Заказать
курсач за 10 грн.
ДИСК
1-6 семестр 250 грн
ДОБАВЬ СВОЕ
ФОТО
регистрация
KIS-Plus
вход
в KIS PLUS
новости
|
Університет інформаційно - комунікаційних технологій
курсовой по связи, модуль , комплексное по связи,
контрольная по связи, дипломный проэкт по телекомуникации, Курсовой проэкт,
телекоммуникация и связь, Киевский Институт Связи, Государственный университет
информационно-коммуникационных технологий, ГУИКТ, ДУІКТ, Связь, Zosik,
KIS-kiev.narod.ru |
|
страница: 1,
2, 3,
4, 5,
6, 7,
8, 9,
10, 11,
12, 13,
14, 15,
16, 17, главная
FR Магістральні і місцеві мережі 32
Мбит/з 1600 Є Є Є не обмежується
Ethernet Локальні, місцеві, магістральні мережі G біт/з 15270 Є Немає (без використання спеціальних мір) Немає (без використання спеціальних мір) 150
ATM Магістральні, місцеві, локальні мережі 622 Мбит/з, 4,5 Гбит/з 53 Є Є Є не обмежується
IP Магістральні, місцеві, локальні мережі G біт/з 65535 Є Є Немає не обмежується
Різні пакетні технології є далеко не рівнозначними по своїх можливостях. Спробуємо оцінити можливості цих технологій з обліком трьох найважливіших критеріїв: максимальної відстані передачі, швидкості передачі і можливості організації мультисервисной мережі (тобто можливості передачі даних і діалогової мови).
? Технологія FDDI не буде нами розглядатися, оскільки вона призначена тільки для локальних мереж. FDDI
Х.25
FR
Ethernet
ATM
IP
? З позиції можливості одночасної передачі даних і мови варто виділити чотири технології: FR, Ethernet, ATM і IP.
Споконвічно Ethernet не була орієнтована на передачу мови. Правда, завдяки зусиллям розроблювачів, вона все-таки придбала цю важливу якість за рахунок її використання разом з технологіями DiffServ і RSVP. Х.25
FR
Ethernet
ATM
IP
? З погляду швидкості передачі виділяються три технології: Ethernet, ATM і IP (швидкість порядку Гбит/з і вище). При цьому технологія FR по своїх характеристиках подібна з технологією ATM, але уступає останньої по швидкості передачі, тому вона також не буде розглянута. FR
Ethernet
ATM
IP
? По максимальній відстані передачі виділяються дві технології: ATM і IP. Ethernet
ATM
IP
Т.ч. нами визначені фаворити: ATM і IP.
У зв'язку з тим, що всі обрані технології докладно описані в технічній літературі, дамо тут лише основні зведення про них.
Короткий опис пакетних технологій
Технологія Ethernet, розроблена в 1976 р., споконвічно призначалася для локальних мереж і тільки для передачі даних, оскільки механізм доступу до мережі не забезпечував гарантії підключення користувача за визначений час. Не передбачалося також пріоритетне обслуговування. Проте, протокол Ethernet одержав дуже широке поширення, завдяки своїй простоті і високій швидкості передачі. Усі частіше говорять про використання цього протоколу на магістральних мережах (GbEthernet) у противагу вже що добре зарекомендувала себе технології ATM.
Для подальших розрахунків істотним є формат кадру Ethernet, що представлений на мал. П.1.
Малюнок П.1. Формат кадру Ethernet
? Преамбула формату кадру містить 7 байт і служить для забезпечення інформації.
? Поле SFD містить 1 байт і призначений для виявлення початку кадру.
? Далі випливає адреса одержувача (6 байт) і адреса відправника (6 байт).
? Поле, що характеризує тип використовуваного протоколу, містить 2 байти (найчастіше використовується протокол IEEE 802.3).
? Поле інформації може бути перемінним і містити в собі до 1500 байт.
? Поле контролю суми CRC містить 4 байти.
? Поле EFD задає кінець кадру і займає 1 байт.
Метод характеризується оригінальним протоколом доступу до середовища переносу, що істотно впливає на затримку передачі сигналу (алгоритм CSMA CD – Carrier Seuse Multiple Acces with Collision Detection).
Основна ідея алгоритму полягає в тім, що доступ до середовища передачі забезпечується шляхом здійснення однієї або декількох спроб її контролю на предмет можливості передачі. Передача пакета починається тільки тоді, коли середовище вільне. Однак і в цьому випадку можливі «колізії». Алгоритм передбачає процедуру дозволу «колізій», що додатково збільшує затримки.
Основні характеристики протоколу представлені в таблиці П.2 стосовно до двох швидкостей передачі: 10 Мбит/з і 1 Гбит/с. Як видно з таблиці, при гигабитной передачі затримки сигналу стають прийнятними.
Характерною рисою технології є споконвічна відсутність механізмів забезпечення гарантованої якості (Qo).
Таблиця П.2 Основні параметри Ethernet IEEE 802.3
Бітова швидкість 10 Мбит/з 1 Гбит/з
Мінімальний інтервал затримки повторної спроби з'єднання (мсек) 51,2 0,51
Максимальний інтервал затримки повторної спроби з'єднання (мсек) 52 0,52
Мінімальний розмір кадру (байт) 64 64
Масимальный розмір кадру (байт) 1518 1518
Накладні витрати при мінімальному розмірі кадру 64 кбит/з (%) 29,6 29,6
Накладні витрати при максимальному розмірі кадру (%) 1,8 1,8
Накладні витрати при середньому розмірі кадру (500 байт) (%) 5,4 5,4
Максимальна затримка в передачі сигналу (при 16 спробах), мсек {16 ? 52/2? 416 4,16
Технологія ATM споконвічно розроблялася як універсальна, тобто призначена для передачі інформації різного типу (мова, дані і т.д.). Крім цієї важливої особливості, ця технологія відрізняється здатністю забезпечити необхідні якісні показники передачі. При цьому якість і режим обслуговування надається за замовленням. Технологія ATM пройшла практичну перевірку на багатьох мережах Європи і світу, дуже популярна в Росії. Там технологія ATM є одним із самих реальних претендентів на впровадження на магістральній пакетній мережі.
Для подальшого відзначимо: корисне поле пакета (поле даних) складає 48 байт, а заголовок 5 байт, структура пакета є постійною при передачі всіх типів трафика. Однак при передачі мови один байт полючи даних використовується як службовий.
Відмінною рисою технології ATM є те, що при її створенні були враховані вимоги по забезпеченню гарантованої якості передачі інформації відповідно до обраного класу обслуговування.
Технологія IP на сьогоднішній день є найпоширенішою мережною технологією. Спочатку вона була орієнтована винятково на передачу даних, однак зараз IP вважається універсальної і пристосовується для передачі усіх видів інформації. Багато фахівців вважають її конкурентом №1 для всіх інших мережних технологій.
Основу протокольного стека технології IP складає протокол IP (межсетевой протокол). Саме він визначає структуру пакетів, що циркулюють по мережі. Кожен пакет складається з двох частин: заголовка і блоку даних. Пакет має перемінну довжину (максимально – 65535 байт). Базова довжина заголовка пакета (на третьому рівні) складає 20 байт. При передачі мови за рахунок використання більш високих рівнів довжина заголовка збільшується до 40 байт. (Ці характеристики будуть використані надалі).
Технологія IP спочатку не передбачала особливих заходів для забезпечення якості передачі. Тому сьогодні Інтернет у переважній більшості випадків забезпечує якість обслуговування на рівні "Best Effort Service" (краще з можливого). Це обумовило розробку нових протоколів, що вирішують дану проблему.
Технології і протоколи, що підвищують якість
У процесі розвитку пакетних мереж виникла необхідність розробки спеціальних протоколів, що поліпшують якісні параметри обслуговування користувачів Qo, у першу чергу стосовно до IP-мереж, що у даний час стають універсальними, тобто призначеними для передачі різноманітного трафика. Технологія (ATM) – одна з деяких – споконвічно розроблялася з урахуванням вимог Qo і сьогодні може служити зразком, до якого "підтягуються" інші технології. У таблиці П.3 приводяться основні характеристики протоколів (технологій), що забезпечують підвищення якісних характеристик передачі. Усі протоколи, представлені в таблиці П.3, актуальні і використовуються, проте, систему IntServ можна виключити з розгляду, з огляду на ту обставину, що її основу складає протокол RSVP.
Таблиця П.3 Технології і протоколи, що підвищують якість передачі
№ пп Найменування технології (протоколу) Рівень функціонування Виконувані функції
1 ATM Канальний мережний ? алгоритм GCRA (схожий на «діряве цебро»);
? адміністративне керування;
? резервування ресурсів (по піковій швидкості або середнім завантаженні)
? керування перевантаженням (наприклад, шляхом передачі передавачеві (або вузлові) команди на зниження швидкості) (RM-осередку)
2 DiffServ Транспортний ? кондиціонування (класифікація) трафику;
? розподіл потоків по чергах відповідно до класифікації (пріоритетами);
? регулювання трафика (алгоритм "token buket");
? висока масштабність
3 MPLS Канальний мережний ? присвоєння «мітки», прискорення проходження по мережі;
? забезпечення гарантії Qo на всьому сегменті MPLS (шляхом використання DiffServ і RSVP);
? розподіл пакетів відповідно до пріоритетів;
? підтримка класу послуг DiffServ
4 RSVP Транспортний ? резервування ресурсів.
? класифікація пакетів;
? обробка черг
5 IntServ Транспортний ? резервування ресурсів;
? низька масштабируемость;
? лавинообразный ріст службової інформації
Протокол DiffServ є одним з елементів забезпечення якості обслуговування в мережах передачі даних Qo (забезпечення необхідної пропускної здатності, забезпечення затримки не вище обговореної, підтримка необхідного рівня втрат і перекручувань пакетів).
Основна ідея протоколу полягає в поділі трафику в мережі на кілька великих класів, кожному з яких забезпечується відповідний рівень обслуговування. При надходженні пакетів на вхід вузла вони розподіляються по чергах (запам'ятовуючим пристроям), що мають різний пріоритет на вихід у мережу. Пріоритетність визначається по кодовому слову, записаному в заголовку пакета IP (поле TOS). Оскільки це поле є резервним, то з погляду додаткових витрат пропускної здатності одержання нової функції протоколу IP є «безкоштовним». Методика реалізації ідеї різна для устаткування різних виробників.
Інша особливість протоколу полягає в механізмі формування трафика за принципом «token bucket» («діряве відро»), що забезпечує вирівнювання потоку на виході вузла, щоправда, за рахунок можливих втрат у випадку появи піків у вхідному трафике. Різновидів реалізації принципу «дірявого відра» також є кілька.
Протокол DiffServ передбачає можливість висновку угоди про рівень сервісу (SLA) між клієнтом і провайдером, відповідно до якого і реалізується механізм пріоритетності трафика.
Відзначимо також, що використання протоколу на конкретному вузлі ніяк не залежить від ситуації на інших вузлах. Тому він відрізняється високої масштабируемостью.
Технологія MPLS (Multi Protocol Label Switching – мультипротокольная комутація з використанням міток) була розроблена для забезпечення «наскрізного» якості обслуговування, можливості організації віртуальних приватних мереж і доступу до різних сервисам мережі. «Мультипротокольність» технології позначає те, що вона може містити в собі і транспортувати безліч інших протоколів, у тому числі протокол IP.
Технологія MPLS зібрала в собі переваги багатьох інших технологій і протоколів: переваги ATM (у частині комутації і забезпечення майже такого ж Qo), IP (у частині маршрутизації), DiffServ (у частині класифікації потоків), RSVP (у частині резервування пропускної здатності). До недоліків технології можна віднести недостатньо широке її впровадження, а також збільшення довжини заголовка на величину «мітки» – 4 байти (при інкапсуляції протоколу ATM цього немає).
Проте, багато фахівців пророкують цієї технології домінуюче положення на мережах даних (разом з технологією IP).
Протокол RSVP (Resource reservation Protocol – протокол резервування ресурсів) був розроблений як сигналізаційний протокол для бронювання мережних ресурсів перед сеансом зв'язку. Протокол працює на третьому рівні моделі OSI. Він передбачає передачу команд на резервування вузлам, що лежать на шляху проходження повідомлення, і одержання від них підтвердження про здійснене резервування. Використання протоколу зв'язане з істотними втратами пропускної здатності мережі, тому що на час здійснення резервування займаються канали зв'язку відразу між декількома вузлами. Тому протокол RSVP є погано масштабируемым і використовується, в основному, на мережах доступу.
Проте, наявність можливості резервування вважається сьогодні необхідним інструментом забезпечення Qo.
Розрахунок впливу протоколів, що підвищують якість передачі на економічні характеристики мережі, показує, що в першому наближенні ними можна зневажити.
Упровадження пакетних технологій супроводжується численними дискусіями. Мережі ATM, незважаючи на гостру критику з боку супротивників, продовжують будуватися. Зокрема, у Російській Федерації прийнятий спеціальний документ, що визначає побудова мультисервісній мережі зв'язку на основі технології ATM (з переходом у перспективі до технології MPLS). Примітно, що ATM користується попитом не тільки на магістральному рівні, але й у регіонах. Так, у більшості регіонів Росії, де розроблені і уже впроваджені проекти мультисервисных мереж, перевага віддана саме ATM.
В Україні власником самої могутньої магістральної мережі ATM є ВАТ "Укртелеком". Ця мережа, поряд з мережею Frame Relay (вирішальної, в основному, проблеми доступу), є базою для корпоративної мережі, мережі доступу до Інтернету й у перспективі, можливо, перетвориться в мультисервисную мережа загального користування. Недавно вона поповнилася декількома вузлами і продовжує розширюватися.
Що стосується перспективи, то, на наш погляд, сьогодні відсутні об'єктивні показники, що свідчать про швидке згортання цієї технології. Принаймні, це дійсно у відношенні Росії й України.
У той же час можна констатувати прогрес у розвитку в Україні мереж, заснованих на технології IP. Розширюється національний фрагмент Інтернету. Число користувачів Мережі вже досягло 1 млн. За прогнозами фахівців, до 2010 р. їхня кількість перевищить 5 млн. Зараз відразу кілька операторів представляє послуги IP-телефонії, і число її прихильників неухильно росте. Проте, питання створення мультисервисной мережі на базі технології IP поки тільки обговорюється.
Основу ж телекомунікацій України сьогодні, на жаль, як і колись, складають застарілі і малоефективні мережі з комутацією каналів: первинна мережа на базі SDH і телефонна мережа загального користування. Створення "накладеної" пакетної мережі і конвергенція з нею телефонної мережі загального користування – реальна можливість для більш продуктивного використання застарілих мереж.
Підсумувати технічні дискусії останніх двох років можна так:
? суперництво між ATM і IP продовжується;
? число прихильників технології IP як основної мережної технології зросло;
? збільшилася кількість публікацій, що пропагують використання нових методів, що поліпшують якість передачі технології IP (MPLS, RSVP, DifServ);
? на рівень практичної реалізації вийшов питання конвергенції мереж, у першу чергу, конвергенції телефонної мережі загального користування з пакетними мережами;
? зросла популярність технології Ethernet. Багато фахівців вважають за доцільне її використання на магістральному рівні (GbEthernet);
? активізувалося обговорення проблем, зв'язаних зі створенням мереж нового покоління (NGN), в основу яких будуть покладені пакетні технології.
Усе це ще в більшому ступені підтверджує актуальність питання вибору технологій і необхідність подальших досліджень у цьому напрямку.
У зв'язку з цим доцільним є всебічне порівняння пакетних технологій.
Для рішення цієї задачі була обрана спеціальна методика, що містить у собі наступні аспекти:
? техніко-економічне порівняння (на що зроблено основний акцент) двох зазначених технологій у прив'язці до одній і тій же моделі магістральної мережі і мережі доступу з визначенням основних економічних показників капітальних витрат, прибутку, строку окупності і т.д.;
? порівняння з урахуванням перспективи на тимчасовому проміжку, що захоплює кілька років;
Вибір умов для порівняння (моделей мереж)
Магістральна мережа. Запропонована модель магістральної мережі містить у собі 5 магістральних і 25 граничних вузлів, у яких розташовуються граничні комутатори (у випадку використання ATM) або маршрутизатори (у випадку використання IP). Схема моделі представлена на мал. П.1.
У цілому, магістральна пакетна мережа розглядається як накладена на первинну магістральну мережу. При цьому як фізичне середовище з'єднань між магістральними вузлами вибирається технологія WDM, а між магістральними і граничними вузлами – технологія SDH.
Мережа доступу. Модель мережі доступу до магістральної пакетної мережі приблизно відповідає області або великому місту і будується у виді четырехуровневой структури. Схема моделі представлена на мал. П.1.
1. Перший (нижній) рівень відповідає точкам підключення індивідуальних споживачів. Їхня кількість узята рівним 20 млн. (середньорічний показник з урахуванням перспективи).
2. Другий рівень приблизно відповідає концентраторові багатоквартирного будинку (ступінь концентрації прийнятий 1:200).
3. Третій рівень приблизно відповідає рівневі району (кількість їхній прийнята рівним 40 на область).
4. Четвертий рівень відповідає граничному комутаторові (маршрутизаторові). Їхня загальна кількість прийнята рівним 25.
На цій схемі позначений також тип носія і використовувані технології фізичного рівня з урахуванням рекомендацій ETSI з розумінь економічності мережі.
Як і в попередньому випадку, мережа доступу розглядається тут як накладена на первинну мережу. При цьому як фізичне середовище з'єднань між граничним комутатором (маршрутизатором) і районним вузлом вибирається технологія SDH, а між районним вузлом і концентратором – технологія сімейства xDSL (наприклад, ADSL).
Параметри порівняння
У якості основних техніко-економічних показників (параметрів порівняння) технологій вибираються наступні:
? інформаційна ефективність;
? капітальні вкладення;
? експлуатаційні витрати;
? потенційний прибуток;
? термін окупності.
Очевидно, що базовими є останні два параметри. При їхньому визначенні в якості проміжних будуть отримані й інші параметри.
Результати порівняння і висновки
1. Узагальнена оцінка.
В якості узагальнення з отриманих результатів можна зробити наступні висновки:
- пакетні технології є потужним інструментом підвищення ефективності мережі зв’язку;
- технологія АТМ на сьогодні є найбільш ефективною з усіх пакетних технологій стосовно передачі змішаного трафіку, в якому переважає частка мовленевої інформації;
- технологія ІР за економічними показниками не сильно відстає від технології АТМ при передачі мовного трафіку і продовжує удосконалюватись як в напрямі підвищення ефективності, так і в напрямку підвищення якості передачі.
2. Прогнозна оцінка.
Прогнозна оцінка пов’язана з перспективами розвитку як розглянутих, так і інших технологій. Як слідує з аналізу публікацій в технічних виданнях, а також з результатів останніх досліджень УНДІЗ основними тенденціями удосконалення мережевих технологій є:
- інтенсивне розроблення питань, які стосуються покращення якості обслуговування при використанні технології ІР;
- висунення на перший план задачі конвергенції пакетних мереж з іншими мережами (в першу чергу з телефонною мережею загального користування);
- розвиток технологій оптичного ущільнення (DWDM та ін.), а також початок впровадження оптичної комутації (направлення на створення повністю оптичних мереж);
- удосконалення технологій доступу (наприклад, АТМ over x DSL, PON тощо);
- розвиток радіотехнологій і т.д.
Виходячи з цих тенденцій можна зробити прогнозну оцінку розвитку пакетних мережевих технологій:
а) технологія ІР поступово завоює лідерське положення серед інших пакетних технологій. Цьому будуть сприяти наступні фактори:
- збільшення частки трафику даних в загальному трафику мереж зв’язку України і перевищення над трафіком мови після 2010 року;
- впровадження протоколів, які покращать обслуговування і підвищать ефективність передачі, включаючи протоколи зжимання заголовків;
- розширення спектру послуг на базі додатків, за кількістю яких технологія ІР не має собі рівних;
- постійне зниження тарифів на послуги мережі Інтернет, відповідно закону попиту, в свою чергу призведе до збільшення кількості користувачів (як відомо, попит на послуги Інтернет є еластичним, відповідно, збільшення попиту буде значним);
б) технологія АТМ ще довго буде зберігати своє значення (хоча і не лідерське) завдяки вже відміченим перевагам;
в) роль пакетних технологій підвищиться у зв’язку з реалізацією конвергенції телефонної мережі загального користування з пакетними мережами. Цьому будуть сприяти:
- зниження собівартості передачі мови при переорієнтації трафику на пакетні мережі;
- впровадження нових інтелектуальних послуг (на базі використання софт-свічей різного класу);
- зниження капітальних витрат при розширенні і модернізації мереж тощо.
3. Висновки і рекомендації.
Виходячи з отриманих результатів, можна зробити наступні основні висновки:
- підтверджена висока ефективність мереж з пакетною комутацією;
- лідируючою пакетною технологією в найближчі роки буде залишатись технологія АТМ;
- технологія ІР є найбільш перспективною, і в майбутньому буде домінувати (в парі з технологією MPLS);
- незалежно від лідерства, обидві технології будуть співіснувати протягом довгих років;
- технологія ІР володіє таким незаперечною перевагою, як велика кількість додатків (послуг), що може стимулювати ріст кількості користувачів, і відповідно, покращити економічні показники мережі. Це питання заслуговує окремого розгляду;
- іншим питанням, яке вимагає подальшого вивчення, є забезпечення загального управління ІР-мережами, включаючи перерозподіл трафику по різним напрямам (для АТМ мереж ці проблеми вже вирішені).
На основі викладеного можна сформулювати наступні рекомендації керівним органам галузі зв’язку:
- форсувати створення в Україні мультисервісної пакетної магістральної мережі загального користування (наприклад, на базі вже існуючих мереж АТМ ВАТ “Укртелеком”), а також мультисервісних пакетних мереж доступу;
- в якості основних технологій як на магістральної мережі, так і на мережах доступу використовувати технології АТМ і ІР;
- намітити практичні шляхи для рішення проблеми конвергенції телефонної мережі загального користування і пакетних мереж (розпочавши з розробки концепції);
- розробити нормативну технічну документацію, яка необхідна для впровадження пакетних технологій і реалізацією конвергенції
Малюнок П.1. Модель мережі електрозв'язку
4. Додаток 2. ГРАНИЧНІ ТАРИФИ НА НАДАННЯ В КОРИСТУВАННЯ КАНАЛІВ ЗВ'ЯЗКУ
Граничні тарифи розраховані без урахування податку на додану вартість (ПДВ), який стягується додатково відповідно до Законові України "Про податок на додану вартість".
П2.1 Місцевий телефонний зв'язок
1.1.1 П2.1.1 Плата за організацію та включення прямого зв'язку, каналові
Номер статті Позиція Види послуг Розмір оплати, грн.
Для підприємств, установ, організацій Для населення
Бюджетних Інших
1 Підготовка, включення цифрового каналові в межах міста з пропускною спроможністю: X
1 64 Кбіт/з 583,33 1666,67 X
2 128 Кбіт/з 758,33 2166,67 X
3 256 Кбіт/з 771,16 2232,25 X
4 512 Кбіт/з 783,99 2297,83 X
5 1024 Кбіт/з 796,83 2363,41 X
6 2048 Кбіт/з 809,67 2429,00 X
Примітка: Організація з'єднувальної лінії від АТС до користувача проводитися за рахунок користувача
для всіх категорій споживачів
7 Однієї парі проводів або одному телефонного каналові тональної частоти, створеного апаратурою систем передачі, для організації прямого зв'язку між двома кінцевими пунктами (безпосередній зв'язок) 666,67
8 Зміна швидкості цифрового каналові на прохання абонента 41,67
9 За перенос і повторне включення цифрового каналові у розмірі 25% від тарифові, зазначеного в поз. 1-6
1.1.2 П2.1.2 Плата за користування прямимо зв'язком, каналом (за місяць)
скачать целый документ в дос
формате
страница: 1,
2, 3,
4, 5,
6, 7,
8, 9,
10, 11,
12, 13,
14, 15,
16, 17, главная
| |
|
|
|
|
|
|
|
| курсовые
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
| |
НОСКІЗ-ДУІКТ
КИС ГУИКТ 2002-2010 Zosik KIS-kiev!narod.ru |
|
