УРИШ ХАЛИД

Факультет: Компьютерных информационных технологий и автоматики (КИТА)

Специальность: Телекоммуникационные системы и сети (ТКС)

Тема выпускной работы: "Разработка сети мобильной связи 3-го поколения для условий г.Маррокеш (Марокко)"

Руководитель: к.т.н., доцент кафедры АТ Червинский В.В.

Автореферат

СЕТИ СОТОВОЙ СВЯЗИ 3G

За последнее десятилетие технология мобильной радиосвязи получила широкое применение в различных сферах деятельности человека. Ее усовершенствование, а затем и дальнейшая смена поколений подвижной радиосвязи связано непосредственно с проводимыми исследованиями в этой области, разработкой новых технологий основанных сначала на узкополосной передаче, а уже сейчас на широкополосной передаче данных. Так переступая ступеньку за ступенькой, начали с аналоговой сотовой связи – это поколение 1G, уверенно перешагнули рубеж цифровой радиосвязи, и подошли к третьему поколению, основанному на широкополосной передаче данных. До недавнего времени основным фактором, определяющим развитие мобильных коммуникаций, была традиционная передача голоса. Но сейчас люди хотят использовать свои мобильные телефоны не только для разговоров. Внедрение новых технологий высокоскоростной передачи данных, таких как GPRS и EDGE, и эволюция к системам поколения 3G, позволяет операторам сотовой связи предоставлять неограниченные беспроводные мультимедиа-услуги, например, мобильное телевидение, просмотр Web-страниц, доступ к корпоративным сетям, расширенные голосовые услуги. Огромное преимущество сетей 2го поколения состоит в том, что они являются основой, базовыми сетями для сетей 3го поколения. UMTS это один из с тандартов в 3G, который разрабатывается под эгидой Европейского Института Стандартизации Телекоммуникаций ETSI. Он был разработан на основе самой распространенной технологий мобильной связи GSM и имеет все перспективы стать действительно глобальным стандартом персональной мультимедиа-связи. Целью данного курсового проекта является разработка плана развертывания сети UMTS для условий г. Марракеш – крупного города Марокко, население которого составляет более миллиона жителей Разработка включает определение рынка потенциальных пользователей на ранней стадии планирования. А затем, используя данные об абонентах, услугах ими используемых, характере трафика и его объемах, определить более точную зону радиопокрытия сети.

Схема сети UMTS для условий Г. мАРРАКЕШ

Задача проектирования сети сотовой связи 3G UMTS в г. Марракеш

Проведенный анализ показывается необходимость и обусловленность развертывания сети третьего поколения в г. Марракеш. До недавнего времени основным фактором, определяющим развитие мобильных коммуникаций в г. Марракеш, была традиционная передача голоса. Но сейчас люди хотят использовать свои мобильные телефоны не только для разговоров. Внедрение новых технологий высокоскоростной передачи данных, таких как GPRS и EDGE, и эволюция к системам поколения 3G, позволяет операторам сотовой связи предоставлять неограниченные беспроводные мультимедиа-услуги, например, мобильное телевидение, просмотр Web-страниц, доступ к корпоративным сетям, расширенные голосовые услуги. Огромное преимущество сетей 2го поколения состояло в том, что они являются основой, базовыми сетями для сетей 3го поколения. UMTS это один из стандартов в 3G, который разрабатывается под эгидой Европейского Института Стандартизации Телекоммуникаций ETSI. Он был разработан на основе самой распространенной технологий мобильной связи GSM и имеет все перспективы стать действительно глобальным стандартом персональной мультимедиа-связи. Сеть сотовой подвижной радиосвязи стандарта UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) - система мобильной сотовой связи третьего поколения разрабатываемая в рамках программы IMT2000. Назначение UMTS — это создание сетей, которые смогут обеспечивать полноценный глобальный роуминг и поддерживать широкий диапазон услуг в области передачи голоса, данных и мультимедиа. Сети радиодоступа этого поколения будут обеспечивать обмен информацией со скоростью до 144 Кбит/с для абонентов с высокой мобильностью (скорость движения до 120 км/ч), 384 Кбит/с для абонентов с низкой мобильностью (скорость до 3 км/ч) и 2,048 Мбит/с. Сеть UMT S создается на основе успехов стандарта GSM и инвестиций в инфраструктуру, производимых существующими операторами GSM. Большая часть исходных задач UMTS, таких, как глобальный роуминг и персонализация обслуживания, достигнута в ходе развития стандарта GSM. Основное отличие UMTS состоит в использовании широкополосных сигналов в диапазоне 2 ГГц, позволяющее добиться более высокого по сравнению с GSM качества обслуживания благодаря повышению скорости передачи данных и ёмкости каналов, а также благодаря внедрению пакетной архитектуры сети, поддерживающей функции передачи голоса и данных. Целью данного курсового проекта является проектирование сети 3го поколения. UMTS в г. Марракеш на ранней стадии ее развития и функционирования совместно с существующей сетью сотовой связи GSM. При этом должны быть решены следующие задачи:

- определение рынка потенциальных пользователей сети UMTS в г. Марракеш на ранней стадии ее планирования;

- определение объемов трафика проектируемой сотовой сети, используя данные об абонентах, услугах ими используемых и характере трафика;

- определение зоны радиопокрытия сети и разбиения ее на сайты (соты);

- разработка структурной схемы сети;

Современному периоду развития телекоммуникаций соответствует все возрастающее увеличение спроса на инфокоммуникационные услуги. То есть на услуги связи, предполагающие автоматизированную обработку, хранение или предоставление по запросу информации с использованием средств вычислительной техники, как на входящем, так и на исходящем конце соединения.

Телекоммуникационные сети должны передавать многокомпонентную информацию (речь, данные, видео, аудио) с необходимой синхронизацией этих компонент в реальном времени [1] и гарантированными параметрами качества обслуживания. Одновременная эксплуатация нескольких сетей (передачи данных, передачи голоса, передачи видео) не выгодна с экономической точки зрения.

В наш век сетевые технологии развиваются с огромной скоростью. Растут вычислительные мощности, пропускная способность, расширяется спектр услуг, предлагаемых ISP, изобретаются все новые механизмы сетевого взаимодействия.

Это нацелено на объединения ресурсов и совместную работу тысяч, миллионов пользователей. Все острее стоит вопрос защиты ресурсов и разграничения доступа к ним. К сожалению, частенько третьи лица пытаются получить (и получают) доступ к конфиденциальной информации, являющейся интеллектуальной собственностью компаний, к сетевым услугам, или же направляют свои усилия на разрушение работоспособности отдельных хостов или всей сети.

Для надежной защиты ресурсов необходимо реализовывать комплексный подход в обеспечение сетевой безопасности корпоративных мультисервисных сетей. Предлагаемые решения перед внедрением должны быть всесторонне (насколько позволяют время и возможности) протестированы в лабораторных условиях. Это касается не только проверки, оборудования и ПО, но и подготовки квалифицированного персонала, способного правильно с ним работать.

Цель данной работы заключается в анализе технологий, предлагаемых компанией Cisco, реализации комплекса мер по защите существующей сети, создании программного средства генерации трафика для частичной проверки защищенности 2-го уровня.

1.АНАЛИЗ ОБЪЕКТОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Корпоративная сеть - это мультисервисная сеть передачи данных, работающая под единым управлением и предназначенная для удовлетворения собственных производственных потребностей компании и организации. Корпоративная информация - это информация, разглашение или несанкционированное изменение которой может привести к огромным финансовым потерям. Поэтому корпоративная сеть - закрытая структура с достаточно высокой степенью защиты, доступ к которой извне запрещен вообще или строго ограничен, а доступ к информации внутри нее разграничен с использованием административных и технических методов.

Для обеспечения защиты данных в корпоративных сетях могут использоваться различные организационно-технические методы (выделение ответственных специалистов, применение списков контроля доступа, использование VPN и т.п.). Их совокупность называется комплексной системой защиты информации. Корпоративную сеть можно представить в виде «островов локальных сетей».

Расчет трафика проектируемой сети

Трафик рассчитывается отдельно для каждого вида услуги на каждом сетевом узле. Формула (1.1) для расчета имеет вид:

где k – номер сетевой услуги;

математическое ожидание трафика, который генерируется k-ой услугой на і-ом узле

– скорость передачи данных (в битах или пакетах на секунду) – средняя пропускная способность канала связи, которой достаточно для качественной передачи трафика k-ой услуги;

– количество абонентов на і-ом узле, которые пользуются k-ой услугой

– средняя длительность сеанса связи для k-ой услуги

– среднее количество вызовов во время наибольшей нагрузки для пользователей і-ого узла, которые используют k-ую услугу

– максимальная пропускная способность канала связи


– пачечность на одного абонента – отношение между максимальной и средней пропускной способностью, необходимой для обеспечения k-ой услуги.

Суммарный трафик, который генерируется на і-ом узле, равняется:

Нагрузка идет тремя направлениями:

Существует 2 методики расчета внутренней нагрузки и исходного трафика:

1)      Первый метод заключается в задании коэффициентов, которые показывают судьбу трафика в каждом направлении: k1 – во внутреннюю сеть, k2 – в соседние узлы, k3 – к другим сетям. При этом имеет место соотношение:

1)      На каждом этапе анализа сетевой услуги определяют, какие услуги являются внутренними, которые связаны с соседними узлами, а которые – с внешними сетями. Необходимо учитывать судьбу служебной информации, что передается сетью (это будет ясно после выбора технологии и протокола передачи).

В случае, если имеются услуги реального времени с постоянной загрузкой определенной полосы пропускания, то при выборе каналов обязательно необходимо, чтоб пропускная способность канала связи была не меньшей необходимой полосы пропускания.

В таблице 1.1 приведенные характеристики некоторых абонентных служб

Таблица 1.1 – Параметры трафика широковещательных интерактивных служб

2 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ

2.1 Обзор техналогия организаци сети

хDSL — семейство технологий, позволяющих значительно расширить пропускную способность абонентской линии местной телефонной сети путём использования эффективных линейных кодов и адаптивных методов коррекции искажений линии на основе современных достижений микроэлектроники и методов цифровой обработки сигнала.

Службы xDSL разрабатывались для решения определенных целей: они должны работать на существующих телефонных линиях, они не должны мешать работе различной аппаратуре абонента, такой как телефонный аппарат, факс и т.д., скорость работы должна быть выше теоретического предела в 56Кбит/сек., и наконец, они должны обеспечивать постоянное подключение.

К основным типам xDSL относятся ADSL, HDSL, R-ADSL, SDSL и VDSL. Все эти технологии обеспечивают высокоскоростной цифровой доступ по абонентской телефонной линии. Существующие технологии xDSL разработаны для достижения определенных целей и удовлетворения определенных нужд рынка. Некоторые технологии xDSL являются оригинальными разработками, другие представляют собой просто теоретические модели, в то время как третьи уже стали широко используемыми стандартами. Основным различием данных технологий являются методы модуляции, используемые для кодирования данных.

DSL технологии:

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line — асимметричная цифровая абонентская линия): вариант DSL, позволяющий передавать данные пользователю со скоростью до 8 Мбит/с, а от пользователя со скоростью до 1 Мбит/с.

ADSL2+: вариант DSL, позволяющий передавать данные пользователю со скоростью до 24 Мбит/с, а от пользователя со скоростью до 3.5 Мбит/с.

R-ADSL (Rate-Adaptive Digital Subscriber Line — цифровая абонентская линия с адаптацией скорости соединения) обеспечивает такую же скорость передачи данных, что и технология ADSL, но при этом позволяет адаптировать скорость передачи к протяженности и состоянию используемой витой пары проводов. При использовании технологии R-ADSL соединение на разных телефонных линиях будет иметь разную скорость передачи данных. Скорость передачи данных может выбираться при синхронизации линии, во время соединения или по сигналу, поступающему от станции.

DDSL (DDS Digital Subscriber Line — цифровая абонентская линия DDS): вариант широкополосной DSL, обеспечивающий доступ по технологии Frame Relay со скоростью передачи данных от 9,6 Кбит/с до 768 Кбит/с.

ADSL G.lite или ADSL Lite — вариант ADSL, имеющий как асимметричный режим передачи с пропускной способностью до 1,536 Мбит/с от сети к пользователю, и со скоростью до 384 Кбит/с от пользователя к сети., так и симметричный режим передачи со скоростью до 384 кбит/с в обоих направлениях передачи. Является стандартом МСЭ-Т.

CDSL (Consumer Digital Subscriber Line) является технологией DSL, разработанной компанией Rockwell Semiconductor Systems, которая практически является первой версией ADSL G.Lite.

IDSL (цифровая абонентская линия ISDN) — недорогая и испытанная технология, использующая чипы цифровой абонентской линии основного доступа BRI ISDN и обеспечивающая абонентский доступ со постоянной скоростью 144 Кбит/с в обоих направлениях.

HDSL (High Speed Digital Subscriber Line — высокоскоростная цифровая абонентская линия): вариант хDSL с более высокой скоростью передачи, который позволяет организовать передачу со скоростью более1,5 Мбит/с (стандарт США Т1) или более 2 Мбит/с (европейский стандарт Е1) в обоих направлениях обычно по двум медным парам

HDSL2 представляет собой усовершенствованный вариант технологии HDSL, имеющий те же самые функции, что и обычная технология HDSL, но при этом использующий для работы всего одну пару телефонного кабеля.

SDSL (Simple Digital Subscriber Line — симметричная высокоскоростная цифровая абонентская линия, работающая по одной паре); известны две модификации этого оборудования: MSDSL (многоскоростная SDSL) и HDSL2, имеющие встроенный механизм адаптации скорости передачи к параметрам физической линии.

VDSL (Very High Speed Digital Subscriber Line — сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия): технология хDSL, обеспечивающая скорость передачи данных к пользователю до 52 Мбит/сек.

ReachDSL является фирменной технологией компании Paradyne, относится к группе симметричных технологий и была специально разработана для использования на длинных и некачественных абонентских линиях. С её помощью можно передавать данные со скоростью до 2,2 Мбит/с в обоих направлениях на расстояние не менее 9 км без оборудования ретрансляции. Преимуществами новой технологии является расширение радиуса обслуживания по сравнению с ADSL (~3,9 км), меньшая подверженность внешним влияниям или наводкам (~15 дБ на декаду), значительно меньшие линейные потери. Кроме того, становятся менее заметны неподключенные ответвления кабеля, радиочастотные помехи. За счет того, что ReachDSL работает в низкочастотном спектре общие энергетические затраты оборудования с поддержкой технологии ReachDSL существенно меньше по сравнению с любой другой технологией DSL. Во многих случаях, ReachDSL используется как часть стратегии с применением ADSL для коротких абонентских линий, а ReachDSL — для сложных и длинных линий.

ADSL2 и ADSL2+ являются модификациями «классической» технологии ADSL. Они разрабатывались с учетом возросших требований провайдеров и конечных пользователей. В ADSL2 и ADSL 2+ при практически той же дальности передачи, что и в ADSL, скорости увеличены до 12 и 25 Мбит/с соответственно. Кроме того, реализована функция адаптивного изменения скорости. Благодаря этим изменениям стала возможной поддержка большого количества новых приложений и дополнительных услуг (видео, мультимедиа и др.).

2.1.1 Технология Ethernet

Технология Ethernet в последнее время перестала быть лишь технологией, что применяется при построении локальных (внутриобъектовых) сетей. Современный уровень технологии охватывает сети LAN, WAN и MAN. Современное применение технологии Ethernet предусматривает работу на высоких скоростях 1 Гбит/с, 10 Гбит/с, использование оптического волокна, непосредственный выход на первичную сеть связи, взаимодействие технологии Ethernet с другими технологиями сети доступа (например, DSL) и первичной сети (например, SDH, WDM). Типы интерфейсов Ethernet которые стандартизировавшие стандартом ИЕЕЕ 802.3 (включительно с добавлениями) разделяются как показано на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 - Типы интерфейсов Ethernet.

Основная топология построения сети Ethernet приведена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 – Разновидности топологии Ethernet.

Возможные другие варианты построения топологии сети, например двойное кольцо или точка-точка.

100BASE-X (ИЕЕЕ 802.3 раздел 21; 24; ИЕЕЕ 802.3u)
- Скорость передачи данных 100 Мбит/с
- Среда распространения сигнала — обвитый пар пятой категории неэкранированный, 150 Ом, экранированный обвитый пар, оптическое волокно
- Максимальная протяжность сети 100 м для обвитого пара
- Максимальная протяжность сети с двумя ретрансляторами 200 м для обвитого пара
- Максимальная протяжность сети с одним ретранслятором 300 м для оптического волокна
- Максимальная протяжность сети 400 м для полудуплексного режима работы по оптическому волокну и 2000 м для полнодуплексного режима работы по оптическому волокну.
- Тип кодировки 4В/5В; NRZI

100BASE-ТX (ИЕЕЕ 802.3 раздел 21; 25; ИЕЕЕ 802.3u)
- Скорость передачи данных 100 Мбит/с
- Среда распространения сигнала — обвитый пар пятой категории (экранирована или нет) 100 Ом
- Максимальная протяжность сегмента 100 м
- Тип кодировки 4B5B; NRZI

100BASE-T4 (ИЕЕЕ 802.3 раздел 21; 23; ИЕЕЕ 802.3u)
- Скорость передачи данных 100 Мбит/с
- Среда распространения сигнала — обвитый пар третьей, четвертой или пятой категории неекрановані100 Ом
- Максимальная протяжность сегмента 100 м

100BASE-FX (ИЕЕЕ 802.3 раздел 21; 26; ИЕЕЕ 802.3u)
- Скорость передачи данных 100 Мбит/с
- Среда распространения сигнала — оптическое волокно
- Тип кодировки 4B5B; NRZI
- Максимальная протяжность сегмента 412 м
- Максимальная протяжность сети 2 км в полнодуплексном режиме
- Максимальная протяжность сети 100 км для одномодового волокна в полнодуплексном режиме

1000BASE-LX (ИЕЕЕ 802.3 раздел 34; 36; 37; 38 ИЕЕЕ 802.3z)
- Тип кодировки 8В10В; NRZI
- Основные характеристики передатчика (полностью определены в ИЕЕЕ 802.3 разделе 38).
Максимальная протяжность сегмента 5000 м на оптоволоконном кабеле. Диапазон длин волн от 1270 до 1355 нм.

 
1000BASE-СX (ИЕЕЕ 802.3 раздел 34; 36; 37; 39 ИЕЕЕ 802.3z)
- Тип кодировки 8В10В; NRZI
- Среда распространения сигнала — экранированный обвитый пар т пятой категории
- Скорость передачи сигналов 1250 МБод ±125 Бод (полные параметры сигнала на выходе передатчика и на входе приемника приведены в ИЕЕЕ 802.3 раздел 39)
- Тип кодировки 8В10В; NRZI

 
1000BASE-Т (ИЕЕЕ 802.3 раздел 34; 36; 37; 39 ИЕЕЕ 802.3z)
- Скорость передачи данных 1000 Мбит/с
- Среда распространения сигнала — обвитый пар пятой категории
- Коэффициент битовых ошибок (BER bit error rate) не хуже 10-10
- Максимальная протяженность сегмента 100 м
• Тип кодирований РАМ5

Кодировка 8В/10B определяет, что каждый байт кодируется при передаче десятью битами. При этом не должно быть более 4 идентичных бит кряду и ни в одном коде не должно быть более 6 нулей или 6 единиц. Таким образом, достигаются хорошие условия синхронизации и высокая стабильность постоянной составляющей.
2.1.2 Технология Радио Ethernet

В настоящее время широко используется технология радио Ethernet стандартизировавшая стандартами IEEE 802.11 (ISO/IEC 8802-11), который имеет несколько модификаций (IEEE 802.11a; b; d; e; f; h; X) и IEEE 802.15.

На физическом уровне модели OSI для радио Ethernet стандартом IEEE 802.11 определено два широкополосных метода передачи информации.
Метод прямой последовательности (Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS), в котором используется модуляция Phase Shift Keying (PSK), и метод частотных прыжков (Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS) в котором используется модуляция Frequency Shift Keying (FSK), методы являются несовместимыми друг с другом.
На втором уровне модели OSI используются два подуровня, подуровень управления логической связью (Logical Link Control, LLC), что тождественной описанному в стандарте IEEE 802.3 и подуровнем управления доступа к носителю (Media Access Control, MAC), при этом используется протокол Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA), который в отличие от протокола Carrier Sence Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD), который реализован в стандарте IEEE 802.3, учитывает наличие полудуплексных приемопередачий (при этом станция не имеет возможности выявить коллизию во время передачи информации), что описано в стандарте IEEE 802.11.

В протоколе CSMA/CA станция, что принимает пакет, посылает в ответ сигнал подтверждения правильно принятого пакета.
Станция что желает передать пакет тестирует канал на наличие, в случае, когда канал является свободным станция ожидает продож случайным образом определенного промежутка времени и потом начинает передачу пакета информации, если канал все еще свободен.
Если пакет принят, верно, станция что его приняла, посылает специальный пакет, который сигнализирует станции что передавала информацию об успеваемости передачи. И станция завершает процесс передачи информации.
В случае отсутствия подтверждающего пакета станция передачи делает вывод о наличии коллизии и пакете информации будет передаваться опять через определенный случайным образом определенный промежуток времени.
Для определения отсутствия в канале несівної используется алгоритм оценки вольности канала (Channel Clearance Algorithm, CCA). Суть, которого заключается в измерении энергии сигнала на антенне и определении мощности принятого сигнала. Если мощность принятого сигнала ниже порогового уровня, канал определяется как свободный, если выше, то канал считается занятым.
Кроме этого возможная проблема “закрытой точки”, когда станции могут “слышать” точку доступа но не слышат” друг друга в следствие препятствий или большого расстояния между станциями.

Стандарты радио Ethernet.

IEEE 802.11a от 16-09-1999 ISO/IEC 8802-11 (Европейским аналогом является стандарт HIPERLAN-2)
Скорость передачи данных 54 Мбит/с
Рабочий диапазон частот 5 ГГц
IEEE 802.11b (Wi-Fi (Wireless Fidelity)) от 16-09-1999
Скорость передачи данных 11 Мбит/с
Рабочий диапазон частот 2,4 ГГц
IEEE 802.11с
Стандарт регламентирует работу беспроводных мостов.
IEEE 802.11d
Стандарт регламентирует универсальные требования к физическому уровню оборудования IEEE 802.11 (процедуры формирования каналов, псевдослучайные последовательности частот и другие).
Стандарт определяет требования к физическим параметрам каналов (мощность излучения, диапазон частот) и устройств беспроводных сетей.
IEEE 802.11e
Спецификации стандарта IEEE 802.11e предназначены для расширения функциональности оборудования стандартов IEEE 802.11а и IEEE 802.11b при создании мультисервисных беспроводных сетей.
IEEE 802.11f
Стандарт определяет протокол обмена служебной информацией между точками доступа.
IEEE 802.11h
Стандарт предназначен для согласования работы сетей стандарта ИЕЕ 802.11,а в Европе, где в диапазоне 5 ГГц работают некоторые спутниковые системы.
Скорость передачи данных 100 Мбит/с
IEEE 802.11g от 12-06-2003
Скорость передачи данных до 54 Мбит/с
Рабочий диапазон частот 2,4 ГГц

2.2Типовые решение для технология xDSL

Рисунок 14. Разнообразие технологий абонентского доступа.

Для построения уровня доступа в сетях поставщиков услуг на базе технологий и оборудования xDSL (Digital Subscriber Line) Cisco Systems применяет оборудование Cisco NetSpeed.

xDSL технологии позиционируются для приложений передачи данных, голоса и видео, а также для объединения учрежденческих телефонных станций по телефонным медным проводам xDSL технологии позиционируются для приложений передачи данных, голоса и видео, а также для объединения учрежденческих телефонных станций по телефонным медным проводам.

В следующие несколько лет xDSL технология потенциально может начать использоваться для доставки ATM в жилые помещения и по существующей инфраструктуре медного кабеля. Разработка стандартов для этого зависит от комитетов ANSI, ETSI, ADSL Forum, ATM Forum, Digital Audio-Visual Council (DAVIC). Как указывается в документах консорциума ADSL Forum, технология ADSL изначально была предназначена для передачи постоянного трафика, а не пакетов данных. Тем не менее, эта организация включила в число своих задач обеспечение полной совместимости технологии ADSL с протоколами пакетной передачи данных, поскольку она идеально подходит для доступа к сетям с коммутацией пакетов

История развития технологии xDSL

Первая xDSL технология была специфицирована в 1987 Bell Communications Research (Bellcore) - консорциумом региональных операторских компаний Bell (RBOC). В то время xDSL была разработана для предоставления услуг видео по требованию и интерактивных телевизионных приложений с использованием витой пары. Однако, в связи с распадом альянса компаний Bell и кабельных компаний, технология оказалась невостребованной.

Интерес к xDSL возобновился после того, как выяснилось, что использование волоконно-оптических линий в качестве маршрута от конечного пользователя до первого активного устройства поставщика услуг слишком дорого и трудоемко. Другим толчком послужила возможность конкурировать на смежных рынках услуг телефонным компаниям, кабельным компаниям, радио/телевизионным станциям, поставщикам услуг доступа в Internet и постоянного подключения, а также производителям телекоммуникационного оборудования. Телефонные компании видят в xDSL возможность удовлетворения резко возросшего интереса к Internet и требований потребителей к высокоскоростному доступу к данным. В декабре 1996 г. консорциум принял решение разработать совместно с другими органами стандартизации общие методы сквозной передачи популярных пакетно-ориентированных протоколов по линиям ADSL. Начать решено с ATM, а именно с адаптации ADSL-устройствами потока 53-байтных ATM-ячеек, поступающего со статистического мультиплексора.

Различные типы xDSL и как они работают

Начальная буква "x" в аббревиатуре xDSL обозначает различные виды технологий цифровой абонентской линии, включая ADSL, R-ADSL, HDSL, SDSL и VDSL. Для полного понимания значения этих технологий и определения области приложения каждой из них требуется знать, чем они отличаются.

Ключевыми моментами являются зависимости между дистанцией, на которую передается сигнал и скоростью передачи, а также различия в симметрии трафика upstream (к поставщику услуг) и downstream (к пользователю). В Таблице 1 приведено сравнение различных типов технологий xDSL с конкурирующими технологиями, включая 56 Кбит/с аналоговый dial-up, кабельные модемы и цифровую сеть с интеграцией услуг (ISDN).

Асимметричная цифровая абонентская линия (ADSL) ADSL технология - это новая платформа для доставки широкополосных услуг в жилые помещения и к небольшим офисам. ADSL может поддерживать широкий набор приложений, требующих высокой полосы пропускания, таких как высокоскоростной доступ к Internet, телеконференциям, виртуальным частным сетям и потокам мультимедиа. Существующими технологиями доставки данных по коммутируемым линиям такие услуги до сих пор или не поддерживались вовсе или поддержка осуществлялась недостаточно эффективно. В настоящее время многие поставщики услуг объявили о своих планах по продвижению решений ADSL. Ключевым фактором успешного развития и внедрения ADSL является ее двухсторонняя способность к взаимодействию. Благодаря этому качеству появляется возможность использовать оборудование различных производителей и быть уверенным в их совместимости. Значительный прогресс сделан в установке способности к взаимодействию на физическом уровне ADSL. Число моделей ADSL увеличивается по мере развития и адаптации тестовых версий к особенностям рынка и техническим условиям. Такое решение удовлетворяет следующим ключевым требованиям обслуживания: .

4.ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРАКТИРОВАНИЕ

4.1.1 Коммутатор доступа:

Рассмотрев разные виды коммутаторов, оценив некоторые их параметры, я избрала коммутатор фирмы 3com – SuperStack3 4250T 3C17302 E-net Switch 48port. Он изображен на рисунке 4.1.

Figure 4.1 - Switch SuperStack3 4250T.

Этот коммутатор работает за SNMP интерфейсом, имеет веб-интерфейс, интерфейс командной строки, поддерживает протокол виртуальных локальных сетей VLAN – 802.1Q. имеет 48 универсальных портов Ethernet 10/100 Мбит/с и два порта 10/100/1000 Мбит/с. То есть дает возможность подключить до 49 компьютерных абонентов, последний порт подключается к коммутатору распределения, которое стоит выше по иерархии. Этот коммутатор является стековым, его можно объединить с коммутаторами типа SuperStack 3 Switch 4228G, SuperStack 3 Switch 4250T и SuperStack 3 Switch 4226T.Он имеет встроенный блок питания, но имеет также возможность подключения резервного блока питания 3Com SuperStack Advanced Redundant Power System.

5 ОЦЕНКА КАЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СПРОЕКТИРОВАННОЙ СЕТИ

5.1 Построение модели сети

Моделирования объекта сети в математическом виде используется пакет моделирования – Net Creaker, который содержит основные элементы ведущих фирм производителей телекоммуникационного оборудования, позволяет самому построить оборудование, которое отсутствует в библиотеках программы.

того, этот пакет имеет оценочные показатели работы сети. Он показывает среднюю, текущую нагрузку на устройствах сети, и в целом по сети. Можно также увидеть, сколько принято и потеряно пакетов на каждом из устройств. Оценить коллизии в сети.

каждом из настоящих дополнений вместе с устройствами вблизи приведены показатели средней нагрузки на них.

5.2 Настройка модели

модели сети происходит установлением видов тарфиков и наладкой подключения линий связи устройств. Связи между компьютерами узлов был посчитан вид трафика – Small Office. Для связи между компьютерами и сервером передачи данных используется вид трафика – FTP client. Для этого на сервер было установленный соответствующее программное обеспечение.

связи между абонентами видеоконференций было установленный вид траффика – Data call, а для телефонных абонентов – Voice call.

В итоге проведенного моделирования было выявлено, что сеть вполне работоспособна. Некоторые элементы присутствуют в функциональной схеме, отсутствовали в данном пакете моделирования, поэтому их пришлось строить всланоруч благодаря специальной функции – Device Factory.

Были заданы виды трафика между устройствами и рассчитанные показатели средней нагрузки на устройстве. Они не превышали показателей нормального функционирования. На коммутаторах – это приблизительно до 10 Мбит/с, на маршрутизаторе – до 8 Мбит/с. Следует, однако учесть, что эта модель в целом создавалась для оценки работоспособности сети в целом  и не учитывала общее количество всех элементов функциональной схемы .

5.3 ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

1. Бабков В. Ю., Вознюк М. А. , Михайлов П. А. Сети мобильной связи Частотно-территориальное планирование.2-е издание. ISBN : 5-93517-263-

1.1 – М.: Горячая Линия – Телеком, 2007. - 226 с.

2. Беспроводные сети доступа: экспансия количественная и качественная // Технологии и средства связи. — 2003. — № 6.

3. Величко В.В., Скрынников В.Г., Анализ трафика передачи данных в сетях сотовой связи 3G//Электросвязь. —2004. —№9.

4. Информационный бюллетень «Оператор. Новости связи». — 2005. — № 22 (282).

5. Информационный сайт компании Maroc Telecom. Доступен с электронного ресурса: http://www.maroctelecom.ma

6. Йоган Шиллер Mobile Communications First Edition 384 стр., с ил.; ISBN 5-8459-0353-X, 0-2013-9836-2; 2002, 4 кв.; Вильямс.

7. Конвергенция мобильных и интеллектуальных сетей. //Вестник связи. —2005. —№7.

8. Невдяев Л.М. Мобильная связь 3-го поколения. – М.: Связь и бизнес. Доступен с электронного ресурса: http://uri.org.ua/publ/4-1-0-4

9. Описание базовых принципов построения мобильных сетей связи 3-го поколения на базе UMTS. Доступен с электронного ресурса: http://www.syrus.ru/

10. От GSM к UMTS//Мобильные системы. —2002. —№2.

11. Перспективы сетей 3G в России//Мобильные телекоммуникации. —2004. —№4.

12. Решения для сетей мобильной связи компании NEC. Доступен с электронного ресурса: http://www.nec.ru/

АППАРАТНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ СЕТИ СОТОВОЙ СВЯЗИ 3G

К НАЧАЛУ

© УРИШ ХАЛИД - ДонНТУ 2009