Подготовка к выполнению работы.

2.1 Самостоятельно, по рекомендуемой литературе, необходимо ознакомиться с материалом по следующим темам:

- принципы методов коммутации [1,3,4,5];

- сравнительный анализ методов коммутации [2].

2.2 Выполнить предварительный расчёт времени доставки сообщения при различных методах коммутации (исходные данные приведены в приложе­нии А).

2.3 Принести с собой запоминающее устройство для сохранения резуль­татов выполнения лабораторной работы.

Предварительный расчёт.

Предварительный расчет производится внеаудиторно. При отсутствии расчетов студент не допускается к выполнению лабораторной работы. Расчет необходим для предварительной подготовки в целях повышения уровня пони­мания изучаемой темы, и выполняется каждым студентом индивидуально.

Данные для расчета.

Условия.

Для заданного варианта рассчитать время доставки сообщения при разных методах коммутации. Общими условиями являются:

Исходные данные:

А) при коммутации пакетов (КП) и сообщений (КС):

- скорость передачи на всех участках сети одинаковая;

- количество каналов на всех участках сети одинаковое (один канал);

- коэффициент использования (загрузки) канала ( ) на участке узел коммутации (УК) - оконечный пункт (ОП):

= 0,4;

- служебная часть сообщений при КС составляет 70 знаков (560 ед.эл.);

- служебная часть пакета (с учетом проверочных разрядов) - 136 ед.эл.;

- время обработки в узле: при КС - 0,1с, при КП - 0,01с;

Б) при коммутации каналов (КК):

- затраты времени на установление соединения:

- 2с,

время набора одной цифры номера (t_НН):

а) многочастотный набор - 0,75с;

б) декадный набор - 1,5с;

(тип номеронабирателя выбирается по четности номера фамилии сту­дента в журнале - при четном - импульсный, при нечетном - декадный);

- число набираемых цифр - 7;

- время коммутации на одном узле (с учетом времени передачи адреса сообщений на следующий узел) - 0,6с;

- время ответа УПС (включая оконечные устройства приема и передачи ОП) - Зс;

- время разъединения ( ) - 0,2с.

Обмен автоответами производится в начале и в конце сеанса связи.

Длина одного запроса и автоответа - 22 комбинации (176 ед.эл.).

Среднее время ожидания при постоянной длине передаваемого сообще­ния определяется по формулам:

- при передаче пакета,

- при передаче сообщений.

Значения ниже перечисленных параметров берутся из приложения А в соответствии с номером студента по журналу:

- длины передаваемого сообщения , Ед. эл. (табл.1);

- длина пакета - , Ед.эл.;

- коэффициент использования (загрузки) междугородных каналов;

- среднего числа узлов, через которые проходят сообщения при передаче - ;

- скорость передачи В, Бод (табл.1).

2.1.2. Расчетные формулы.

Время доставки сообщения при коммутации каналов:

(1)

при

(2)

(3)

- среднее время передачи сообщения;

-среднее время передачи адреса и установления соединения;

- среднее время обмена автоответами;

- количество узлов КК.

Время доставки сообщения при коммутации сообщений:

(4)

-среднее время передачи служебно-адресной информации и содер­жимого сообщения на каждом этапе;

-среднее время выбора пути и ожидания освобождения канала пере­дачи;

-среднее время обработки адресной части сообщения в каждом узле КС;

- число узлов КС.

Время доставки сообщения при коммутации пакетов:

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

- время передачи сообщения на первом и последнем узлах КП;

- среднее время передачи пакета между узлами КП;

- среднее время выбора пути и ожидания освобождения канала передачи;

- среднее время обработки адресной части пакета в каждом узле КП;

-время ожидания последнего пакета в УК_n;

- число узлов КП;

k - число передаваемых пакетов (к = 3).

Выполнение работы.

Лабораторная работа выполняется на персональном компьютере типа IBM РС. Для выполнения лабораторной работы необходимо включить питание кнопкой «Power». После загрузки операционной системы, на рабочем столе найти ярлык «Методы коммутации», и с его помощью запустить соответст­вующую программу. Для навигации по интерфейсу лабораторной работы ис­пользуются стрелки и кнопки, находящиеся на страницах.

3.1. Теоретическая часть.

Первый раздел обучающей программы посвящен описанию методов коммутации. Краткое введение в теоретическую часть лабораторной работы.

Следующий раздел меню предназначен для ознакомления обучаемых с принципами коммутации каналов. Представлен алгоритм работы аппаратно-программных средств, обеспечивающих обмен сообщениями при данном мето­де. Демонстрация наглядно отражает процедуру этого обмена на примере пере­дачи сообщения через беспроводную сеть связи.

Раздел «коммутация сообщений» также содержит алгоритм работы программно-аппаратных средств при организации передачи сообщения через сеть. Изложены заключения об использовании этого метода на сетях. Демонст­рация должна закрепить понимание процессов передачи.

Продолжает теоретическую часть лабораторной работы коммутация па­кетов. Поскольку данный тип коммутации считается наиболее перспективным, на него стоит обратить особое внимание. Рассмотрены два подхода к формиро­ванию тракта передачи: метод виртуального канала и датаграммный режим пе­редачи, для каждого из них приведен алгоритм работы аппаратно-программ­ных средств. Здесь же проводится сравнительный анализ метода коммутации пакетов с другими методами, как результат изложены недостатки и достоинства методов. Демонстрация отображает датаграммный режим, используемый в сети Интернет, как наиболее показательный для понимания отличительных особен­ностей метода коммутации пакетов от других методов, а комментарии в ниж­ней части диалогового окна поясняют сопутствующие процессы в УК.

Заключительный теоретический раздел посвящен коммутации в оптиче­ских сетях. Для рассмотрения предложены IР-сети, представлены основные технологии, реализующие принципы коммутации.

После этого следует перейти к исследовательской части работы - к разделу «построение графиков».

3.2. Практическая часть.

В верхнем правом углу экрана дается разъяснение по обозначению методов коммутации по цветам. В отличие от теоретической части практическая часть выполняется каждым студентом индивидуально.

Поля «Количество узлов, через которые проходит сообщение при передаче», «Длина пакета» и «Коэффициент использования междугороднего кана­ла» заполняются значениями, взятыми из приложения А в соответствии с вари­антом.

Для поля «Время установления соединения для КК» значение высчитывается по следующей формуле:

(10)

В процессе выполнения лабораторной работы поле «Длина сообщения» должно быть изменено 9 раз (в соответствии с таблицей 5приложения А).

После заполнения всех полей активируется клавиша «построить графики», при нажатия которой производится одновременный расчет времени дос­тавки и демонстрация получающихся зависимостей в заданных координатах Т_дост = f(В).

Примечание: следует дожидаться окончания построения графиков, во избежание нарушения структуры получаемых таблиц.

После смены девяти значений длины передаваемого сообщения, производится переход в раздел меню «Результаты». Не рекомендуется переходить в данный раздел до завершения построения всех графиков. Здесь можно ознако­миться с числовыми результатами расчета, сведенными в таблицы, сопровож­даемые введенными условиями.

При неверном введении условий можно полностью удалить отображенные таблицы при помощи клавиши «Очистить».

Обучаемому предоставляется выбор «снятия» полученных расчетных данных:

1) переписать все значения в рабочий листок (для отчета);

2) воспользоваться клавишей «Сохранить в файл», после нажатия, на которую предоставляется возможность выбора пути сохранения полученных ре­зультатов в файл в формате НТМL на принесенном запоминающем устройстве (имя файла задать самостоятельно).

По окончании выполнения практической части лабораторной работы следует выйти из программы посредством раздела меню «выход» в операцион­ную систему, затем выключить компьютер, используя последовательность: «Пуск»/ «Выключение»/ «Выключение».

4. Содержание отчета.

Отчет должен содержать:

- титульный лист с соответствующими атрибутами (ФИО студента и преподавателя, номер группы, наименование дисциплины и работы);

- цель работы;

- предварительный расчет;

- результаты выполнения лабораторной работы;

1) таблицы со значениями времени доставки, полученные в ходе вы­полнения лабораторной работы;

2) графики зависимостей Т_дост = f(В),при L=const,

3) графики зависимостей Т_дост = f(L), при В=const,

- выводы по полученным данным и оценка результатов (области целесообразного использования того или иного вида коммутации).

Оформление производится по общепринятым правилам с соответствующими подписями и пояснениями [6].

5. Контрольные вопросы.

1. Структуры служебного и информационного пакетов.

2. Краткая характеристика методов:

- коммутации каналов;

-коммутации сообщений;

- коммутации пакетов.

3. Поясните суть метода виртуального канала.

4. Поясните суть датаграммного режима передачи.

5. Провести сравнительный анализ методов КК, КС и КП по указан­ным ниже критериям:

- пропускной способности;

- эффективности использования канала;

- возможности преобразования скоростей, кодов, форматов;

- чувствительности сети к перегрузкам;

- времени задержки;

- вероятности своевременной доставки сообщений;

- времени установления соединения;

- доли полезной передаваемой информации; доли служебной передаваемой информации;

- времени коммутации;

- живучести и надежности;

- общая сравнительная оценка основных способов коммутации;

- скорости передачи сообщения;

- объему предоставляемой сетью услуг.

6. Виды центров коммутации, их отличительные особенности

7. Структурная схема и принцип функционирования:

- ЦКС;

- ЦКП;

- ЦКК;

- ЦК смешанного типа,

8. Поясните процесс обработки сообщения в ЦКС.

9. Объяснить структурные отличия ЦКС и ЦКП (иллюстрировать схе­мами),

10. Пояснить расчет времени доставки при КК (формула).

11. Пояснить расчет времени доставки при КС (формула).

12. Пояснить расчет времени доставки при КП (формула),

13. Объяснить принцип гибридной коммутации.

14. Объяснить принцип кроссовой коммутации.

15. Применение методов коммутации в современных сетях.

16. Пояснение характера зависимости времени доставки сообщения от длины сообщения.

17. Пояснение характера зависимости времени доставки сообщения от скорости передачи.

18. Коммутация в оптических сетях.

Литература

1. Телекоммуникационные системы и сети: Уч. пособие. В 3 томах. Том 1 - Современные технологии/ Б.И. Крук, В.Н. Попантонопуло, В.П. Шува­лов; под ред. профессора В.П. Шувалова. - Изд. 3-е, испр. и доп. - М.: Горячая линия - Телеком, 2003. - 647 с.: ил.

2. Проектирование и техническая эксплуатация сетей передачи дис­кретных сообщений: Учеб. Пособие для вузов/ М.Н. Архипов, Т.П. Захаров, С.Т. Малиновский, Г.Г. Яновский; Под ред. Г.П. Захарова. - М.: Радио и связь, 1988.-360с.

3. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы / В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. - СПб.:Питер, 2002.-672 с.

4. Компьютерные сети. Э.Г. Таненбаум. - СПб.:Питер, 2002.- 848с,

5. Теория сетей связи: Уч. пособие для вузов связи/ Рогинский В. Н., Харкевич А.Д., Шнепс М. А. и др.; Под ред. В.Н. Рогинского. - М.: Радио и связь, 1981.-192 с.

6. Вайспапир В.Я., Катунин ГЛ., Мефодьева Г.Д. ЕСКД в студенческих работах: учебное пособие/ Сиб. гос.ун-т телекоммуникаций и информатики. -Новосибирск, 2004- 101с.

7. Конспекты лекций по дисциплинам «Сети документальной электро­связи», «Системы коммутации» и «Цифровые системы распределения сообще­ний».

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: