Оптические мультисервисные сети. Практикум

При этом достигается максимум дисперсии D(k)макс значения скорости передачи.

Среднее значение и дисперсия битовой скорости k-ой услуги при образовании N(k)вк числа виртуальных каналов определяются:

Среднее значение и дисперсия случайной величины битовой скорости передачи в цифровом тракте или оптическом канале, которая требуется для удовлетворения потребностей пользователей, определяется по теореме сложения математических ожиданий и дисперсии:

Среднее значение и дисперсия пакетов, которые необходимы в единицу времени абоненту k - ой услуги для транспортировки трафика (производительность коммутатора):

где Lинф ёмкость пакета в битах (например, для ячейки АТМ 384 бита = 8бит×48байта полезной нагрузки из 53байт всей ячейки, для полной длины кадра Ethernet 12144бит);

Учитывая, что число абонентов B-ISDN достаточно велико, можно считать закон распределения суммарной пропускной способности узла коммутации и цифровых трактов (оптических каналов) нормальным. В этом случае вероятность события, состоящего в том, что требуемая различными службами (услугами) скорость передачи информации превышает битовую скорость тракта, что может повлечь потерю пакетов:

р(B>Bмакс тр) = 1 - Ф(U), где Ф(U) – интегральная функция нормального закона распределения,

U = (Bмакс тр – Bср)/√D.

21

Тогда задаваясь значением р(B>Bмакс.тр) по табл. П.1 можно найти

Вероятности потери пакетов и вероятности битовых ошибок по услугам представлены в табл.П.2. Примеры характеристик некоторых видов трафика представлены в табл. П.3.

Параметры трафика мультисервисных интерактивных услуг

22

В таблице обозначено: ДС– деловой сектор; КС – квартирный сектор; УАТС – учрежденческая АТС, ЧНН – час наибольшей нагрузки.

Пример расчета трафика мультисервисной сети приведен ниже.

Задача: определить требуемую скорость передачи данных и производительность узлов коммутации участка сети АТМ с заданными виртуальными каналами услуг.

Таблица исходных данных для решения задачи

Решение задачи производится в следующем порядке

1) Вычисляется средняя битовая скорость передачи данных каждого вида услуг с учетом пачечности

B(1)ср=N(1)вк× p(1)×B(1)макс=60×1×64×103=384×104 бит/с. B(2)ср=N(2)вк× p(2)×B(2)макс=20×1×2048×103=4096×105 бит/с. B(3)ср=N(3)вк× p(3)×B(3)макс=40×0,2×10×106=80×106 бит/с. B(4)ср=N(4)вк× p(4)×B(4)макс=100×(1/200)×64×103 =32×103 бит/с.

2) Вычисляется дисперсия битовой скорости каждого вида услуг

D(1)= N(1)вк× p(1)×(B(1)макс)2=60×1×(64×103)2=0,245760×1012. D(2)= N(2)вк× p(2)×(B(2)макс)2 =20×1×(2048×103)2=83,886080×1012. D(3)= N(3)вк× p(3)×(B(3)макс)2=40×0,2×(10×106)2=800×1012.

D(4)= N(4)вк× p(4)×(B(4)макс)2=100×(1/200)×(64×103)2=2,048×109.

3) Вычисляется результирующая средняя скорость в цифровом тракте для всех видов услуг

K

Вср Вср(k ) = 384×104+4096×105+80×106+32×103=493,472×106бит/с.

k 1

23

4) Вычисляется результирующая дисперсия битовой скорости для всех видов услуг

K

D D(k ) =0,245760×1012+83,886080×1012+800×1012+2,048×109=884,138×1012.

k1

5)Вычисляется максимальная допустимая скорость передачи в тракте при вероятности потери пакета 10-3

Bмакс тр = Вср+U√D=493,472×106+3,09√884,138×1012=585,35148×106бит/с.

6) Вычисляется производительность узлов коммутации для пакетов ATM с полезной ёмкостью 384бит.

R(k)пак= В(k)макс/Lинф=(585,35148×106бит/с)/384бит=1,524×106 пакетов в секунду

7) Выводы Для реализации максимальной скорости передачи потребуется

физический тракт из 4 сцепленных контейнеров VC-4 SDH (599,040Мбит/с) в STM-4. В зависимости от дистанции передачи может быть выбран интерфейс

(S, L, V, U).

По полученной величине производительности может быть выбран коммутатор АТМ, который обеспечит заданное количество виртуальных каналов.

24

Список литературы

1.Фокин В.Г. Оптические системы передачи и транспортные сети. –М.: Эко-Трендз, 2008. -288с.

2.Фокин В.Г. Проектирование оптической мультисервисной транспортной сети: Учебное пособие. – Новосибирск: СибГУТИ, 2009.-205с. (Электронная версия на сайте ДО).

3.Фокин В.Г. Проектирование тактовой сетевой синхронизации: Методические указания. Новосибирск: СибГУТИ, 2002.-46с.

4.Фокин В.Г. Управление телекоммуникационными сетями: Учебное пособие. – Новосибирск: СибГУТИ, 2001.-112с.

5.Бакланов И.Г. Технология ADSL/ADSL2+: теория и практика применения. – Метротек, 2007.-384с.

6.Фокин В.Г. Аппаратура и сети доступа: Учебное пособие. – Новосибирск: СибГУТИ, 2004.-146с.

7.Гольдштейн Б.С. Протоколы сети доступа. Том 2.-М.: Радио и связь,

1999. -317с.

8.Бакланов И.Г. ISDN и Frame Relay: технология и практика измерений.-М.: Эко-Трендз, 1999.-186с.

9.Назаров А.Н., Разживин И.А., Симонов М.В. АТМ: Технические решения создания сетей.- М.: Горячая линия –телеком, 2001.-376с.

10.Фокин В.Г. Основы асинхронного режима передачи: Учебное пособие. – Новосибирск: СибГУТИ, 2004.-128с.

11.Григорьев В.А., Лагутенко О.И., Распаев Ю.А. Сети и системы радиодоступа.- М.: Эко-Трендз, 2005.

12.Фокин В.Г. Компоненты, технологии и услуги корпоративных сетей: Учебное пособие. – Новосибирск: СибГУТИ, 2001.-142с.

13.Нормативы на электрические параметры цифровых каналов и трактов магистральной и внутризоновой первичных сетей. (Приказ №92 Мин. Связи РФ от 10.08.1996).

14.Федеральный закон: Выпуск 86. О связи. – М.: Инфра – М, 2003.-

58с.

15.Колтунов М.Н., Рыжков А.В., Давыдкин П.Н. Тактовая сетевая синхронизация. –М.: Эко-Трендз, 2004.

16.Гребешков А.Ю. Стандарты и технологии управления сетями связи. -М.: Эко-трендз, 2003. -287с.

17.Дымарский Я.С., Крутякова Н.П., Яновский Г.Г. Управление сетями связи.- М.: ИТЦ «Мобильные коммуникации», 2003. – 384с.

18.Парфенов Ю.А., Мирошников Д.Г. Последняя миля на медных каабе-лях. – М.: Эко-трендз, 2001.-221с.

19.Столлингс В. Беспроводные линии связи и сети. : Пер. с англ. –М.: Изд. дом «Вильямс», 2003.-640с.

20.Гольдштейн Б.С., Ехриель И.М., Кадыков В.Б. Интерфейсы V5.1и V5.2: Справочник. – СПб.: БХВ – Санкт-Петербург, 2003.-288с.

25

21.Ершов В.А., Кузнецов Н.А. Мультисервисные телекоммуникационные сети. –М.: Из-во МГУ им. Н.Э.Баумана, 2003.-432с.

22.Семенов А.Б. Волоконно-оптические подсистемы современных СКС.-М.: ДМК Пресс, 2007.

23.Олифер В. Г., Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы, техноло-гии, протоколы: Учебник для вузов. 3-е изд. — СПб.: Питер, 2006. — 958 с: ил.

Примечание: кроме указанной литературы рекомендуется изучение публикаций по обозначенным направлениям в периодических изданиях:

- Технологии и средства связи; - Мир связи; - Вестник связи;

- Электросвязь; - Фотоника; - Информост;

- Ведомственные и корпоративные сети связи; - Сети;

- LAN, журнал сетевых решений; - Телеспутник; - Телекоммуникации;

- Метрология и измерительная техника; - Электроника: Наука, Технология, Бизнес; - Фотон – экспресс;

- Lightwave Russian Edition (на русском языке);

- Рекомендации сектора телекоммуникаций Международного Союза Электросвязи (ITU-T) серий: G, H, I, J, L, M, N, O, X, Y. (Свободный доступ www.itu.int/).

26