Козачек Артём Михайлович

Факультет компьютерных информационных технологий и автоматики

Кафедра АТ

ТКС-06м

Тема:"Исследование режимов и усовершенствование телекоммуникационной сети Дзержинского электро-механического завода Сенсор"

Научный руководитель: кандидат технических наук Федюн Роман Валерьевич

Реферат по теме магистерской работы

Актуальность

В последнее время всё большее внимание в телекоммуникациях обращается на построение сетей различного назначения на небольших промышленных участках, этому способствует повышение производительности, а точнее сбор промышленной информации и контроль состояния оборудования для быстрого обнаружения неполадки и её устранения. Большинство предприятий строит телекоммуникационные сети не учитывая такого параметра, как режим работы, что отрицательно сказывается как на работе самой сети так и на предприятии в целом. Решение задач по разработке режимов телекоммуникационных сетей является одной из первоочередных задач при организации эффективной работы крупных предприятий.

Цели и задачи работы

Цель работы состоит в усовершенствовании существующей сети и разработке режимов работы для неё.

Задачи:

1. Исследование объекта;
2. Разработка модели сети;
3. Исследование характеристик сети;
4. Моделирование сети при различных нагрузках;
5. Выбор методики оптимизации сети;
6. Разработка режимов работы;
7. Разработка рекомендаций по выбору оборудования и настройки сети.

Предполагаемая научная новизна

Состоит в разработке режимов работы для контроля работы промышленного оборудования.

Предполагаемая практическая ценность

С учётом режимов работы усовершенствовать существующую сеть электро – механического завода «Сенсор», который является крупным предприятием по производству электронного оборудования. Учёт режимов работы в телекоммуникационной сети должен положительно сказаться на производительности всей системы, а в частности на её характеристиках.

Обзор существующих решений и разработок

На данном этапе построения корпоративных телекоммуникационных сетей используется большое количество технологий, ниже будут рассмотрены основные технологии, которые могут использоваться на предприятии где расстояние между узлами составляет не больше двух километров.

Анимация 1: количество кадров: 3; количество циклов повторений: 10; формат файла: GIF

Анимация 1 - Схема промышленной сети

Технология Ethernet

Технология Ethernet в ширококм смысле – целое семейство технологий , что включает разные фирменные стандатры и стандартне варианты.

Достоинства технологии:

1. Самая распространённая через простоту конфигурации;
2. Максимально возможная пропускная способность от 5,48 Мбит/с до 9,75 Мбит/с для кадра минимальной и максимальной длины;
3. Еthеrnеt поддерживает 4 разных типов кадров, которые имеют общий формат адресов;
4. Cтандарт определяет спецификацию для всех типов физической среды (от коаксиального кабеля до оптоволоконного).

Недостатки технологии:

1. При изменении параметров сети колизии могут не роспозноваться;
2. При загруженности сети більше чем на 50% полезная пропускная способность резко снижается.

Технология Ethernet на сегодняшний день является оптимальным решением в отрасли построения недорогих сетей с высокой пропускной способностью.

Технология ISDN

Достоинства технологии:

1. Возможность развёртывания сетей на существующей инфраструктуре;
2. Предоставление широкого спектра услуг;
3. Поддержка двух типов интерфесов - начального и основного.

1. Обязательное наличие терминального окончания со стороны абонента и сетевого - со стороны ISDN сети;
2. Основні швидкості передачі 64 Кбит/с..1920 Кбит/с.

Технология xDSL

Основные технологии xDSL: ADSL, RADSL, HDSL, SDSL, IDSL, MDSL, VDSL. DSL – цифровая абонентская линия. Отличие технологии xDSL от других технологий – это использование методов кодирования и модуляции (2B1Q, CAP). Технологии xDSL подразделяются на симметричные и асимметричные. Симметричные технологии – это когда скорость приёмника и передатчика одинаковы (HDSL, SDSL, IDSL, MDSL). Асимметричные технологии – это когда скорость на приём значительно выше скорости на передачу (ADSL, RADSL, VDSL). Симметричные технологии идеально подходят для использования в общих сетях. Асимметричные технологии xDSL подходят для квартирного сектора, для предоставления высококачественной связи частным абонентам, для работы в Internet, видео по заказу.

Технология Profibus

Протокол PROFIBUS предназначен для высокоскоростной передачи данных на уровне приводов датчиков. На этом уровне контроллеры, например программируемые логические контроллеры, обмениваются данными со своими периферийными устройствами через быструю последовательную связь. Обмен данными с этими распределенными устройствами происходит в основном циклически. Центральный контроллер считывает входные данные из ведомого устройства и посылает обратно ведомому устройству выходные данные. Важно то, что цикл шины короче программного цикла контроллера, который в большинстве приложений равен примерно 10 мс.

Технология Передачи:

1. Максимальное расстояние 200 м при 1,5 Мбит/с, расширяемое с помощью повторителей;
2. Витая пара или оптоволоконный кабель ЕIА RS 485;
3. Скорости передачи - 9,6 Кбит/с до 1,5 Мбит/с.

Все выше перечисленные технологии могут применяться на территории с расстоянием между узлами не более чем 2 км, а за сбор информации с оборудования будет отвечать специальная система мониторинга.При этом все задачи разбиваются на уровни, ответственные за их выполнение. Для это организуются специальные технические центры, в качестве технических центров может выступать персональный компьютер.

Можно выделить 2 типа технических центров:

1. Центр технического управления (ЦТУ);
2. Центр технического обслуживания (ЦТО).

Центр технического управления выполняет следующие функции:

1. Получение информации о интересующем техническом оборудования или всей сети в целом;
2. Накопление и обработка статистики работы;
3. Взаимодействие с центром технического обслуживания.

Центр технического обслуживания будет выполнять следующие функции:

1. Сбор информации о техническом состоянии обслуживаемого оборудования;
2. Взаимодействие с центром технического управления.

В случае организации мониторинга схема строится по иерархическому принципу. Данная система сбора информации представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Организация сбора информации

Полученные и планируемые результаты

На данном этапе разработки моей работы рассмотрены такие пункты:

1. Анализ объекта исследования;
2. Моделирование трафика;
3. Анализ технологий построения телекоммуникационных сетей;
4. Проектирование телекоммуникационной сети.

Из анализа объекта было установлено следующие:

1. Существующая сеть не охватывает всей территории предприятия;
2. На предприятии имеется широкий ряд промышленного оборудования, которое не контролируется существующей телекоммуникационной сетью;
3. Телекоммуникационная сеть не является мультисервисной.

На основании результатов полученных при исследовании объекта было принято решение о создании новой сети, которая будет охватывать всю территорию предприятия и обеспечивать рабочий персонал всеми необходимыми услугами связи.

Вторым пунктом был пункт «Моделирование трафика», на рисунке 2 представлены частотные диапазоны для основных видов телекоммуникационных услуг.

Рисунок 2 – Частотные диапазоны для основных видов телекоммуникационных услуг.

Для выполнения данной задачи были выбраны следующие виды трафика:

1. Телефония;
2. Факс;
3. Передача файлов;
4. Данные по запросу;
5. Поиск документов;
6. Интернет.

Для этих видов трафика был произведён расчёт в результате которого были получены приблизительные максимальные нагрузки на каждый узел, где межузловой и внутрисетевой трафик не превышает 100 Мбит/с, а внешний трафик составляет 1821 кбит/с.

На основе анализа построения телекоммуникационных сетей были выбраны следующие технологии: