Системы коммутации

Принципы построения IP-сетей. Требования различных типов приложений к качеству обслуживания. Математическая модель расчета сетевых параметров. Расчет матрицы информационного тяготения. Подбор структурных параметров сети и протокола маршрутизации.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 14.01.2016
Размер файла 2,8 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. IP-СЕТИ. АРХИТЕКТУРА И УСЛУГИ

1.1 Принципы построения IP-сетей

1.2 Особенности технологий VoIP и IPTV

1.3 Требования различных типов приложений к качеству обслуживания

1.4 Технология абонентского доступа хPON

2. РАСЧЕТ СЕТЕВЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЕКТИРУЕМОЙ СЕТИ

2.1 Математическая модель расчета сетевых параметров

2.2 Расчет матрицы информационного тяготения

3. ВЫБОР СТРУКТУРЫ СЕТИ И ЕЕ ЭЛЕМЕНТОВ

3.1 Расчет структурных параметров сети

3.2 Требования к программному обеспечению

3.3 Протокол маршрутизации

3.4 Сетевое оборудование

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Интернет уже давно используется не только для поиска и размещения информации либо переписки по электронной почте, но и для общения в режиме реального времени. Сегодняшние скорости интернет-доступа позволяют людям общаться через сеть голосом - аналогично обычному телефону. Но и это уже не самая современная технология. Сегодня уже более актуально общение по видео - интернет-видеотелефония.

Голосовое и видеообщение через Интернет именуется IP-телефонией. Колоссальное преимущество IP-телефонии перед обычным телефонным разговором - ее практически полная бесплатность. Абонент платит только за доступ в Интернет. В структуре VoIP существуют два вида звонков: с компьютера на компьютер и с компьютера на стационарный (либо мобильный) телефон. В первом случае связь действительно абсолютно бесплатна вне зависимости от длительности беседы - лишь бы оба абонента располагали высокоскоростным интернет- доступом, а также микрофонами и наушниками (либо компьютерными колонками). Для видеотелефонии также понадобится web-камера. А вот во втором случае стоимость звонков уже тарифицируется (то есть они становятся платными), так как задействуются обычные линии связи. Но даже в этом случае стоимость звонка в сравнении с обычной телефонной линией оказывается в десятки раз ниже.

Обычные пользователи могут пользоваться услугами IP-телефонии с помощью специальных программ, которые можно найти в Интернете и установить на свой ПК, планшет и даже мобильный телефон (Android, IPhone).

Наиболее популярной программой в наше время является Skype: бесплатное проприетарное ПО с закрытым кодом, обеспечивающее шифрованную голосовую связь через Интернет между компьютерами (VoIP), а также платные услуги для связи с абонентами обычной телефонной сети. Возможна организация конференцсвязи (до 25 абонентов, включая инициатора), передача текстовых сообщений и файлов, а также видеосвязь.

В Беларуси в последнее время получила большую популярность новая программа Viber. Она дает возможность всегда оставаться на связи. Бесплатно. Пользователи Viber могут обмениваться бесплатными текстовыми сообщениями, фото и видео, а также сообщать о своем местонахождении. Кроме того, они могут бесплатно звонить в HD-качестве пользователям Viber на устройствах iPhone®, Android™, Windows Phone, Blackberry®, Windows®, Mac, Symbian, Nokia S40 и Bada в сети 3G/4G или WiFi. Услугами Viber пользуются более 200 миллионов человек в 193 странах мира. Тем временем Viber не прекращает внедрять инновации, добавлять поддержку новых платформ и забавные возможности, такие как смайлики и стикеры. Приложение Viber разработано частной компанией Viber Media, основанной в феврале 2010 года (компанию основали израильтянин Тальмон Марко и белорус Игорь Магазинник).

В Беларуси до недавнего времени услуги на платной основе посредством технологий IP-телефонии имеет право оказывать исключительно национальный оператор электросвязи РУП "Белтелеком" (звонки по средствам IP-телефонии можно совешать в 80 стран мира и это число растет). Частным (домашним) пользователям использовать IP-телефонию не запрещено - вот только далеко не у всех хватает знаний, чтобы грамотно установить и настроить тот же Skype.

Использование IP-телефонии для собственных нужд коммерческими фирмами никак не регламентировано (т.е. фактически разрешено).

В марте 2014 года Провайдер Атлант Телеком получил обновленную лицензию Министерства связи и информатизации. Новый документ от 3 марта 2011 года позволяет оператору развернуть сеть вещания IPTV на территории всей республики, равно как и оказывать услуги по организации IP-телефонии в технических пределах собственной сети передачи данных.

Компания имеет право на предоставление местного телефонного соединения на территории Минска, Гомеля, Гродно, Могилева, Бреста и Витебска.

На сегодняшний день перед открытием новых офисов или во время строительства новых бизнес-центров, 75% компаний хотят пользоваться услугами IP-телефонии, и требуют, чтобы в зданиях были установлены локальные сети IP-АТС, с офисными телефонными IP-аппаратами.

IP-телевидение - это цифровая технология многопрограммного интерактивного телевизионного вещания в IP-сети с помощью пакетной передачи видеоданных по IP-протоколу. Абонентам РУП "Белтелеком" доступна услуга "Интерактивное телевидение". Оборудование IPTV-платформы передает по телефонной линии, а абонентское оборудование декодирует видеоданные и выводит расшифрованное видео на экран телевизора. При этом видео пересылается непрерывным потоком в виде последовательности IP-пакетов и проигрывается по мере того, как передается на абонентское устройство.

Базовой услугой является многопрограммная ретрансляция телевизионных каналов. Благодаря интерактивности IP-телевидения абоненту также доступен ряд дополнительных услуг.

Проектирование и внедрение IP-сетей является актуальной задачей, так как сегодня сети на базе IP позволяют предоставить пользователю широкий спектр наиболее популярных услуг, объединить существующие сети, увеличить прибыль оператора, позволить внедрить новые услуги.

1. IP-СЕТИ. АРХИТЕКТУРА И УСЛУГИ

1.1 Принципы построения IP-сетей

IP-сеть - это цифровая телекоммуникационная сеть, построенная на основе протокола IP, в которой все данные - голос, текст, видео, компьютерные программы или информация в любой другой форме передаются в виде пакетов в едином тракте одновременно между многими пользователями. При этом протокол IP не требует выделенного канала для сигнализации.

Трафик IP-сети включает в себя потоки информации от разных приложений, осуществляющих передачу голоса и других видов изохронного трафика, мультимедиа, документов (в том числе больших по размеру), файлов, данных с компьютерных носителей, данных между локальными сетями, факсимиле, изображений с размером транзакции 106 байт, высококачественного аудио, многочисленных видов видео. Основными критериями классификации трафика являются относительная предсказуемость скорости передачи данных, чувствительность трафика к задержкам пакетов, чувствительность трафика к потерям и искажениям пакетов.

Сеть IP-телефонии представляет собой совокупность оконечного оборудования, каналов связи и узлов коммутации. Сети IP-телефонии строятся по тому же принципу, что и сети Интернет. Однако в отличие от сетей Интернет, к сетям IP-телефонии предъявляются особые требования по обеспечению качества передачи речи. Одним из способов уменьшения времени задержки речевых пакетов в узлах коммутации является сокращение количества узлов коммутации, участвующих в соединении. Поэтому при построении крупных транспортных сетей в первую очередь организуется магистраль, которая обеспечивает транзит трафика между отдельными участками сети, а оконечное оборудование (шлюзы) включается в ближайший узел коммутации (рис.1). Оптимизация маршрута позволяет улучшить качество предоставляемых услуг. При подключении к сети других операторов их оборудование также подключается к ближайшему узлу коммутации.

Рисунок 1 - Пример построения сети IP-телефонии с использованием магистрали

Для связи между устройствами внутри сети и с устройствами других сетей IP-телефонии используются выделенные каналы или сеть Интернет. По способу связи оконечных устройств между собой сети IP-телефонии можно разделить навыделенные, интегрированные и смешанные.

В выделенных сетях (рис.2) связь между оконечными устройствами осуществляется по выделенным каналам и пропускная способность этих каналов используются только для передачи речевых пакетов. Чаще всего провайдеры IP-телефонии не строят собственную сетевую инфраструктуру, а арендуют каналы у провайдеров первичной сети. Это позволяет уменьшить затраты на эксплуатацию сети и увеличить окупаемость вложений.

Главное преимущество выделенной сети - это высокое качество передачи речи, так как такие сети предназначены только для передачи речевого трафика. Кроме того, для обеспечения гарантированного качество предоставляемых услуг в этих сетях, кроме протокола IP, применяются и другие транспортные протоколы: ATM и Frame Relay.

Рисунок 2 - Пример построения выделенной сети IP-телефонии

В интегрированных сетях IP-телефонии для связи между устройствами используется глобальная сеть Интернет (рис. 3). Это может быть уже существующая собственная сеть или доступ к сети Интернет через провайдеров. Если оператор имеет собственную сеть Интернет, то для предоставления услуг IP-телефонии он лишь устанавливает дополнительное оборудование, которое обеспечивает преобразование речи в данные и наоборот, и модернизирует уже имеющееся оборудование, чтобы обеспечить качество предоставляемых услуг. Если оператор IP-телефонии пользуется услугами провайдеров Интернет, то качество услуг такой сети может быть низким, так как обычные сети Интернет не рассчитаны на передачу информации в реальном масштабе времени.

По разным причинам операторы сетей IP-телефонии для объединения своих устройств в сети могут использовать выделенные каналы и сеть Интернет. Такие сети можно назвать сетями смешанного типа (рис. 4). Вопрос о том, какие каналы использовать для связи устройств между собой, решается оператором индивидуально в зависимости от возможностей.

Если оператор, обычно использующий выделенные каналы, по каким-либо причинам не может арендовать канал до оконечного устройства, он прибегает к услугам провайдеров Интернет. Если оператор IP-телефонии, использующий сеть Интернет, не имеет возможности получить доступ в Интернет в конкретной точке, или качество услуг через сеть Интернет очень низкое, то для подключения оконечного устройства к сети используется выделенный канал. К построению сети по смешанному типу прибегают редко, только когда нет другого варианта. Чаще всего, таким способом более крупные операторы подключают к себе более мелких операторов.

Рисунок 3 - Пример построения интегрированной сети IP-телефонии

Рисунок 4 - Пример построения смешанной сети IP-телефонии

Услуги сетей IP-телефонии:

1) Речевые соединения

Сети IP-телефонии любого уровня могут предоставлять конечным пользователям следующие виды речевых соединений:

– телефон-телефон;

– телефон-компьютер;

– компьютер-телефон;

– компьютер-компьютер.

Кроме того, часть сетей IP-телефонии предоставляет услуги по передачи факсов.

Практически все крупные выделенные сети предоставляют полный набор услуг своим клиентам. Набор приложений остальных компаний зависит от оборудования, которое используется на их сети, однако большинство провайдеров заявляют о поддержке в будущем всех соединений IP-телефонии.

2) Связь с любой точкой мира

В настоящее время большинство международных операторов IP-телефонии декларируют предоставление связи с любой точкой мира. Эта возможность является основным требованием к провайдерам IP-телефонии. Однако, чтобы реализовать это требование в одиночку, только с использованием собственной сети, операторам IP-телефонии пришлось бы вкладывать огромные средства в развертывание сети по всему миру. Чтобы избежать этого, провайдеры заключают соглашения с другими сетями IP-телефонии.

3) Подвижность (роуминг) пользователя

Одной из перспективных услуг IP-телефонии является роуминг абонента. При этом абонент одной сети может воспользоваться услугами IP-телефонии, находясь в другой сети. Для этого необходимо, чтобы при перемещении пользователя в другую сеть, визитная сеть могла получить данные этого абонента из его домашней сети. Функционирование такой услуги возможно при использовании соответствующей системы биллинга и менеджмента абонентов.

1.2 Особенности технологий VoIP и IPTV

Основной принцип IP-телефонии заключается в оцифровке и компрессии голоса (обычно по алгоритмам G729, G729a или G723.1) с последующей пакетизацией и передачей по IP-сетям.

Сети IP-телефонии предоставляют возможности для вызовов четырех основных типов:

"От телефона к телефону". Вызов идет с обычного телефонного аппарата к АТС, на один из выходов которой подключен шлюз IP-телефонии, и через IP-сеть доходит до другого шлюза, который осуществляет обратные преобразования.

Рисунок 5 - Схема связи "телефон-телефон"

"От компьютера к телефону". Мультимедийный компьютер, имеющий программное обеспечение IP-телефонии, звуковую плату (адаптер), микрофон и акустические системы, подключается к IP-сети или к сети Интернет, и с другой стороны шлюз IP-телефонии имеет соединение через АТС с обычным телефонным аппаратом.

Рисунок 6 - Схема связи "компьютер-телефон"

"От компьютера к компьютеру". В этом случае соединение устанавливается через IP-сеть между двумя мультимедийными компьютерами, оборудованными аппаратными и программными средствами для работы с IР-телефонией.

Рисунок 7 - Схема связи "компьютер-компьютер"

"От WEB браузера к телефону". С развитием сети Интернет стал возможен доступ и к речевым услугам. Например, на WEB-странице некоторой компании в разделе "Контакты" размещается кнопка "Вызов", нажав на которую можно осуществить речевое соединение с представителем данной компании без набора телефонного номера. Стоимость такого звонка для вызывающего пользователя входит в стоимость работы в сети Интернет.

Рисунок 8 - Схема связи "WEB-браузер -- телефон"

Функциональная схема симплексного IP-канала представлена на рисунке 9. Аналоговые речевые сигналы от микрофона абонента А с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП) преобразуются в цифровой поток, обычно 64 кбит/с. Затем данные в цифровой форме сжимаются кодирующим устройством до скоростей 16, 8 или 6,3 кбит/с, формируются в пакеты, к которым добавляются заголовки протоколов, и передаются через IP-сеть в систему IP-телефонии абонента Б. Когда пакеты принимаются системой абонента Б, сначала происходит их накопление для устранения негативных эффектов, возникающих при прохождении через IP-сеть. Удаляются заголовки и, если часть пакетов была потеряна, то происходит интерполяция. Сжатые речевые данные поступают в устройство, преобразующее их в первоначальную форму, после чего речевые сигналы снова преобразуются в аналоговую форму с помощью цифроаналогового преобразователя (ЦАП) и попадают в телефон абонента Б.

Рисунок 9- Функциональная схема симплексного IP-канала.

Модуль пакетирования речи выполняет функции подготовки речевого сигнала, поступающего из ТфОП с постоянной скоростью, для дальнейшей его передачи по сети с маршрутизацией пакетов IP. Основными функциями модуля являются: преобразование речевого сигнала методом импульсно-кодовой модуляции, эхокомпенсация, кодирование речевого сигнала, обнаружение активных периодов и пауз в речи и адаптация воспроизведения. Кроме того, модуль отвечает за детектирование и генерацию сигналов DTMF и за обработку факсимильных и модемных сигналов. Структура модуля пакетирования речи представлена на рисунке 10.

Рисунок 10 - Модуль пакетирования речи шлюза IP-телефонии Протей-ITG

Эффективность использования пропускной способности IP-сети существенным образом зависит от выбора оптимального алгоритма кодирования/ декодирования речевой информации - кодека.

Механизм обнаружения активных периодов речи проверяет получаемый из ТфОП сигнал на наличие в нем речевой информации. Если в течение определенного времени речевая информация не обнаружена, передача речевых пакетов в IP-сеть прекращается. Использование этого механизма существенно повышает эффективность использования полосы пропускания. Экономия полосы может доходить до 60%.

Суть механизма адаптации воспроизведения заключается в буферизации речевых пакетов для сглаживания вариации их задержки. Механизм использует буфер FIFO, хранящий речевые элементы перед их воспроизведением. Далее измеряется джиттер и производится адаптивное управление задержкой пакетов в буфере.

Было разработано большое количество кодеков, используемых для передачи аудио- и видео-информации в структурах IP-телефонии. Самыми популярными (по количеству пользователей и поддержки в конечных устройствах) в настоящий момент являются:

G.711 - стандартизованный ITU-T кодек, используемый в устройствах ISDN. Необходимая пропускная способность - 64 кбит/сек. Существуют два типа кодеков: a-law и u-law, отличающиеся алгоритмами кодирования. Кодек поддерживается практически всеми устройствами IP-телефонии.

G.729 - стандартизованный ITU-T кодек, служит для передачи речи с "хорошим качеством" при использовании малой пропускной способности (8 кбит/сек). Существуют две популярные (и несовместимые между собой) версии данного стандарта: Annex А ("простая" схема кодирования) и Annex B (с использованием алгоритмов сжатия пауз). По субъективным оценкам, данный кодек обладает качеством лучшим, чем у G.723, но худшим, чем G.711. Поддерживается практически всеми производителями оборудования. При коммерческом использовании требуется лицензия.

G.723.1 - кодек, стандартизованный ITU-T. Отличительной особенностью является возможность работы при очень низком потоке (5.3, 6.3 кбит/сек). По субъективным оценкам, обладает самым плохим качеством (среди рассматриваемых кодеков) речи. Поддерживается значительной частью устройств IP-телефонии. При коммерческом использовании требуется лицензия.

GSM (RPE-LTP) - голосовой кодек, разработанный для использования в системах сотовой связи стандарта GSM. При кодировании кадра используется информация предыдущего кадра, кодирование осуществляется блоками по 20 мс со скоростью 13 кбит/с. Поддерживается производителями оборудования, в основном в шлюзах между сотовыми и VoIP-сетями.

iLBC (Internet low bitrate codec) - открытый (не требуются лицензионные отчисления) голосовой кодек. Предназначен для кодирования с потоком 13.33 кбит/сек (при размере кадра 30 мс) и 15.20 кбит/сек (при размере кадра 20 мс). По субъективным оценкам экспертов, качество речи данного кодека превышает G.729A. Кроме того, кодек более устойчив (по сравнению с G.729) к потере кадров, что позволяет эффективно использовать его при организации сеансов связи через сеть Интернет. Примером этому является популярная сеть IP-телефонии - Skype. Поддерживается ограниченным числом производителей оборудования.

Таблица 1 - Основные параметры кодеков IP-телефонии

Кодек

Поток

Размер пакета (мс)

Алгоритмическая задержка (мс)

Оценка MOS*

Суммарный поток

G.711

64 кбит/с

20

0

4.4

81.2

G.729

8 кбит/с

20

15

4.07

31.2

G.723.1

6.3 кбит/с

30

37.5

3.87

21.9

G.723.1

5.3 кбит/с

30

37.5

3.69

20.8

GSM

13 кбит/с

20

20

3.5

35.4

iLBC

13.33 кбит/с

30

30

4

28

iLBC

15.2 кбит/с

20

30

4

2

* MOS (Mean Opinion Score или "усредненная субъективная оценка экспертов")

IP-телевидением принято называть цифровую технологию многопрограммного интерактивного телевизионного вещания в IP-сети с помощью пакетной передачи видео-данных по IP-протоколу. Несмотря на то, что и IPTV, и интернет-телевидение обеспечивают доставку видео на основе IP, между ними существует ряд отличий. Так, интернет-телевидение распространяется по сети интернет, вследствие чего обеспечивается свободный доступ к контенту, тогда как услуга IPTV доставляется по закрытым сетям, в которых доступ к контенту разрешен только подписчикам услуги.

Ключевым отличием является то, что интернет-ТВ предоставляет доступ к контенту из любой точки, где есть подключение к интернету, а IPTV распространяется в рамках ограниченной оператором среды и содержит в себе набор уникальных функций и высококачественный контент.

Оборудование IPTV-платформы передает по телефонной линии, а абонентское оборудование (приставка - Set Top Box) декодирует видео-данные и выводит расшифрованное видео на экран телевизора. При этом передача видео осуществляется таким образом, что пользователю не приходится ждать полной загрузки файла для того, чтобы его просмотреть. Видео пересылается непрерывным потоком в виде последовательности IP-пакетов и проигрывается по мере того, как передается на абонентское устройство.

Абонент IPTV получает от оператора пакет услуг, важнейшим отличием которых от услуг, предоставляемых кабельным телевидением, является интерактивность. Технология дает возможность смотреть программы и телепередачи в удобное для зрителя время и не быть привязанным к расписанию эфира. При этом сохраняется возможность "жизни по расписанию".

Базовой услугой, прежде всего, является многопрограммная ретрансляция телевизионных каналов, или собственно IP-телевидение. Абоненту предоставляется определенный набор каналов, за который он ежемесячно платит абонентскую плату. Благодаря интерактивности IP-телевидения абоненту также доступен ряд дополнительных услуг.

Услуга IPTV является достаточно специфичной по сравнению с другими услугами в NGN. NGN должна быть готова к внедрению услуги IPTV

В настоящее время архитектура и протоколы для сетей IPTV практически стандартизованы в МСЭ-Т, хотя готовые рекомендации еще не опубликованы.

В настоящее время уже сложилась общая архитектура сети, предоставляющей услугу IPTV, она представлена на рис. 11. Тем не менее, вполне достаточно проектов рекомендаций, чтобы уже сегодня определить не только требования к сети IPTV, но и к необходимому для такой сети мониторингу.

Рисунок 11 -- Общая архитектура системы IPTV

Рассмотрим основные компоненты общей архитектуры IPTV:

Источники контента (Content sources) представляют собой функциональные блоки ответственные за сбор и получение видео контента от его производителей и других источников контента, а также его кодирование. Кроме того, для некоторых услуг, например, видео по запросу VoD, источники контента могут хранить контент в базах данных, откуда непосредственно производится выбор данных;

Узлы услуги IPTV (IPTV Service Nodes) представляют собой функциональные блоки, осуществляющие сбор и получение контента закодированного в различных форматах, далее осуществляют модификацию контента в соответствии с предоставляемыми уровнями качества обслуживания (QoS) с целью последующего информирования сети о требуемом уровне QoS для определенных видеоданных. Кроме того, узлы услуги IPTV предоставляют оконечному оборудованию пользователя CPE (Customer Premises Equipment) лицензии и права на просмотр контента, а также цифровые права управления им; сеть NGN осуществляет доставку контента от узлов услуг по направлению к пользователю в соответствии с заданным качеством обслуживания от источников контента по направлению к оконечному оборудованию пользователя. NGN состоит из ядра сети и сетей доступа, последние включают в себя различные мультиплексоры DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer), а также оптические сети распределения информации.

На сети доступа используются такие технологии как ADSL, ADSL2+, VDSL, Ethernet. Операторы также могут использовать комбинации технологий для реализации сетей доступа, например, FTTC (Fiber To The Curb) и DSL, или реализовывать прямой оптический доступ при помощи технологии FTTH (Fiber To The Home).

Оборудование пользователя (Customer Premises Equipment, CPE) включает в себя домашний маршрутизатор или модем, домашний сетевой центр и т.п. Осуществляет доставку потока данных услуги IPTV к клиенту. Часть сети, в которую входит CPE и домашний маршрутизатор/модем, называется "домашняя сеть";

Клиент IPTV (IPTV Client) осуществляет сбор и обработку потока данных услуги IPTV и декодирует сигнал. Клиент, как правило, реализован в виде отдельного аппаратно-программного комлекса, часто называемого "сет-топ бокс", который непосредственно подключен к сети передачи данных и осуществляет по запросу пользователя установление соединения с узлами услуги IPTV с заданным уровнем качества обслуживания, принимает контент в виде видеопотоков, декодирует их и передает для вывода изображения на экран таким устройствам как телевизор или монитор.

В настоящее время наибольшее распространение получили три стан¬дарта передачи цифрового видеосигнала (MPEG, MPEG2 и MPEG4):

*MPEG-1. Скорость передачи 1,856 Мбит/с. Разрешение по парамет¬рам видео 352 х 240/288.

*MPEG-2. Скорость передачи 9 Мбит/с, либо 4 Мбит/с для сетей ADSL2+, либо 19,2 Мбит/с в сетях HDTV. Разрешение по параметрам видео 720х480, 720х 576, 544х576, 1280x720 (HDTV).

*MPEG-4. Переменная скорость - от 5 кбит/с до 10 Мбит/с.

MPEG-1 видео был исходно разработан с целью достичь приемлемого качества для видео на потоках 1.5 Мегабита/c и разрешении 352x240. Несмотря на то, что MPEG-1 применяется для кодирования с низким разрешением и низким bitrate'ом, стандарт позволяет использовать любое разрешение до 4095x4095. Большинство реализаций разработаны с учетом спецификации Constrained Parameter Bitstream.

В настоящее время MPEG-1 -- наиболее совместимый формат в семействе MPEG -- он проигрывается практически на всех компьютерах с VCD/DVD проигрывателями.

Самым крупным недостатком MPEG-1 видео является поддержка только прогрессивной развертки. Этот недостаток в свое время помог более быстрому признанию более универсального стандарта MPEG-2.

MPEG-2 -- название группы стандартов цифрового кодирования видео и аудио сигналов, одобренных ISO -- Международной Организацией по стандартизации/IEC Moving Picture Experts Group (MPEG). Стандарт MPEG-2 в основном используется для кодирования видео и аудио при вещании, включая спутниковое вещание и кабельное телевидение. MPEG-2 с некоторыми модификациями также активно используется как стандарт для сжатия DVD. Использование MPEG-2 требует уплаты лицензионных отчислений держателям патентов через MPEG Licensing Association.

Сжатие видео. MPEG-2 используется для общего сжатия движущихся изображений и звука и определяет формат видео-потока, который может быть представлен как три типа кадра -- независимо сжатые кадры (I-кадры), кадры, сжатые с использованием предсказания движения в одном направлении (P-кадры) и кадры, сжатые с использованием предсказания движения в двух направлениях (B-кадры). Соответствующие группы кадров от одного I-кадра до другого образуют GOP -- Group Of Pictures -- группу кадров.

Обычно используются потоки в 25 или 29,97 кадров в секунду.

MPEG-2 поддерживает видео и в прогрессивной, и в чересстрочной развёртке.

Сжатие звука. MPEG-2 также определяет новые методы сжатия звука:

-сжатие на низких битрейтах с половинным сэмплированием (MPEG-1 Layer 1/2/3 LSF)

-многоканальное сжатие до 5.1 каналов

-новый стандарт MPEG-2 AAC

MPEG-3 разрабатывался группой MPEG как стандарт кодирования аудио и видео для Телевидения высокой четкости (High-definition television), имеющего скорость передачи данных в диапазоне от 20 до 40 Mбит/с. MPEG-3 начал разрабатываться приблизительно в то же время, что и MPEG-2. Однако вскоре выяснилось, что те же задачи может выполнять немного модифицированная версия стандарта MPEG-2. Вскоре после этого работа по стандарту MPEG-3 была прекращена.

MPEG-4 -- это международный стандарт, используемый преимущественно для сжатия цифрового аудио и видео. Он появился в 1998 году, и включает в себя группу стандартов сжатия аудио и видео и смежные технологии, одобренные ISO -- Международной организацией по стандартизации/IEC Moving Picture Experts Group (MPEG). Стандарт MPEG-4 в основном используется для вещания (потоковое видео), записи фильмов на компакт-диски, видеотелефонии (видеотелефон) и широковещания, в которых активно используется сжатие цифровых видео и звука.

MPEG-4 включает в себя многие функции MPEG-1, MPEG-2 и других подобных стандартов, добавляя такие функции как поддержка языка виртуальной разметки VRML для показа 3D объектов, объектно-ориентированные файлы, поддержка управления правами и разные типы интерактивного медиа. AAC (Advanced Audio Codec -- или Улучшенный Аудио Кодек) был стандартизован как дополнение к MPEG-2 (часть 7), был также расширен и включен в MPEG-4.

MPEG-4 всё ещё находится на стадии разработки и делится на несколько частей. Ключевыми частями стандарта MPEG-4 являются часть 2 (MPEG-4 part 2, включая Advanced Simple Profile, используемый такими кодеками как DivX, Xvid, Nero Digital и 3ivx, а также Quicktime 6) и часть 10 (MPEG-4 part 10/MPEG-4 AVC/H.264 или Advanced Video Coding, используемый такими кодеками как x264, Nero Digital AVC, Quicktime 7, а также используемый в форматах DVD следующего поколения, таких как HD DVD и Blu-ray Disc).

MPEG-4 предоставляет комплект технологий для разработчиков, для различных поставщиков услуг и для конечных пользователей.

MPEG-4 позволяет различным разработчикам создавать объекты услуг и технологий, например цифровое телевидение и мультипликация, WWW и их расширения, обладающих лучшей адаптивностью и гибкостью при улучшении качества. Этот стандарт позволяет разработчикам более эффективно управлять контентом и более эффективно бороться против пиратства.

Различные сетевые провайдеры могут использовать MPEG-4 для обеспечения прозрачности данных. С помощью стандартных процедур любые данные могут быть интерпретированы и преобразованы в различные сигналы, которые можно передать по любой существующей сети.

Формат MPEG-4 предоставляет конечным пользователям широкий спектр возможностей, позволяющих взаимодействовать с различными анимированными объектами.

Формат MPEG-4 может позволить выполнять различные функции, среди которых следующие:

Аудио потоки, видео и аудиовизуальные данные могут быть как естественными, так и искусственно созданными. Это означает, что они могут быть как записаны на видеокамеру или микрофон, так и созданы с помощью компьютера и специального программного обеспечения.

Мультиплексирование и синхронизация данных, связанных с медийным объектом, в том смысле, что они могут быть переданы через сетевые каналы.

Взаимодействие с аудио-визуальной сценой, которая формируется на стороне приемника.

1.3 Требования различных типов приложений к качеству обслуживания

Для того, чтобы обеспечить гарантированное качество речевой связи, сеть должна быть конфигурируема и управляема таким образом, чтобы обеспечивать минимальную задержку и джиттер.

При передачи сообщений по сетям передачи данных с пакетной коммутацией нередко случаются потери отдельных пакетов. Это явление возникает вследствие искажения пакетов в канале связи, а также при применении схем удаления джиттера приемного буфера. При передаче данных эта проблема легко решается соответствующими протоколами, но в случае передачи речи эти протоколы могут быть неприменимы из-за вносимых ими задержек.

Для того чтобы привести все нежелательные факторы, возникающие при передачи речи по сетям с пакетной коммутацией, в соответствие с допустимыми нормами необходимо придерживаться ряда мер по обеспечению гарантированного качества услуг (Quality of Service, QoS).[4]

Обеспечить гарантированное качество услуг - значит распределить внутренние сетевые ресурсы коммутаторов и маршрутизаторов таким образом, чтобы данные могли передаваться точно по назначению, быстро, стабильно и надежно. Существует не слишком много способов обеспечения QoS. Самый простой из них - увеличение полосы пропускания сети. Можно использовать и такие приемы, как задание приоритетов данных, организация очередей, предотвращение перегрузок и формирование трафика. Управление сетью по заданным правилам в перспективе должно объединить все эти способы в единую автоматизированную систему, которая будет гарантировать качество услуг абсолютно на всех участках сети.

Для обеспечения качественной передачи речевых сигналов в IP-телефонии необходима их следующая обработка:

1. Устранение всех нежелательных компонентов из входного аудиосигнала. После оцифровки речи необходимо удалить эхо из динамика в микрофон, комнатное эхо и непрерывный фоновый шум (например, от работающего вентилятора), а также отфильтровать шумы переменного тока на низких частотах звукового спектра.

Эффективное эхоподавление и уменьшение шумов абсолютно необходимо в любой конфигурации с "открытым микрофоном" и с громкоговорителем на базе персонального компьютера (ПК) для традиционной и IP-телефонии. Эти функции всё в большей мере реализуются аудиокомпонентами ПК, так что сама система IP-телефонии может их и не иметь. Шлюзам IP-телефонии требуется выполнять меньший объём предварительной обработки, нежели конечным решениям, потому что УАТС и телефонная сеть обеспечивают фильтрацию и уменьшение шумов.

2. Подавление пауз в речи; распознавание остаточного фонового шума (внешних шумов) и кодирование для восстановления на дальнем конце; то же самое для опознаваемых сигналов. Паузы лучше всего подавлять на ближнем конце. Для сохранения окружающих звуков необходимо смоделировать фоновые шумы, чтобы система на дальнем конце могла восстановить их для слушателя. Сигналы многочастотного набора номера DTMF и другие сигналы можно заменить на короткие коды для восстановления на дальнем конце (или для непосредственной обработки). Возможные проблемы: из-за того, что функция подавления пауз активизируется, когда громкость речи становится ниже определённого порога, некоторые системы обрезают начало и конец слов, то есть в периоды нарастания и снижения энергии речи.

3. Сжатие голосовых данных. Сжать оцифрованный голос можно разными способами. В идеале решения, используемые для IP-телефонии, должны быть достаточно быстрыми для выполнения на недорогих цифровых сигнальных процессорах DSP, сохранять качество речи и давать на выходе небольшие массивы данных.

4. "Нарезание" сжатых голосовых данных на короткие сегменты равной длины, их нумерация по порядку, добавление заголовков пакетов и передача. Хотя стек протоколов TCP/IP поддерживает пакеты переменной длины, их использование затрудняет достижение устойчивой и предсказуемой межсетевой маршрутизации в голосовых приложениях. Маршрутизаторы быстро обрабатывают небольшие пакеты и рассматривают обычно все передаваемые по одному и тому же IP-адресу пакеты одного размера одинаковым образом. В результате пакеты проходят по одному маршруту, поэтому их не надо переупорядочивать.

5. Приём и переупорядочивание пакетов в адаптивном "буфере ресинхронизации" для обеспечения интеллектуальной обработки потерь или задержек пакетов. Главной целью на данном этапе является преодоление влияния переменной задержки между пакетами. Решение этой проблемы состоит в буферизации достаточного числа поступающих пакетов (при отложенном их воспроизведении) с тем, чтобы воспроизведение было непрерывным, даже если время между поступлением пакетов сильно разнится. Лучшие продукты для IP-телефонии моделируют производительность сети и регулируют размер буфера ресинхронизации соответствующим образом - уменьшая его (сокращая задержку перед воспроизведением), когда сеть ведёт себя предсказуемым образом, и увеличивая в противоположной ситуации.

Таблица 2 - Классы качества услуг IP-телефонии

Класс качеств услуги передачи речи

Отличная

Хорошая

Норма

Низкая

Качество голоса в одном направлении

Не хуже, чем по G.711

Не хуже, чем по G.726 для V=32 Кбит/с

Не хуже, чем по GSM-FR

-

Сквозная задержка

<150 мс

<250 мс

<450 мс

>450 мс

Время установ-ления соединения

Прямая IP-адресация

<1,5 сек

<4 сек

<7 сек

Перевод E.164 в IP-адрес

<2 сек

<5 сек

<10 сек

Перевод E.164 в IP-адрес через расчётную организацию

<3 сек

<6 сек

<15 сек

Перевод e-mail в IP-адрес

<4 сек

<13 сек

<25 сек

Коэффициент потерь пакетов IP

0%

3%

15%

25%

Пиковое дрожание фазы (джиттер)

0 мс

75 мс

125 мс

225 мс

Количественными характеристиками ухудшения качества речи являются единицы QDU (Quantization Distortion Units): 1 QDU соответствует ухудшению качества при оцифровке с использованием стандартной процедуры ИКМ; значения QDU для основных методов компрессии приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Единицы ухудшения качества речи QDU для различных методов компрессии

Метод компрессии

QDU

ADPCM 32 кбит/с

3,5

ADPCM 24 кбит/с

7

LD-CELP 16 кбит/с

3,5

CS-CELP 8 кбит/с

3,5

Факторы, влияющие на качество речи, передаваемой по сетям передачи данных с пакетной коммутацией

Передача телефонного трафика по сетям с пакетной коммутацией сопряжена с определенными трудностями, которые вытекают из естественных особенностей телефонного разговора.

Основное нежелательное явление - задержка передачи речевого сигнала от одного абонента другому. Задержка вызывает два нежелательных явления - эхо и наложение речи.

Под эхом понимается физический процесс отражения звуковых сигналов, поступающих на дифсистему, осуществляющую согласование 4-проводного и 2-проводного каналов. Отраженные таким образом сигналы поступают обратно к говорящему абоненту и ухудшают разборчивость принимаемой речи.

Эхо становится существенной проблемой, если задержка распространения звукового сигнала от источника к приемнику и обратно становится большей 50 мс. В сетях с пакетной коммутацией такая задержка почти всегда выше 50 мс, и в связи с этим должен быть предусмотрен механизм устранения эха.

Наложение речи - процесс, при котором речь одного говорящего прослушивается в телефоне другого в тот момент, когда он ведет активный разговор, в отличие от эха, когда абонент прослушивает собственный голос. Согласно рекомендации ITU-T G.114 данная проблема становится существенной, если односторонняя задержка становится большей 150 миллисекунд.

Общая задержка в сети является величиной, состоящей из следующих компонентов:

а) Задержка накопления. Эта задержка вызвана необходимостью подготовки кадра из последовательности речевых отсчетов, который будет обрабатываться вокодером. Величина данной задержки будет равна размеру (длительности) кадра выбранного типа вокодера. Время подготовки одного речевого отсчета равно 125 мкс.

В таблице 4. приведены параметры задержки некоторых наиболее часто встречающихся типов вокодеров.

Таблица 4- Задержка некоторых вокодеров

б) Задержка кодирования. Для того, чтобы не вносить дополнительную задержку в результате собственно процесса кодирования, необходимо подобрать ЦПОС такой производительности, чтобы задержка кодирования была меньше или по крайней мере равна задержки накопления. Выбор ЦПОС можно сделать на основании данных о сложности применяемого алгоритма кодирования. Эти данные приведены в Табл.5. Производительность ЦПОС должна быть выше или равна указанных величин.

Таблица 5 - Показатели сложности

в) Задержка формирования пакетов. Эта задержка вызвана процессом подготовки речевых пакетов (как информационных единиц протоколов). Например, в одном пакете могут быть собраны три речевых кадра полученных в результате преобразования G.729 (30 мс речи). Это приводит к тому, что задержка пакета составит 30 мс, а не 10 мс, как если бы в нем передавался 1 кадр.

г) Сетевая задержка. Эта задержка возникает при передаче пакетов по сети и зависит от используемых в сети каналов и протоколов передачи, а также приемных буферов для удаления джиттера. Данная задержка может занимать существенную часть общей задержки, и в некоторых сетях IP и Frame Relay составляет 70 - 100 мс и больше.

Классы QoS и соответствующие им приложения (рекомендация Y.1541):

Класс 0: Приложения реального времени, чувствительные к джиттеру, характеризуемые высоким уровнем интерактивности (VoIP, видеоконференции)

Класс 1: Приложения реального времени, чувствительные к джиттеру, интерактивные (VoIP, видеоконференции)

Класс 2: Транзакции данных, характеризуемые высоким уровнем интерактивности (например, сигнализация)

Класс 3: Транзакции данных, интерактивные приложения

Класс 4: Приложения, допускающие низкий уровень потерь (короткие транзакции, массивы данных, потоковое видео)

Класс 5: Традиционные применения сетей IP

Таблица 6 - Классы QoS

Сетевые характеристики

Классы QoS

0

1

2

3

4

5

Задержка доставки пакета IP, IPTD

100 мс

400 мс

100 мс

400 мс

1 с

Н

Вариация задержки пакета IP,IPDV

50 мс

50 мс

Н

Н

Н

Н

Коэффициент потери пакетов IP, IPLR

1х10-3

1х10-3

1х10-3

1х10-3

1х10-3

Н

Коэффициент ошибок пакетов IP, IPER

1х10-4

1х10-4

1х10-4

1х10-4

1х10-4

Н

Вопрос обеспечения качества услуг в IPTV на данный момент очень актуален. Для нормальной работы услуг IPTV критично важно, чтобы в сетях доступа не случалось обрывов связи и снижений скорости. В таких случаях важную роль играют наличие в оборудовании инструментов, повышающих качество связи в медных линиях низкого качества.

Таблица.7 - Показатели качества услуг

Класс QoS

Типы передаваемого трафика

Наименование показателя и норма

Средняя задержка передачи пакетов информации

Отклонение от среднего значения задержки передачи пакетов информации

Коэффициент потери пакетов информации

Коэффициент потери пакетов информации

1

Интерактивный

не более

100 мс

не более

50 мс

не более %

не более

%

2

Интерактивный при использовании спутниковой линии связи

не более

400 мс

не более

50 мс

не более %

не более

%

3

Сигнальный

не более

100 мс

-

не более %

не более

%

4

Потоковый

не более

400 мс

не более

50 мс

не более %

не более

%

5

Трафик передачи данных, за исключением интерактивного, сигнального и потокового типа трафика

не более

1000 мс

-

не более %

не более

%

6

Любой тип трафика с неопределенными требованиями к показателям качества

-

-

-

-

QoE - это новый показатель степени удовлетворения пользователя предоставляемыми услугами. Для IPTV QoE определяется в проекте рекомендации G.IPTV - QoE. Метрика QoE используется не только для IPTV, но и для, например, аудиоинформации. Метрика QoE регламентируется в рекомендации P10/G100, приложение 1 и в соответствии с этой рекомендацией определяется как глобальная приемлемость приложений или услуг, субъективно воспринимаемая оконечным пользователем.

Объективно для оценки качества IPTV так же, как и аудио, речи и т.д., недостаточно только метрики QoS. Метрику QoE необходимо вводить при внедрении IPTV, стандартизовать и научиться оценивать. Метрика QoE достаточно нова, поэтому проблемы ее стандартизации и применения на сетях связи проанализируем далее на основе проекта рекомендации G.IPTV - QoE МСЭ-Т.

Особенности QoE при предоставлении услуги IPTV

При предоставлении услуги IPTV из объективно определяемых показателей наибольшее влияние на качество телевизионного изображения оказывает джиттер. Принципиально важными характеристиками для оценки QoE при предоставлении услуг IPTV являются также потери пакетов. Но потери пакетов не в классическом понимании как для передачи речи, а коэффициент потери пакетов и частота этих случаев. Кроме того, при предоставлении услуг IPTV для определения QoE необходимо учитывать множественность стандартов по представлению видеоуслуг и, соответственно, адекватность типа терминала предоставляемым услугам. Помимо собственно восприятия телевизионных изображений при предоставлении услуг IPTV достаточно важную роль играют и такие характеристики как качество услуги по перемотке в условиях видео по запросу (VoD - Video on Demand), возможности по переключению телевизионных каналов и т.д.

Поскольку услуга IPTV требует, как правило, больших скоростей для передачи телевизионного изображения достаточно много внимания уделяется методам компрессии изображения, что также может оказывать существенное влияние на QoE.

С точки зрения передачи информации для видеоуслуг основными проблемами является задержка из конца в конец и джиттер. Обе они, однако, достаточно хорошо решаются техническими средствами IPTV (с помощью деджиттеризации в буфере STB). Заметим, что при этом джиттер в сети должен быть меньше, чем размер буфера деджиттеризации. Размер буфера деджиттеризации, как правило, относительно мал и, вследствие этого, пакеты с превышающим размер буфера джиттером будут относиться к потерянным.

Основными факторами, влияющими на QoE при компрессии, являются:

1) качество видео от источника информации, провайдера видеоконтента (по принципу "входящий мусор = исходящему мусору");

2) качество разрешающий способности, например, в стандартном телевидении (SDTV - Standart Definition TV) разрешающая способность может быть понижена до половины или трехчетвертей от полной при обеспечении менее четкого кадра на экране;

3) скорость передачи в битах;

4) структура группы кадров (GOP - Group of Pictures), которая может ухудшать QoE вследствие того, что короткие кадры требуют максимального коэффициента компрессии, а длинные кадры увеличивают занятия канала и вероятность потери пакетов.

Таблица 8 - Минимально рекомендуемые скорости для видеопотоков на уровне приложений (SDTV)

Стандарт

Минимально рекомендуемая скорость

MPEG-2

2.5 Mб/c, CBR

MPEG-4 AVC

1.75 Mб/c CBR

SMPTE VC-1

1.75 Mб/c

AVS

1.75 Mб/c CBR

Таблица 9 -- Минимально рекомендуемые скорости для аудио сопровождения на уровне приложений (SDTV)

Стандарт

Минимально рекомендуемая скорость

MPEG

128 кб/c (для стерео)

Dolby Digital AC-3

AAC

128 кб/c (для стерео), 384 кб/c при передаче в полосе до 5-1 Кгц

96 кб/c (для стерео)

MP3

128 кб/c (для стерео)

При использовании формата стандартно определенного телевидения при предоставлении услуги видео по запросу (VoD) требования пользователей несколько выше, чем при широковещательных услугах SDTV, что объясняется в первую очередь дополнительной платой за контент и, как следствие, более высокими ожиданиями по уровню качества (QoE) со стороны пользователей.

Далее перейдем к рассмотрению требований по задержкам, джиттеру и потерям для удовлетворения требований по QoE при различных скоростях передачи видеопотоков на транспортном уровне (там, где и происходят задержки и потери пакетов) отдельно для MPEG-2, MPEG-4 AVC в совокупности с VC-1 и AVS, HDTV. Очевиден тот факт, что MPEG-4 AVC объединены с VC-1 и AVS вследствие одинаковых параметров для минимально рекомендуемых скоростей передачи видеопотоков.[5]

Таблица 10 -- Рекомендуемые минимальные значения параметров для транспортного уровня для обеспечения удовлетворительного QoE для MPEG-2 при предоставлении услуг SDTV

Скорость видеопотока на транспортном уровне

Задержка

Джиттер

Минимальная длительность простой ошибки

Число пакетов подряд, для которых существуют потери

Число периодов потерь в течение времени

Коэффициент потерь для средней скорости передачи видеопотока

3.0

<200мс

<50мс

?16мс

6

1 в течение часа

5.85*10-6

3.75

<200мс

<50мс

?16мс

7

1 в течение часа

5.46*10-6

5.0

<200мс

<50мс

?16мс

9

1 в течение часа

5.26*10-6

Для тех же условий в таблице 11 приведены минимальные значения параметров для MPEG-4 AVC, VC-1 и AVS для услуг SDTV.

Таблица 11 -- Рекомендуемые минимальные значения параметров для транспортного уровня для обеспечения удовлетворительного QoE для MPEG-4 AVC, VC-1 и AVS при предоставлении услуг SDTV

Скорость видеопотока на транспортном уровне

Задержка

Джиттер

Минимальная длительность простой ошибки

Число пакетов подряд, для которых существуют потери

Число периодов потерь в течение времени

Коэффициент потерь для средней скорости передачи видеопотока

1.75

<200мс

<50мс

?16мс

4

1 в течение часа

6.86*10-6

2.0

<200мс

<50мс

?16мс

5

1 в течение часа

7.31*10-6

2.5

<200мс

<50мс

?16мс

5

1 в течение часа

5.85*10-6

3.0

<200мс

<50мс

?16мс

6

1 в течение часа

5.85*10-6

1.4 Технология абонентского доступа хPON

PON (пассивные оптические сети) -- это семейство быстро развивающихся, перспективных технологий широкополосного мультисервисного доступа по оптическому волокну. Суть технологии PON вытекает из ее названия и состоит в том, что ее распределительная сеть строится без использования активных компонентов: разветвление оптического сигнала в одноволоконной оптической линии связи осуществляется с помощью пассивных разветвителей оптической мощности -- сплиттеров.

Индекс "х" подразумевает под собой технологии GPON, GePON и так далее.

Основные отличия GPON от GEPON заключаются в большей полосе нисходящего потока (DownStream, DS) у GPON: 2.5G против 1.25G у GEPON. А также, отличающейся структурой кадров: в GEPON она максимально похожа на Ethernet, а у GPON более сложная, и больше напоминает SDH. Есть еще одна разновидность PON: TurboGEPON. Это нестандартизованная технология (в её основе лежит IEEE 802.3ah). Основное отличие от GEPON -- увеличенная полоса DS до 2.5G. В GEPON пакеты Ethernet передаются в своем исходном формате по сети PON. В сети GPON для передачи данных требуется два уровня инкапсуляции. Во-первых, информационные потоки телефонных сетей (TDM, E1/T1) и Ethernet-кадры "упаковываются" в кадры GEM (GTC Encapsulation Method) с переменной длиной полезной нагрузки, которые имеют GFP-подобный формат (Generic Frame Procedure, ITU-T G.7401). Во-вторых, ячейки ATM и кадры GEM совместно инкапсулируются в кадры GTC, которые в итоге передаются по сети PON. В технологии GEM осуществляется фрагментация кадров, которая отсутствует в технологии GEPON, что уменьшает эффективность использования полосы пропускания.

Особенности построения оптической сети абонентского доступа

Принципы проектирования и строительства оптической сети абонентского доступа имеют схожие черты с построением абонентской сети на кабеле с медными жилами.

Учитывая недостаточный уровень проработанности нормативной базы, регламентирующей вопросы построения абонентской сети на базе новой технологии с применением оптического кабеля, следует максимально использовать существующие наработки построения аналогичной сети на кабеле с медными жилами.

Основными особенностями построения абонентского доступа на оптическом кабеле и при использовании технологии PON являются:

1. необходимость аккуратного обращения с волокном при работе с ним;

2. наличие требований к специальной профессиональной подготовке специалистов службы эксплуатации, касающейся вопросов прокладки, укладки, ремонта оптических кабелей как непосредственно на линии связи (в кабельных колодцах, на опорах ВЛС), так и на различных распределительных устройствах;

3. необходимость разработки особого механизма проведения аварийно-восстановительных и профилактических работ, методики измерений, ведения паспортизации и технического учета;

4. использование специального подхода к применению и размещению распределительных устройств в жилых домах;

5. требования к наличию особых навыков расчетов емкостей кабелей и параметров затуханий, оптимального распределения оптических разветвителей и их размещения в распределительных устройствах.

Вместе с тем, принципы системного подхода при построении магистральных и распределительных участков оптической сети должны оставаться неизменными и включать учет концентрации и перспективы развития жилых кварталов, оптимальной привязки к АТС, особенностей существующих трасс кабельной канализации (или ВЛС), применения различных методов резервирования сети.


Подобные документы

  • Назначение и виды локальных сетей, их основные характеристики. Типы сетевых устройств. Свойства и функции концентраторов. Базовые и гибридные топологии сетей. Технология создания серверных приложений по информационному обслуживанию сотрудников банка.

    курсовая работа [347,2 K], добавлен 13.01.2016

  • Описание широкополосных сетей интегрального обслуживания, классификация алгоритмов маршрутизации. Реализация логического способа формирования плана распределения информации в схеме маршрутизатора. Математическая модель и метод анализа маршрутизации.

    дипломная работа [1,1 M], добавлен 31.10.2010

  • Обзор оборудования для построения мультисервисной сети. Функциональная схема системы Avaya Aura. Требования к качеству предоставления базовой услуги телефонии. Методы кодирования речевой информации. Расчет параметров трафика и оборудования шлюзов.

    курсовая работа [907,0 K], добавлен 09.10.2014

  • Структурная организация сети IP. Основные виды строения сетей IP-телефонии. Способ и средства организации сети TCP/IP, ее структурная организация. Определение длины информационного блока, среднего времени его доставки. Расчет структурных параметров.

    реферат [1,6 M], добавлен 01.10.2014

  • Топологии компьютерных сетей. Методы доступа к каналам связи. Среды передачи данных. Структурная модель и уровни OSI. Протоколы IP и TCP, принципы маршрутизации пакетов. Характеристика системы DNS. Создание и расчет компьютерной сети для предприятия.

    курсовая работа [2,3 M], добавлен 15.10.2010

  • Анализ и сравнение различных методов реализации системы защиты сетевых соединений. Виды сетевых атак и методика их негативного воздействия, возможные последствия и меры их профилактики. Структура протокола создания защищенных сетевых соединений ISAKMP.

    дипломная работа [284,1 K], добавлен 19.06.2010

  • Характеристика и специфические признаки, назначение локальной сети FDDI. Описание и отличительные черты сеансового уровня модели OSI, ее функциоальные особенности. Топология и форма сети типа "Кольцо". Общая характеристика протокола передачи файлов.

    контрольная работа [20,4 K], добавлен 05.02.2011

  • Общие сведения о принципах построения нейронных сетей. Искусственные нейронные системы. Математическая модель нейрона. Классификация нейронных сетей. Правила обучения Хэбба, Розенблатта и Видроу-Хоффа. Алгоритм обратного распространения ошибки.

    дипломная работа [814,6 K], добавлен 29.09.2014

  • Механизм работы нервной системы и мозга человека. Схема биологического нейрона и его математическая модель. Принцип работы искусственной нейронной сети, этапы ее построения и обучения. Применение нейронных сетей в интеллектуальных системах управления.

    презентация [98,6 K], добавлен 16.10.2013

  • Классическая технология коммутации пакетов. Взаимоотношения между объектами сети Х.25. Сквозная передача между устройствами DTE. Первые предложения по стандартам протокола Frame Relay. Процесс передачи данных через коммутируемые виртуальные каналы.

    доклад [2,0 M], добавлен 12.01.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.