- •Классификация сетей Традиционная классификация.
- •Классификация по видам коммутации и видам связи
- •Интеграция информационного сервиса пользователей Совмещение разных видов обслуживания в одной сети.
- •Понятие телесервиса и его составляющих.
- •Задачи, решаемые интегрированной сетью.
- •Преимущества цифровых систем.
- •Лекция 2 методы преобразования аналоговых сигналов в цифровые
- •Импульсные методы модуляции.
- •Теорема отсчета
- •Импульсно-кодовая модуляция
- •Лекция 3 системы цифровой передачи сигналов
- •Синхронное временное мультиплексирование
- •Система синхронизации
- •Группообразование системы икм
- •Плезиохронная цифровая иерархия
- •Синхронная цифровая иерархия
- •Уровни сци
- •Классы систем цифровых кроссовых коммутаторов
- •Лекция 4 телекоммуникационные сети как транспортная подсистема цсио
- •Основные принципы построения телекоммуникационных сетей
- •Методы коммутации телекоммуникационных сетей в цсио
- •Разновидности методов коммутации
- •Сочетание метода передачи с методом коммутации
- •Отличие асинхронных методов передачи от синхронных
- •Метод пакетной передачи, как база современных методов цифровой передачи
- •Метод передачи речи
- •Тенденции развития методов коммутации
- •Лекция 5 концепция архитектуры открытых систем как основа построения цифровых сетей интегрального обслуживания
- •Структура ивс
- •Многоуровневая концепция сети
- •Правила взаимодействия объектов смежных уровней
- •Функции уровней эмвос при интегральном обслуживании
- •Верхние уровни эмвос
- •Транспортный уровень
- •Каналы уровней эмвос
- •Низшие уровни эмвос
- •Распределение протоколов по системам сети
- •Лекция 6 Связь удаленных объектов
- •Межуровневые интерфейсы эмвос
- •Фазы процесса связи удаленных объектов
- •Подуровни сетевого уровня эмвос
- •Лекция 7 международные рекомендации по цсио
- •Общие сведения
- •Подсерия I.100
- •Подсерия I.200
- •Подсерия I.300
- •Подсерия I.400
- •Подсерия I.500
- •Распределение каналов по режимам коммутации
- •Интерфейсные структуры
- •Номенклатура терминального оборудования
- •Аппаратура цсио
- •Интерфейсы цсио
- •Способы подключение терминалов к сети цсио
- •Лекция 9 протоколы в цсио
- •Физический протокол
- •Система сигнализации
- •Минимальная и максимальная интеграции
- •Уровни системы сигнализации сс-7
- •Протокол lapd
- •Интегрированная передача речи и данных в цсио: стандарт 1еее 802.9
- •Рекомендация X.31 для использования пакетов X.25
- •Обработчик пакетов
- •Лекция 10 административное и оперативное управление цсио
- •Административная служба
- •Задача управления сетью
- •Сетеметрия
- •Основные уровни управления в цсио
- •Лекция 11 цифровая коммутация
- •Общие положения
- •Метод коммутации каналов
- •Пространственный принцип построения кб
- •Временной принцип построения кб
- •Многокаскадные коммутационные блоки (поля) типа вПрВ
- •Метод коммутации пакетов
- •Датаграммный режим
- •Виртуальный вызов
- •Кп с установлением виртуального канала
- •Кп с виртуальными соединениями
- •Совместная коммутация каналов пакетов
- •Гибридная коммутация
- •Адаптивная коммутация
- •Смешанная коммутация каналов и пакетов
- •Лекция 12 управление режимами коммутации
- •Уровни протоколов узла коммутации
- •Архитектура узла коммутации
- •Показатели эффективности алгоритмов коммутации
- •Оценка эффективности алгоритмов коммутации
- •Метод гибридной коммутации с перемещающейся границей между ресурсами
- •Метод гибридной коммутации с уплотнением речевых каналов
- •Лекция 13 адаптивные модели и алгоритмы
- •Метод адаптивной коммутации с использованием прогнозирования
- •Алгоритмы адаптивной коммутации на сетевом и канальном уровнях
- •Задачи управления обменом
- •Особенности процесса обмена в цсио.
- •Процедуры обмена информации в цсио.
- •Модель процесса обмена информацией.
- •Лекция 14 адаптивные модели и алгоритмы (продолжение)
- •Пример адаптивной маршрутизации.
- •Проблемы маршрутизации
- •Классификация методов маршрутизации
- •Лекция 15
- •Услуги (сервис), предоставляемые пользователям ш-цсио
- •Технология atm (опустить для 7231, т.К. Была в 4 лекции) Режим асинхронной передачи
- •Назначение и характеристика atm
- •Типы соединений и классы обслуживания
- •Типы каналов в atm
- •Виртуальные каналы и виртуальные пучки
- •Формат ячейки атм
- •Как работает атм
- •Лекция 16
- •Архитектура ш-цсио
- •Основные процессы в тракте atm
- •Протокольная модель
- •Классы видов сервиса и интерфейсы ш-цсио
- •Лекция 17
- •Быстрая коммутация пакетов
- •Особенности бкп
- •Поколения метода коммутации пакетов
- •Структуры кс при быстрой коммутации пакетов
- •Isdn как один из видов подключения к Интернету
- •Основная
Оценка эффективности алгоритмов коммутации
Эффективность алгоритмов коммутации оценивается по вероятностно-временным характеристикам: Tср - среднее время задержки и Т -среднеквадратичное отклонение времени задержки пакета при прохождении через ЦСИО; - коэффициент загрузки КСв; - коэффициент избыточности.
Общее время задержки пр передаче от абонента к абоненту по транспортному каналу определяется выражением:
,
где dti - время задержки в i-м КСв; dni - время задержки из-за обработки в i-м УК; dm - время, затрачиваемое на местную обработку вне сети (аналого-цифровое или цифро-аналоговое преобразование, время пакетирования и распаковки пакетов, время первичного кодирования или декодирования, время шифровки); N - число УК, через которые проходит транспортный канал.
В ЦСИО каждое из слагаемых времени задержки может оказаться решающим при определении наиболее эффективного режима коммутации. Например, использование спутниковой связи и переменная топология сети приводят к заметному увеличению dli.
Величины T и T определяют как функции от длины пакета, части пакета, занятой информацией пользователя, части пакета, занятой индикатором длины пакета и от алгоритма коммутации.
Алгоритм коммутации учитывает разбиение передаваемой информации на пакеты и кадры, совмещение по времени прохождение пакетов и кадров через звенья сети, а так же форматы кадров.
Возможные форматы кадров, которые могут иметь место в ЦСИО:
Составной кадр из пакетов (пакет эквивалентен сообщению)
------------------------------------------------------------------------------------
¦ ¦ Индика- ¦ ¦ |Индика- ¦ ¦ |
¦Заголовок ¦ тор ¦Пакет 1 ¦ ....... ¦ тор ¦ Пакет N | Концевик ¦
¦ ¦ длины 1 ¦ ¦ |длины N ¦ ¦ |
------------------------------------------------------------------------------------
Единичный пакет (пакет эквивалентен сообщению)
---------------------------------------
¦Заголовок¦ Пакет ¦ Концевик ¦
---------------------------------------
Кадр (часть пакета)
----------------------------------------------------
¦Заголовок ¦ Информация пользователя ¦
----------------------------------------------------
Заголовки и концевики могут иметь следующие форматы:
---------------------------------- ---------------------------------
¦Флаг ¦ Адрес¦ Управление¦ ¦Контрольное поле¦ Флаг ¦
----------------------------------- ---------------------------------
Основными факторами, которые влияют на коэффициент использования КСв , являются алгоритм коммутации каналов, протокол канального уровня (алгоритм установления и поддержания информационного канала), протокол сетевого уровня (алгоритм установления и поддержания логического соединения), протокол транспортного уровня (алгоритм управления потоками и маршрутизацией).
Например, <1, если в системе служебная информация передается по специальным каналам (на канальном уровне в своих каналах кадра, хотя физический один канал, передающий весь кадр), либо всегда присутствуют неиспользуемые интервалы времени от конца предыдущего периода до начала следующего.
Протоколы каждого уровня имеют избыточную информацию, хотя бы контрольные поля для обнаружения ошибок передачи, супервизорные и ненумерованные кадры на канальном уровне, служебные пакеты сетевого уровня при каждом установлении и разъединении логических каналов и т.д. Избыточность оценивается по длине избыточной информации, приходящийся на один пакет.
Эффективность алгоритмов коммутации, с точки зрения загрузки КСв, имеет два аспекта: первый связан с уменьшением избыточности информации, вносимый протоколами различных уровней, а второй - с возможностью оперативного уплотнения КСв при ограничениях на задержку передаваемых пакетов.
Проведенные рядом специалистов в области моделирования расчеты приводят к следующим выводам.
Резервирование каналов для передачи служебной информации в случае использования режима КК вызывает уменьшение общей производительности сети за счет неполного использования пропускной способности КСв. Поэтому при большом трафике, особенно для малых и средних длин передаваемых данных, режим КК не является приемлемым.
Для больших длин данных и длинных транспортных каналов при слабом использовании каналов КК дает лучшие результаты по сравнению с КС и КП, так как обеспечивает меньшую задержку и приблизительно такое же время установления соединения.
При фиксированной пропускной способности магистрали очень важной является операция выбора числа каналов по направлениям в режиме КК. При их малом числе ЦСИО быстро доходит до состояния насыщения, когда происходит резкое возрастание времени установления соединения. В противном случае возможно увеличение задержки за счет возрастания длин транспортных каналов и числа транзитных УК.
Использование режима КП позволяет получить меньшую задержку, чем при режиме КС для малых и средних интенсивностей поступления данных. При росте интенсивности и малых значениях длин сообщений задержка при КП оказывается больше, чем при КС. Задержка в сети с КП зависит от длины пакета и скорости передачи . Однако сокращение длины пакета приводит к увеличению стоимости коммутационной системы. Вместе с тем увеличение скорости при сохранении размера пакета не вызывает ее удорожания. Если скорость передачи от абонента составит 10 Мбит/с, то на сетях связи между УК скорость передачи должна быть примерно 100 Мбит/с. Возрастает также вероятность перегрузки, поскольку снижается коэффициент использования КСв. В этих случаях хорошо работает коммутация датаграмм.
Выбор метода коммутации по критерию производительности УК зависит от длины сообщения: при малых длинах лучше КП или КС, для более длинных - КК.
Выбор режима коммутации в УК должен в идеале определяться динамически, на основе расчета параметров передачи и коммутации в зависимости от текущего состояния сети, природы передаваемой информации, распределения длин пустых периодов и длин данных.
Таким образом, для ЦСИО наиболее приемлемы методы и алгоритмы гибридной и адаптивной коммутации, на которых мы остановимся более подробно.