СОВРЕМЕННАЯ МУЛЬТИСЕРВИСНАЯ БЕСПРОВОДНАЯ СЕТЬ

May 19, 2012 by admin Комментировать »

Бобров С. И. ДП «S&T Soft-Tronik» Украина, 04053, Киев, ул. Кудрявская, 11а Тел/факс: +380 (44) 2386388, e-mail: sergey.bobrov@snt.ua

Аннотация – Рассмотрены принципы построения современных телекоммуникационных сетей, предложен вариант построения беспроводной мультисервисной сети.

I.  Введение

В последнее время в нашей стране стали интенсивно строиться сети передачи данных в интересах распределенных предприятий, всеукраинских или международных корпораций, операторов различных информационных или телекоммуникационных услуг. К сожалению еще довольно редко при проектировании таких сетей применяют технологии и принципы, которые появились не так давно и могут повысить эффективность телекоммуникационных сетей.

II.  Основная часть

Время, когда можно было строить для каждого трафика отдельную сеть, прошло, современная сеть

–   это мультисервисная сеть. Такая сеть должна быть спроектирована и построена таким образом, что бы можно было управляемо передавать любой трафик через сеть с обеспечением того уровня обслуживания и тех параметров каналов и узлов, которые требует данный тип трафика.

Сети связи, будь то операторские или корпоративные, предназначены для передачи всевозможного и, по большому счету, непредсказуемого трафика. В связи с тем, что все сети характеризуются эффективностью использования различных ресурсов, статическое выделение ресурсов сети для типов трафика, т. е. коммутация каналов, резко снижает эффективность использования пропускной способности сети и сейчас стремительно уступает место коммутации пакетов, при которой пропускная способность сети выделяется гибко и динамично и, как одно из следствий этого, минимизируются расходы на создание и эксплуатацию сети.

Итак, наиболее эффективной будет телекоммуникационная сеть, построенная на таких принципах как: мультисервисность и коммутация пакетов.

Разные типы трафика предъявляют свои специфические требования к характеристикам канала связи. Наиболее жесткие требования у голосового трафика, наименее – у FTP, SMTP,… Вследствие того, что весь трафик передается по одному и тому же каналу, без жестких границ, менее приоритетный трафик может создать помеху более приоритетному.

Задача обеспечения требуемых параметров канала для каждого типа трафика в такой мультисервисной сети с коммутацией пакетов решается обеспечением качества обслуживания (Quality of Service – QoS) в такой сети.

Технология QoS обеспечивает соответствующий уровень сервиса для различных типов сетевого трафика. QoS имеет дело и влияет на такие параметры движения трафика по сети как: потеря пакетов, задержка, вариация задержки – джиттер. Качество передачи информации напрямую зависит от этих трех параметров. Так, например, для качественной передачи голоса по сетям с коммутацией пакетов существуют следующие требования: потери пакетов – не более 1 последовательного пакета; задержка передачи голосовых пакетов в одну сторону не более 150 мс (ITU-T G.114); вариация задержки, определяется величиной буфера и не должна превышать 40 мс.

В рамках QoS, каждый пакет, поступая в сеть, классифицируется на коммутаторах или маршрутизаторах в группы по QoS требованиям на основе ряда признаков. Таким группам или классам предоставляются соответствующие ресурсы сети на основании приоритетности трафика класса.

При классификации затрагивается либо поле Type of service (ToS) заголовка IP пакета или поле Class of service (CoS) заголовка ISL/802.1 q кадра.

Какой бы эффективной не была выбрана логика работы сети, без качественных устойчивых высокоскоростных каналов связи сеть никогда не реализует всего своего потенциала. Проблема создания высококачественных каналов связи становится особенно актуальна в Украине т. к. ни для кого не секрет, что в современных украинских условиях одним из факторов, сдерживающих развитие информационных систем, является отсутствие или низкое качество существующих каналов связи.

В нынешних условиях одним из наиболее эффективных способов построения телекоммуникационной инфраструктуры является использование беспроводных радиотехнологий. Действительно, прокладка одного километра оптоволокна стоит от $8000 до $20000 без учета оконечного оборудования и за один день может быть проложено несколько километров, в то же время построение магистрали с использованием радиотехнологий со скоростью до 155 Мб/с на дальность до 50 км стоит, вместе с оконечным оборудованием, от $40000 до $120000 в зависимости от необходимости построения высотных сооружений и требований к доступности канала. Монтаж и настройка радиоканала занимает от одного до четырех дней. Кроме того, прокладка оптоволокна требует большого объема различных согласований, что не упрощает и не удешевляет процесс построения линии связи такого рода.

Если говорить о сетях доступа, то построение канала в 2 Мб/с на базе радиотехнологий стоит от $4000 до $7000. В то время, как мы все знаем как сложно и дорого получить в аренду или построить, проводную линию связи с параметрами, позволяющими организовать канал в 2 Мб/с.

Эффективность использования беспроводных технологий в наших условиях подтверждает то, что большинство операторов телекоммуникационных и информационных услуг, начинающих свою деятельность, ориентируются именно на радиотехнологии, по этому же пути идут и крупные компании, строящие свои корпоративные сети.

Давайте рассмотрим, как может быть построена телекоммуникационную сеть на базе указанных принципов:

Мультисервисности;

Коммутация пакетов;

Использование беспроводных технологий.

Сеть логически делится на магистраль и последнюю милю.

В узлах магистральной сети целесообразно использовать высокопроизводительные коммутаторы третьего уровня с расширенными функциями маршрутизации и реализацией QoS. К этим коммутаторам подключаются магистральные беспроводные каналы связи по интерфейсам FastEthernet или Ga- gabitEthernet и каналы подключения периферийных узлов сети доступа. В качестве коммутатора третьего уровня можно применить устройства уровня Cisco Catalyst 3550-24-EMI, а в качестве каналообразующего оборудования для магистрали может быть выбрана высокоскоростная радиорелейная станция или другое оборудование с подключениями к оборудованию узла по интерфейсам FastEthernet, например РРС Ceragon FibeAir 1528.

В каждом периферийном узле устанавливается модульный маршрутизатор с поддержкой QoS и возможностью гибко подстраивать конфигурацию в зависимости от необходимых сервисов в каждой конкретной точке (FastEthernet, V.35, RS-232, POTS, FE1В качестве каналообразующего оборудования можно применить среднескоростные беспроводные решения – LMDS (Local Multipoint Distribution System), WBA (Wireless Broadband Access – Широкополосный беспроводный доступ), RadioEthernet, W- CDMA точка-точка.

В качестве маршрутизатора периферийного узла предлагается использовать устройства уровня Cisco 2600ХМ или Cisco 3700 с соответствующими модулями и ПО. Беспроводное каналообразующее оборудование сети доступа выбирается исходя из требуемой нагрузки и сервисов, местных условий, ландшафта и многих других параметров. Возможными вариантами могут быть Alvarion WALKAir-1000, Aperto PacketWave-760, Alvarion BreezeAccess- Il/XL/OFDM, Cisco AiroNet, RAD AirMux-104/106/108. Нельзя не сказать об выходящем на рынок оборудовании стандарта IEEE 802.16 (WiMax). Дальность действия до 40-50 км, скорости до 10 Мб/с и поддержка QoS делают это оборудование весьма перспективным для построение сети доступа.

Надежность сети обеспечивается не только выбором надежного и высококачественного оборудования и «правильного» дизайна сети, но и построением системы с резервированием маршрутов. Кроме того, на критических участках предлагается применять отказоустойчивое дублирование как каналообразующего, так и узлового оборудования. Для быстрого перенаправления трафика в случае отказа какого-то из элементов были опробованы и выбраны протоколы маршрутизации OSPF (Open Shortest Path First) или, если все маршрутизирующее оборудование производство Cisco Systems, протокол EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol). Эксперимент показал, что при использовании таких протоколов маршрутизации сходимость таблиц маршрутизации во всех маршрутизаторах 28-узловой сети происходит в течении 6 сек.

III.  Заключение

Применение рассмотренных принципов позволяют минимизировать первоначальные и эксплуатационные расходы, сократить до минимума срок введения сети в эксплуатацию и эффективно использовать имеющуюся полосу пропускания для передачи всех типов трафика мультисервисной сети. Такой подход был реализован и продолжает реализовываться при построении корпоративной сети ОАО «ЭК «ЖитомирОблЭнерго» и некоторых других сетей.

MODERN MULTISERVICE WIRELESS NETWORK

Sergey I. Bobrov

S&T Soft-Tronik 11a, Kudryavska str., Kiev, 04053 Ukraine tel/fax: +380 (44) 2386388 e-mail: sergey.bobrov@snt.ua

Abstract – The main principles of creation of modern telecommunication networks are considered. The version of multiservice wireless network is offered.

I. Introduction

Unfortunately, advanced techniques are seldom applied at design of modern telecommunication networks in Ukraine, though it can increase network efficiency.

II.   Main part

All networks are characterized by efficiency of use of various resources. Channel switching concedes packet switching, at which the distribution of network throughput is dynamical. Thus creation and operation costs are minimized.

The most efficient is telecommunication network, which uses the principles of «multiserviceness» and packet switching.

At present the use of wireless technologies is supposed to be the most effective way in creation of telecommunication infrastructure.

It is offered to use high-power third level switches with extended functions of routing and QoS in nodes of a trunk network. The trunk wireless communication channels with FastEthernet or GagabitEthernet interfaces and last mile networks are connected to these switches.

The modular router with support QoS is set In each last mile node. The router is able to arrange configuration depending on necessary services in each particular point. It is recommended to use medium-rate wireless solutions – LMDS, WBA, Radio- Ethernet, W-CDMA PtP as the channel equipment.

III.  Conclusion

The above described principles allow to minimize initial and operating costs, to reduce the minimum term of setting the network into operation and to effectively use passband for transfer of all types of the traffic.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии»

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты