Выбор и обоснование технологий построения телекоммуникационных сетей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Список условных обозначений и сокращений

2. Введение

3. Формирование варианта использования локальных сетевых технологий

3.1 Структурная схема сети связи

3.2 Результаты расчетов обобщенных показателей

3.2.1 Времени двойного оборота сигнала

3.2.2 Сокращения межкадрового интервала

4. Формирование варианта использования транспортных сетевых технологий

4.1 Структурная схема телефонной сети

4.2 Результаты расчетов обобщенных показателей

4.2.1 суммарного числа ОЦК

4.2.2 Требуемой скорости цифрового потока

4.3 Анализ степени выполнения предъявляемых требований к качеству связи и стоимости сети

4.4 Структурная схема сети связи

4.5 Результаты расчетов обобщенных показателей

4.5.1 Скорости передачи на физическом уровне

4.5.2 Относительных потерь пропускной способности из-за служебных полей протокольных блоков данных

4.6 Анализ степени выполнения предъявляемых требований к качеству связи и стоимости сети

5. Анализ доступных технологий и обоснование предложений по улучшению сетевых характеристик

6. Примерная оценка стоимости сформированных сетей и используемых сетевых технологий

Заключение

Список использованной литературы (+сайты)

• сетевой технология блок данные
• 1. Список условных обозначений и сокращений

АТ - Абонентский терминал

АГ - Абонентская группа

УК - Узел коммутации

ФА - Фиксированный абонент

PVV - Path Variability Value - Сокращение межкадрового интервала

PDV - Path Delay Value - Время двойного оборота

ОЦК - Основной цифровой канал

2. Введение

Цель работы: Работа предназначена для закрепления полученных знаний о сетевых технологиях и направлена на исследование вопросов проектирования, планирования и функционирования сетей.

Основные задачи, решаемые в работе:

1. Выбор и обоснование варианта использования локальных сетевых технологий, позволяющего выполнить предъявляемые требования к качеству.

2. Выбор и обоснование варианта использования транспортных технологий, позволяющего выполнить предъявляемые требования к качеству.

3. Формирование варианта использования локальных сетевых технологий

3.1 Структурная схема сети связи

Размещено на http://www.allbest.ru/

Используя исходные данные, определим, с помощью каких физический интерфейсов будут соединены элементы между собой. Так как по заданию максимальное расстояние между ФА не более 100 метров, то в пределах одной АГ можно использовать интерфейс 10 Base-T. Между первой и второй АГ можно задействовать 10 Base-2, так как расстояние 100м. Между второй и третьей АГ - 10 Base-2 (т.к. должны покрыть расстояние 150м). И, наконец, между третьей и четвертой - 10 Base-F(для расстояния 600м).

3.2 Результаты расчетов обобщенных показателей

3.2.1 Времени двойного оборота сигнала

Тип сегмента	База левого сегмента, bt	База промежуточного сегмента, bt	База правого сегмента, bt	Задержка среды на 1 м, bt	Максимальная длина сегмента, м
10 Base-5	11,8	46,5	169,5	0,0866	500
10 Base-2	11,8	46,5	169,5	0,1026	185
10 Base-T	15,3	42,0	165,0	0,113	100
10 Base-F	7,8	29,0	152,0	0,1	1000
10 Base-FL	12,3	33,5	156,5	0,1	2000

1. Рассчитаем PDV как сумму произведения задержки среды на единицу длины кабеля на длину пути сигнала от крайнего левого до крайнего правого сегмента и баз левого, правого и трех промежуточных сегментов.

Таким образом, с учетом справочных данных из описания к работе, имеем

PDV=(15.3+0,113*100)+ (46,5+0,1026*100)+ (46,5+0,1026*150)+ (29,0+0,1*600)=26.6+56.76+61.89+89=234.25? 235 bt

3.2.2 Сокращения межкадрового интервала

Тип сегмента	Передающий сегмент, bt	Промежуточный сегмент, bt
10 Base-5 10 Base-2	16	11
10 Base-T	10,5	8
10 Base-FB	-	2
10 Base-FL	10,5	8

2. PVV рассчитаем как сумму значений сокращения межкадрового интервала повторителями передающего и промежуточных сегментов. С учетом справочных данных, опять же, имеем PVV= 10,5+11+11+2 =34.5 битовых интервала.

Y_max = 1/ T_кс [кадр/с].

Y(p) = Y_max Ч Z_к [бит/с].

Максимально возможная пропускная способность сегмента Ethernet:

Y_max = 1/(923,1*10^(-6))= 1083,31 [кадр/с].

Полезная пропускная способность равна:

Y(p) = 1083.31 * 1048*8 = 9082471.04 [бит/с] = 8.66[Мбит/с].

4. Формирование варианта использования транспортных сетевых технологий

4.1 Структурная схема телефонной сети

Рис. 2 Присоединение абонентских терминалов к УПАТС

4.2 Результаты расчетов обобщенных показателей

В среднем для всех типовых УПАТС нагрузка на 1 абонентскую линию (согласно ТУ) составляет 0,166 Эрл.

1. Для первой АГ суммарное количество ОЦК будет равно 0.166*30=5

2. Для второй АГ суммарное количество ОЦК будет равно 0.166*50=9

3. Для третьей и четвертой АГ суммарное количество ОЦК будет равно 0.166*60=10

ОЦК = 0,166 *(30+50+60+60) ? 34

4.2.2 Требуемой скорости цифрового потока

Чем выше ступень иерархии, тем мощнее цифровой поток, т.е. тем выше его скорость. К системам передачи, стоящим в самом низу иерархической лестницы, относится цифровой поток E1 (30 стандартных каналов). У подобных систем передачи скорость цифрового потока относительно невысока (около 2 Мбит/с для E1), что ограничивает сферу их применения.

Стандарт	Число каналов	Число E1	Скорость передачи данных, кбит/с
E1	30	1	2048
E2	120	4	8448
E3	480	16	34368
E4	1920	64	139264

Для ОЦК = 34 можно выбрать следующие варианты:

o 2*Е1;

o Е2;

o 34*Е0;

o Е1+4*Е0

Анализ степени выполнения предъявляемых требований к качеству связи и стоимости сети:

Передача данных будет осуществляться на скорости 64 кбит/с, чего вполне достаточно для передачи речевых сообщений. Стоимость потока Е1 ? 30 000 руб/мес, дополнительные каналы Е0 ? 1000 руб/канал. Итого стоимость сети (в месяц) будет составлять 34 000 руб.

4.3 Анализ степени выполнения предъявляемых требований к качеству связи и стоимости сети

Чтобы сеть Ethernet, состоящая из сегментов различной физической природы, работала корректно, необходимо выполнение четырех основных условий:

o количество станций в сети не более 1024;

o максимальная длина каждого физического сегмента не более величины, определенной в соответствующем стандарте физического уровня;

o время двойного оборота сигнала (Path Delay Value, PDV) между двумя самыми удаленными друг от друга станциями сети не более 575 битовых интервала;

o сокращение межкадрового интервала IPG (Path Variability Value, PW) при прохождении последовательности кадров через все повторители должно быть не больше, чем 49 битовых интервала.

Соблюдение этих требований обеспечивает корректность работы сети даже в случаях, когда нарушаются простые правила конфигурирования, определяющие максимальное количество повторителей и общую длину сети в 2500 м.

Полученное значение Y(p) не превышает параметра скорость спецификаций стандарта Ethernet. PDV ? 575 bt, PVV ? 49 bt

Следовательно, сформированная сеть соответствует всем стандартам Ethernet по всем основным параметрам.

4.4 Структурная схема сети связи

В таблице указаны скорости доступа относительно каждой технологии

устройство А - оптоволоконный кабель - устройство коммутации - оптоволоконный кабель/неэкранированная витая пара технологии 5/РРЛ/беспроводные оптические каналы - устройство Б.

устройство А - оптоволоконный кабель - устройство коммутации - оптоволоконный кабель/высококачественная витая пара - устройство Б

устройство А - оптоволоконный кабель- устройство коммутации - коаксиальный кабель/ оптоволоконный кабель/ витая пара - устройство Б

4.5 Результаты расчетов обобщенных показателей

4.5.1 Скорости передачи на физическом уровне

W_И=115904

W_И.1 =63488

W_С.1 =20

W_И.2 =1016/4048/48

W_С.2 = 6/7/8

л=4Ч10³/3600

Т= 3*10^(-2)

расчет количества пакетов: округление в большую сторону;

для X.25, FR, ATM 115904/63488 ?2

расчет количества кадров: округление в большую сторону;

для X.25 (20+63488)/1016?63

для FR (20+63488)/4048?16

для ATM (20+63488)/48?1324

а) скорости передачи на физическом уровне;

расчет скорости передачи на физическом уровне

с переводом размерности в бит/с.

Для X.25 2*63*(6+1016)*( 4Ч10³/3600+ 3*10^(-2)) = 146943,1456 [бит/с]

Для FR 2*16*(7+4840)*( 4Ч10³/3600+ 3*10^(-2))=131346,452 [бит/с]

Для ATM 2*1324*(8+48)*( 4Ч10³/3600+ 3*10^(-2))= 169213,0679 [бит/с]

4.5.2 Относительных потерь пропускной способности из-за служебных полей протокольных блоков данных

относительных потерь пропускной способности из-за служебных полей протокольных блоков данных.

расчет относительных потерь пропускной способности

.

Для X.25 (2*20+63*6)/(2*20+63*6+115904)=418/116322=0,00359 > 0,359 %

Для FR (2*20+16*7)/(2*20+7*16+115904)=152/116056=0,0013> 0,13 %

Для ATM (2*20+1324*8)/(2*20+1324*8+115904)=10632/126536=0,084 > 8,4 %

4.6 Анализ степени выполнения предъявляемых требований к качеству связи и стоимости сети

Все три технологии соответствуют скоростным требованиям сети( V ? 65536 бит/с), значения по скоростям по возрастанию FR, X.25, ATM. Основными преимуществами становится минимальное значение потерь пропускной способности по убыванию ATM, X.25, FR и стоимость внедрения технологии.

Стоимость оптически-волоконного кабеля ? 40 руб/метр, коаксиального кабеля ? 80 руб/метр, витой пары ? 10 руб/метр. Следовательно, если расположить технологии в ряд по убыванию стоимости сети, то получим: ATM, FR, X.25. Проанализировав данные, можно сказать, что самой выгодной технологией для нашей сети будет являться Frame relay.

5. Анализ доступных технологий и обоснование предложений по улучшению сетевых характеристик

Изменение параметра структуры сети, является выбор типа сегментов сети.

При выборе типа кабеля учитывают следующие показатели:

* стоимость монтажа и обслуживания,

* скорость передачи информации,

* ограничения на величину расстояния передачи информации (без дополнительных усилителей-повторителей (репитеров)),

* безопасность передачи данных.

Рассмотрим основные достоинства и недостатки всех возможных вариантов типа сегмента:

Витая пара

Она позволяет передавать информацию со скоростью до 10 Мбит/с, легко наращивается, однако является помехонезащищенной. Длина кабеля не может превышать 1000 м при скорости передачи 1 Мбит/с. Преимуществами являются низкая цена и простая установка.

Коаксиальный кабель

Коаксиальный кабель имеет среднюю цену, хорошо помехозащитен и применяется для связи на большие расстояния (несколько километров). Скорость передачи информации от 1 до 10 Мбит/с, а в некоторых случаях может достигать 50 Мбит/с.

Широкополосный коаксиальный кабель

Широкополосный коаксиальный кабель невосприимчив к помехам, легко наращивается, но цена его высокая. Скорость передачи информации равна 500 Мбит/с. При передачи информации в базисной полосе частот на расстояние более 1,5 км требуется усилитель, или так называемый репитер (повторитель).

Оптоволоконные линии

Наиболее дорогими являются оптопроводники, называемые также стекловолоконным кабелем. Скорость распространения информации по ним достигает нескольких гигабит в секунду. Допустимое удаление более 50 км. Внешнее воздействие помех практически отсутствует.

Если мы применим технологию 10 Base-FB к участкам сети между концентраторами, то получим значения PDV и PVV меньше тех, что были получены для первоначальной сети. Такая сеть обойдется нам гораздо дороже, что не целесообразно в нашем случае, т.к. полезная пропускная способность нашей сети не превышает и 1 Мбит/с.

Расчеты для сети, где участкам сети между концентраторами применили технологию 10Base-FB:

PDV = 15,3 + 100*0,113 + 46,5 + 100*0,1026 + 46,5 + 150*0,1026 + 29 + 600*0,1 + 100*0,113 + 165 =410,55? 411 bt

PVV = 10,5+11+11+2=34.5 bt

Изменять выбранные технологии на более надежные и дорогие целесообразно только в случае, если информация, передаваемая по нашей сети, будет иметь высокую ценность

6. Примерная оценка стоимости сформированных сетей и используемых сетевых технологий

Стоимость оптически-волоконного кабеля ? 40 руб/метр, коаксиального кабеля ? 30 - 80 руб/метр(в зависимости от типа), витой пары ? 10 руб/метр.

Стоимость данной сети ? 100*10 + 100*80 + 150*80 + 600*40 + стоимость монтажа( в данном случае ? 100 000, т.к. должны быть соблюдены все соответствия стандартам, наличие лицензий у компании - установщика) ? 145000 руб.

2) Стоимость данной сети ? 100 000 (за установку) +2* 30 000(поток Е1 в месяц) + 1000* 4(за каждый доп.канал Е0) + 800*200*10(стоимость телефонного кабеля ? 10 руб) ? 1764000 руб.

Заключение

В ходе выполнения домашней работы были выявлены и рассчитаны варианты использования локальных и транспортных сетевых технологий для 200 фиксированных абонентов, изучены необходимые технологии, проанализированы доступные технологии и выявлены наиболее подходящие для сети с указанными исходными данными, выполнена оценка стоимости сформированных сетей. Выбор технологий зависел от расчетов основных параметров, значения которых в результате позволили сделать вывод о том, что сформированные сети соответствуют необходимым требованиям.

Список использованной литературы

1. http://citforum.ru/nets/protocols2/2_04_07.shtml.

2. http://b2b.tattelecom.ru/phones/potoki/.

3. Описание ДКР1.

Размещено на Allbest.ru