Гибридтік байланыс желі құрылымдары

 

 

3.3 Есептік анализдің қойылуы

 

 

Эксперимент негізі ретінде 3.1-суретте көрсетілген желіні аламыз. Желі түйіндерінің өнімділігі типіне байланысты 50 ден 300 шақ/сек болсын. Иілгіш коммутатордың өнімділігі 1000 шақ/сек деп алайық. Прокси-сервер байланыс операторының бақылау аймағында болады, оған қоса Softswitch-пен бір байланыс желісінде орналасқан деп санайық. Бұл жағдайда олардың арасындағы кідірісті есепке алмай-ақ қойсақ болады. (Ғимарат аймағында Ethernet желі – жоғары жылдамдықты ЛЕЖ, → d_ip1=0)

Онда 0-ден 805 шақ/сек аралығында, 115 қадамымен ЖҚТЖ-нен түсетін шақырулардың өспелі интенсивтілігі кезіндегі, сигналды хабарламалардың жүктемелік және кідіріс мәндері желінің әрбір түйінінде, төменгі мәндерге ие болады (3.5, 3.6-кестелер және 3.5-сурет).

1. Сигналды шлюз үшін қызмет көрсетілетін шақырулар саны 300 шақ/сек кезінде, сигналды хабарламаларды өңдеу саны 3500 пак/сек тең болады. (Ә қосымшасы). Жоғарыда атап өткеніміздей шлюз 3 түйіндік құрылғыдан тұрады. Әр түйінге түсетін ағын интенсивтілігі:

λ_жкс-7= λ_1,1= λ; λ_опқ= λ_1,2= λ; λ_sigtran= λ_2,3= λ.  → λ_{сиг.шлюз}= λ_жкс-7+λ_опқ+λ_sigtran = 3λ=3∙115 шақ/сек=345 шақ/сек;

 

 

2. Softswitch үшін қызмет көрсетілетін шақырулар саны 1000 шақ/сек кезінде, сигналды хабарламаларды өңдеу саны 11500 пак/сек тең болады. (Ә қосымшасы).

Түйінге түсетін ағын интенсивтілігі:

 

λ_{сиг.шлюз}= λ_3,4+λ_4,19+λ_5,13 = λ +2λ+ λ =4∙115 шақ/сек=460 шақ/сек;

 

 

3. Прокси-сервер есептеулері жоғарғыдай есептелінеді.

 

3.5-кесте. Сигналды хабарламалардың берілген интенсивтігінің (шақ/сек) кезіндегі, жүктеме интенсивтілігінің мәні, Эрл

Желілік түйін	Түсетін сигналды хабарламалардың  берілген интенсивтілігінің (шақ/сек) кезіндегі, жүктеме интенсивтілігінің мәні, Эрл
	115	230	345	460	575	690	805
Сигналды шлюз	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7
Иілгіш коммутатор	0,04	0,08	0,12	0,16	0,2	0,24	0,28
Прокси-сервер	0,13	0,27	0,4	0,53	0,67	0,8	0,93

 

3.6-кесте. Сигналды хабарламалардың берілген интетілігінің (шақ/сек) кезіндегі, сигналды хабарламалардың кідіріс мәні, мс

Желілік түйін	Түсетін сигналды хабарламалардың  берілген интенсивтілігінің (шақ/сек) кезіндегі, сигналды хабарламалардың кідірісі, мс
	115	230	345	460	575	690	805
Сигналды шлюз	0,32	0,36	0,41	0,48	0,58	0,72	0,97
Иілгіш коммутатор	0,18	0,19	0,2	0,21	0,22	0,23	0,24
Прокси-сервер	1,34	1,58	1,93	2,49	3,48	5,8	17,39
UserAgent	3,48	3,48	3,48	3,48	3,48	3,48	3,48

 

 

3.5-cурет. Жүктеме интенсивтілігі, Эрл

Транспорттық желідегі кідірісті есептемегендегі, шақырулардың келіп түсу интенсивтілігімен сигналды хабарламалардың түйіндерге жалпы уақыттық келуінің арасындағы тәуелділік 3.6-суретте көрсетілген.

 

 

3.6-cурет. Шақырулардың келіп түсу интенсивтілігімен сигналды хабарламалардың түйіндерге жалпы уақыттық келуінің арасындағы тәуелділік

 

3.4-кесте мен 3.6-суреттің көмегімен, желідегі барлық анализделінетін, әрбір сигналды дестені беру кезіндегі толық кідірісті есептеуге мүмкіндік аламыз. Яғни, әрбір сигналды хабарлама ip-желі арқылы бір-ақ рет өтеді деп есептелінеді (транзитті кідіріс d_ip2-ге тең). Есептеу нәтижелері 3.7-шi кестеде көрсетілген.

 

3.7-кесте. Әрбір сигналды дестені беру кезіндегі толық кідіріс

Желі түрі	Сигналды хабарламалардың берілген интенсивтілігінің (шақ/сек) кезіндегі, сигналды хабарламалардың кідірісі, мс
	115	230	345	460	575	690	805
Жергілікті	10-15	10,5-16	11-16	12-17	13-18	15-20	27-32
Аймақтық	25-35	25,5-36	26-36	27-37	28-38	30-40	42-52
Қалааралық	65-90	65,5-91	66-91	67-92	68-93	75-100	82-107

 

3.7-кестенің нәтижесін және (3) формуланы ескере отырып, жасалынған модель бойынша барлық дестелердің прокси-сервермен иілгіш коммутатордың ip-желісінен SIP желісінің соңғы абоненттеріне дейінгі кідіруі 3d_ip2-ні береді. Сонда толық байланыс орнатудың уақыттық шамасын аламыз. (3.8-кесте).

 

3.8-кесте. Сигналды хабарламалардың берілген интеисивдыбысігінің (шақ/сек) кезіндегі, толық байланыс орнату, мс

Желі түрі	Сигналды хабарламалардың берілген интенсивтілігінің (шақ/сек) кезіндегі, толық байланыс орнату, мс
	115	230	345	460	575	690	805
Жергілікті	20-35	20,5-36	21-36	22-37	23-38	25-40	37-52
Аймақтық	65-95	65,5-96	66-96	67-97	68-98	70-100	82-112
Қалааралық	185-260	185,5-261	186-261	187-262	188-263	195-270	202-277

 

Модельдің дұрыстығын тексеру мақсатында имитациялық модельдеу жасалынды. Имитациялық модельдеумен жоғарыдағы есептік анализдің кідіріс мәндерінің арасындағы максималды айырмашылық желілік түйіндерде 5,5% құрады. Сондықтан, NGN сигнализация желісінің негізіне құрылған уақыттық-ықтималдылық сипаттамаларын математикалық есептеу моделі дұрыс деп табылып, практикалық мақсатқа қолданылуына болады.

Есептеулер нәтижесі көрсеткендей, ҚР-ның жергілікті, аймақтық, қалааралық желілеріне қызмет көрсету барысында,  арналар коммутатциясымен дестелер коммутатциясына негізделген гибридті желілердегі сигналды хабарламаларды беру кезінде кідіріспен кешігу электрбайланысын стандарттаудағы халықаралық ұйымның қоятын талабын қанағаттандырады.          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Өмір тіршілігінің қауіпсіздігі

 

 

Бұл дипломдық жобада гибридті байланыс желілерінде орнатылған байланыстың  ықтималдық-уақыттық сипаттамаларын есептеу  моделі қарастырылады. Желі құрылымын құрастыруда Huawei SoftX3000 иілгіш коммутаторы, UMG8900 әмбебап сигналды шлюзы пайдаланылды. Жобаның құрылуы Алматы қаласындағы АО «Kaztranscom» бас офисына қарасты техникалық эксплуатациялау орталығының бөлмесінде жүргізілді.

 

 

4.1 Жұмыс жағдайын талдау

 

 

Өміртіршілік қауіпсіздігі бөлімінде  қондырғыны жерлендіру есебі және электр қауіпсіздігі қарастырылған. SOFTSWITCH және MEDIA құрылғылардың оптималды түрде  жұмыс істеу шарттарын қарастырып, электр қауіпсіздігін бағалау жүргізілді. Қорғаныс кұрылғыларының қажетті параметрлерін және үнемді қорғаныс шараларын белгілеу үшін жерлеу кедергісін есептедім. Изоляцияның бүлінуінің әсерінен кернеу астында қалған металды құрылымдарды немесе электр құрылғылардың корпусын ұстау нәтижесінде алынатын электрлік жарақаттарды болдырмау және аппаратураларды қорғау үшін қорғанысты жерлендіру орналастырылады.

Ғимарат үш қабатты үй, өлшемдері : ұзындығы 50 м, ені 20 м (4.1-сурет), екінші қабатта АТСЦ орналасқан; SoftX3000, UMG8900 құрылғылары бірінші қабатта орналастырылған. Жұмыс орынында бес адам қызмет етеді: екі ауысымды оператор – инженерлер, бас инженер, бір практикант және техникалық сыпырушы. Күндізгі кезекте үш адам жұмыс істейді ( оператор – инженер, практикант және бас инженер ), тәулігіне бір рет техникалық сыпырушы келеді.

Құрылғылар орналастырылған бөлмеде  келесі телекоммуникациялық қондырғылар  бар:

• бір сөрелі статив – 2 дана;
• персоналды компьютер.

Қондырғылардың бәрінде сертификат болғандықтан, профессионалды қауіптің классын минималды деп санаймыз.

Бөлмеде табиғи және жасанды жарықтандыру жүйесі қолданылады. Табиғи жарықтандыру өзінің спектралды құрамы бойынша жақсырақ болып табылады. Біздің қондырғысы бар бөлмемізде климат жағдайларына (қар, жаңбыр, тұман), тәулік уақытына, және де ғимараттың орналасуына байланысты табиғи жарықтандыру жеткіліксіз. Бөлмеде жұмыс істеуге қажетті жасанды жарықтандыру қалып бойынша Ен=500 лк, яғни қажетті жарықтандырумен қамтамасыз етілген. Құрылғылар орналастырылған бөлме өлшемдері: ұзындығы L = 7 м, ені В = 3 м, биіктігі Н = 3 м (сурет 4.2).

 

1 – құрылғылар орналастырылған бөлме; 2 – есік; 3 – терезе; 4 – қабырға

 

4.1-сурет. Ғимарат жоспары

 

 

1 – есік; 2 – терезе; 3 – қабырға; 4 – статив; 5 – кросс; 6 – стол; 7  –монитор; 8– процессор; 9 – клавиатура; 10 – орындық; 11 – шыны қабырға.

 

4.2-сурет. Құрылғылар орналастырылған бөлме жоспары

 

Бөлмені талдау барысында жұмыс  аумағының қалыпты микроклиматтық шарттары қарастырылды.

АО “Kaztrancom” бас офисына қарасты  техникалық эксплуатациялау орталығының  бөлмесінде, SoftX3000 және UMG8900 құрылғылары 19 дюймдік TWT Business сериялы шкафтарында орнатылған. Аталған құрылғыларды шкафтарға орнатудың бірден-бір себебі, американдық ANSI/EIA/TIA-569 “Коммерциялық телекоммуникациялық бөлмелер және кабелдік каналдар” стандарты бойынша, әрбір телекоммуникациялық бөлме ауданы кемінде 6.6 м2 болуы тиіс. Біздің жағдайда бөлме ауданы 21 м2, бірақ бұл бөлмеде “Қазақтелеком”, “Astel” компанияларына қарасты құрылғыларда бар. Сондықтан, телекоммуникациялық шкафтарды қолданғанымыз әлбетте орынды. Телекоммуникациялық шкафтар – өзіне берілген ауданды эфективті пайдаланады. Біздің пассивті және активті құрылғыларымыз осы шкафтың ішінде аз аудан алу арқылы, ретімен, оңтайлы орналасады.

Бүгінгі таңда 19 дюймдік TWT Business сериялы  шкафтарының, ені 600 және 800 мм-ге тең түрлері кең тараған. “Kaztrancom” техникалық эксплуатациялау орталығының бөлмесінде ені 600 мм-ге тең шкафтар орнатылған. Шкаф биіктігі 42U.(Дәлірек айтсақ, U дегеніміз биіктік емес, U – бұл шкаф ішінде орнатылған биіктігі 1U-ға тең құрылғылар саны. 1U=44.45 мм). Сонда біздің шкаф биіктігі 1.87 м-ге тең. Яғни, TIA/EIA-942 стандартын қанағаттандырады(TIA/EIA-942 стандарты бойынша, шкаф биіктігі 2.4 м-ден(47U) биiк болмауы тиіс).

Құрылғыларды шкафқа орнатудың  өзіндік ережелері бар. Атап айтсақ, шкафтың жоғарғы сөрелеріне оптикалық-талшықты порты бар құрылғыларды орнатамыз. Себебі, оптикалық адаптерге, коннекторға, модулге түскен шаңның өзі кабелді байланыстың нашарлауына және жоғалуына алып келеді. Кросстық құрылғыларды коммутация үшін қолданғандықтан, төменгі сөрелерге орналастырғанымыз дұрыс.

“Kaztrancom” техникалық эксплуатациялау  орталығында телекоммуникациялық  шкафтарды жерлеу J-STD-607-A стандарты  бойынша орындалған. Телекоммуникациялық  құрылғылармен жұмыс жасаған  кезде, электр қауіпсіздігін, қымбат SoftX3000 құрылғысын электомагниттік сәулеленуден сақтау мақсатында, жоғарыда аталған ұйым, контурлық жерлеуді ғимарат периметрі бойынша орнатқан.

Ғимарат периметрі бойынша орнатылған контурлық жерлендіргіштерден, шкафтағы жерлеуші шинаға сары түсті (кемінде 4 мм²) бөлек жерлендіргіш кабель тартылады (4.3-сурет).

 

 

4.3-сурет. Контурлық жерлендіргіштерден тартылған бөлек жерлендіргіш кабель

 

4.4-сурет. Шкафтың есігі, шеткі жақтары мыс өткізгішпен жерлеуші шинаға тартылуы

 

Ауданы 9 мм² болатын арнаулы бөлмеде автоматты газды өртсөндіру құрылғысы орнатылған (4.5-сурет).

 

 

4.5-сурет. Газды өртсөндіру құрылғысы

 

Өртсөндіргіш құралы ретінде Хладон-125 таңдалынған (4.6-сурет).

 

 

4.6-сурет. Өртсөндіргіш құралы Хладон-125

 

SOFTSWITCH және MEDIA қондырғыларының айналадағы  ортаға қоятын техникалық сипаттамалары  мен талаптарын келтірейік:

• қоректену көзі және қабылдайтын қуаты; 
• қоректену көзі;
• номиналды тұрақты қуат: -48 В;
• қуат ауытқуы: -57 В ~ -40 В.

Жүйенің қабылдайтын қуаты, SoftX3000 компоненттерінің немесе блогтар қуаты  4.1-кестеде көрсетілген.

 

4.1-кесте. SoftX3000, UMG8900 компоненттерінің қажет ететін блогы