Дайте определение понятиям проектирование и проект. Перечислите и опишите задачи, методы и стили проектирования.

Дайте определение понятиям проектирование и проект. Перечислите и опишите задачи, методы и стили проектирования.

Проектирование – это процесс создания, преобразования и представления в принятой форме образа еще не существующего объекта (системы).

Результатом проектирования является техническая документация, по которой в дальнейшем создается проект.

Проект – совокупность технической документации, описанный состав, принцип работы, производства и обслуживания объекта (системы).

Неотъемлемая часть технической документации: чертежи, пояснительная записка, схемы.

Методы проектирования:

1) Математический (аналитический) метод – применяется если можно формализовать требования к системе и представить их в виде математической модели, после математической модели выделяется целевая функция, которая описывает качество работы системы, потом эта функция оптимизируется (находится экстремум)

2) Экспериментальный – создание макета системы (физической модели) и исследование производится на основе этой модели.

3) Эвристический. Этот метод используется при:

- выборе и формулировке цели проектирования

- при выборе физических принципов действия системы

- при выборе методов математического и экспериментального исследования

- при трактовке результатов

- при принятии решений

Суть метода заключается в том, что используется интуиция и опыт разработчика.

Цель задачи и стили проектирования

Цель – эффект (экономический, социальный, технический), который будет достигнут в результате реализации проекта

Задачи: 1. Создание новой системы

2. Модернизация существующей системы

Стили: 1. Нисходящее проектирование (переход от общего к частному)

2. Восходящее (от частного к общему)

3. Смешанное

 

2. Перечислите и опишите этапы и фазы проектирования технических систем. Раскройте цель и содержание каждого этапа.

Под проектом будем понимать проектно-конструкторскую и технологическую документацию, в которой представлено описание проектных решений по созданию и эксплуатации объекта (системы). Под проектированием будем понимать процесс преобразования входной информации об объекте проектирования, о методах проектирования и т. д. в проект.

Этап	Фаза
1. Анализ объекта и формирование требований	1.1 Формулировка цели проектирования 1.2 Обследование объекта 1.3 Формирование требований показателя к системе
2. Разработка технического задания
3. Эскизный проект	3.1 Разработка предварительных проектных решений по системе и ее частям 3.2 Разработка пояснительной записки и локальной сметы эскизного проекта
4. Технический проект	4.1 Разработка проектных решений по системе и ее частям 4.2 Разработка документации на систему и ее части 4.3 Разработка и оформление документации по комплектующей системе
5. Рабочая документация	Подготовление рабочей документации по установке и сопровождению системы
6. Ввод в эксплуатацию
7. Сопровождение системы

1. Анализ объекта и формирование требований

Целью проектирования является тот эффект (экономический, социальный, технический), который достигается при проектировании.

При обследовании объекта, необходимо уточнить границы изучения системы, круг пользователей, для которых она создается, выделить типы объектов, подлежащих дальнейшей разработке/модернизации. Важнейшими объектами обследования являются:

1. Структурные звенья организации (структура отделов, цехов, участков, рабочих мест)

2. Функциональная структура (состав хозяйственных процессов и процедур)

Основной целью данного этапа проектирования является:

1. На основе общих сведений об объекте выяснить предполагаемый объем работ, стоимостные ограничения на используемые ресурсы, временные ограничения на процесс проектирования,

2. Провести анализ аналогичных решений (при анализе аналогов вначале должны быть выбраны критерии сравнения: стоимость; функциональные возможности; удобство настройки, сопровождения; качественные характеристики. Затем должно быть дано краткое описание каждого аналога и проведено сравнение в контексте выбранных критериев.)

2. ТЗ является основным документом, определяющим требования и порядок создания (развития или модернизации) системы, в соответствии с которым проводится разработка системы и ее приемка при вводе в действие.

3. Эскизный проект разрабатывают с целью установления принципиальных (конструктивных, схемных и др.) решений изделия, дающих общее представление о принципе работы и (или) устройстве системы/объекта. Эскизный проект: включает в себя ведомость эскизного проекта, схему организационной структуры, схему комплекса технических средств, схему функциональной структуры и др.

4. Технический проект. На этом этапе осуществляется логическая проработка функциональной и системной архитектуры, в процессе которой строится несколько вариантов компонентов системы, проводится оценка этих вариантов по показателям: стоимость, трудоемкость, достоверность и т. д. и составляется технический проект системы. Наиболее важной задачей на данном этапе можно считать разработку функциональной архитектуры.

5. Рабочая документация. Подготовление рабочей документации по установке и сопровождению системы.

6. Ввод в эксплуатацию. Этот этап можно разделить на 3 части:

1. Подготовка объекта к внедрению.

2. Опытное внедрение.

3. Сдача проекта в промышленную эксплуатацию.

7. Сопровождение системы. На этом этапе определяется чьими силами будет осуществляться техническое сопровождение проекта. В процессе выполнения этапа осуществляется регистрация сбоев, накопление статистики о качестве работы системы. Эти данные служат основой для модернизации системы в целом или ее частей.

 

Перечислите основные методы проектирования и опишите структуру процесса проектирования. Приведите классификацию и особенности основных параметров проектируемой системы связи.

Проектирование – это процесс создания, преобразования и представления в принятой форме образа еще не существующего объекта (системы). Результатом проектирования является техническая документация, по которой в дальнейшем создается проект.

Опишите суть и принципы системного подхода к проектированию сложных систем. В чем особенности применения данного подхода при проектировании телекоммуникационных систем?

Основы системного подхода

Системный подход подразумевает изучение разрабатываемой системы и ее поведения как единого объекта, выполняющего определенные функции в конкретных условиях с учетом взаимной связи и взаимного влияния элементов системы.

Система – это объединение некоторых составных частей в единое целое, которое можно рассматривать как единый комплекс, преследующий одну цель.

Принципы системного подхода

- система, состоящая из оптимальных элементов, в общем случае не является оптимальной

- оптимизация должна осуществляться по количественно определенному и единственному критерию, который в математической форме выражает цель программирования

- система должна оптимизироваться в условиях количественно определенных ограничений на ее параметры

Систем­ный подход позволяет на стадии проектирования оптимизировать состав оборудо­вания, избавиться от избыточности оборудования и кабельных коммуникаций, из­бежать встречной работы систем, которая часто является проблемой.

Также он позволяет найти оптимальное, в широком смысле, решение задачи проектирования за счет всестороннего, целостного рассмотрения как проектируемой системы, так и самого процесса проектирования, и способен привести к подлинно творческим новаторским решениям, включая крупные изобретения и научные открытия.

Для всех подходов к проектированию сложных систем характерны также следующие особенности:

1. Структуризация процесса проектирования, выражаемая декомпозицией проектных задач и документации, выделением стадий, этапов, проектных процедур. Эта структуризация является сущностью блочно-иерархического подхода к проектированию.

2. Итерационный характер проектирования.

3. Типизация и унификация проектных решений и средств проектирования.

 

6. Опишите разновидности системного подхода и особенности проектирования сложных систем. Какие способы проектирования таких систем существуют?

Системный подход подразумевает изучение разработанной системы и её поведения как единого объекта, выполняющего определённые функции в конкретных условиях с учётом взаимной связи и взаимного влияния элементов системы.

Разновидности системного подхода:

- структурный подход. Идея заключается в синтезе вариантов компоновки системы из элементов и частичном переборе этих элементов с оценкой и прогнозированием качественных параметров системы.

- блочно-иерархический. Подразумевает декомпозицию сложных описаний элементов системы на различных уровнях и рассмотрение системы на этих отдельных уровнях.

- объектно-ориентированный подход. Вносит большую структурную определенность, распределяет данные между классами объектов, также он сокращает объем спецификации благодаря введению иерархии объектов.

Для всех подходов к проектированию сложных систем характерны следующие особенности.

1) Структуризация или декомпозиция задач проектирования.

2) Итерационный характер проектирования.

3) Типизация и унификация проектных решений и средств проектирования.

Существуют следующие способы проектирования:

1) Ручное (без использования приспособлений)

2) Автоматическое (без участия человека)

3) Автоматизированное (системы автоматизированного проектирования САПР – диалог человек-ЭВМ)

- CAD

- CAM (производство системы)

- CAE

- CASE (разработка программных средств)

Ведется диалог между пользователем и ЭВМ. Чаще всего используют третий способ проектирования.

 

7. Опишите математическую трактовку задач проектирования. Какие методы и средства для решения данных задач используются?

Математический (аналитический) метод – применяется если можно формализовать требования к системе и представить их в виде математической модели, после математической модели выделяется целевая функция, которая описывает качество работы системы, потом эта функция оптимизируется (находится экстремум)

Синтез проектных решений:

1. Структурный – выбор топологии, архитектуры, технологии.

2. Параметрический – оптимизация настроек системы, выбор методов управления трафиком, пропускной способности, изменении е размера буфера с целью коррекции задержки и потерь пакетов.

Структурный синтез первичен. Процедура синтеза проектных решений выполняется человеком в процессе многовариантного анализа, либо реализуется на базе формальных методов оптимизации.

С математической точки зрения задача синтеза проектных решений сводится к задаче оптимизации.

extr F(x) – в качестве экстремума лучше исп-ть min, а не max;

x D_x, D_x ={x|φ(x)>0, ψ(x)=0}

F(x) – целевая функция. Её целесообразно формировать таким образом, чтобы её оптимальное значение находилось в 0.

х – параметры системы (управляемые параметры).

D_x – обл-ть допустимых значений в простр-ве управляемых парам-в.

φ(x) и ψ(x) – ф-ии-ограничения.

y – вых. параметры сист., по этим парам-м оценивается качество работы системы.

F(Y(x)) – целевая функция.

Этапы решения задачи синтеза:

- формализация задачи и формирование целевой ф-ии;

- нахождение экстремума целевой ф-ии при известных ограничениях на её параметры.

Основная проблема состоит в том, что выходных параметров много, а целевая ф-ия одна.

Чтобы выделить целевую ф-ию существует несколько подходов:

1. Частный критерий оптимизации – среди вых. парам-в выбирают один в качестве целев. ф-ии, а условия работоспособности остальных вых. парам-в относятся к ограничениям задачи. Использование этого критерия приемлемо, если можно выделить один наиболее критичный выходной параметр.

2. Двухкритериальная задача.

3. Нахождение «не худш.» систем. Такой метод подходит для случая дискретн. выбора точки – возм. вариант конфигурации системы.

 

8.Опишите назначение и принцип применения диаграммы Парето при выборе проектных решений. Приведите пример использования данной диаграммы.

 

Назначение диаграммы Парето - показать важнейшие факторы, влияющие на тот или иной показатель. Чтобы потом использовать эти сведения для быстрого и значительного увеличения производительности или качества работы.

Постановка задачи: необходимо найти экстремум от целевой функции при .

- Если х состоит из одного параметра проводится частный критерий оптимизации. Выбирается наиболее важный параметр и ищется экстремум функции при соблюдении ограничений на остальные параметры.

- Если важны два параметра, то строится диаграмма Парето, где параметры нормализуются так, чтобы оптимальное значение находилось в начале координат.

На диаграмму наносятся все точки с возможными конфигурациями системы. Далее на диаграмму накладывают ограничения, отсекающие нецелесообразные варианты систем. Потом строится область Парето, включающая в себя точки, наиболее приближенные к оптимальным. Далее производится выбор из точек, принадлежащих диаграмме Парето по дополнительным критериям.

Двухкритериальная задача.

y1 и y2 – вых. парам-ры

Т1 и Т2 – огранич. работоспособности

y1<T1, y2<T2.

Кривая АВ называется областью Парето

 

Чем ближе к «0», тем выше производительность.

Нахождение «не худш.» систем. Такой метод подходит для случая дискретн. выбора точки – возм. вариант конфигурации системы.

 

Алгоритм выбора «не худш.» сист.:

выбираются конфигурации, имеющие оптимальные значения каждого из параметров;

повторяется предыдущий шаг для каждого из прямоугольников.

Чтобы опред-ся с выбором сист. можно исп-ть комплексн. показатель кач-ва, в который будет входить сразу несколько выходных параметров сист. Этот метод применяется в случае наличия большого числа параметров.

Тенденции развития ТКС

- мультисервисность

- цифровизация

- конвергенция (объединение нескольких сетей в одну одноправнуюсеть)

- увеличение пропускных способностей каналов связи

- использование радиоканала на сети доступа (мобильность абонентов)

- подвод транспортной сети как можно ближе к абоненту (укорочение сети доступа)

- масштабируемость

Классификация сетевых служб (услуг)

1) Интерактивные службы (те, что подразумевают обратные связи) включают в себя:

· диалоговые (разговорные) службы – службы, предоставляющие возможность двунаправленного (дуплексного) обмена информацией в реальном масштабе времени.

· службы передачи сообщений - службы, предоставляющие связь "от точки к точке" между пользователями через устройства промежуточного хранения информации (электронные почтовые ящики и/или устройства обработки данных).

· службы информационного поиска. Абонент может запросить информацию, предоставляемую для общего пользования и хранящуюся в банке данных или в других информационных центрах. Информация выдается абоненту только по его индивидуальному запросу.

2) Распределительные или дистрибутивные службы подразделяются на два класса:

· службы без индивидуального управления процессом предоставления информации. Эта категория включает в себя так называемые вещательные службы, поддерживающие передачу непрерывных потоков информации от централизованного источника в сторону неограниченного числа правомочных абонентов.

· службы с индивидуальным процессом управления предоставления информации. К ним относятся такие вещательные службы, в которых в отличие от служб предыдущей категории поток информации, предоставляемой абоненту, подразделяется на циклически повторяемые фрагменты или блоки.

 

14. Раскройте понятия «качество обслуживания (QoS)». Какие компоненты оно включает? Поставьте требования к параметрам QoS.

Качество обслуживания (Quality of Service) – мера производительности передающей системы, отражающая качество передачи и доступность услуг.

Компоненты QoS:

· Потери – отношение правильно принятых пакетов к общему количеству переданных пакетов. Потери выражаются в % отброшенных пакетов, которые не были доставлены по назначению.

· Задержка – время, которое требуется пакету, чтобы после передачи дойти до пункта назначения.

· Джиттер – розница между сквозным временем задержки, которая возникает при передаче по сети разных пакетов. Для борьбы используется буфер восстановления синхронизации.

· Пропускная способность – доступная пользователю полоса пропускания между двумя точками присутствия оператора.

 

Требования к QoS для VoIP сервисов.

* Потери пакетов в магистралях спроектированных для предоставления VoIP сервиса высокого качества не должны превышать 0,25%.

* В соответствии с требованиями ITUG.114 односторонняя задержка не должна превышать 150 мсек (в худшем случае 400 мсек).

* Джиттер < 10мсек.

* На каждое соединение 21-106 kbps гарантированной приоритетной полосы пропускания.

Для трафика сигнализации требуется 150 bps гарантированной полосы пропускания.

Рекомендации QoS для интерактивного видео

* Потери должны быть <=1%.

* Однонаправленная задержка <=150мсек.

* Джиттер <=30мсек.

* Минимально гарантированная полоса пропускания (LLQ) должна быть равна размеру сессии видео конференции плюс 20%.

(например: сессия видео конференции в 384 kbps требует настройки 460 kbps полосы трафика гарантированного приоритета).

Рекомендации QoS для потокового видео

* Потери <2%

* Задержка <4-5мсек (в зависимости от возможностей буферизации видео приложений)

* Не существует значительных требований по колебанию задержки

* Требования по гарантиям полосы зависят от вида потока.

 

 

15. Опишите методы и модели удовлетворения требований к качеству обслуживания в телекоммуникационных сетях.

Методы обеспечения QoS:

· выделение для каждого сервиса гарантированных ресурсов сети

· предоставление избыточной полосы пропускания и канальных ресурсов в рамках одной сети (экстенсивный метод)

· введение приоритетов при передаче разных видов трафика

· использование технологий, обеспечивающих QoS (ATM, MPLS, IP Cablecom Dynamic QoS).

Модели обеспечения QoS:

· негарантированная доставка (Best Effort)– абсолютное отсутствие механизмов QoS. Используются все доступные ресурсы сети без выделения отдельных классов трафика. Считается, что лучшим механизмом обеспечения QoS является повышение пропускной способности.

· интегрированное обслуживание (Int Serv). Согласно RFC1633, модель интегрированного обслуживания обеспечивает сквозное (End-to-End) качество обслуживания, гарантируя необходимую пропускную способность. Эта модель использует протокол сигнализации RSVP, который обеспечивает выполнение требований по всем промежуточным узлам. В отношении этой модели используется термин «резервирование ресурсов».

· дифференцированное обслуживание (Diff Serv)– описано в RFC2474 и RFC2475. Обеспечивает QoS на основании распределения ресурсов в ядре сети и определении классификаторов и ограничений на границе сети, комбинирования с целью предоставления требуемых услуг. В этой модели вводится разделение трафика по классам, для каждого из которых определяется свой уровень QoS. Diff Serv cостоит из управления формированием трафика (классификация пакетов, маркировка, управление интенсивностью) и управления политикой (распределение ресурсов, политика отбрасывания пакетов).

 

16. Опишите требования QoS для голосового (телефонного) и видео трафика. Приведите примеры сетевых решений позволяющих удовлетворять данные требования.

Рекомендации QoS для VoIP сервисов:

* Потери пакетов в магистралях спроектированных для предоставления VoIP сервиса высокого качества не должны превышать 0,25%.

* В соответствии с требованиями ITUG.114 односторонняя задержка не должна превышать 150 мсек (в худшем случае 400 мсек).

* Джиттер< 10мсек.

* На каждое соединение 21-106 kbps гарантированной приоритетной полосы пропускания.

Для трафика сигнализации требуется 150 bps гарантированной полосы пропускания.

Рекомендации QoS для интерактивного видео:

* Потери должны быть <=1%.

* Однонаправленная задержка <=150мсек.

* Джиттер<=30мсек.

* Минимально гарантированная полоса пропускания (LLQ) должна быть равна размеру сессии видео конференции плюс 20%.

(например: сессия видео конференции в 384 kbps требует настройки 460 kbps полосы трафика гарантированного приоритета).

Рекомендации QoS для потокового видео:

* Потери <2%

* Задержка <4-5мсек (в зависимости от возможностей буферизации видео приложений)

* Не существует значительных требований по колебанию задержки

* Требования по гарантиям полосы зависят от вида потока.

 

Технологии DSL, позволяющие передавать голос, данные и видеосигнал по существующей кабельной сети, состоящей из витых пар телефонных проводов, наилучшим образом отражают потребность пользователей в высокоскоростных системах передачи.

 

17. Приведите классификацию трафика данных и опишите для каждого класса требования QoS. Приведите примеры сетевых решений позволяющих удовлетворять данные требования.

Особенностью трафика данных является неравномерность передачи и требование к целостности передаваемых данных. Например, архивный файл должен быть передан с максимальной скоростью и без ошибок. Трафик данных нечувствителен к временным параметрам. При просмотре содержимого веб-сайта задержка отображения web-страницы в пределах нескольких секунд несущественна.

Основные особенности передачи данных по сети состоят в следующем:

· требуется высокая достоверность передачи, не допускаются вставки и выпадения отдельных порций информации. Необходимо применение надежных способов обнаружения ошибок и повторной передачи соответствующих блоков данных;

· отсутствуют жесткие требования к величине постоянной задержки информации в сети и к ее дисперсии, хотя для некоторых интерактивных приложений могут существовать ограничения на транзитную задержку, определяемые требованиями времени отклика;

· допускается произвольный и независимый темпы передачи и приема данных в сети;

· требуется организация многорежимного обмена данными (диалоговая передача, передача файлов и др.) и разветвленная система приоритетов;

· каналы связи используются, как правило, высокого качества с вероятностью ошибки не ниже 10^-4;

· требования к ширине полосы пропускания лежат в широких диапазонах: от десятков кбит/с для низкоскоростных интерактивных приложений до тысяч Мбит/с для приложений, ориентированных на работу с графическими данными.

Трафик данных: высокоскоростная передача цифровой инфы, передача сигналов телесигнализации, телеконтроль.

Для трафик данных допустима любая задержка.

Основные характеристики трафика:

-значение трафика (мгновенное, макс-е, пиковое, среднее и мин), бит/с;

- коэф пачечности трафика (пульсация)

- средняя длительность пикового трафика, с;
- средняя длительность сеанса связи, с;

- форматы элемента трафика;

- максим, сред, миним размеры пакета;

- интенсивность трафика запросов.

Пример временной реализации трафика одного из сервисов:

Среднее значение трафика выч-ся по формуле:

График трафика реального времени:

Коэф. пачечности и средней длительности пика:

Коэф. Пачечности - определяется как отношение между максим и средним трафиком соответствующего сервиса. Коэф пачечности вычисляется по формуле: .

Средняя длительность пика - средняя длительность интервала времени в течении которого воотсетствующий сервис генерирует пиковый трафик. Вычисляется по формуле: , где - число пиков в течении сеанса связи; - длительность i-го пика процесса B(t), i=1..N^(p) и в течение i-го пика определяется выражением .

Рекомендации QoS для VoIP сервисов.

* Потери пакетов в магистралях спроектированных для предоставления VoIP сервиса высокого качества не должны превышать 0,25%.

* В соответствии с требованиями ITUG.114 односторонняя задержка не должна превышать 150 мс (в худшем случае 400 мс)

* Джиттер < 10мсек.

* На каждое соединение 21-106 kbps гарантированной приоритетной полосы пропускания.

Для трафика сигнализации требуется 150 bps гарантированной полосы пропускания.

Рекомендации QoS для интерактивного видео

* Потери должны быть <=1%.

* Однонаправленная задержка <=150мсек.; * Джиттер <=30мсек.

* Минимально гарантированная полоса пропускания (LLQ) должна быть равна размеру сессии видео конференции плюс 20%.

(например: сессия видео конференции в 384 kbps требует настройки 460 kbps полосы трафика гарантированного приоритета).

Рекомендации QoS для потокового видео

* Потери <2%

* Задержка <4-5мсек (в зависимости от возможностей буферизации видео приложений)

* Не существует значительных требований по колебанию задержки

* Требования по гарантиям полосы зависят от вида потока.

26. Опишите причины возникновения и способы минимизации избыточности мультимедийных сообщений. Дайте классификацию методов сжатия информации и опишите сферу их применения.

Каналы, по которым передается информация, практически никогда не бывают идеальными (каналами без помех). В них почти всегда присутствуют помехи. Отличие лишь в уровне помех и их спектральном составе. Помехи в каналах образуются по различным причинам, но результат воздействия их на передаваемую информацию всегда один – информация теряется (искажается).

Для предотвращения потерь информации в канале были придуманы избыточные коды. Преимущество избыточного кода в том, что при приеме его с искажением (количество искаженных символов зависит от степени избыточности и структуры кода) информация может быть восстановлена на приемнике. Однако вместе с тем избыточность влечёт за собой и увеличение общего объёма мультимедийных сообщений.

Причины возникновения избыточности:

1. Несовершенство алфавита кода (информационная избыточность):

· Разная вероятность символов;

· Корреляция символов;

· Несогласованность кодов.

Борьба с помехами с помощью методов кодирования без потерь информации.

2. Не информативность части данных (избыточность восприятия):

· Мелкие детали изображений;

· Не воспринимаемые частоты звука;

· Инертность органов восприятия.

Борьба предполагает сжатие с потерями элементов, которые неважны.

Для минимизации избыточности мультимедийных сообщений используют различные методы кодирования.

Способы сжатия (компрессии данных):

1. Сжатие без потерь:

· Энтропийное (оптимальное кодирование) кодирование (Хаффман, Шеннон-Фано).Здесь более вероятные символы кодируются менее короткими посылками, а менее вероятные – соответственно более длинными символами;

· Словарные методы;

· Арифметическое кодирование.Применяется эфективный код Хоффмена, который одновременно минимизирует все причины избыточности. В нём одновременно кодируется группа символов либо всё сообщение.В этом методе учитывается вероятность появления символов. Результат кодирования всего сообщения представляется одним числом либо парой чисел в интервале 0…1. Этот метод довольно эффективен с точки зрения степени сжатия, однако процесс кодирования/декодирования этим методом очень ресурсоёмкий.

2. Сжатие с потерями:

· Изменение базиса представления данных+отсечение;

· Использование моделей описания.

Для кодирования графики применяются дифференцированное кодирование (передаётся разность между соседними символами) и кодирование длин повторений.

В тех случаях, когда нет необходимости абсолютно точного соответствия между исходными и принятыми сообщениями. Эти коды основаны на кодировании линейных преобразований данных (FFT, DCT, Wavelet).

Идея этих методов кодирования состоит в том, что наиболее сильно воспринимаемые частоты кодируются более точно, а менее важные – менее точно, с некоторыми потерями.

 

27. Опишите основные принципы кодирования голосовых сообщений в ТКС. Проведите сравнительный анализ речевых кодеков и опишите сферу их применения.

Основные речевые кодеки

* G.711 – стандарт для представления 8-ми битным ИКМ сигналом с частотой дискретизации 8000Гц. Таким образом, G.711 создает поток 64 кбит/с – ОЦК. Используется совместно с Mu-law (США, Япония) и A-law (Европа) компрессорами, позволяющими повысить качество передачи средних и тихих звуков.

* G.723.1 – описывает гибридные кодеки, использующие технологию кодирования речевой информации, сокращенно называемую – MP-MLQ (Multi-Pulse – Multi Level Quantization – Множественная Импульсная, Многоуровневая Квантизация). Данные кодеки можно охарактеризовать, как комбинацию АЦП/ЦАП и вокодера.

* G.726 описывает технологию кодирования с использованием АДИКМ (Адаптивной Дифференциальной Импульсно-Кодовой Модуляции) со скоростями: 32, 24, 16 кбит/с. Процесс преобразования не вносит существенной задержки и требует от DSP 5,5-6,4 MIPS. Используется с мини АТС и технологии DECT.

* G.728 гибридный кодек LD-CELP (с линейным предсказанием), он работает по имеющейся библиотеке и имеет небольшую задержку 3-6 мс. Работает в основном на скорости 16 кбит/с. Используется в IP-телефонии (в основном конференцсвязь).

* G.729 гибридный кодек CS-ACELP. Скорость кодирования 8 кбит/с (в основном). Используется в VoIP.

* GSM кодек – высоко помехозащищенный вариант кодека G.729. способен обеспечить удовлетворительную связь при 20%-30% потерь пакетов. Имеет большой объем оперативной памяти и соответственно повышение стоимости оборудования (недостаток). Полоса 13,2 кбит/с (со служебной инфой – 15 кбит/с).

 

Сравнение технологий хDSL

технология	макс скорость (прием/передача)	макс расстояние	кол-во тф пар	основное применение
ADSL	8Мбит/с/1,5Мбит/с	5,5км		Доступ в inet, голос, видео, HDTV(ADSL2+)
ADSL2	12Мбит/с/3,5Мбит/с	5,5км
ADSL2+	24Мбит/с/3,5Мбит/с	5,5км
IDSL	114Кбит/с	5,5км		ПД
HDSL	2Мбит/с	4,5км		Объединение сетей, услуги Е1/Т1
HDSL2	2Мбит/с	4,5км
SDSL	2Мбит/с	3км		Объединение сетей, услуги Е1/Т1
SHDSL	2,32Мбит/с	7,5км		Объединение сетей
VDSL	8Мбит/с/1,5Мбит/с	1,7км		Объединение сетей, HDTV

Технология ADSL

Обеспечивает передачу основного телефонного канала (POTS) и каналов ПД (upstream/downstream).

Технология R-ADSL и G.Lite

- R-ADSL (цифровая абонентская линия с адаптацией скорости соединения) обеспечивает такую же скорость ПД, что и технология ADSL 1, но при этом позволяет адаптировать скорость передачи к протяженности и состоянию использованной витой пары проводов.

- ADSL Lite (G.Lite) представляет собой низкоскоростной (относительно) вариант технологии ADSL, обеспечивающий скорость нисходящего потока данных до 1 Мбит/с и скорость восходящего потока данных до 512 Кбит/с. Достоинство: большая дальность связи, отсутствие сплиттера.

Функции транспондера

1. Основная задача – преобразование «обычного» широкополосного сигнала в формат «приемлемый» для xWDM системы.

2. М.б. интегрирован в клиентское оборудование в виде WDM интерфейса (CWDM, DWDM)

3. В дополнение к функциям преобразования может обеспечивать мультиплексирование нескольких клиентских сигналов в один WDM канал.

Характеристики xWDM систем

* Основным параметром аппаратуры xWDM является интервал в длинах волн оптического излучения соседних каналов (8нм=100ГГц)

* Дальность связи с использованием технологии xWDM достигает 160км

* Для систем xWDM различают три типа усилительных участков:

- L – до 80км (суммарное затухание -22дБ)

- V – до 120км (затух. – 33дБ)

- U – до 160км (затух. – 44дБ)

 

Проведите сравнительный анализ технологий взаимодействия локальных сетей и сетей АТМ (Clasical IP, LANE,MPOA).

Проблемы взаимодействия АТМ и др. сетей:

- отсутсвие механизма широковещат. трафика в АТМ такого же как в LAN;

- обеспечение QoS для различных приложений;

- разная адресация в АТМ и LAN.

Механизмы взаимодействия АТМ и LAN:

- classical IP (RFC 1577) – транзит IP-пакетов через АТМ сеть;

- LANE – эмуляция ЛВС;

- MPOA – мультипротокольная передача через АТМ.

Сlassical IP

Основная задача – поиск локального адреса следующего маршрута или конечного узла.

АТМ сеть представляется в виде нескольких IP подсетей (LIS – logical IP subnet), объединяемых маршрутизатором (должен иметь IP-адрес в каждой из подсетей).

в данном случае АТМ – транзитная сфера для трафика локальных сетей. Также выделяется АТМ сервер, который эмулирует работу протокола ARP в сети АТМ.

«-»classical IР:

- возможно соединение только между LAN и невозможно между LAN и станциями АТМ. АТМ используется только как транзит;

- необходимость установки высокопроизводительных маршрутизаторов;

- необходимость использовать одинаковый протокол во всех LAN;

- невозможность обеспечения QoS для сервисов реального времени. Весь трафик обслуживается как трафик класса D.

Мультипротокольная передача через АТМ (МРОА)

МРОА является динамическим методом обеспечения межсетевого обмена между логическими доменами на 3-м уровне модели OSI.

МРОА – синтез маршрутизации и мостового перенаправления через сеть АТМ. МРОА разделяет процессы маршрутизации и коммутации, поэтому легко масштабируется и является более эффективной.

В состав этой технологии входит 3 осн. эл-та:

1) LANE v2;

2) протокол NHRP (обеспечивает сквозную маршрутизацию, поэтому в данной технологии отсутствует маршрутизация на транзитных точках);

3) протокол MARS (необходим для обработки межсетевого многоадресного трафика (сервера MPS, клиенты MPC).