Мультисервисті желі мүмкіндіктері
Аңдатпа
Осы дипломдық жобада телекоммуникациялық желілердегі деректер
пакетін тарату ерекшеліктерін зерттеу құралдары мен әдістері қарастырылады.
Сөз кезектескен активтілік интервалы мен үзіліс аралықтарының ағынын
көрсетеді. Өзінің табиғаты бойынша аналогтық сөз сигналы дискреттеу,
кванттау және кодалаудан кейін цифрлык жолмен тарала алады, мысалы
импульстік-кодалық модуляция (ИКМ) әдісімен.
Дестелер жалғауы (ДЖ) бар желілерде мәлімет қызметтегі ақпаратпен
(басы мен соңының басқару символдары, адрес, қатені табуға немесе түзетуге
арналған бақылау символдары) жабдыкталатын бөлігіне және желімен бірыңғай
бүтін болып, таратылатын стандартты ұзындық (десте) бөліктеріне бөлінеді.
Әрбір десте басқалардан тәуелсіз ( дейтаграммдық немесе датаграммдық
режим) немесе басқа таралған дестелерді ескере отырып тарала алады
(виртуалды арналар режимі), алғашқысы барлық активті абоненттердің қідірісін
едәуір азайтады.
Аннотация
В данном дипломном проекте рассматривается методы средства
исследования особенностей распространение пакетов данных в
телекоммуникационных сетях.
Речь представляет собой поток чередующихся интервалов активности и
пауз. Аналоговый по своей природе, речевой сигнал может передаваться
цифровым способом после дискретизации, квантования и кодирования,
например методом импульсно-кодовой модуляции (ИКМ).
В сетях с коммутацией пакетов (КП) сообщение разбивается на части
стандартной длины (пакеты), снабжаемые служебной информацией (символы
начала и конца, управления, адреса, контрольные символы для обнаружения
или исправления ошибок) и передаваемые по сети как единое целое. Каждый
пакет может передаваться независимо от других (дейтаграммный или
датаграммный режим), что существенно снижает задержку, которая
относительно равномерно распределяется между всеми активными абонентами;
или же с учетом других переданных пакетов (режим виртуальных каналов).
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .7
1 Диплом тақырыбы бойынша аналитикалық зерттеулер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ..8
1.1 Телекоммуникациялық желілердегі деректер пакеті ... ... ... ... ... ... ... . ... ..8
1.2 Жиiлiк спектрдi пайдалану тиiмдiлiгiнің жоғарылау әдiстерi ... ... ... ... 12
1.3 Бөгеуiлге тұрақты кодтау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...13
1.4 Мультисервисті желілерді құрудың негіздері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ...15
1.8 Мәселені қоюды негіздеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ..22
2 Диплом тақырыбы бойынша теориялық мағлұматтар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.1Телекоммуникациялық желілердегі деректер пакетін тарату ерекшіе-
іліктері мен әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..23
2.2 MPLS белгілерді қолданатын мультипротоколды коммутация ... ... ..
2.3 Пакеттерді қайта жiберудiң уақыты ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ...
2.4 Пакет классификациясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.5 Пакеттер коммутациясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.6 Желідегі пакеттерді маршруттау ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ...
2.7 Телекоммуникациялық желілердің ортақ құрылымы ... ... ... ... ..
2.8 Көптік қатынауды ұйымдастыру технологиясы ... ... ... ... ... ... ...
3 Есептеубөлімі ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.1 Пайдалы жүктеменiң берiлiс жылдамдығының есептелуi ... ... ... ... ...
3.2.Желiнiң қол жетуiн бiр тораптың өткiзгiштiк қабiлеттiң есептеуi ... .
24
33
34
34
35
37
38
39
39
41
4 Тіршілік қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
4.1 Жобаланған қондырғы орындарында бөлмеде электр тогына түсіп
қалмау қауіпі негізінде сипаттама беру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
4.2 Еңбек жағдайын талдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
4.3 Электр қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
4.4 Нөлдік қорғаныш өткізгішіне қойылатын талаптар ... ... ... ... ... ... ... ...
5 Техника-экономикалық негіз ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
5.1 Жұмыстың мақсаты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
5.2 Жұмыстың орындалу бағдарламасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
5.3 Жасалынған жұмыстың бағасын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
5.4 Интеллектуалды еңбек бағасы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Қысқартылған сөздер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 69
А қосымшасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Ә қосымшасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Б қосымшасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ..
... .23
... ..
... ... ...45
... ... ...45
... ... ...45
... ... ...46
... ... ...49
... ... ...56
... ... ...56
... ... ...56
... ... ...57
... ... ...64
... ... ...66
... ... ...67
... ... ...70
... ... ...71
... ... ...72
Кіріспе
Біз глобализация заманында өмір сүрудеміз, ал глобализация
телекоммуникация дамуымен − қатынастың территориялық шекараларының
өшірілуімен басталды.
Телекоммуникацияның басқа салалармен салыстырғандағы
айырмашылығы, ол бұл саланың ең болмағанда он жыл бұрынғы күйінде тұра
алмауы. Егер ескі инфрақұрылым электроэнергетиканы, газ алу немесе темір
жолдарды жақсы жағдайда ұстауға мүмкіндік берсе, байланыстың ескі
ақпараттық құрылымы керісінше дамуды бәсеңдетеді. Дәстүрлі операторлар
байланыс желілеріне үлкен қаражат салуға мәжбүр, себебі олар желіні уақытқа
сай жағдайда ұстауы керек.
Телекоммуникациялық желілердің дамуы үш фактормен анықталады:
трафиктің өсуімен, жаңа қызметке деген қоғам қажеттіліктері және технология
облысындағы жетістіктермен. Әрине, бұл факторлар тәуелсіз емес, олардың
әрқайсысы электробайланыс дамуының идеологиясын анықтайды. Осылай
жабдықтарды жеткізушілер ортасында бәсекелестік туындауы мен
технологиялық жетістіктер жабдық бағасының түсуіне алып келді, ал бұл өз
кезегінде трафик өсуі мен жаңа қызметтерді құруға жол ашты.
Жаңа қызметтерге деген қоғамның талаптары мен қажеттіліктері,
трафиктің өсуі желі құрылымының идеологиясының әр 10 жыл сайын өзгеруіне
алып келеді. Осылай 1980 жылдарда оптикалық талшықты технологиялар,
аналогты сымсыз желілер пайда болды, Х.25 стандарттарының негізінде
желілер кең дамыды. 1990 жылдарда толқын ұзындығы бойынша тығыздауы
мен бөлуі бар мультиплексирлеуге негізделген оптикалық технологиялар
жоғары жылдамдықпен дамыды, екінші сатыдағы ұялы байланыс желілері
құрылып және орнатыла бастады, Интернетті коммерциялық қосымшаларда
қолдану кең етек алды.
Бүгінде біз келесі саты желілері жөнінде сөз етеміз, дәстүрлі байланыс
желілерімен интеграцияны, ақырғы желі түйіндеріне қызметті жеткізу
функциясын шығару және тармақталған коммутациясы бар әмбебапты
транспортты желіні іске асыруды алдын ала болжайтын желілік шешімдердің
унификациясы есебінен жаңа қызмет құру жекешелендіру және бақылау
бойынша кең мүмкіндіктері бар шектелмеген қызметтер жиынын қамтамасыз
етуші байланыс желілерін құру концепциясы ретінде анықталады.
Мультисервисті желілердің негізгі артықшылықтары - ол арналардың
өткізу мүмкіндіктерінің ықшамдалған түрдің қолданылуы және бір құрылғыда
бірнеше функцияларды біріктіру есебінен глобальді желілерге қол жеткізу
құрылғысында, жалдағанда үнемдеу, сондай ақ дыбысты пакетті тарату
нәтижесінде мүмкін болатын қосымша сервистер.
1 Диплом тақырыбы бойынша аналитикалық зерттеулер
1.1 Телекоммуникациялық желілердегі деректер пакеті
Телекоммуникациялық желісінің (ТКЖ) немесе деректерді беру
жүйесінің (ДБЖ) негізгі қызметі абоненттер арасында аппаратты оперативтік
және өлшемді алмасуды ұйымдастыру және деректерді беру шығынын
қысқартуда болып отыр. ТКЖ тиімділігінің бас көрсеткіші - аппаратты жеткізу
уақыты - факторлар қатарына тәуелді: Байланыс желісінің құрылымына,
байланыс желісінің өткізгіш қабілетіне, өзара әрекеттесетін абоненттер
расындағы байланыс каналдарын жалғау тәсілдеріне, аппартаттың алмасу
хаттамаларына, беретін ортаға абоненттердің қол жеткізу әдістеріне,
пакеттерді маршруттау әдістеріне.
1.1-к е с т е . Телекоммуникация желісінің құрамы
Байланыс желілері (Network). Электробайланыс құралдарының негізінде
құрылған байланыс желілері телекоммуникациялық желілер деп аталады.
Электробайланыс желісі - хабарларды берілген мекен-жайға жеткізуді
уақытына, сапасы мен сенімділігіне қойылған талаптарға сай қамтамасыз ететін
тарату желілерінің, желілік тораптар мен желілік станциялардың күрделі
жинағы.
Коммутацияланбайтын желілер - абоненттер арасындағы байланысты
(шеткі құрылғылар (ОУ) немесе терминалдар) тұрақты бекітілген (коммутация
жасамайтын) немесе бөлектенген арналар арасында қамтамасыз ететін желілер.
Коммутацияланатын желілер - абоненттер арасындағы байланыс бір-
бірімен тікелей байланыспай, тек бір немесе бірнеше коммутация түйіндері
(орталықтары) арқылы байланысқан желілер; шеткі пунктер мен коммутация
түйіндері және оларды жалғаушы тарату желілері.
Электробайланыс желілерінің негізгі компоненттері: Телекоммуникация
желісінің түрлері
Көрсететін қызметтері
Ұсынатын ақпарат
түрлері
Радио желісі
Көпшілікке біржақты кең
тарту
Тек қана дауыс
Телефон желісі
Интерактивті қызмет
Тек қана дауыс
Теледидар желісі
Көпшілікке біржақты кең
тарту
Дауыс пен бейне
Телеграф желісі
Дерек тарату
Алфавит-цифрлы
Ақпараттық желі
(компьютерлік)
Дерек тарату
Алфавит-цифрлы
-арна құрушы аппаратуралар орнатылатын және арналарды немесе арна
топтарын ауыстырып қосуды және желілік тратктілерді қамтамасыз ететін желі
түйіндері мен желілік станциялар;
- желілік станциялар мен желілік тораптарды және шеткі құрылғыларды
бір-бірімен байланыстыратын тарату желілері;
- хабарды мекен-жайға сәйкес таратушы коммутация (орталықтары)
түйіндері (УК); коммутауия түйіндері транзитті, шеткі және аралас типті болуы
мүмкін;
- абонент хабарларының кіріп-шығуын қамтамасыз ететін шеткі пунктер
(ОП). ОП, Абоненттің тікелей үйінде орналасқан шеткі пункт, абоненттік пункт
(АП) деп аталады. АП терминал деп аталатын жеке қолданымда немесе
коллективті қолданымда болуы мүмкін;
- байланыс арналарының өткізу қабілеттілігін оларды тығыздау арқылы
қолдануды қамтамасыз ететін концентраторлар мен мультиплексорлар.
Арналар магистральді (коммутация түйіндері арасындағы) және абоненттік
(шеткі пункт пен коммутация түйіндері арасындағы) болуы мүмкін;
- желілік ресурстарды тиімді пайдалануды қамтамасыз ететін көпдеңгейлі
басқару жүйесі.
Қазіргі кезеңге сай телекоммуникация желілерін құру үшін, үш желілік
деңгей топтастырылады:
- біріншілік желі деңгейі;
- екіншілік желі деңгейі;
- электробайланыс қызметтері мен жүйелерінің деңгейі.
Көліктік желі
-
желілік тораптардың, желілік коммутациялық
станциялардың немесе біріншілік желінің шеткі құрылғыларының базасында
және олардың тарату желілерінде құрылады.
Желілік тораптар:
- магистральді;
- аймақ ішілік;
- жергілікті;
- ведомствалық.
Электробайланыс желілерінің құрылымдық сұлбасы:
- біріншілік желі;
- екіншілік желі;
- электробайланыс жүйелері;
- қызметтерді пайдаланушылар.
Желі құрылымы - байланыс сұлбалары мен олардың элементтерінің өзара
қатынасы.
Желі құрылымы сипаттамасының аспектілері:
- физикалық;
- логикалық.
Телефон байланысының желісі - коммутация түйіндерінің (телефон
станцияларының), соңғы абоненттік құрылғылардың және оларды жалғайтын
арналар мен байланыс жолдарының жиынтығы.
Байланыс пункттері 2 топқа бөлінеді:
- физикалық;
- логикалық;
- соңғы - шығару және қабылдау аппаратураларынан тұратын, кей кездері
ақпараттарды сақтауға және өңдеуге арналған;
- түйінді (коммутация түйіндері) - байланыс бағыттары бойынша хабар-
ларды таратуға және коммутациялауға арналған.
Байланыстарды қамтамасыз ететін желілері:
- қалааралық;
- жергілікті.
Электр байланыс желілерінің түрлері келесі 7 белгілермен негізделген:
- берілетін хабарлар типі бойынша;
- пайдаланушылар категориясы бойынша;
- хабарлардың берілу жылдамдығына қарай;
- көлеміне қарай (қамту деңгейіне қарай);
- коммутациялау әдістеріне қарай;
- қолданылатын байланыс арналарының типтеріне қарай;
- желілерді басқару әдістеріне қарай.
Арналы коммутациялы желі - екі абонеттік пункттің жалғануы арналар
мен дестелер коммутациясының құралдары арқылы іске асыруға болады.
Арналы коммутацияны нақты уақыт масштабындағы ақпараттарды тарату
кезінде қолданады, ең алдымен телефон желілерінде, алайда арналы
коммутацияны көбінесе телеграфты хабарлар мен мәліметтерді тарату үшін
қолданады.
Дестелі коммутациялы желі - абонеттік пункттер арасында мәліметтердің
қысқа блоктары (пакеттер) беріледі, оларға алдын ала хабарлар енгізіледі.
Дестелі коммутация желілерін тек мәліметтер тарату үшін ғана
қолданады (бұл жағдайда ақпараттар пайдаланушы терминалдар, компьютерлер
және басқа да мәліметтерді таратушы, сақтаушы, өңдеуші құрылғылар
арасында беріледі)
Желі компоненттерінің құрылымы:
- желінің мобильді абоненттері;
- телефонды байланыс желілерінің белгіленген абоненттері (PSTN);
- цифрлық байланыс желілерінің абоненттері;
- GSM желісіне техникалық қызмет көрсетуші операторлар және басқа-
лар.
Деректердi жiберудiң облыстық сымсыз алдыға қарай өсудiң әлемдік
бақылануы барлық елдерiнде соңғы годыларға. Үш деректердi жiберудiң
сымсыз желiлерiнде сұранысқа ие қызметтердің өсуі ықпал ететiн маңызды
факторларды ерекшелеуге болады.
Ресурстардың келесi ғаламторларымен трафик тәжiрибелiк зерттеу
өткiзiлген: Gmail, YouТube, Googlesearch.Алынған эксперименталдi деректерде
жасалған салыстырмалы талдау.
- бiрiншіден, жылжымалы абонент санның өсуi, жылжымалы байланысты
2013 жылы 1 тоқсанда 4 шақты, 2 миллиард жылжымалы байланысты
тұтынатын тұрғындардың жерiнде, жалпы сан жалпы саннан 87% жасады, және
бұл шама (1-сурет) жылына орташа 12% өсті[1 ] .
- екiншiден, деректердi жiберудiң желiлерiнiң Жылжымалы операторлары
өздерiнiң сымсыз байланыстың өсуі НSРА, НSРА+ жаңа стандарттардың
желiсiн iске қосады, және 45 елдердегi емес коммерциялық жұмыс iстейдi - [2]
желi, және Н5РА-шы стандарттың 472 желiсiн бүгiнгi күнге 183 елдер,
стандарттың 234 желiсiнде Н5РА+ жұмыс iстейді 112 елдердегi пайдаланудың
iске қосылмаған. Бәрi (ұялы телефондар, смартфондар, планшеттi
компьюте-рылар, модем және СҮ) үшiншi, жылжымалы құрылғылары әлемдiк
трафиктi ортақ көлемде жылжымалы интернет-трафиктi үлестiң көбеюiне алып
келген ғаламторға шығу үшiн негiзгi құрылғылар қалай жиiрек пайдаланады.
Жылжымалы байланыс дүние жүзiнде пайдаланушыларды қалыптастырған
трафиктiң үлесi, [3] көлем интернет-трафик 10% жеттi. Мамандардың
жылжымалы абоненттердiң 2017 жылғы трафик қаласына қарағанда 15 есе
өседi (1.1-сурет) [1].
1.1-суретте жылжымалы абоненттердiң трафигiнің өсуі 2017 жылға дейiн
көрсеткен.
1.1-сурет. Жылжымалы абоненттің трафиктік өсуiнің болжамы
(млн. жылдық абонент)
Радиожиiлiк спектрдi ең жоғары қолданыстағы әдiстерiн әзiрлеу дүние
жүзiнде саланың телекоммуникация үшiн өзектi мiндеттi өте болып көрiнедi.
Байланыстың жиiлiк спектр жүйесінің пайдалануының баға сапасы негiзгi
шамасы жиiлiктер алқапта ақпарат тарату ең жоғарғы жылдамдықтың
көрсеткен спектрлiк тиiмдiлiктi болып көрiнедi.
S=RB
мұндағы S - спектрлiк тиiмдiлiк;
R - таратудың ең жоғарғы жылдамдығы;
(1.1)
B - жиiлiк ағыны.
Спектрлiк сапасының өлшем бiрлiгi [битсекГц] болып көрiнедi.
1.2 Жиiлiк спектрдi пайдалану тиiмдiлiгiнің жоғарылау әдiстерi
Ұзақ уақыт жетілген радиотехнологияларды пайдалану аса жиiлiк
ресурсын пайдаланудың тиiмдiлiгiн жоғарылаудың негiзгi тәсiлi болып көрiндi.
Жиiлiк спектрдiң пайдалануының тиiмдiлiгiн жоғарылаудың әдiстерiне негiзгi
радиотехнологиялық келесi әдiстердi жатады.
Биiк реттi модуляция түрлердi пайдалану және адаптивтi модульдеу.
Деректердi жiберудiң цифрларға сымсыз байланыс жүйелерiнiң бiрiншiлерiнде
модульдеудiң әдiстерi қарапайым таратуды пайдаланды. Әдеттегiдей, бiр
жiберуге ақпараттың бiр битiн алып беруге рұқсат берген GMSK модульдеу.
Соңғы стандарттарда биiк реттi модульдеудiң әдiстерiн пайдаланады: QАМ - 16
немесе QАМ - 64.
Жылжымалы жүйеге адаптивтi модульдеу радиоканалда (SNR ) сигнал-
шуыл қатынаудың деңгейiнен тәуелдiлiкте сигналдың модульдеуiнiң сұлбасын
бейiмделуге рұқсат бередi. Егер радиоканал жоғары сапаға ие болса, онда
модульдеудiң биiк сұлбасы, қосымша сыйымдылықты жүйе бере пайдаланады.
Сигналдың өшуi, жүйемен модульдеудiң сұлбасын бөгеуiлге шыдамдыраққа
мүмкiн өзгерту, үшiн қызмет ету сапасын қостасын және 5-шi арна сурет
тұрақтылығы. Жүйеге бұл ерекшелiк сайлау өшуiн жеңiп шығуға рұқсат бередi.
Ол модульдеудiң биiгiрек сұлбасын мүмкiн пайдаланатынның ауқымын
iлгерiлететiнде адаптивтi модульдеудiң маңызды ерекшелiгi, яғни жүйеең
жаман жағдай үшiн жоспарлайтын белгiленген сұлбадан өшудiң нақты
шарттары, өзгелiкке мүмкiн өзгерту [6] .
1.2-сурет. Дыбысшуыл қарым-қатынас тәуелдiлiгінде модульдеудiң
артықшылығы бар әдiсi
Модульдеудiң
белгiленген сұлбасын пайдалану орынына кепiлдi
өткiзгiштiк қабiлеттi берудiң мақсатымен және сенiмдiлiктiң көрсеткiштерi кез-
келген жылдық шарттарда қажеттi, модульдеудiң индекстерi, ал сәйкесiнше
және өткiзгiштiк қабiлет, шартты қашан жасауға рұқсат берген үлкеедi. Бұл бiр
үлгiдегi радиоканалының жағдайында 99, 5% уақытты ағысқа қол жететiн
үлкен өткiзгiштiк қабiлет болғанын бiлдiредi.
Адапттивтi модульдеу шарттардың тәуелдiлiкте радиоканалдың
өткiзгiштiк қабiлеттiң көбеюiнің мақсаты бар модульдеуiнiң индекстерiн
динамикалық өзгерiстi бiлдiредi.
Пайдаланудың есебiне кем сенiмдi бiрақ тұрып қалуға модульдеу, қол
жететiн қор тиiмдi сұлбалардан астам үлкен өткiзгiштiк қабiлетке мүмкiн болу.
Бұл шарт астында модульдеу үндестiретiн адаптивтi модульдеуге мән
қосылады динамикалық.
QoS адаптивтi модульдеудiң пайдалануында функцияларымен бiрге және
трафиктiң, ең жоғары сенiмдiлiкпен жiберуi сонымен кез-келген шарттарда ;
шарттарды нашарлау ғана төмен басты трафикте бiлiнеуге жүзеге асырған
маңызды трафикке биiк артықшылық орнату мүмкiндiгi ие болады.
1.3 Бөгеуiлге тұрақты кодтау
Бөгеуiлге тұрақты кодтау пайдалану әлмендi. Қарапайым блоктық немесе
деректердiң сымсыз тарату жүйелерінің бiрiншiлерiнде пайдаланатын аса дәл
кодтар, қазiргi стандарттардан астам қайта кодтау итератив тетiгi бар күрделi
құрама кедергiге шыдамды кодтарға алмастырған және декодердiң жұмысында
жұмсақ шешiмдердi пайдаланумен.Жылжымалы абоненттер, деректердi
жiберудiң сымсыз желiлерiн санның үздiксiз өсуiмен байланыста және
ғаламторға қол жеткiзудiң биiк жылдамдығына пайдаланушыларының
талаптары жиiлiк ресурстарында қажеттiлiгі өседi.
Технологиялардың алдынғы радиоларының енгiзуiн есепке спектрлiк
тиiмдiлiктi байланыс оператордың жағында алмастыру қажеттi үлкен құнға ие
болады және барлық жылжымалы терминалдар. Әр байланыс операторларды
келесi стандартқа өткел жаңа желi салдыра алады, ал абонент - жаңа
жылжымалы құрылғыларды сатып алады.
Мысалы, қазiргi байланыс жүйелерiндегi байланыс жүйесі өткiзгiштiк
қабiлеттiң жоғарылауын қажеттiлiкте болады, жоғары жылдамдықты жергiлiктi
- есептеу желiсi және өткiзгiштiк қабiлеттiң басқалары жиiлiктер алқаптың
кеңейтуiн көмекпен мүмкiн үлкейтедi немесе шығарып жатқан қуатты
жоғарылау. Алайда, бұл әдiстердi қолданушылық кемшiлiкке ие болады,
өйткенi биологиялық қорғаудың талаптары артынан және қуаттың
электромагниттi үйлесiмдiлiк жоғарылауы және жиiлiктер алқаптық кеңейтуге
ие.
Сондықтан егер мүмкiн шығарып жатқан қуатты жоғарылаулар байланыс
жүйелерiндегi және жиiлiктер алқаптың кеңейтуi деректер қажеттi берiлiс
жылдамдықтарын қамтамасыз етпейдi, онда бұл мәселенiң шешiмдерiнiң тиiмдi
тәсiлдерi еңдердiң бiрлерi адаптивтi антенна торларды қолдану мүмкiн нашар
түзетiлген антенна элемент болу. Турбо - блоктың коды Кбит ұзындық бiрнеше
шамасында ие болады. Мұндай ұзындықта тұруы үшiн екiншi кодпен жазатын
құрылым жүретiн тiзбектi тиiмдi рандомизациялау. Яғни, қарағанда ұзындау
блоктiң өлшемi, өзара байланыс кодтаушының бiрiншiсi хабары бар оның өзара
байланысы соғұрлым жақсы аз.
Физикалық ортаға қол жеткiзу әдiстерi абоненттермен желiнiң белгiлi
физикалық ресурсын берген тиiмдiлiктердi анықтайды. Егер абонент
белгiленген жиiлiк ерекшелеген (FDD немесе ТDD) ресурстарды бөлудiң
тетiктерi қарапайым жәндiктi алдымен пайдаланса, немесе болса уақытша
ресурс болса, онда ресурстарды бөлу иiлгiш әдiстерден астам ендi пайдаланады.
Сессияның процесiнде олар белгiлi ресурс абоненттердi ерекшелеуге
динамикалық рұқсат бередi және оны босаудан кейiн ала кетеді.
ЖРК-пен жүйеде жиiлiк спектрлерi жабылмайтын жиiлiк жолақтарында
орналасатын жыралық сигналдарды пайдаланады. Жыралық сигналдарды
қалыптастыруды жүзеге асырылады АМ көмегiмен, чм немесе осылай ФМ үшiн
жыралық сигналдарының спектрлерi орта жиiлiктерi апарылған әр арна орта
жиiлiктерiне сәйкес келдi. Арна қабылдау бөлiнудiң бiр бөлiгiнде әрi ғана осы
жыралық сигнал жататын жиiлiктер спектрi өткiзетiн жиiлiктiк терумен жүзеге
асырылады.
Негiзделген уақыттың сақтауларында уақытын сақтауын әдiс, санға ең
ерте жатады және қарапайым. Кез-келген жұмыс станциясы оны үшiн кейiнге
сақталған (слоттар ) уақыт аралықтарының ғана ағысқа жiберуiн алдын ала
жүзеге асырады. Слот бәрi станциялардың арасындағы үлестiредi немесе (басты
емес жүйелерде) тең, немесе белгiленген уақыт интервалдарында
артықшылықтар, қашан кейбiр жұмыс станциялары есептеумен слоттардың
саны көбiрек алады. Станция, иемденушi слот, өз толық қарауындаға арна
алады. Мұндай әдiстер абоненттiк системдердi аз санмен желiлердегiнi орынды
қолданылу, өйткенi арнаны тиiмдi емес пайдаланады.Жылжымалы абоненттер,
деректерлердi жiберудiң сымсыз желiлерiн санның үздiксiз өсуiмен байланыста
және ғаламторға қол жеткiзудiң биiк жылдамдығына пайдаланушыларының
талаптары жиiлiк ресурстарында қажеттiлiк өседi.
Технологиялардың алдынғы радиоларының енгiзуiн есепке спектрлiк
тиiмдiлiктi байланыс оператордың жағында алмастыру қажеттi үлкен құнға ие
болады және барлық жылжымалы терминалдар. Әр байланыс операторларды
кәрез свя-зию келесi стандартқа өткел жаңа желi салдыра алады, ал абонент -
жаңа жылжымалы құрылғылар сатып алу
Уақытша бөлiнуi бар көптiк қорды ашық пайдаланудың әдiсi спутниктi
байланыс желiлерiнде кең пайдаланады. (эталонды ) басты байланыс
каналының беруiне (қол астындағы ) екiншi станцияларынан сауалдардың порт
қабылдайды және, сауалдарды қызмет көрсетудiң тәртiбiн әртүрлi жүзеге асыра
анықтайды, станцияның өзiнiң какиесi және уақыттың берiлген аралығының
ағысына арна қашан пайдалана алады, яғни әр станция слот iлiгедi. Слот, екiншi
станция уақытша үндестiрудi жүзеге асыру үшiн берiлген слотқа деректердi
жiберудi жасау.
1.3-сурет. MIMO арнасының моделі
Деректер жiберуiнiң сымсыз желiлерiнің негiзгi сипаттамалары 1.2-
кестеде таныстырылған.
1.2-к е с т е . Сымсыз желідегі ақпаратты тарату сипаттамалары[1, 2, 3]
1.4 Мультисервисті желілерді құрудың негіздері
Мультисервисті желі өз алдына хабарды,суреттерді және пакеттерді
коммутациялау технологиясын қолданатын ақпараттарды тарататын
универсалды көпсалалы орта.
Байланыс
желісінің
стандарт-
тары
Спектрлiк
тиiмдiлiк
Модуль-
деудiң
әдiстерi
Бөгеуiлге
тұрақты
кодтау
Физика-
лық
ортаға
қол
жеткiзу
әдiсi
Антенна
жүйе-
лерi
Деректердi
жiберудегі
ең
жоғарғы
жылд.
2.56
(GPRS)
0.17
GMSK
Нақтылық
коды
ТDМА
SISO
171,2
кбитс
2.75G
(ЕDGЕ)
0.33
GMSK, 8-
РSК
Нақтылық
коды
ТDМА
SISO
474 кбитс
UMТS
Rе1.99
0.4
QР5К
Нақтылық
турбо коды
СDМА
SISO
2 Мбитс
LTE
Rе1.8
DL-5,
UL-2,5
QРSК, 64-
QАМ,
16QАМ
Турбо коды
OFDMA
S-
OFDMA
МIМО
3264
Мбитс :
(DL)
1.4-сурет. Мультисервисті желі мүмкіндіктері
Мультисервисті желі телефондық желілерге сай сенімділік деңгейімен
сипатталады (сапасына кепілдеме берілмейтін Интернет байланысына қарама
қарсы) және ақпараттың бірлік көлеміне сай таратудың төмен бағасын
қамтамасыз етеді (Интернет арқылы таратудың бағасына жуық).
Мультисервисті желілердің негізгі мақсаты қарапайым трафик (ақпарат)
пен басқа ақпарат трафиктері (сөз,видео және т.б.) бір инфраструктурада
қолданған кезде, әртүрлі ақпараттардың және телекоммуникациялық
желілердің және бірыңғай тасымалдаушы ортадағы қосымшалардың жұмысын
қамтамасыз ету
Кез-келген қызметтердің әрқашан және кез-келген уақытта қол
жетімділгі - осылайша мультисервисті желілердің негізгі идеясы мен мақсатын
сипаттауға болады. Сонымен қатар мұндай желі пакетті телефониядан
интерактивті телевидение және веб- қызметке дейін универсалды транспортты
ортада әр түрлі қызметтерді құруға мүмкіндік береді. Жаңа заманның желісі
жаңа мүмкіндіктерге ие:
- әр түрлі қосымшаларға қызмет көрсетудің әмбебап мінездемесі;
- байланыс қызметтерінің технологиясынан тәуелсіздігі және қызметтер-
дің жиынтығын,сапасын және көлемін алудағы икемділігі;
- қызметті жеткізіп беруші мен қолданушы арасындағы қарым қатынас-
тардың толықтай ашықтығы.
Әртүрлі ақпарат пен дыбыс трафигінің интеграциясы кәсіпорынды
басқаруда ақпараттық қызмет көрсету тиімділігінің сапалы көтерілуін
қаматамасыз етеді,сонымен қатар интеграцияланған транспортты желіні
қолдану жасау және желіні эксплатациялау шығынын азайтуға көмектеседі.
Мультсервисті желі әртүрлі типтегі ақпартты таратуда бір арнаны қолданады,
құрылғылардың әртүрлі типте болғананы азайтады, бірыңғай стандарт
қолдануға, технологиялар және коммуникациялық желіде бірыңғай стандарттар
мен технологияларды қолдану және коммуникациялық желіде ортақ басқаруды
қамтамасыз болады.
1.5-сурет Телекоммуникация желісінің құрылымы
Мультисервисті желілер - оларды технология немесе техникалық
концепция деп қарастыруға болмайды,бұл технологиялық доктрина немесе
компьтер мен ақпараттар дыбыстық байланысқа қарағанда бірінші орынға
шыққанына байланысты негізделген телекоммуникацияның бүгінгі таңдағы
ролін түсінудегі қолайлы жол.
Мультисервисті желілердің базалық түсініктемесі (Quality Of Service)
немесе SLA (Service Level Agreement) болып табылады, яғни қызмет көрсету
сапасы мен қызмет көрсету желісінің деңгейі туралы сапасы.Жаңа
мультисервисті желілерге ауысу сапасы стандарттарды сақтау қызмет
берушімен келісілген келісімшарт деңгейінде ғана емес, технология деңгейінде
және операторлық желілер деңгейінде қызмет көрсету концепциясын өзгертеді
Мультисервисті желілердің архитектуралы структурасын негізгі деңгей
ретінде қарастырамыз:магистральды деңгей, агрерирлау, және қол жеткізу
деңгейі.
Магистральді деңгей ақпаратты таратудың негізгі базасы цифрлық
телекоммуникациялық арналардың жүзеге асыратын жоғары жылдамдықтағы
және мүмкіндігінше әмбебап бірыңғай тұғырнамасы болып табылатын.
Таратудың деңгейі оператор желісінің түйінді жабдығын ішіне алады, ал
тұтастандырудың деңгейі трафиктың агрегациясының мақсаттарын рұқсат
алудың және қосудың деңгейінен (транспорт) магистральді желіге орындайды.
Қол жеткізудің деңгейі өзіне корпоративті немес ішкімодалы желілерді,
сонымен қатар тарату желісінің түйініне қосылуды қамтамасыз ететін байланыс
арналарын қосады.
1.4.1 Мультисервисті желідегі технологиялар. Мультисервисті желінің
құрылысы IP(IP VPN) платформалары сияқты алуан-алуан технологиялардың
базасы негізінде жүзеге асады, белгіленген байланыс арналарының базасы
сияқты.Магистральды деңгейде қазіргі таңда IPMPLS, Packet over
SONETSDH, POS, ATM, xGE, DWDM, CWDM, RPR технологиялары кеңінен
танымал.
Магистральды мультисервисті желілердің көбісі қазіргі таңда әлемде
кеңінен таралған POS, DWDM технологиялары негізінде құрылады, сонымен
қатар қолданушылар саны және қамту аймағы көп перспективті болып
саналатын IPMPLS технологиясы.
1.6-сурет. Телекоммуникация желілерінің тағы бір басты айырмашылығы
жалғау әдісі
Негізінде,мұндай жүйелердің негізгі элементі кәсіпорындардың үзіліссіз
жұмыс істеуін қамтамасыз ету және бірінші кезекте қолданушыға сервиспен
қамтамасыз етудің үзіліссіздігін қамтамасыз ету.
Элементтердің көп санынан тұратын заманауи басқару автоматизациясы,
байланысты қамтамасыз ететін жүйенің жалпы структурасын қарапайымдату
мақсатымен, қабылданатын ақпарат көлемін шұғыл төмендету арқылы
шынымен маңызды жағдайларга көңіл бөледі.
MPLS технологиясы (Multi Protocol Label Switching) - бұл белгілерді
қолдану негізінде қаланған, көп протоколды желілерде пакеттерді тез
коммутациялауға арналаған технология. MPLS арналық деңгей
технологияларына сай трафикпен басқару және желілік деңгейге сай
протоколдың иілгіштігі және сыйымдылық мүмкіндіктерін үйлестіреді. Көп
протоколдылық технологияда MPLS - инкапсуляциаланатын протокол және
көптеген басқа протоколдарды транспорттай алады деген мағынаны білдіреді.
MPLS OSI моделінің екінші (арналық) және үшінші (желілік) деңгейлер
арасында қоюға болатын деңгейде жұмыс жасайды, сол себепті оны екі жарым
деңгейдегі (2.5-
деңгей) протокол деп атайды.Ол арналарды
коммутациялау,сонымен қатар пакеттерді коммутациялау желілерінің
клиенттері үшін ақпарат таратудың әмбебап қызметін қамтамасыз ету үшін
арналған.
Дәстүрлі IP желілерінде пакеттер бір маршрутизатордан екінші
маршрутизаторға жіберіледі және әрбір маршрутизатор пакеттің
тақырыпшасын оқыған кезде (тағайындалу адресі) одан әрі қандай маршрутпен
жіберу туралы шешім қабылдайды. MPLS протоколында маршрутизатордың
жолында
тақырыпшалар анализі жүргізілмейді,переадресация тек белгі
негізінде бақыланады. Желілі деңгейде дәстүрлі маршрутизациядан
артықшылықтары бар.
MPLS технологиясы өзінің жастығына қарамастан IP-желілерінің жаңа
технологияларының фундамаентін қалап отыр. Бүгінгі таңда . MPLS көмегімен
әртүрлі есептерді шешуге болады:маршрутизацияның магистральді желісін
коммутацияға алмастыру арқылы пакеттердің жылжуын арттыру, Traffic
Engineering мәселелерін шешу,желіден өтетін трафиктің жолын
маршрутизацияны және байланыс арнасын максималды тиімді қолдану үшін
құрастыру, MPLS жолы арқылы өтетін трафиктің өткізу қабілетін резервтеу
арқылы қызмет көрсетудің тиеілі параметрлерін қамтамасз ету, (VPN) жеке
виртуалды желілерді құру. MPLS қолдану аймағы үнемі кеңейіп отыр, MPLS,
SDH және DWDM сияқты біріншілік тарнспортты желілерде қолданылатын
таңдау әдістерін алмастыру және жолды бақылау перспективалары пайда
болды.
RSVP протоколы IETF шығарған интегралды қызмет көрсету
архитектурасының негізгі протоколы ресурстарды резервтеу (RSVP -- Resource
ReSerVation Protocol) протоколы деп аталады. Ол RFC 2205 құжаттарда және
протоколдардың басқа құжаттарында сипатталады.
Аталуына қарасақ хаттама ресурстарды сақтау үшiн ; басқа хаттамалар
мәліметтерді беру сипаттамасы үшiн қолданылуға арналған. RSVP бiрнеше
жiберушiлерге абоненттердiң бiрнеше топтары, жеке алушыларға мәліметтерді
жiберуге ерiк берiп және арнаны ауыстыруға рұқсат етiлген өткiзу қабiлетiнiң
қолдануын оңтайландырады, сонымен бiрге, шамадан тыс жүктеменiң пайда
болуын жояды.
Бұл хаттаманы ең оңай пiшiні бұрын қарастырылған байланыстыратын
ағаштарды қолдану арқылы көпадресті маршрутизацияны пайдаланады. Әр
тобына топтық адрес белгiленедi. Топқа мәліметтерді жiберу үшін жiберілген
пакеттiң бастарында оның адрестерін орналастырады. Содан соң көпадресті
маршрутизацияның стандартты алгритмі топтың барлық мүшелерін қамтитын
байланыстырушы ағаш құрады.
Маршрутизацияның алгоритмі RSVP протоколының мүшесі болып
табылмайды.Қарапайым көпадресті маршрутизациядан айырмашылығы топқа
периодты түрде қосымша ақпарат жіберіліп отырады,оның көмегімен
маршрутизаторлар мәліметтер структурасын жаңартып отырады.
Қабылдаудың сапасын жақсарту және шамадан артық жүктеуді жою үшін
топтағы әрбір қабылдаушы жіберушіге резервтеу туралы сұраныс жібере
алады.Сұраныс алдында қарастырылған кері жолдың алгоритмін қолданып
жылжиды.Маршрутизатор әрбір транзитті аймақта сұранысты байқап, керекті
өткізу қабілетін резервтейді.
Егер өткізу қабілеті жеткіліксіз болса қате туралы хабарлама
жібереді.Сұраныс жіберушіге келгенше өткізу қабілеті жіберушіден
қабылдаушыға дейінгі барлық жолда резервтеледі.
PBB технологиясы (пи-би-би, ағыл. Provider Backbone Bridges --
провайдердің магистральды көпірі) -- "mac-in-mac" (мак-ин-мак, ағыл. mac-in-
mac -- mac тан mac қа инкапсуляциялау) деп те танылатын IEEE 802.1ah-2008
стандартында сипатталған ақпаратты таратудың пакетті технологиясы. PBB
технологиясы
Nortel компаниясымен шығарылып, содан кейін IEEE 802.1
жұмыс тобына стандартталған. Стандарттың соңғы нұсқасы 2008 жылдың
маусым айында IEEE 802.1ah-2008 стандарты ретінде қабылданған.
PBB негізгі идеясы Ethetnet қолданушыларының кадрын Ethernet
провайдерінің кадрына инкапсуляциялау арқылы қолданушы желілері және
провайдердің домендерін шектеуде болып табылады.
Кадрдың жаңа
тақырыпшасы әртүрлі болуы мүмкін,бірақ тақырыпшаның негізгі жолдарында
келесілер болады:
Тақырыпшаның магистральды жолдары:
- магистральды желі кадрын қабылдаушы адресі (B-DA, ағыл. Backbone
Destination Address - қабылдаушының магистральды адресі); алты байтты
құрайды;
- EtherType жолы; 0x88A8 тең нақты мағынасы және екі байтты құрайды;
- магистральды желінің VLAN индикаторы, (B-TAG, ағыл. Backbone tag -
магистральды тег, және B-VID, ағыл. Backbone VLAN Identificator - VLAN
магистральды идентификатор); екі байтты құрайды;
- қызметтік ақпаратты инкапсуляциялау жолы;
- EtherType жолы; 0x88E7 тең нақты мағынасы және екі байтты құрайды;
-жалаулар жолы, приоритет жолынан тұратын,пакеттерді өңдеу
индикаторы (DEI, ағыл. Drop Eligible Indicator -- пакеттерді жоғалтудың
маңыздылығын көрсететін индикатор) және желі доменінің қолданбалы емес
адресін белгілеу (NCA, ағыл. No Customer Address indication -- қолданбалы
емес адресті белгілеу); (OA&M деп аталатын фреймдар);
- сервис идентификаторы (I-SID, ағыл. Identifier Service Identificatior --
сервисті анықтайтын идентификатор); үш байтты құрайды;
- Ethernet негізгі қолданбалы кадры;
- қолданбалы желіде кадрды қабылдаушының адресі, 6 байтты құрайды;
- EtherType жолы, нақты мағынасы, 0x8100 тең және 2 байтты құрайды;
- қолданбалы желінің VLAN идентификаторы; екі байтты құрайды;
- EtherType жолы, нақты мағынасы әдетте 0x0800 тең және екі байтты
құрайды;
- кадрды қолданушы тақырыпшасы.
Магистральды желіде жіберуші және қабылдаушының MAC-адресті
белгілеу үшін PBB қосымша 48 бит B-DA және 48 бит B-SA енгізеді.Осы 96
биттен басқа PBB қосымша 12 бит B-VID (магистральды желінің VLAN
идентификатор) және 24 бита I-SID (магистральды желінің VLAN қызметінің
идентификатор)енгізеді. Провайдер желісінде PBB доменінің коммутациясы B-
DA и B-VID жолдарының мағынасына негізделген.
Frame Relay желісі санды байланыс жолдарын қолдануға арналған кадрды
коммутациялайтын желі немесе кадрды ретрансляциялайтын желі болып
табылады. Бірінші кезде Frame Relay технологиясы ақпаратты 2 Мбитс
жылдамдықпен таратуға болатын ISDN желілеріндегі қызмет ретінде
стандартталған. Содан кейін технология өзі дами бастады. Frame Relay OSI-дің
физикалық және арналақ деңгейін қамтамасыздандырады. Frame Relay
технологиясы ақпаратты тарату үшін (үнемі коммутацияланатын) виртуалды
қосылыстардың техникасын қолданады. Frame Relay протоколының стегі
физикалық және арналық деңгейлердің протоколдарына қолданылған
виртуалды қосылыспен кадрды жібереді.Frame Relay-да желілік деңгейдің
функциясы арналық деңгейге көшірілген, сондықтан желілік деңгейдің
қажеттілігі керек болмай қалды. Frame Relay-даарналық деңгейінде ақпарат
ағынының кадрға мультипексациялануы орындалады.Арналық деңгейдің әрбір
кадрында тақырыпша болады,ол маршрутизация және трафикті коммутациялау
үшін қолданылады. Frame Relay бір байланыс арнасында бірнеше ағындарды
мультиплексациялайды.Коммутатор арқылы кадрды жіберген кезде түрленуге
ұшырамайды,сондықтан желі кадрларды ретрансляциялау деген атауға ие
болды. Осылайша желі пакеттерді емес, кадрларды коммутация-лайды.
Ақпаратты тарату жылдамдығы 44 Мбитс,бірақ ақпарат түгелдігі және жеткізу
анықтығына кепілдеме бермейді.
Frame Relay жақсы сападағы ақпаратты таратудың санды арналарына
негізделген,сондықтантүйіндер арасындағы қосылыстарды тексеру және
арналық деңгейде анықтауды бақылау қызметі жоқ. Кадрлар локальды желінің
коммутаторларныдағы сияқты бақылаусыз және түрленусіз жүреді.Осы желі
арқасында Frame Relay көп өнімділікке ие. Кадрда қате табылған жағдайда
кадрды қайтадан жіберу жүрмейді,себебі бұзылған кадрлар бракталады.
Ақпараттың жеткізілу туралы бақылануы OSI моделінің жоғары деңгейлерінде
жүреді.
1.5 Дипломдық жобаның мақсаты
Дипломдық жобаның мақсаты -
Қойылған мақсатқа қол жеткізу үшін бітіру жұмысында келесі
тапсырмалар орындалуы тиіс:
- бірінші бөлімде мультисервисті желілер телекоммуникация саласында
алатын орны, оның мүмкіндіктері, құрылу принциптері мәселелері қаралды;
- екінші бөлімде ол арналардың өткізу мүмкіндіктерінің ықшамдалған
түрдің қолда-нылуы және бір құрылғыда бірнеше функцияларды біріктіру
есебінен глобальді желілерге қол жеткізу құрылғысында, жалдағанда үнемдеу,
сондай-ақ дыбысты пакетті тарату нәтижесінде мүмкін болатын қосымша
сервистер;
- тіршілік қауіпсіздігі бөлімінде қауіпсіздікті қамтамасыз ету мақсатында
электр тогына түсіп қалмау үшін электр қауіпсіздігі жүйесін қарастыру;
- техникалық-экономикалық бөлімінде жобаның уақыттық, қаржылық
және еңбек шығындарын көрсететін жоба қолданылуының экономикалық
құраушысын қарастыру;
- дипломдық жоба бойынша қорытынды жасау.
2 Диплом тақырыбы бойынша теориялық мағлұматтар
2.1 Телекоммуникациялық желілердегі деректер пакетін тарату ерек-
шеліктері мен әдістері
Мультисервисті желі операторларға корпоративті тұтынушылардың кең
ауқымына қосымша қызметтерді ұсыну арқылы өздерінің желілі
магистральдарын жаңа сервисті ұсыну бағытында кеңейтуге мүмкіндік береді.
Мультисервисті желі деп біз ақпарат таратудың бірыңғай инфраструктурасы
бойынша әртүрлі телекоммуникациялық қызметтерді ұсыну деп түсінеміз.
Мәселе мультисервисті желілерді реализациялау жөнінде болса, төрт
техникалық сұрақты қарастыру керек: өткізу қабілеті, кідіріс,
рассинхронизация, басқару.
2.1-сурет. Телекоммуникация желісінің құрылымы
Кеңжолақты ақпарат
конкуренция шартында
таратудың жаңа түрлеріне сұраныс, қатал
Интернетке қолжетімділік қажеттелігінде
провайдерлердің қызметтерін кеңейтуге, инфраструктураға кететін
шығындарды төмендетуге және т.б. мәжбүр етеді. Осылайша қызметтердің кең
спектрін ұсынатын комплексті шешім қабылдай алатын платформа керек: АТМ,
Frame-Relay, Internet, IP, дыбысты және видеосигналды кепілдендірілген
қызмет сапасымен және максималды дайындықпен тарату. Осылайша
тұтынушы арзан әрі сенімді жабдықтаушы абоненті болып, Интернетке жоғары
жылдамдықтағы кіруге рұқсат алады, қызметтер жиынтығына өзгертулер енгізу
және тек бір шот бойынша ғана төлем жүргізуге мүмкіндік береді.
Желіні жобалауға келсек,мультисервисті желіге басқаша қарау керек.
Видео және дыбысты жеткізу дәл қазіргі уақытта жүргізілу керек, себебі
транспорттық желіде шамадан тыс жүктеме болған кезде приоритет болу керек.
Бірақ желілі индустрия ешқашан қазіргі уақытқа бағытталмаған, ақпараттар
желінің мүмкіндіктерімен белгіглі уақыт аралығында жеткізілген.
2.2 MPLS белгілерді қолданатын мультипротоколды коммутация
MPLS аббревиатурасы белгілерді қолданатын мультипротоколды
коммутация (Multiprotocol Label Switching, MPLS) деп қарастырылады.
Көппротоколдылық технологияда MPLS құралдары желілі деңгейдің кез
келген протоколына қолданыла алады.
Бірінші, физикалық деңгей (physical layer) биттерді тікелей тракт
бойынша, желінің екі түйінін байланыстыратын, екіжақты тарату үшін
физикалық ортаны қамтамасыз ететін функция бар; екінші деңгей -
ақпараттардың тізбек деңгейі (data link layer) - бұл трактта байланыстың
логикалық тізбегін қамтамасыз ететін, осы түйіндер арасында ақпарттық
блоктрады екіжақты байланыспен қамтамасыз етеді, ол қателерді тауып және
дұрыстау арқылы таратудың анықтығын қамтамасыз етеді; ал үшінші желілік
деңгей ақпараттық блоктарды желі бойынша таратушыдан қабылдаушыға
дейін бірнеше түйіннен транспорттауды қамтамсыз ететін, екінші деңгейдің
тізбектерінен тұратын функция қызметін атқарады. Барлық деңгейлердің
(физикалық деңгейден басқа) протоколдарының ортақ идеясы ақпараттық
блоктың әрбір деңгейінде тақырыпша және ақпараттық жол болу керек және
жоғарыда айтылған деңгейдің протокол блогы төменде орналасқан деңгейдің
протокол блогына орналасады.
Пакеттердің үшінші протокол деңгей қолданатын желі арқылы дәстүрлі
транспортировкалау кезінде әрбір маршрутизатор пакетті зерттеу жолында
пакетті ары қарай қай маршрутизаторға жіберу туралы шешімді өзі қабылдайды
(транспортировканың мұндай амалы ағылшынша hop-by-hop деп аталады).
Басқаша айтқанда, пакетті зерттеу жолында әрбір маршрутизаторда оның
тақырыпшасы анлиздалады және желілік деңгейдің алгоритмі орындалады.
Бірақ пакет тақырыпшасында келесі маршрутизатор таңдаудан басқа одан да
көп ақпарат болады. Бұл таңдауды екі топ функцияларын орындау деп
қарастыруға болады. Бір топ көптеген түсетін пакеттерді классқа бөледі,оларды
тасымалдау эквивалентінің классы (Forwarding Equivalence Classes - FECs) деп
атауға болады. Екінші топ әрбір FEC байланысты тасымалдаудың белгілі
бағытын қояды. Келесі маршрутизатор таңдау көзқарасы бойынша бір FEC
тиесілі барлық пакеттерді ажырату мүмкін емес.
Егер маршрутизация кестелерінде Х адресті префиксі қолданылса,осы екі
пакеттің транспортталатын маршруты көбінесе бір біріне сай келсе,
идентификациялантын бағыт дәстүрлі IP-маршрутизация кезінде белгілі
маршрутизатор екі пакетті бір FEC-ке тиесілі деп санауы мүмкін. Желіде
пакеттердің жылжуына байланысты маршрутизатор оның тақырыпшасын
анализдап,оны сол бағытқа сай келетін өзінің FEC-ке жазып қояды.
(MPLS) белгісі бойынша көппротоколды коммутацияны қолданатын
белгілі бір пакет белгілі бір FEC-ке тек қана бір рет желіге кірген кезде
жазылады. Бұл FECке келесі маршрутизаторға жіберілетін кезде жіберілген
пакетпен бірге нақты ұзындық идентификатор белгісі меншіктенеді. Қалған
маршрутизаторларда желілік деңгей тақырыпшасы анализдалмайды.
Маршрутизатормен бірге қабылданған белгі кестенің кірісінде көрсеткіш
ретінде қолданады,ол оған
пакетті жіберу үшін келесі
маршрутизаторды,сонымен қатар пакетке тиесілі FEC-ке арналған жаңа белгіні
анықтайды. MPLSқа келіп түскен пакеттерді жолдау әдісі желілік деңгей
блоктарының тақырыпшасын анализдеу негізіндегі әдістерге қарағанда
артықшылықтары бар. MPLS әдісі бойынша тасымалдауды белгілерді
оқып,алмастыра алатын маршрутизаторлар орындай алады,бірақ олар желілік
деңгей блогының тақырыпшасын мүлдем анализдей алмайды немесе ол
процессті қажетті түрде жылдам орындай алмайды.
Пакеттердің дәстүрлі коммутациясын қамтамасыз ететін кейбір
маршрутизаторлар желілік деңгей блогының тақырыпшасын келесі
маршрутизаторды таңдау үшін ғана емес, пакеттің приоритетін анықтау үшін
немесе оған қызмет көрсету классын анықтау үшін қолданылады. MPLS белгіні
анализдеу арқылы ақпарат алуға мүмкіндік береді (бірақ оны дәстүрлі әдіспен
алуды да жоққа шығармайды).
2.2.1 Коммутация принципі. MPLS протоколы барлық функцияларды екі
компонентке бөледі: пакеттерді тасымалдау және басқару (2.1-сурет MPLS
желісі). Басқару компоненті (control component) басқа маршрутизатормен
ақпарат алмасу үшінбелгілерді тарату протоколын қолданады. Осы ақпарат
негізінде,пакеттерді тасымалдаудың әрбір интерфейсіндегі аралық жүйенің
ақпаратымен қоса, алдымен маршрутизация кестесі формаланады және
модификацияланады. Жүйе жаңа пакет алған кезде тасымалаушы компонент
(forwarding component) оның тақырыпшасында орналасқан ақпартты
анализдейді,тасымалдау кестесінде сәйкесінше жазбаны іздеп,пакетті шығыс
интерфейске бағыттайды.
2.2-сурет. MPLS технологиясының базасында құрылған желі
Басқарушы компонент бөлімі тасымалдаушыға қарағанда өңдеуге және
әрқайсысын тәуелсіз модификациялауға мүмкіндік береді. Тек бір ғана міндетті
талабы басқарушы компонент ақпаратты тасымалдаушы компонентке
пакеттерді тасымалдау кестесі арқылы тарата алу керек. Осыған байланысты
тасымалдауда ең қарапайым алгоритм қолдануға мүмкіндік береді,мысалы
жүйелі белгілерді қолданатын база негізіндегі алгоритм.
MPLS желісінде трафиктің таралуы келесі сценарий бойынша
жүреді.Бірінші шекаралық коммутатор - Label Edge Router (LER) қабылдану
пунктінің ІР адрес негізіндегі немесе пакет тақырыпшасының басқа ақпараты
сәйкесінше QoS политикасына белгінің мағынасын, пакеттің белгілі ҒЕС
классына тиесілігін және пакет үшін шығыс интерфейсті анықтайды. Кіріс
коммутатор тағайындалу адресі жоқ 192.4.2.1 белгіленбеген пакет қабылдады
делік.Ол осы пакетті классификациялап (FEC 192.416 классына жатқызады),
оған 5 белгісін енгізеді және оны аралық құрылғыға жібереді.
Келесі транзитті маршрутизатор - Label Switching Router (LSR) пакетті
жылжыту үшін белгіні қолданады, белгілер туралы ақпарат базасымен
салыстыра отырып (Label Information Base -- LIB), тағайындалу пунктіне
дейінгі келесі LSR анықтайды және оны жаңа белгіге алмастырады. Әрбір LSR
маршрутизаторда кесте болады,ол кіріс интерфейс,кіріс белгі жұбына,
қабылдаушы адрес префиксі,шығыс интерфейс, шығыс белгі үштігіне сәйкес
қояды. Пакетті қабылдай отырып,пакет келген LSR интерфейс номері арқылы
және пакетке байланған белгінің мағынасы арқылы оған шығыс интерфейсті
таңдай аламыз. (Префикс мағынасы тек кесте құру үшін ғана қолданылады
және коммутация процессі кезінде қолданылмайды). Белгінің ескі мағынасы
шығыс белгі жолында кесте болған жерін жаңасына ауысады және пакет
маркаланған жолда LSP (Label-Switched Path) келесі құрылғыға жолданады.
Соңғы шекаралық маршрутизатор белгіні шешеді және шығыс
интерфейске қарапайым түрде жіберіледі. Осылайша, LSR маршрутизаторлар
бойымен бірінші пакет өткенде белгілер көмегімен виртуалды
коммутацияланатын LSP жолы пайда болады. LSP маршруты виртуалды арнаға
функционалды эквивалентті,себебі барлық желі арқылы өтетін жолды
анықтайды,кірісінен шығысына дейін. Осы жол арқылы ҒЕС-тің белгілі бір
классына жататын барлық пакеттер жүреді. Осы жолда коммутаторды
қолдайтын белгі кіріс (ingress, или head-end) деп аталады; ал LSP ақпаратын
аяқтайтын соңғы коммутатор шығыс (egress, или tail-end) деп аталады.
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Осы дипломдық жобада телекоммуникациялық желілердегі деректер
пакетін тарату ерекшеліктерін зерттеу құралдары мен әдістері қарастырылады.
Сөз кезектескен активтілік интервалы мен үзіліс аралықтарының ағынын
көрсетеді. Өзінің табиғаты бойынша аналогтық сөз сигналы дискреттеу,
кванттау және кодалаудан кейін цифрлык жолмен тарала алады, мысалы
импульстік-кодалық модуляция (ИКМ) әдісімен.
Дестелер жалғауы (ДЖ) бар желілерде мәлімет қызметтегі ақпаратпен
(басы мен соңының басқару символдары, адрес, қатені табуға немесе түзетуге
арналған бақылау символдары) жабдыкталатын бөлігіне және желімен бірыңғай
бүтін болып, таратылатын стандартты ұзындық (десте) бөліктеріне бөлінеді.
Әрбір десте басқалардан тәуелсіз ( дейтаграммдық немесе датаграммдық
режим) немесе басқа таралған дестелерді ескере отырып тарала алады
(виртуалды арналар режимі), алғашқысы барлық активті абоненттердің қідірісін
едәуір азайтады.
Аннотация
В данном дипломном проекте рассматривается методы средства
исследования особенностей распространение пакетов данных в
телекоммуникационных сетях.
Речь представляет собой поток чередующихся интервалов активности и
пауз. Аналоговый по своей природе, речевой сигнал может передаваться
цифровым способом после дискретизации, квантования и кодирования,
например методом импульсно-кодовой модуляции (ИКМ).
В сетях с коммутацией пакетов (КП) сообщение разбивается на части
стандартной длины (пакеты), снабжаемые служебной информацией (символы
начала и конца, управления, адреса, контрольные символы для обнаружения
или исправления ошибок) и передаваемые по сети как единое целое. Каждый
пакет может передаваться независимо от других (дейтаграммный или
датаграммный режим), что существенно снижает задержку, которая
относительно равномерно распределяется между всеми активными абонентами;
или же с учетом других переданных пакетов (режим виртуальных каналов).
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .7
1 Диплом тақырыбы бойынша аналитикалық зерттеулер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ..8
1.1 Телекоммуникациялық желілердегі деректер пакеті ... ... ... ... ... ... ... . ... ..8
1.2 Жиiлiк спектрдi пайдалану тиiмдiлiгiнің жоғарылау әдiстерi ... ... ... ... 12
1.3 Бөгеуiлге тұрақты кодтау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...13
1.4 Мультисервисті желілерді құрудың негіздері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ...15
1.8 Мәселені қоюды негіздеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ..22
2 Диплом тақырыбы бойынша теориялық мағлұматтар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.1Телекоммуникациялық желілердегі деректер пакетін тарату ерекшіе-
іліктері мен әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..23
2.2 MPLS белгілерді қолданатын мультипротоколды коммутация ... ... ..
2.3 Пакеттерді қайта жiберудiң уақыты ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ...
2.4 Пакет классификациясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.5 Пакеттер коммутациясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.6 Желідегі пакеттерді маршруттау ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ...
2.7 Телекоммуникациялық желілердің ортақ құрылымы ... ... ... ... ..
2.8 Көптік қатынауды ұйымдастыру технологиясы ... ... ... ... ... ... ...
3 Есептеубөлімі ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.1 Пайдалы жүктеменiң берiлiс жылдамдығының есептелуi ... ... ... ... ...
3.2.Желiнiң қол жетуiн бiр тораптың өткiзгiштiк қабiлеттiң есептеуi ... .
24
33
34
34
35
37
38
39
39
41
4 Тіршілік қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
4.1 Жобаланған қондырғы орындарында бөлмеде электр тогына түсіп
қалмау қауіпі негізінде сипаттама беру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
4.2 Еңбек жағдайын талдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
4.3 Электр қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
4.4 Нөлдік қорғаныш өткізгішіне қойылатын талаптар ... ... ... ... ... ... ... ...
5 Техника-экономикалық негіз ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
5.1 Жұмыстың мақсаты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
5.2 Жұмыстың орындалу бағдарламасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
5.3 Жасалынған жұмыстың бағасын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
5.4 Интеллектуалды еңбек бағасы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Қысқартылған сөздер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 69
А қосымшасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Ә қосымшасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Б қосымшасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ..
... .23
... ..
... ... ...45
... ... ...45
... ... ...45
... ... ...46
... ... ...49
... ... ...56
... ... ...56
... ... ...56
... ... ...57
... ... ...64
... ... ...66
... ... ...67
... ... ...70
... ... ...71
... ... ...72
Кіріспе
Біз глобализация заманында өмір сүрудеміз, ал глобализация
телекоммуникация дамуымен − қатынастың территориялық шекараларының
өшірілуімен басталды.
Телекоммуникацияның басқа салалармен салыстырғандағы
айырмашылығы, ол бұл саланың ең болмағанда он жыл бұрынғы күйінде тұра
алмауы. Егер ескі инфрақұрылым электроэнергетиканы, газ алу немесе темір
жолдарды жақсы жағдайда ұстауға мүмкіндік берсе, байланыстың ескі
ақпараттық құрылымы керісінше дамуды бәсеңдетеді. Дәстүрлі операторлар
байланыс желілеріне үлкен қаражат салуға мәжбүр, себебі олар желіні уақытқа
сай жағдайда ұстауы керек.
Телекоммуникациялық желілердің дамуы үш фактормен анықталады:
трафиктің өсуімен, жаңа қызметке деген қоғам қажеттіліктері және технология
облысындағы жетістіктермен. Әрине, бұл факторлар тәуелсіз емес, олардың
әрқайсысы электробайланыс дамуының идеологиясын анықтайды. Осылай
жабдықтарды жеткізушілер ортасында бәсекелестік туындауы мен
технологиялық жетістіктер жабдық бағасының түсуіне алып келді, ал бұл өз
кезегінде трафик өсуі мен жаңа қызметтерді құруға жол ашты.
Жаңа қызметтерге деген қоғамның талаптары мен қажеттіліктері,
трафиктің өсуі желі құрылымының идеологиясының әр 10 жыл сайын өзгеруіне
алып келеді. Осылай 1980 жылдарда оптикалық талшықты технологиялар,
аналогты сымсыз желілер пайда болды, Х.25 стандарттарының негізінде
желілер кең дамыды. 1990 жылдарда толқын ұзындығы бойынша тығыздауы
мен бөлуі бар мультиплексирлеуге негізделген оптикалық технологиялар
жоғары жылдамдықпен дамыды, екінші сатыдағы ұялы байланыс желілері
құрылып және орнатыла бастады, Интернетті коммерциялық қосымшаларда
қолдану кең етек алды.
Бүгінде біз келесі саты желілері жөнінде сөз етеміз, дәстүрлі байланыс
желілерімен интеграцияны, ақырғы желі түйіндеріне қызметті жеткізу
функциясын шығару және тармақталған коммутациясы бар әмбебапты
транспортты желіні іске асыруды алдын ала болжайтын желілік шешімдердің
унификациясы есебінен жаңа қызмет құру жекешелендіру және бақылау
бойынша кең мүмкіндіктері бар шектелмеген қызметтер жиынын қамтамасыз
етуші байланыс желілерін құру концепциясы ретінде анықталады.
Мультисервисті желілердің негізгі артықшылықтары - ол арналардың
өткізу мүмкіндіктерінің ықшамдалған түрдің қолданылуы және бір құрылғыда
бірнеше функцияларды біріктіру есебінен глобальді желілерге қол жеткізу
құрылғысында, жалдағанда үнемдеу, сондай ақ дыбысты пакетті тарату
нәтижесінде мүмкін болатын қосымша сервистер.
1 Диплом тақырыбы бойынша аналитикалық зерттеулер
1.1 Телекоммуникациялық желілердегі деректер пакеті
Телекоммуникациялық желісінің (ТКЖ) немесе деректерді беру
жүйесінің (ДБЖ) негізгі қызметі абоненттер арасында аппаратты оперативтік
және өлшемді алмасуды ұйымдастыру және деректерді беру шығынын
қысқартуда болып отыр. ТКЖ тиімділігінің бас көрсеткіші - аппаратты жеткізу
уақыты - факторлар қатарына тәуелді: Байланыс желісінің құрылымына,
байланыс желісінің өткізгіш қабілетіне, өзара әрекеттесетін абоненттер
расындағы байланыс каналдарын жалғау тәсілдеріне, аппартаттың алмасу
хаттамаларына, беретін ортаға абоненттердің қол жеткізу әдістеріне,
пакеттерді маршруттау әдістеріне.
1.1-к е с т е . Телекоммуникация желісінің құрамы
Байланыс желілері (Network). Электробайланыс құралдарының негізінде
құрылған байланыс желілері телекоммуникациялық желілер деп аталады.
Электробайланыс желісі - хабарларды берілген мекен-жайға жеткізуді
уақытына, сапасы мен сенімділігіне қойылған талаптарға сай қамтамасыз ететін
тарату желілерінің, желілік тораптар мен желілік станциялардың күрделі
жинағы.
Коммутацияланбайтын желілер - абоненттер арасындағы байланысты
(шеткі құрылғылар (ОУ) немесе терминалдар) тұрақты бекітілген (коммутация
жасамайтын) немесе бөлектенген арналар арасында қамтамасыз ететін желілер.
Коммутацияланатын желілер - абоненттер арасындағы байланыс бір-
бірімен тікелей байланыспай, тек бір немесе бірнеше коммутация түйіндері
(орталықтары) арқылы байланысқан желілер; шеткі пунктер мен коммутация
түйіндері және оларды жалғаушы тарату желілері.
Электробайланыс желілерінің негізгі компоненттері: Телекоммуникация
желісінің түрлері
Көрсететін қызметтері
Ұсынатын ақпарат
түрлері
Радио желісі
Көпшілікке біржақты кең
тарту
Тек қана дауыс
Телефон желісі
Интерактивті қызмет
Тек қана дауыс
Теледидар желісі
Көпшілікке біржақты кең
тарту
Дауыс пен бейне
Телеграф желісі
Дерек тарату
Алфавит-цифрлы
Ақпараттық желі
(компьютерлік)
Дерек тарату
Алфавит-цифрлы
-арна құрушы аппаратуралар орнатылатын және арналарды немесе арна
топтарын ауыстырып қосуды және желілік тратктілерді қамтамасыз ететін желі
түйіндері мен желілік станциялар;
- желілік станциялар мен желілік тораптарды және шеткі құрылғыларды
бір-бірімен байланыстыратын тарату желілері;
- хабарды мекен-жайға сәйкес таратушы коммутация (орталықтары)
түйіндері (УК); коммутауия түйіндері транзитті, шеткі және аралас типті болуы
мүмкін;
- абонент хабарларының кіріп-шығуын қамтамасыз ететін шеткі пунктер
(ОП). ОП, Абоненттің тікелей үйінде орналасқан шеткі пункт, абоненттік пункт
(АП) деп аталады. АП терминал деп аталатын жеке қолданымда немесе
коллективті қолданымда болуы мүмкін;
- байланыс арналарының өткізу қабілеттілігін оларды тығыздау арқылы
қолдануды қамтамасыз ететін концентраторлар мен мультиплексорлар.
Арналар магистральді (коммутация түйіндері арасындағы) және абоненттік
(шеткі пункт пен коммутация түйіндері арасындағы) болуы мүмкін;
- желілік ресурстарды тиімді пайдалануды қамтамасыз ететін көпдеңгейлі
басқару жүйесі.
Қазіргі кезеңге сай телекоммуникация желілерін құру үшін, үш желілік
деңгей топтастырылады:
- біріншілік желі деңгейі;
- екіншілік желі деңгейі;
- электробайланыс қызметтері мен жүйелерінің деңгейі.
Көліктік желі
-
желілік тораптардың, желілік коммутациялық
станциялардың немесе біріншілік желінің шеткі құрылғыларының базасында
және олардың тарату желілерінде құрылады.
Желілік тораптар:
- магистральді;
- аймақ ішілік;
- жергілікті;
- ведомствалық.
Электробайланыс желілерінің құрылымдық сұлбасы:
- біріншілік желі;
- екіншілік желі;
- электробайланыс жүйелері;
- қызметтерді пайдаланушылар.
Желі құрылымы - байланыс сұлбалары мен олардың элементтерінің өзара
қатынасы.
Желі құрылымы сипаттамасының аспектілері:
- физикалық;
- логикалық.
Телефон байланысының желісі - коммутация түйіндерінің (телефон
станцияларының), соңғы абоненттік құрылғылардың және оларды жалғайтын
арналар мен байланыс жолдарының жиынтығы.
Байланыс пункттері 2 топқа бөлінеді:
- физикалық;
- логикалық;
- соңғы - шығару және қабылдау аппаратураларынан тұратын, кей кездері
ақпараттарды сақтауға және өңдеуге арналған;
- түйінді (коммутация түйіндері) - байланыс бағыттары бойынша хабар-
ларды таратуға және коммутациялауға арналған.
Байланыстарды қамтамасыз ететін желілері:
- қалааралық;
- жергілікті.
Электр байланыс желілерінің түрлері келесі 7 белгілермен негізделген:
- берілетін хабарлар типі бойынша;
- пайдаланушылар категориясы бойынша;
- хабарлардың берілу жылдамдығына қарай;
- көлеміне қарай (қамту деңгейіне қарай);
- коммутациялау әдістеріне қарай;
- қолданылатын байланыс арналарының типтеріне қарай;
- желілерді басқару әдістеріне қарай.
Арналы коммутациялы желі - екі абонеттік пункттің жалғануы арналар
мен дестелер коммутациясының құралдары арқылы іске асыруға болады.
Арналы коммутацияны нақты уақыт масштабындағы ақпараттарды тарату
кезінде қолданады, ең алдымен телефон желілерінде, алайда арналы
коммутацияны көбінесе телеграфты хабарлар мен мәліметтерді тарату үшін
қолданады.
Дестелі коммутациялы желі - абонеттік пункттер арасында мәліметтердің
қысқа блоктары (пакеттер) беріледі, оларға алдын ала хабарлар енгізіледі.
Дестелі коммутация желілерін тек мәліметтер тарату үшін ғана
қолданады (бұл жағдайда ақпараттар пайдаланушы терминалдар, компьютерлер
және басқа да мәліметтерді таратушы, сақтаушы, өңдеуші құрылғылар
арасында беріледі)
Желі компоненттерінің құрылымы:
- желінің мобильді абоненттері;
- телефонды байланыс желілерінің белгіленген абоненттері (PSTN);
- цифрлық байланыс желілерінің абоненттері;
- GSM желісіне техникалық қызмет көрсетуші операторлар және басқа-
лар.
Деректердi жiберудiң облыстық сымсыз алдыға қарай өсудiң әлемдік
бақылануы барлық елдерiнде соңғы годыларға. Үш деректердi жiберудiң
сымсыз желiлерiнде сұранысқа ие қызметтердің өсуі ықпал ететiн маңызды
факторларды ерекшелеуге болады.
Ресурстардың келесi ғаламторларымен трафик тәжiрибелiк зерттеу
өткiзiлген: Gmail, YouТube, Googlesearch.Алынған эксперименталдi деректерде
жасалған салыстырмалы талдау.
- бiрiншіден, жылжымалы абонент санның өсуi, жылжымалы байланысты
2013 жылы 1 тоқсанда 4 шақты, 2 миллиард жылжымалы байланысты
тұтынатын тұрғындардың жерiнде, жалпы сан жалпы саннан 87% жасады, және
бұл шама (1-сурет) жылына орташа 12% өсті[1 ] .
- екiншiден, деректердi жiберудiң желiлерiнiң Жылжымалы операторлары
өздерiнiң сымсыз байланыстың өсуі НSРА, НSРА+ жаңа стандарттардың
желiсiн iске қосады, және 45 елдердегi емес коммерциялық жұмыс iстейдi - [2]
желi, және Н5РА-шы стандарттың 472 желiсiн бүгiнгi күнге 183 елдер,
стандарттың 234 желiсiнде Н5РА+ жұмыс iстейді 112 елдердегi пайдаланудың
iске қосылмаған. Бәрi (ұялы телефондар, смартфондар, планшеттi
компьюте-рылар, модем және СҮ) үшiншi, жылжымалы құрылғылары әлемдiк
трафиктi ортақ көлемде жылжымалы интернет-трафиктi үлестiң көбеюiне алып
келген ғаламторға шығу үшiн негiзгi құрылғылар қалай жиiрек пайдаланады.
Жылжымалы байланыс дүние жүзiнде пайдаланушыларды қалыптастырған
трафиктiң үлесi, [3] көлем интернет-трафик 10% жеттi. Мамандардың
жылжымалы абоненттердiң 2017 жылғы трафик қаласына қарағанда 15 есе
өседi (1.1-сурет) [1].
1.1-суретте жылжымалы абоненттердiң трафигiнің өсуі 2017 жылға дейiн
көрсеткен.
1.1-сурет. Жылжымалы абоненттің трафиктік өсуiнің болжамы
(млн. жылдық абонент)
Радиожиiлiк спектрдi ең жоғары қолданыстағы әдiстерiн әзiрлеу дүние
жүзiнде саланың телекоммуникация үшiн өзектi мiндеттi өте болып көрiнедi.
Байланыстың жиiлiк спектр жүйесінің пайдалануының баға сапасы негiзгi
шамасы жиiлiктер алқапта ақпарат тарату ең жоғарғы жылдамдықтың
көрсеткен спектрлiк тиiмдiлiктi болып көрiнедi.
S=RB
мұндағы S - спектрлiк тиiмдiлiк;
R - таратудың ең жоғарғы жылдамдығы;
(1.1)
B - жиiлiк ағыны.
Спектрлiк сапасының өлшем бiрлiгi [битсекГц] болып көрiнедi.
1.2 Жиiлiк спектрдi пайдалану тиiмдiлiгiнің жоғарылау әдiстерi
Ұзақ уақыт жетілген радиотехнологияларды пайдалану аса жиiлiк
ресурсын пайдаланудың тиiмдiлiгiн жоғарылаудың негiзгi тәсiлi болып көрiндi.
Жиiлiк спектрдiң пайдалануының тиiмдiлiгiн жоғарылаудың әдiстерiне негiзгi
радиотехнологиялық келесi әдiстердi жатады.
Биiк реттi модуляция түрлердi пайдалану және адаптивтi модульдеу.
Деректердi жiберудiң цифрларға сымсыз байланыс жүйелерiнiң бiрiншiлерiнде
модульдеудiң әдiстерi қарапайым таратуды пайдаланды. Әдеттегiдей, бiр
жiберуге ақпараттың бiр битiн алып беруге рұқсат берген GMSK модульдеу.
Соңғы стандарттарда биiк реттi модульдеудiң әдiстерiн пайдаланады: QАМ - 16
немесе QАМ - 64.
Жылжымалы жүйеге адаптивтi модульдеу радиоканалда (SNR ) сигнал-
шуыл қатынаудың деңгейiнен тәуелдiлiкте сигналдың модульдеуiнiң сұлбасын
бейiмделуге рұқсат бередi. Егер радиоканал жоғары сапаға ие болса, онда
модульдеудiң биiк сұлбасы, қосымша сыйымдылықты жүйе бере пайдаланады.
Сигналдың өшуi, жүйемен модульдеудiң сұлбасын бөгеуiлге шыдамдыраққа
мүмкiн өзгерту, үшiн қызмет ету сапасын қостасын және 5-шi арна сурет
тұрақтылығы. Жүйеге бұл ерекшелiк сайлау өшуiн жеңiп шығуға рұқсат бередi.
Ол модульдеудiң биiгiрек сұлбасын мүмкiн пайдаланатынның ауқымын
iлгерiлететiнде адаптивтi модульдеудiң маңызды ерекшелiгi, яғни жүйеең
жаман жағдай үшiн жоспарлайтын белгiленген сұлбадан өшудiң нақты
шарттары, өзгелiкке мүмкiн өзгерту [6] .
1.2-сурет. Дыбысшуыл қарым-қатынас тәуелдiлiгінде модульдеудiң
артықшылығы бар әдiсi
Модульдеудiң
белгiленген сұлбасын пайдалану орынына кепiлдi
өткiзгiштiк қабiлеттi берудiң мақсатымен және сенiмдiлiктiң көрсеткiштерi кез-
келген жылдық шарттарда қажеттi, модульдеудiң индекстерi, ал сәйкесiнше
және өткiзгiштiк қабiлет, шартты қашан жасауға рұқсат берген үлкеедi. Бұл бiр
үлгiдегi радиоканалының жағдайында 99, 5% уақытты ағысқа қол жететiн
үлкен өткiзгiштiк қабiлет болғанын бiлдiредi.
Адапттивтi модульдеу шарттардың тәуелдiлiкте радиоканалдың
өткiзгiштiк қабiлеттiң көбеюiнің мақсаты бар модульдеуiнiң индекстерiн
динамикалық өзгерiстi бiлдiредi.
Пайдаланудың есебiне кем сенiмдi бiрақ тұрып қалуға модульдеу, қол
жететiн қор тиiмдi сұлбалардан астам үлкен өткiзгiштiк қабiлетке мүмкiн болу.
Бұл шарт астында модульдеу үндестiретiн адаптивтi модульдеуге мән
қосылады динамикалық.
QoS адаптивтi модульдеудiң пайдалануында функцияларымен бiрге және
трафиктiң, ең жоғары сенiмдiлiкпен жiберуi сонымен кез-келген шарттарда ;
шарттарды нашарлау ғана төмен басты трафикте бiлiнеуге жүзеге асырған
маңызды трафикке биiк артықшылық орнату мүмкiндiгi ие болады.
1.3 Бөгеуiлге тұрақты кодтау
Бөгеуiлге тұрақты кодтау пайдалану әлмендi. Қарапайым блоктық немесе
деректердiң сымсыз тарату жүйелерінің бiрiншiлерiнде пайдаланатын аса дәл
кодтар, қазiргi стандарттардан астам қайта кодтау итератив тетiгi бар күрделi
құрама кедергiге шыдамды кодтарға алмастырған және декодердiң жұмысында
жұмсақ шешiмдердi пайдаланумен.Жылжымалы абоненттер, деректердi
жiберудiң сымсыз желiлерiн санның үздiксiз өсуiмен байланыста және
ғаламторға қол жеткiзудiң биiк жылдамдығына пайдаланушыларының
талаптары жиiлiк ресурстарында қажеттiлiгі өседi.
Технологиялардың алдынғы радиоларының енгiзуiн есепке спектрлiк
тиiмдiлiктi байланыс оператордың жағында алмастыру қажеттi үлкен құнға ие
болады және барлық жылжымалы терминалдар. Әр байланыс операторларды
келесi стандартқа өткел жаңа желi салдыра алады, ал абонент - жаңа
жылжымалы құрылғыларды сатып алады.
Мысалы, қазiргi байланыс жүйелерiндегi байланыс жүйесі өткiзгiштiк
қабiлеттiң жоғарылауын қажеттiлiкте болады, жоғары жылдамдықты жергiлiктi
- есептеу желiсi және өткiзгiштiк қабiлеттiң басқалары жиiлiктер алқаптың
кеңейтуiн көмекпен мүмкiн үлкейтедi немесе шығарып жатқан қуатты
жоғарылау. Алайда, бұл әдiстердi қолданушылық кемшiлiкке ие болады,
өйткенi биологиялық қорғаудың талаптары артынан және қуаттың
электромагниттi үйлесiмдiлiк жоғарылауы және жиiлiктер алқаптық кеңейтуге
ие.
Сондықтан егер мүмкiн шығарып жатқан қуатты жоғарылаулар байланыс
жүйелерiндегi және жиiлiктер алқаптың кеңейтуi деректер қажеттi берiлiс
жылдамдықтарын қамтамасыз етпейдi, онда бұл мәселенiң шешiмдерiнiң тиiмдi
тәсiлдерi еңдердiң бiрлерi адаптивтi антенна торларды қолдану мүмкiн нашар
түзетiлген антенна элемент болу. Турбо - блоктың коды Кбит ұзындық бiрнеше
шамасында ие болады. Мұндай ұзындықта тұруы үшiн екiншi кодпен жазатын
құрылым жүретiн тiзбектi тиiмдi рандомизациялау. Яғни, қарағанда ұзындау
блоктiң өлшемi, өзара байланыс кодтаушының бiрiншiсi хабары бар оның өзара
байланысы соғұрлым жақсы аз.
Физикалық ортаға қол жеткiзу әдiстерi абоненттермен желiнiң белгiлi
физикалық ресурсын берген тиiмдiлiктердi анықтайды. Егер абонент
белгiленген жиiлiк ерекшелеген (FDD немесе ТDD) ресурстарды бөлудiң
тетiктерi қарапайым жәндiктi алдымен пайдаланса, немесе болса уақытша
ресурс болса, онда ресурстарды бөлу иiлгiш әдiстерден астам ендi пайдаланады.
Сессияның процесiнде олар белгiлi ресурс абоненттердi ерекшелеуге
динамикалық рұқсат бередi және оны босаудан кейiн ала кетеді.
ЖРК-пен жүйеде жиiлiк спектрлерi жабылмайтын жиiлiк жолақтарында
орналасатын жыралық сигналдарды пайдаланады. Жыралық сигналдарды
қалыптастыруды жүзеге асырылады АМ көмегiмен, чм немесе осылай ФМ үшiн
жыралық сигналдарының спектрлерi орта жиiлiктерi апарылған әр арна орта
жиiлiктерiне сәйкес келдi. Арна қабылдау бөлiнудiң бiр бөлiгiнде әрi ғана осы
жыралық сигнал жататын жиiлiктер спектрi өткiзетiн жиiлiктiк терумен жүзеге
асырылады.
Негiзделген уақыттың сақтауларында уақытын сақтауын әдiс, санға ең
ерте жатады және қарапайым. Кез-келген жұмыс станциясы оны үшiн кейiнге
сақталған (слоттар ) уақыт аралықтарының ғана ағысқа жiберуiн алдын ала
жүзеге асырады. Слот бәрi станциялардың арасындағы үлестiредi немесе (басты
емес жүйелерде) тең, немесе белгiленген уақыт интервалдарында
артықшылықтар, қашан кейбiр жұмыс станциялары есептеумен слоттардың
саны көбiрек алады. Станция, иемденушi слот, өз толық қарауындаға арна
алады. Мұндай әдiстер абоненттiк системдердi аз санмен желiлердегiнi орынды
қолданылу, өйткенi арнаны тиiмдi емес пайдаланады.Жылжымалы абоненттер,
деректерлердi жiберудiң сымсыз желiлерiн санның үздiксiз өсуiмен байланыста
және ғаламторға қол жеткiзудiң биiк жылдамдығына пайдаланушыларының
талаптары жиiлiк ресурстарында қажеттiлiк өседi.
Технологиялардың алдынғы радиоларының енгiзуiн есепке спектрлiк
тиiмдiлiктi байланыс оператордың жағында алмастыру қажеттi үлкен құнға ие
болады және барлық жылжымалы терминалдар. Әр байланыс операторларды
кәрез свя-зию келесi стандартқа өткел жаңа желi салдыра алады, ал абонент -
жаңа жылжымалы құрылғылар сатып алу
Уақытша бөлiнуi бар көптiк қорды ашық пайдаланудың әдiсi спутниктi
байланыс желiлерiнде кең пайдаланады. (эталонды ) басты байланыс
каналының беруiне (қол астындағы ) екiншi станцияларынан сауалдардың порт
қабылдайды және, сауалдарды қызмет көрсетудiң тәртiбiн әртүрлi жүзеге асыра
анықтайды, станцияның өзiнiң какиесi және уақыттың берiлген аралығының
ағысына арна қашан пайдалана алады, яғни әр станция слот iлiгедi. Слот, екiншi
станция уақытша үндестiрудi жүзеге асыру үшiн берiлген слотқа деректердi
жiберудi жасау.
1.3-сурет. MIMO арнасының моделі
Деректер жiберуiнiң сымсыз желiлерiнің негiзгi сипаттамалары 1.2-
кестеде таныстырылған.
1.2-к е с т е . Сымсыз желідегі ақпаратты тарату сипаттамалары[1, 2, 3]
1.4 Мультисервисті желілерді құрудың негіздері
Мультисервисті желі өз алдына хабарды,суреттерді және пакеттерді
коммутациялау технологиясын қолданатын ақпараттарды тарататын
универсалды көпсалалы орта.
Байланыс
желісінің
стандарт-
тары
Спектрлiк
тиiмдiлiк
Модуль-
деудiң
әдiстерi
Бөгеуiлге
тұрақты
кодтау
Физика-
лық
ортаға
қол
жеткiзу
әдiсi
Антенна
жүйе-
лерi
Деректердi
жiберудегі
ең
жоғарғы
жылд.
2.56
(GPRS)
0.17
GMSK
Нақтылық
коды
ТDМА
SISO
171,2
кбитс
2.75G
(ЕDGЕ)
0.33
GMSK, 8-
РSК
Нақтылық
коды
ТDМА
SISO
474 кбитс
UMТS
Rе1.99
0.4
QР5К
Нақтылық
турбо коды
СDМА
SISO
2 Мбитс
LTE
Rе1.8
DL-5,
UL-2,5
QРSК, 64-
QАМ,
16QАМ
Турбо коды
OFDMA
S-
OFDMA
МIМО
3264
Мбитс :
(DL)
1.4-сурет. Мультисервисті желі мүмкіндіктері
Мультисервисті желі телефондық желілерге сай сенімділік деңгейімен
сипатталады (сапасына кепілдеме берілмейтін Интернет байланысына қарама
қарсы) және ақпараттың бірлік көлеміне сай таратудың төмен бағасын
қамтамасыз етеді (Интернет арқылы таратудың бағасына жуық).
Мультисервисті желілердің негізгі мақсаты қарапайым трафик (ақпарат)
пен басқа ақпарат трафиктері (сөз,видео және т.б.) бір инфраструктурада
қолданған кезде, әртүрлі ақпараттардың және телекоммуникациялық
желілердің және бірыңғай тасымалдаушы ортадағы қосымшалардың жұмысын
қамтамасыз ету
Кез-келген қызметтердің әрқашан және кез-келген уақытта қол
жетімділгі - осылайша мультисервисті желілердің негізгі идеясы мен мақсатын
сипаттауға болады. Сонымен қатар мұндай желі пакетті телефониядан
интерактивті телевидение және веб- қызметке дейін универсалды транспортты
ортада әр түрлі қызметтерді құруға мүмкіндік береді. Жаңа заманның желісі
жаңа мүмкіндіктерге ие:
- әр түрлі қосымшаларға қызмет көрсетудің әмбебап мінездемесі;
- байланыс қызметтерінің технологиясынан тәуелсіздігі және қызметтер-
дің жиынтығын,сапасын және көлемін алудағы икемділігі;
- қызметті жеткізіп беруші мен қолданушы арасындағы қарым қатынас-
тардың толықтай ашықтығы.
Әртүрлі ақпарат пен дыбыс трафигінің интеграциясы кәсіпорынды
басқаруда ақпараттық қызмет көрсету тиімділігінің сапалы көтерілуін
қаматамасыз етеді,сонымен қатар интеграцияланған транспортты желіні
қолдану жасау және желіні эксплатациялау шығынын азайтуға көмектеседі.
Мультсервисті желі әртүрлі типтегі ақпартты таратуда бір арнаны қолданады,
құрылғылардың әртүрлі типте болғананы азайтады, бірыңғай стандарт
қолдануға, технологиялар және коммуникациялық желіде бірыңғай стандарттар
мен технологияларды қолдану және коммуникациялық желіде ортақ басқаруды
қамтамасыз болады.
1.5-сурет Телекоммуникация желісінің құрылымы
Мультисервисті желілер - оларды технология немесе техникалық
концепция деп қарастыруға болмайды,бұл технологиялық доктрина немесе
компьтер мен ақпараттар дыбыстық байланысқа қарағанда бірінші орынға
шыққанына байланысты негізделген телекоммуникацияның бүгінгі таңдағы
ролін түсінудегі қолайлы жол.
Мультисервисті желілердің базалық түсініктемесі (Quality Of Service)
немесе SLA (Service Level Agreement) болып табылады, яғни қызмет көрсету
сапасы мен қызмет көрсету желісінің деңгейі туралы сапасы.Жаңа
мультисервисті желілерге ауысу сапасы стандарттарды сақтау қызмет
берушімен келісілген келісімшарт деңгейінде ғана емес, технология деңгейінде
және операторлық желілер деңгейінде қызмет көрсету концепциясын өзгертеді
Мультисервисті желілердің архитектуралы структурасын негізгі деңгей
ретінде қарастырамыз:магистральды деңгей, агрерирлау, және қол жеткізу
деңгейі.
Магистральді деңгей ақпаратты таратудың негізгі базасы цифрлық
телекоммуникациялық арналардың жүзеге асыратын жоғары жылдамдықтағы
және мүмкіндігінше әмбебап бірыңғай тұғырнамасы болып табылатын.
Таратудың деңгейі оператор желісінің түйінді жабдығын ішіне алады, ал
тұтастандырудың деңгейі трафиктың агрегациясының мақсаттарын рұқсат
алудың және қосудың деңгейінен (транспорт) магистральді желіге орындайды.
Қол жеткізудің деңгейі өзіне корпоративті немес ішкімодалы желілерді,
сонымен қатар тарату желісінің түйініне қосылуды қамтамасыз ететін байланыс
арналарын қосады.
1.4.1 Мультисервисті желідегі технологиялар. Мультисервисті желінің
құрылысы IP(IP VPN) платформалары сияқты алуан-алуан технологиялардың
базасы негізінде жүзеге асады, белгіленген байланыс арналарының базасы
сияқты.Магистральды деңгейде қазіргі таңда IPMPLS, Packet over
SONETSDH, POS, ATM, xGE, DWDM, CWDM, RPR технологиялары кеңінен
танымал.
Магистральды мультисервисті желілердің көбісі қазіргі таңда әлемде
кеңінен таралған POS, DWDM технологиялары негізінде құрылады, сонымен
қатар қолданушылар саны және қамту аймағы көп перспективті болып
саналатын IPMPLS технологиясы.
1.6-сурет. Телекоммуникация желілерінің тағы бір басты айырмашылығы
жалғау әдісі
Негізінде,мұндай жүйелердің негізгі элементі кәсіпорындардың үзіліссіз
жұмыс істеуін қамтамасыз ету және бірінші кезекте қолданушыға сервиспен
қамтамасыз етудің үзіліссіздігін қамтамасыз ету.
Элементтердің көп санынан тұратын заманауи басқару автоматизациясы,
байланысты қамтамасыз ететін жүйенің жалпы структурасын қарапайымдату
мақсатымен, қабылданатын ақпарат көлемін шұғыл төмендету арқылы
шынымен маңызды жағдайларга көңіл бөледі.
MPLS технологиясы (Multi Protocol Label Switching) - бұл белгілерді
қолдану негізінде қаланған, көп протоколды желілерде пакеттерді тез
коммутациялауға арналаған технология. MPLS арналық деңгей
технологияларына сай трафикпен басқару және желілік деңгейге сай
протоколдың иілгіштігі және сыйымдылық мүмкіндіктерін үйлестіреді. Көп
протоколдылық технологияда MPLS - инкапсуляциаланатын протокол және
көптеген басқа протоколдарды транспорттай алады деген мағынаны білдіреді.
MPLS OSI моделінің екінші (арналық) және үшінші (желілік) деңгейлер
арасында қоюға болатын деңгейде жұмыс жасайды, сол себепті оны екі жарым
деңгейдегі (2.5-
деңгей) протокол деп атайды.Ол арналарды
коммутациялау,сонымен қатар пакеттерді коммутациялау желілерінің
клиенттері үшін ақпарат таратудың әмбебап қызметін қамтамасыз ету үшін
арналған.
Дәстүрлі IP желілерінде пакеттер бір маршрутизатордан екінші
маршрутизаторға жіберіледі және әрбір маршрутизатор пакеттің
тақырыпшасын оқыған кезде (тағайындалу адресі) одан әрі қандай маршрутпен
жіберу туралы шешім қабылдайды. MPLS протоколында маршрутизатордың
жолында
тақырыпшалар анализі жүргізілмейді,переадресация тек белгі
негізінде бақыланады. Желілі деңгейде дәстүрлі маршрутизациядан
артықшылықтары бар.
MPLS технологиясы өзінің жастығына қарамастан IP-желілерінің жаңа
технологияларының фундамаентін қалап отыр. Бүгінгі таңда . MPLS көмегімен
әртүрлі есептерді шешуге болады:маршрутизацияның магистральді желісін
коммутацияға алмастыру арқылы пакеттердің жылжуын арттыру, Traffic
Engineering мәселелерін шешу,желіден өтетін трафиктің жолын
маршрутизацияны және байланыс арнасын максималды тиімді қолдану үшін
құрастыру, MPLS жолы арқылы өтетін трафиктің өткізу қабілетін резервтеу
арқылы қызмет көрсетудің тиеілі параметрлерін қамтамасз ету, (VPN) жеке
виртуалды желілерді құру. MPLS қолдану аймағы үнемі кеңейіп отыр, MPLS,
SDH және DWDM сияқты біріншілік тарнспортты желілерде қолданылатын
таңдау әдістерін алмастыру және жолды бақылау перспективалары пайда
болды.
RSVP протоколы IETF шығарған интегралды қызмет көрсету
архитектурасының негізгі протоколы ресурстарды резервтеу (RSVP -- Resource
ReSerVation Protocol) протоколы деп аталады. Ол RFC 2205 құжаттарда және
протоколдардың басқа құжаттарында сипатталады.
Аталуына қарасақ хаттама ресурстарды сақтау үшiн ; басқа хаттамалар
мәліметтерді беру сипаттамасы үшiн қолданылуға арналған. RSVP бiрнеше
жiберушiлерге абоненттердiң бiрнеше топтары, жеке алушыларға мәліметтерді
жiберуге ерiк берiп және арнаны ауыстыруға рұқсат етiлген өткiзу қабiлетiнiң
қолдануын оңтайландырады, сонымен бiрге, шамадан тыс жүктеменiң пайда
болуын жояды.
Бұл хаттаманы ең оңай пiшiні бұрын қарастырылған байланыстыратын
ағаштарды қолдану арқылы көпадресті маршрутизацияны пайдаланады. Әр
тобына топтық адрес белгiленедi. Топқа мәліметтерді жiберу үшін жiберілген
пакеттiң бастарында оның адрестерін орналастырады. Содан соң көпадресті
маршрутизацияның стандартты алгритмі топтың барлық мүшелерін қамтитын
байланыстырушы ағаш құрады.
Маршрутизацияның алгоритмі RSVP протоколының мүшесі болып
табылмайды.Қарапайым көпадресті маршрутизациядан айырмашылығы топқа
периодты түрде қосымша ақпарат жіберіліп отырады,оның көмегімен
маршрутизаторлар мәліметтер структурасын жаңартып отырады.
Қабылдаудың сапасын жақсарту және шамадан артық жүктеуді жою үшін
топтағы әрбір қабылдаушы жіберушіге резервтеу туралы сұраныс жібере
алады.Сұраныс алдында қарастырылған кері жолдың алгоритмін қолданып
жылжиды.Маршрутизатор әрбір транзитті аймақта сұранысты байқап, керекті
өткізу қабілетін резервтейді.
Егер өткізу қабілеті жеткіліксіз болса қате туралы хабарлама
жібереді.Сұраныс жіберушіге келгенше өткізу қабілеті жіберушіден
қабылдаушыға дейінгі барлық жолда резервтеледі.
PBB технологиясы (пи-би-би, ағыл. Provider Backbone Bridges --
провайдердің магистральды көпірі) -- "mac-in-mac" (мак-ин-мак, ағыл. mac-in-
mac -- mac тан mac қа инкапсуляциялау) деп те танылатын IEEE 802.1ah-2008
стандартында сипатталған ақпаратты таратудың пакетті технологиясы. PBB
технологиясы
Nortel компаниясымен шығарылып, содан кейін IEEE 802.1
жұмыс тобына стандартталған. Стандарттың соңғы нұсқасы 2008 жылдың
маусым айында IEEE 802.1ah-2008 стандарты ретінде қабылданған.
PBB негізгі идеясы Ethetnet қолданушыларының кадрын Ethernet
провайдерінің кадрына инкапсуляциялау арқылы қолданушы желілері және
провайдердің домендерін шектеуде болып табылады.
Кадрдың жаңа
тақырыпшасы әртүрлі болуы мүмкін,бірақ тақырыпшаның негізгі жолдарында
келесілер болады:
Тақырыпшаның магистральды жолдары:
- магистральды желі кадрын қабылдаушы адресі (B-DA, ағыл. Backbone
Destination Address - қабылдаушының магистральды адресі); алты байтты
құрайды;
- EtherType жолы; 0x88A8 тең нақты мағынасы және екі байтты құрайды;
- магистральды желінің VLAN индикаторы, (B-TAG, ағыл. Backbone tag -
магистральды тег, және B-VID, ағыл. Backbone VLAN Identificator - VLAN
магистральды идентификатор); екі байтты құрайды;
- қызметтік ақпаратты инкапсуляциялау жолы;
- EtherType жолы; 0x88E7 тең нақты мағынасы және екі байтты құрайды;
-жалаулар жолы, приоритет жолынан тұратын,пакеттерді өңдеу
индикаторы (DEI, ағыл. Drop Eligible Indicator -- пакеттерді жоғалтудың
маңыздылығын көрсететін индикатор) және желі доменінің қолданбалы емес
адресін белгілеу (NCA, ағыл. No Customer Address indication -- қолданбалы
емес адресті белгілеу); (OA&M деп аталатын фреймдар);
- сервис идентификаторы (I-SID, ағыл. Identifier Service Identificatior --
сервисті анықтайтын идентификатор); үш байтты құрайды;
- Ethernet негізгі қолданбалы кадры;
- қолданбалы желіде кадрды қабылдаушының адресі, 6 байтты құрайды;
- EtherType жолы, нақты мағынасы, 0x8100 тең және 2 байтты құрайды;
- қолданбалы желінің VLAN идентификаторы; екі байтты құрайды;
- EtherType жолы, нақты мағынасы әдетте 0x0800 тең және екі байтты
құрайды;
- кадрды қолданушы тақырыпшасы.
Магистральды желіде жіберуші және қабылдаушының MAC-адресті
белгілеу үшін PBB қосымша 48 бит B-DA және 48 бит B-SA енгізеді.Осы 96
биттен басқа PBB қосымша 12 бит B-VID (магистральды желінің VLAN
идентификатор) және 24 бита I-SID (магистральды желінің VLAN қызметінің
идентификатор)енгізеді. Провайдер желісінде PBB доменінің коммутациясы B-
DA и B-VID жолдарының мағынасына негізделген.
Frame Relay желісі санды байланыс жолдарын қолдануға арналған кадрды
коммутациялайтын желі немесе кадрды ретрансляциялайтын желі болып
табылады. Бірінші кезде Frame Relay технологиясы ақпаратты 2 Мбитс
жылдамдықпен таратуға болатын ISDN желілеріндегі қызмет ретінде
стандартталған. Содан кейін технология өзі дами бастады. Frame Relay OSI-дің
физикалық және арналақ деңгейін қамтамасыздандырады. Frame Relay
технологиясы ақпаратты тарату үшін (үнемі коммутацияланатын) виртуалды
қосылыстардың техникасын қолданады. Frame Relay протоколының стегі
физикалық және арналық деңгейлердің протоколдарына қолданылған
виртуалды қосылыспен кадрды жібереді.Frame Relay-да желілік деңгейдің
функциясы арналық деңгейге көшірілген, сондықтан желілік деңгейдің
қажеттілігі керек болмай қалды. Frame Relay-даарналық деңгейінде ақпарат
ағынының кадрға мультипексациялануы орындалады.Арналық деңгейдің әрбір
кадрында тақырыпша болады,ол маршрутизация және трафикті коммутациялау
үшін қолданылады. Frame Relay бір байланыс арнасында бірнеше ағындарды
мультиплексациялайды.Коммутатор арқылы кадрды жіберген кезде түрленуге
ұшырамайды,сондықтан желі кадрларды ретрансляциялау деген атауға ие
болды. Осылайша желі пакеттерді емес, кадрларды коммутация-лайды.
Ақпаратты тарату жылдамдығы 44 Мбитс,бірақ ақпарат түгелдігі және жеткізу
анықтығына кепілдеме бермейді.
Frame Relay жақсы сападағы ақпаратты таратудың санды арналарына
негізделген,сондықтантүйіндер арасындағы қосылыстарды тексеру және
арналық деңгейде анықтауды бақылау қызметі жоқ. Кадрлар локальды желінің
коммутаторларныдағы сияқты бақылаусыз және түрленусіз жүреді.Осы желі
арқасында Frame Relay көп өнімділікке ие. Кадрда қате табылған жағдайда
кадрды қайтадан жіберу жүрмейді,себебі бұзылған кадрлар бракталады.
Ақпараттың жеткізілу туралы бақылануы OSI моделінің жоғары деңгейлерінде
жүреді.
1.5 Дипломдық жобаның мақсаты
Дипломдық жобаның мақсаты -
Қойылған мақсатқа қол жеткізу үшін бітіру жұмысында келесі
тапсырмалар орындалуы тиіс:
- бірінші бөлімде мультисервисті желілер телекоммуникация саласында
алатын орны, оның мүмкіндіктері, құрылу принциптері мәселелері қаралды;
- екінші бөлімде ол арналардың өткізу мүмкіндіктерінің ықшамдалған
түрдің қолда-нылуы және бір құрылғыда бірнеше функцияларды біріктіру
есебінен глобальді желілерге қол жеткізу құрылғысында, жалдағанда үнемдеу,
сондай-ақ дыбысты пакетті тарату нәтижесінде мүмкін болатын қосымша
сервистер;
- тіршілік қауіпсіздігі бөлімінде қауіпсіздікті қамтамасыз ету мақсатында
электр тогына түсіп қалмау үшін электр қауіпсіздігі жүйесін қарастыру;
- техникалық-экономикалық бөлімінде жобаның уақыттық, қаржылық
және еңбек шығындарын көрсететін жоба қолданылуының экономикалық
құраушысын қарастыру;
- дипломдық жоба бойынша қорытынды жасау.
2 Диплом тақырыбы бойынша теориялық мағлұматтар
2.1 Телекоммуникациялық желілердегі деректер пакетін тарату ерек-
шеліктері мен әдістері
Мультисервисті желі операторларға корпоративті тұтынушылардың кең
ауқымына қосымша қызметтерді ұсыну арқылы өздерінің желілі
магистральдарын жаңа сервисті ұсыну бағытында кеңейтуге мүмкіндік береді.
Мультисервисті желі деп біз ақпарат таратудың бірыңғай инфраструктурасы
бойынша әртүрлі телекоммуникациялық қызметтерді ұсыну деп түсінеміз.
Мәселе мультисервисті желілерді реализациялау жөнінде болса, төрт
техникалық сұрақты қарастыру керек: өткізу қабілеті, кідіріс,
рассинхронизация, басқару.
2.1-сурет. Телекоммуникация желісінің құрылымы
Кеңжолақты ақпарат
конкуренция шартында
таратудың жаңа түрлеріне сұраныс, қатал
Интернетке қолжетімділік қажеттелігінде
провайдерлердің қызметтерін кеңейтуге, инфраструктураға кететін
шығындарды төмендетуге және т.б. мәжбүр етеді. Осылайша қызметтердің кең
спектрін ұсынатын комплексті шешім қабылдай алатын платформа керек: АТМ,
Frame-Relay, Internet, IP, дыбысты және видеосигналды кепілдендірілген
қызмет сапасымен және максималды дайындықпен тарату. Осылайша
тұтынушы арзан әрі сенімді жабдықтаушы абоненті болып, Интернетке жоғары
жылдамдықтағы кіруге рұқсат алады, қызметтер жиынтығына өзгертулер енгізу
және тек бір шот бойынша ғана төлем жүргізуге мүмкіндік береді.
Желіні жобалауға келсек,мультисервисті желіге басқаша қарау керек.
Видео және дыбысты жеткізу дәл қазіргі уақытта жүргізілу керек, себебі
транспорттық желіде шамадан тыс жүктеме болған кезде приоритет болу керек.
Бірақ желілі индустрия ешқашан қазіргі уақытқа бағытталмаған, ақпараттар
желінің мүмкіндіктерімен белгіглі уақыт аралығында жеткізілген.
2.2 MPLS белгілерді қолданатын мультипротоколды коммутация
MPLS аббревиатурасы белгілерді қолданатын мультипротоколды
коммутация (Multiprotocol Label Switching, MPLS) деп қарастырылады.
Көппротоколдылық технологияда MPLS құралдары желілі деңгейдің кез
келген протоколына қолданыла алады.
Бірінші, физикалық деңгей (physical layer) биттерді тікелей тракт
бойынша, желінің екі түйінін байланыстыратын, екіжақты тарату үшін
физикалық ортаны қамтамасыз ететін функция бар; екінші деңгей -
ақпараттардың тізбек деңгейі (data link layer) - бұл трактта байланыстың
логикалық тізбегін қамтамасыз ететін, осы түйіндер арасында ақпарттық
блоктрады екіжақты байланыспен қамтамасыз етеді, ол қателерді тауып және
дұрыстау арқылы таратудың анықтығын қамтамасыз етеді; ал үшінші желілік
деңгей ақпараттық блоктарды желі бойынша таратушыдан қабылдаушыға
дейін бірнеше түйіннен транспорттауды қамтамсыз ететін, екінші деңгейдің
тізбектерінен тұратын функция қызметін атқарады. Барлық деңгейлердің
(физикалық деңгейден басқа) протоколдарының ортақ идеясы ақпараттық
блоктың әрбір деңгейінде тақырыпша және ақпараттық жол болу керек және
жоғарыда айтылған деңгейдің протокол блогы төменде орналасқан деңгейдің
протокол блогына орналасады.
Пакеттердің үшінші протокол деңгей қолданатын желі арқылы дәстүрлі
транспортировкалау кезінде әрбір маршрутизатор пакетті зерттеу жолында
пакетті ары қарай қай маршрутизаторға жіберу туралы шешімді өзі қабылдайды
(транспортировканың мұндай амалы ағылшынша hop-by-hop деп аталады).
Басқаша айтқанда, пакетті зерттеу жолында әрбір маршрутизаторда оның
тақырыпшасы анлиздалады және желілік деңгейдің алгоритмі орындалады.
Бірақ пакет тақырыпшасында келесі маршрутизатор таңдаудан басқа одан да
көп ақпарат болады. Бұл таңдауды екі топ функцияларын орындау деп
қарастыруға болады. Бір топ көптеген түсетін пакеттерді классқа бөледі,оларды
тасымалдау эквивалентінің классы (Forwarding Equivalence Classes - FECs) деп
атауға болады. Екінші топ әрбір FEC байланысты тасымалдаудың белгілі
бағытын қояды. Келесі маршрутизатор таңдау көзқарасы бойынша бір FEC
тиесілі барлық пакеттерді ажырату мүмкін емес.
Егер маршрутизация кестелерінде Х адресті префиксі қолданылса,осы екі
пакеттің транспортталатын маршруты көбінесе бір біріне сай келсе,
идентификациялантын бағыт дәстүрлі IP-маршрутизация кезінде белгілі
маршрутизатор екі пакетті бір FEC-ке тиесілі деп санауы мүмкін. Желіде
пакеттердің жылжуына байланысты маршрутизатор оның тақырыпшасын
анализдап,оны сол бағытқа сай келетін өзінің FEC-ке жазып қояды.
(MPLS) белгісі бойынша көппротоколды коммутацияны қолданатын
белгілі бір пакет белгілі бір FEC-ке тек қана бір рет желіге кірген кезде
жазылады. Бұл FECке келесі маршрутизаторға жіберілетін кезде жіберілген
пакетпен бірге нақты ұзындық идентификатор белгісі меншіктенеді. Қалған
маршрутизаторларда желілік деңгей тақырыпшасы анализдалмайды.
Маршрутизатормен бірге қабылданған белгі кестенің кірісінде көрсеткіш
ретінде қолданады,ол оған
пакетті жіберу үшін келесі
маршрутизаторды,сонымен қатар пакетке тиесілі FEC-ке арналған жаңа белгіні
анықтайды. MPLSқа келіп түскен пакеттерді жолдау әдісі желілік деңгей
блоктарының тақырыпшасын анализдеу негізіндегі әдістерге қарағанда
артықшылықтары бар. MPLS әдісі бойынша тасымалдауды белгілерді
оқып,алмастыра алатын маршрутизаторлар орындай алады,бірақ олар желілік
деңгей блогының тақырыпшасын мүлдем анализдей алмайды немесе ол
процессті қажетті түрде жылдам орындай алмайды.
Пакеттердің дәстүрлі коммутациясын қамтамасыз ететін кейбір
маршрутизаторлар желілік деңгей блогының тақырыпшасын келесі
маршрутизаторды таңдау үшін ғана емес, пакеттің приоритетін анықтау үшін
немесе оған қызмет көрсету классын анықтау үшін қолданылады. MPLS белгіні
анализдеу арқылы ақпарат алуға мүмкіндік береді (бірақ оны дәстүрлі әдіспен
алуды да жоққа шығармайды).
2.2.1 Коммутация принципі. MPLS протоколы барлық функцияларды екі
компонентке бөледі: пакеттерді тасымалдау және басқару (2.1-сурет MPLS
желісі). Басқару компоненті (control component) басқа маршрутизатормен
ақпарат алмасу үшінбелгілерді тарату протоколын қолданады. Осы ақпарат
негізінде,пакеттерді тасымалдаудың әрбір интерфейсіндегі аралық жүйенің
ақпаратымен қоса, алдымен маршрутизация кестесі формаланады және
модификацияланады. Жүйе жаңа пакет алған кезде тасымалаушы компонент
(forwarding component) оның тақырыпшасында орналасқан ақпартты
анализдейді,тасымалдау кестесінде сәйкесінше жазбаны іздеп,пакетті шығыс
интерфейске бағыттайды.
2.2-сурет. MPLS технологиясының базасында құрылған желі
Басқарушы компонент бөлімі тасымалдаушыға қарағанда өңдеуге және
әрқайсысын тәуелсіз модификациялауға мүмкіндік береді. Тек бір ғана міндетті
талабы басқарушы компонент ақпаратты тасымалдаушы компонентке
пакеттерді тасымалдау кестесі арқылы тарата алу керек. Осыған байланысты
тасымалдауда ең қарапайым алгоритм қолдануға мүмкіндік береді,мысалы
жүйелі белгілерді қолданатын база негізіндегі алгоритм.
MPLS желісінде трафиктің таралуы келесі сценарий бойынша
жүреді.Бірінші шекаралық коммутатор - Label Edge Router (LER) қабылдану
пунктінің ІР адрес негізіндегі немесе пакет тақырыпшасының басқа ақпараты
сәйкесінше QoS политикасына белгінің мағынасын, пакеттің белгілі ҒЕС
классына тиесілігін және пакет үшін шығыс интерфейсті анықтайды. Кіріс
коммутатор тағайындалу адресі жоқ 192.4.2.1 белгіленбеген пакет қабылдады
делік.Ол осы пакетті классификациялап (FEC 192.416 классына жатқызады),
оған 5 белгісін енгізеді және оны аралық құрылғыға жібереді.
Келесі транзитті маршрутизатор - Label Switching Router (LSR) пакетті
жылжыту үшін белгіні қолданады, белгілер туралы ақпарат базасымен
салыстыра отырып (Label Information Base -- LIB), тағайындалу пунктіне
дейінгі келесі LSR анықтайды және оны жаңа белгіге алмастырады. Әрбір LSR
маршрутизаторда кесте болады,ол кіріс интерфейс,кіріс белгі жұбына,
қабылдаушы адрес префиксі,шығыс интерфейс, шығыс белгі үштігіне сәйкес
қояды. Пакетті қабылдай отырып,пакет келген LSR интерфейс номері арқылы
және пакетке байланған белгінің мағынасы арқылы оған шығыс интерфейсті
таңдай аламыз. (Префикс мағынасы тек кесте құру үшін ғана қолданылады
және коммутация процессі кезінде қолданылмайды). Белгінің ескі мағынасы
шығыс белгі жолында кесте болған жерін жаңасына ауысады және пакет
маркаланған жолда LSP (Label-Switched Path) келесі құрылғыға жолданады.
Соңғы шекаралық маршрутизатор белгіні шешеді және шығыс
интерфейске қарапайым түрде жіберіледі. Осылайша, LSR маршрутизаторлар
бойымен бірінші пакет өткенде белгілер көмегімен виртуалды
коммутацияланатын LSP жолы пайда болады. LSP маршруты виртуалды арнаға
функционалды эквивалентті,себебі барлық желі арқылы өтетін жолды
анықтайды,кірісінен шығысына дейін. Осы жол арқылы ҒЕС-тің белгілі бір
классына жататын барлық пакеттер жүреді. Осы жолда коммутаторды
қолдайтын белгі кіріс (ingress, или head-end) деп аталады; ал LSP ақпаратын
аяқтайтын соңғы коммутатор шығыс (egress, или tail-end) деп аталады.
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz