасы (жылдамдық – 32 Кбит/с – 8Мбит/с)

• Компьютерден желіге ақпарат берудің жылдам арнасы (жылдамдық – 32 Кбит/с – 1,5Мбит/с)

• Телефон сөйлесулері берілетін телефон байланысының жай арнасы

Микросүзгі көмегімен барлық өткізу жолағы екі диапазонға бөлінеді: телефон байланысы үшін төменжиілікті және ақпарат тарату үшін жоғарыжиілікті.

Жоғарыжиілікті диапазон 247 бөлек арнаға бөлінеді, олардың әр қайсысының өткізу мүмкіндігі 4 кГц. Оның біраз бөлігі кіріс ағынды қабылдауға (Интернеттен абонентке), ал қалғаны – шығыс ағын үшін қызмет етеді.Ағынды басқару жүйесі әрқашан әр арнаның күйін бақылап отырады да, қайсысының сипаттамалары жақсырағына ақпаратты жібереді.

ATM over ADSL технологиясының  асимметриялық болуы екі бағыттағы  өткізу мүмкіндігі бірдей еместігінен. ATM over ADSL тұтынушы бағытында 1,5-8 Мбит/с  және провайдер бағытында 640Кбит/с-1,54 Мбит/с тарату жылдамдығын қарастырады. 24 AWG (American Wire Gauge, Америкалық сымдар  калибрі — шамамен 0,6 мм) қалыңдықтағы  сымдар 5,4 км қашықтықты қамтамасыз  етеді. Европада және ТМД елдерінде  пайдаланылатын сымдар қалыңдығы 0,5 мм, ол 26 AWG сәйкес. Ұзақтығы 4,5 км қамтиды. Біздің жағдайда 2,5 км қашықтық  алынады.

Сызықтың жылдамдықтық потенциал негізінде Шеннон теоремасы жатыр. Оған сәйкес арнадағы жылдамдық мәні

 

 

 

   -ден аспайды.

 

 

мұндағы W – жиіліктердің қолданылатын жолақ кеңдігі (Гц), S – сызықтағы өшуді ескеретін сигнал деңгейі, N – шуыл деңгейі.

Шеннон теоремасынан ATM over ADSL сызықтарындағы жылдамдықты есептеу формуласы шығады:

 

 

 

 

мұндағы SNRi – і-арнадағы сигнал/шу қатынасы, 20 саны – G.992 стандарты бойынша бөгеуілқорғағыштықтың талап етілетін қоры. Таратқыштың тұрақты жұмысы кезінде SNR сызықтағы сигналдың өшуі мен шу деңгейімен анықталады.

 

 

 

 

Сурет 2.14 ТПП 0,5 кабельінің 1 км-гі есептік өшу

 

 

 

 

Сурет 2.15 ETSI/ANSI маскалары, 6 Мбит/с жылдамдық үшін өшу

 

 

ТПП 0,5 кабельдерінің 2,5 км қашықтықтағы 6 Мбит/с жылдамдықтағы ақ шу – 110 дБм/Гц.

 

 

 

 

Сурет 2.16 Биндік (арналық) жылдамдық сипаттамалары, 1 – ұзындық 1 км., барлық арналар қолданылады; 2 – ұзындық 2,5 км., абонентке ақпарат берілу 168 арнада бітеді.

Әрбір арнада 4 кГц болғандықтан, сызық жылдамдығы:

 

 

W=168*32= 5,376 Мбит/с.

Жүктеменің кең диапозонда толқындаса онда  RED алгоритмі буферлердің толып кетуіне сезімсіз болуы мүмкін, сондықтан сонымен бірге EPD алгортм қолданылады. Бұл арқылы біз таңдалмаған бірақ ұйяшықты ғана емес жойып, ал бүкіл пакетті жояламыз, нәтижесінде АТМ коммутатордағы жүктемесі тез арада түседі.

 

 

 

 

Сурет 2.17. P-RED және EPD алгоритмдердің құрылымдық сызбасы

 

 

 

 

2.4.3 АТМ – ге арналған  өлшеуіш концепциясы

 

 

ATM технологиясы біршама  жаңа, сондықтан қазіргі кезде  АТМ желілерінің эксплуатациясы  тәжірибелері АТМ эксплуатациялық  өлшеуіш жабдықтарында жоқ.

SDH технологияларынан өзгешілігі  сол, АТМ желісінің құрамында  екі түрлі құрал болады –  АТМ коммутаторлары мен кіру  құралы. Нәтижесінде SDH өлшеуіш концепциясының (ӨК) біреуі – желінің компоненттері  бойынша өлшеуді бөлу – АТМ  желілері үшін тиімсіз болады.Сонымен  қатар АТМ желісі логикалық  және физикалық интерфейстердің  көп санымен сипатталады: UNI, PNNI, DXI, B-ICI және т.б., логикалық интерфейстің  типтеріне байланысты мәліметтерді  алмастыру процедурасы ерекшеленеді, сондықтан өлшеу интерфейстерге  сәйкестік бойынша топтарға толық  бөледі.

 

 

Сурет 2.18. АТМ өлшеу концепциясы схемасы

 

 

АТМ арналған екінші "ось" трафик типі болып табылады, қажеттілікке орай, трафиктің әртүрлі типіне арналған өлшеудің эксплуатационды нормалары мен әдістері біршама айрықшалануы мүмкін.

АТМ протоколының структурасын классификацияның үшінші «осі» ретінде қолдануға болады. АТМ протоколы структурасымен сәйкестенетін барлық өлшеулерді деңгейлерге бөледі:: физикалық, ATM және AAL мен SAR пен CS деңгейлеріне (мүмкін, барынша майда бөлулер тиімді болып табылуы мүмкін, мысалы, CS - SSCS және CPCS деңгейлеріне).

SDH технологиясының сипаттамалық  ерекшелігі, атап айтқанда, барлық  өлшеулерді функционалдық, стресстік  және логикалық өлшеулерге бөлуі  АТМ технологиясы үшін үлкен  айырмашылыққа ие. Яғни желіде  қызметтік ақпараттарды таратумен  байланысты әртүрлі процесстерде  логикалық тестілеудің рөлі арта  түседі.

АТМ желісінде ӨК 3суретте көрсетілгендей схемалық болып келеді. Суреттен көріп отырғандай, АТМ желісіндегі барлық өлшеулер АТМ транспорттық желісі өлшеулері мен АТМ протоколы анализдеріне бөлінеді. Осы төрт топтың әр қайсысы үшін желіде орындалатын өлшеу типтері арқылы өтетін интерфейске, трафик типіне және тестілеу деңгейіне тәуелді 4 ось бойынша бөлулер орын алады. Өзінің структурасы бойынша схема төрт өлшемді болып табылады. Яғни олар бір бірімен қатынассыз өлшеу топтарын бөлу критерилері болады.

АТМ желісіндегі әртүрлі интерфейс сандары SDH желісіндегі әртүрлі құралдар сандарымен сәйкестенеді, дегенмен трафиктің әртүрлі типтерімен байланысты жаңа өлшеудің болуы АТМ концепциясын мәнді шамаға қиындатады.

АТМ желісінде мүмкін эксплуатациялық өлшеулер саны SDH желісіндегі өлшеу санынан асып түседі. SDH ӨК қарастыврған кезде ол концептуалды түрде 90 өлшеуіш топты алдын ала ұстайды, дегенмен әрекеттілікте 33 топты қосады. Концептуалды түрде, уақытша өлшеудің белгісіз топтарын қоспағанда АТМ желісіндегі топтар саны тең:

 

 

N=5( интерфейстер типтері)х9(деңгейлер  мен деңгейшелер)х5( трафиктер типтері) х 3(өлшеулертиптері )=625.

 

 

Әрине, теориялық концепциямен жіберілген барлық топтар ғана емес, сонымен қатар біразы нағыз эксплуатациялық мағынаға ие. Дегенмен бірқатар топтар "бос" болады. Жіберілген топтар саны жоғалған топтар санынан аз болмайды. Яғни концепцияда әрқайсысы 5 – 10 схемадан тұратын шамамен 100-200 өлшеу топтары болады.. Сонымен, бағалы түрде айтсақ, АТМ өлшеу технологиясы схемалармен, эксплуатациялық параметрлер жинағымен, нәтиже интерпретациясы әдістерімен және т.б.  сәйкестенетін бірнеше мың эксплуатациялық өлшеулерді құрамына енгізеді. Мұнда әрекеттер қатары қарастырылады:

• Ғылыми – техникалық прогресстік дамудағы жаңа қадам ретінде АТМ технологиясы технологияны дамыту заңдылықтарында бір қатар технология қиындықтарын арттырады.

• АТМ өлшеу технологиясы бірнеше мың өлшеулерді қосады және өлшеуге директивті әрекет жағдайында толық өлшемде қолданылуы мүмкін емес. Шын мәнінде, ешқандай стандарт немесе жетекші документ толық өлшемде технологияның барлық нюанстарын ұстай алмайды.

• АТМ желісінде өлшеу технологиясының толық сипаттамасы тек қана техникалық әрекетті бере алады, яғни ӨК түсінігін қолданумен байланысты. Бұл жағдайда сипаттама әдістеме деңгейіне дейін детальданатын болады, ал әдістердің өзі «орын бойынша» құралдардың мүмкіндіктері негізінде генерирленуі тиіс. Бірақ толық сипаттама әдістеме деңгейіне дейін негізгі деңгейде технология дамытылуы мүмкін емес жеткілікті үлкен еңбекті қажет етеді.

SDH системасындағы өлшеудің  барлық технологиясы АТМ өлшеу  технологиясының бір құрамдық  бөлігі ғана болып табылады. SDH технологиясы АТМ транспорттық  желісін құру үшін және де  физикалық деңгейде соңғы болып  қолданылады. Мұндай жағдайда, АТМ  технологиясы үшін «матрешка  эффект» активті болады. SDH системасындағы  жүктеме деңгейіндегі өлшеу сияқты  ИКМ/PDH барлық өлшеу технологияларын  өзінде ұстанады. Яғни SDH барлық өлшеу технологиясы физикалық деңгей өлшемі ретінде АТМ өлшеу технологиясына ауысады.

Ал өлшеу параметрлері  мәнді түрде қиындайды. АТМ технгологияларын PDH және SDH технологияларымен салыстыра отырып, статистикалық мультифлексирленуге және ұяшықтар түріндегі мәліметті таратуға өту АТМ тарату системасы  параметрлерінің статистикалық тұрғыда болуына әкеледі.

Мысалы ретінде бірнеше СП  негізгі параметрлерінің эвалюциясын қарастырамыз. Жоғарыда аталып өткендей, кез келген сандық СП сапасының негізгі параметрлері ВЕR қателіктер параметрі болып табылады. Дегенмен, ұяшықтар түріндегі ПД әдістеріне өту кезінде ВЕR параметрі АТМ желісіндегі трафиктерді таратумен  арнайы байланысты өзінің жанында орналасқан параметрлермен толықтырылад:

 

 

BER -> {CER; CLR; CMR; BER}

 

 

АТМ желісінде трафик ұяшықтар түрінде беріліп отырылады. Ұяшықтардың ақпараттық өрісінде қателіктер пайда болған жағдайда ол өшіріліп кетеді. Нәтижесінде бір биттік қателік қате ұяшықтардың пайда болуына әкеп соқтырады, ал қателіктердің жалпы параметрі  СЕR параметрлерімен сипатталады. Одан да басқа, желі арқылы (CLR параметрі) тарату процесі кезінде ұяшықтар жоғалып кетуі де, сонымен қатар қайта орнатылуы да (CMR параметрі) мүмкін жағдай.  Соңында сандық арнаның АТМ желісіндегі құрушы сапа параметрлерін анықтау үшін  алдыңғыдағыдай BER параметрі қолданылады.

Мұндай жағдайда, егер PDH системасы үшін G.821/G.826/M.2100 барлық қателік параметрлерін өлшеу әдістемесі бір негізгі BER өңделген параметрлерін өлшеуден тұрса, онда АТМ желілеріне арналған аналогты әдістеме төрт негізгі өңделген параметрлерге базалануы керек.

Параметрлер эволюциясының тағыда бірден бір мысалы ретінде уақытты ұстау параметрлерін атап айтсақ болады. Статикалық мультиплекстеудің процедураларын қолдану АТМ желісі арқылы трафикті тарату кезінде статикалық ұстауды тудырады.

Мұндай жағдайда, егер PDH және SDH системаларында RTD ұстау сипаттамасы үздіксіз шамасы болып табылса, онда АТМ желісінде бұл ұстаудың болуын бөлумен сипатталатын статикалық шама болғаны.

Жоғарыда айтылғандар бойынша қорытынды шығаратын болсақ, PDH және SDH технологияларына қарағанда АТМ технологиясы біршама күрделі. Ал АТМ өлшеуіш технологиясы олардың анализінің бірқатар күрделі параметрлері мен әдістерін және көп өлшеу санына ие.

2.5 Жеке тапсырма

 

 

2.5.1 Жаңа буының желілері

 

 

Бүгінгі мультимедиялық трафиктің сипатының және оған мультисервистік қызмет көрсету қажеттіліктерінің себебінен дәстүрлі байланыс желілерінің мүмкіндіктерінің шегінен шығу бүкіл желілік құрылымды түбегейлі қайта құруға әкелді, соның нәтижесінде келер буын желісінің NGN (Next Generation Network) концепциясы пайда болды.

NGN сәулеті мен қызметтеріне біржақты түсінікті телекоммуникациялық қоғамдастық әлі тапқан жоқ. Әйтеуір, осы мақала жазылған сәтте солай болған және жақын алдағы болашақта жағдаятқа қатысты әлдебір дәмеге малдануға бола қоймас: байланыс желілері конвергенцияның орынды процессі жүріп жатыр.

Деректер табыстау желілерінің тұрғысынан NGN - келесі буынның Интернет желілері. Ұялы байланыс желілерінің тұрғысынан ол буынға тіпті 3G нөмірі берілген. Дәстүрлі телефония тұрғысынан NGN бүгін кеңжолақты абоненттік қатынауды және трафикке мультисервистік қызмет көрсетуді қолдайтын, бағдарламалық коммутатордың (Softswitch) басқаруындағы пакеттік коммутация желісі ретінде қабылданады. ITU және ETSI айқындалған NGN жалпы сипаттамалары ақпаратты тасымалдау функциялары мен ақпаратты желі арқылы тасымалдауды басқару функцияларын бөлектеу, сондай-ақ қызметтер мен қосымшалардың функцияларын табыстаудың тасымалдау желісінің функцияларынан ажырату болып табылады.

Сонымен, сөз үлескен сәулет туралы болып отыр, онда компоненттердің арасындағы байланыс тек қана ашық интерфейстер арқылы жүзеге асырылады. Қазіргі кезде Астана қаласында өрістетіліп жатқан мультисервистік желі жоғарыда аталған барлық талаптарды қанағаттандырады. Аталған желінің құрылымдық сұлбасы 2.19 суретте берілген.

Аталған желінің өзгеі SURPASS hiE9200 бағдарламалық коммутаторы болып табылады, NGN жабдығының нарығында дүниежүзілік көшбасылардың бірі Siemens компаниясы өндірген. Бағдарламалық коммутатор төмендегідей функционалдық модульдерден тұрады: