Коммерциялық емес акционерлік қоғамы
Алматы энергетика және байланысуниверситеті
Автоматты электрбайланыс кафедрасы
ДЕСТЕЛІК ЖӘНЕ ИІЛГІШ КОММУТАЦИЯ ЖЕЛІЛЕРІ
5В071900 – Радиотехника, электроника және телекоммуникация мамандығының барлық оқу түрінің студенттеріне арналған курстық жұмысқа әдістемелік нұсқау
Алматы 2012
ҚҰРАСТЫРҒАНДАР: К.С.Асанова, Г.Б. Терликбаева. Дестелік және иілгіш коммутация желілері. Курстық жұмысты орындауға арналған әдістемелік нұсқау (барлық студенттерге арналған мамандық оқу түрлері 5В071900 – Радиотехника, электроника және телекоммуникация) - Алматы: АЭжБУ, 2012.- 19 б.
Әдістемеләк нұсқауда курстық жұмыс тапсырмалары, оған қойылатын талаптар, тасырмаларды орындауға мысалмен келтірілген нұсұаулар келтірілген.
Курстық жұмыс бес тапсырмадан тұрады және студенттердің біліктіліктерін, қабілеттерін, өзіндік қорытынды жасай алуын, оқып менгерген құжаттарды білікті қолдана алуын көрсетеді.
Без. 6 , кесте 9 , әдеб. көрсеткіші.- 11 атау.
Пікір беруші: тех. ғыл. канд., профессор Туманбаева К.Х.
«Алматы энергетика және байланыс университетінің» коммерциялық емес акционерлік қоғамының 2011 ж. баспа жоспары бойынша басылады.
© «Алматы энергетика және байланыс
университетінің» КЕАҚ, 2012 ж.
Кіріспе
Байланыс желілерінің дамуының дүниежүзілік тәжірибесінің талдауының көрсетілімі бойынша аналогты желінің интеграциялы қызметті цифрлы желіге өтуінің негізгі кезеңі:
- цифрлік жүйенің таралуы;
- біртұтас 64 кбит/с цифрлы арна негізінде дестелік коммутациясы бар телематикалық қызмет үшін телефония қызметі үшін коммутациялы арнасы бар интегралды қызмет ететін таржолақты цифрлық жүйелерді құру;
- кеңжолақты цифрлы желінің қызмет етуін құру.
Бүкіл мемлекеттердің интегралды цифрлық желіге өтуі, цифрлық желінің артықшылықтарын айқындайды. Арналар коммутациясы үшін құрылған мәліметтерді тарату желілері дестелер коммутациясында да қолдана береді.
Екінші кезеңнің дамуында телефондық желіні және негізгі цифрлық арналарды қолданатын мәліметтерді тарататын желіні байланыстыратын интегралды қызмет ететін таржолақты цифрлық желілер жұмыс жасауын жалғастырады. Бұл кезеңде абоненттік байланыс желісінде дауыс таратуды цифрлық түрде таратуды қамтамасыз ету жобаланады.
Үшінші кезеңде кеңжолақты цифрлық желіге өту іске асырылады.
Негізгі әдісті үйрену болып, оқулықтармен және әдістемемен өзіндік жұмыс жасау болып табылады.
1 Курстық жұмысқа түсініктеме
Курстық жұмыстың орындалуы студенттердің білімдерін нығайтып, толықтыруға бағытталған. Алынған коммутация жүйелері цифрлық желінің дестелік коммутациясы мен алынған дағдыларға нақтылы мақсаттар шешімдері параграфта көрсетілген.
Жұмысты орындауда жүйелік әдіс пен тапсырмалар осы әдістемелік нұсқауда түсіндіріледі. Сонымен қатар курстық жобада қысқаша мақсаттардың шешімдері, сөздердің қысқартылуы болуы керек. Керекті жағдайда әдебиетке сілтеме беру немесе формуланы көрсету қажет. Физикалық бірліктердің мағыналары стандарт бірліктерімен сәйкес болуы тиіс.
Сызбалық және сұлбалық жұмысты орындауда сызбалық кұралдар ұқыпты қолданылуы тиіс. Нұсқа нөмірі студенттік билет нөмірінің соңғы нөмірімен сәйкес келуі керек. Соңында курстық жұмыстың қорытындысы мен қолданылатын әдебиеттер тізімі келтірілуі тиіс.
2 Курстық жұмыс тапсырмасы
а) N=N1+N2; N1=N2 адаптивті коммутациялы коммутациялык жүйені (дамумен жылжымалы) болған жағдайды қарастырамыз. Мұндағы N-циклдегі арналар арақашықтық саны, берілгені кестеде 2.1 келтірілген. N1 мен N2 –бірінші және екінші класстарға сәйкесті бөлінген жүктемелі арналар саны.ρ1=0,1 блоктау ықтималдығының төменгі көлемін салыстыруды сүйемелдеу үшін болсын. Бірінші классты жүктемесінің тәуелділік графигын салыңыздар. α=μ2/μ1=10, 100 и 104 үш жағдай үшін ρ2 қолдану коэффициентіне екінші класты жүктемені μ2·Е(Т) кешігу нормасына тәуелділік графигін сызыңдар. μ1 мен μ2– бірінші мен екінші кластарға сәйкесті кызмет ету интенсивтілігі. Жүктемені қоса ρ2 диапозон мәнін қамтып жазыңыздар. α көбеюі кешігуге не себепті әсер ететінін түсіндіріңіздер.
2.1кесте - Аралық арна мен арналар саны
|
Параметрлер |
Студенттік билеттің сонғы саны |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
|
N |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
18 |
20 |
22 |
24 |
|
N1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
N2 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
9 |
10 |
11 |
12 |
б) жүйедегі әрбір арнаның АК пен N сыйымдылығымен (шекарамен жылжымалы) 64кбит тапсыру жылдамдығымен жұмыс істеy.
Әрбір екілік цикл аралықтарды 8 дәрежеден асырады. Циклда пакеттердің пакет орта ұзақтығы -1| μ2 (μ2 –циклдегі қызмет ету пакетінің интенсивтілігі).
1) тракт бойынша жалпы таратудың жылдамдығы кандай?
2) созылу циклы қандай? Дестені беру үшін қанша цикл қажет? Дестенің биттағы орташа ұзындығы қандай? Бұл жағдайда үзіліссіз уақыт жорамалы дұрыс па?
3) келесі екі жағдайда 1-ші класс жүктемесін қарастырыңдар:
- 1/μ1 (μ1 – бірінші класс жүктемесінің қызмет ету екпінділігі);
- ұзындығы L Мбайт кашықтыққа файлдарды тарату.
Екі жағдайда да ρ1=0,1 (1-ші класс жүктемесі үшін пайдалану коэффициент жүйесі) ұсынылып отыр. Екі жағдай үшін ρ2 қолдану коэффициентінен дестенің орташа кешігуіне байланысты тәуелділік графигін тұрғызыңдар:
- ρ2=1 шегінен шығатын ρ2 барлық диапазон нәтижені қамтыңдар;
- ρ2=0,9 болғанда шекарасы белгіленген кешігуді салыстырыңыздар;
- N1=N2 (1-ші және 2-ші класс жүктемесі үшін арналар саны),бірақ 1-ші класқа бөлінген жүктемені 2-ші класты жүктеме арнасы қамти алмайды. Циклдағы дестенің орташа ұзақтығы және оларға қызмет ету екпінділігі 2.2-ші кестеде келтірілген.
2.2 кесте – Дестенің орташа ұзақтықғы және циклдағы дестенің қызмет ету екпінділігі
|
Параметрлер |
Студенттік билеттің сонғы саны |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
|
N |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
18 |
20 |
22 |
24 |
|
N1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
N2 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
1/ μ1, мин |
4 |
5 |
6 |
7 |
5 |
8 |
6 |
7 |
8 |
4 |
|
1/ μ2, мс |
9 |
10 |
11 |
12 |
10 |
13 |
12 |
10 |
14 |
11 |
|
L, Мбайт |
9 |
10 |
11 |
12 |
10 |
13 |
12 |
10 |
14 |
11 |
в) Кірісі мен шығысы N –ге тең болатын «баньян» түріндегі көпарналы коммутациялық жүйені құру керек. Олардың мәндері 2.3-ші кестеде келтірілген. Берілген тип бойынша коммутациялық жүйеде маршрутизатор процесіне мысал келтіріңдер.
2.3 к есте– Санның кірісі мен шығысы
|
Параметрі |
Студенттік билеттің сонғы саны |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
|
N |
6 |
8 |
12 |
14 |
16 |
18 |
10 |
20 |
26 |
24 |
г) Кірісі мен шығысы N –ге тең Бенеша сұлбасы бойынша көпарналы коммутациялық жүйені құру қажет. Олардың мәндері 2.4-ші кестеде келтірілген. Берілген тип бойынша коммутациялық жүйеде маршрутизатор процесінде мысал келтіріңдер.
2.4 к есте - Санның кірісі мен шығысы
|
Параметр |
Студенттік билеттің сонғы саны |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
|
N |
24 |
26 |
20 |
22 |
18 |
16 |
14 |
12 |
8 |
6 |
д) Кең жолақты коммутаторға арналған ортақ кезектiң ұйымының L жалпы жады сыйымдылығын есептеу талап етіледі. Коммутацилық элементтің N кiрісі мен N шығысы 2.5-ші кестеде келтiрiлген. Шығысқа арналған дестелердің үлестiрiлуi бiрдей ықтималдықта болуы мүмкін. Буферлiк құрылымның P (Ii>Li) шектелген сыйымдылығы әсерінен дестенiң бар болу ықтималдығы P(H)PLR мүмкiндік шамасынан аспауы керек. N шығыстың орнына жалпы буферлі ұйымның ұтымдығын есептеңдер (L∑ - N шығысты буфердің сыйымдылығы).
2.5 кесте - Буферлiк құрылымның сыйымдылығы
|
Параметрлер |
Студенттік билеттің соңғы саны |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
|
N |
20 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
25 |
22 |
23 |
24 |
|
P |
0.7 |
0.75 |
0.8 |
0.85 |
0.9 |
0.7 |
0.8 |
0.75 |
0.9 |
0.85 |
|
P(H)PLR |
10-6 |
10-7 |
10-8 |
10-9 |
10-10 |
10-8 |
10-9 |
10-6 |
10-7 |
10-10 |
3 Курстық жұмыс бөлімі бойынша әдістемелік нұсқау
1. N=N1+N2; N1=N2 адаптивті коммутациясы бар коммутация жүйесін қарастырайық. N-циклдағы канал аралықтарының саны. N1 және N2 – каналдар саны, жүктеме ретінде бөлінген бірінші (дауыс) және екінші класс (десте). Блокировка болуының төменгі ықтималдығы үшін ρ1=0,1. ρ1 –бірінші кластың жүктемесі үшін жүйені пайдалану коэффициенті. Бірінші класс жүктемесі үшін тәуелділік графигін құрастырыңыз. μ2·Е(Т) екінші кластың жүктемесінің нормаланған кешігуі мен ρ2 -дың α=μ2/μ1=10, 100 и 104 үш жағдайға арналған пайдалану коэффициентін тәуелділік графигін тұрғызыңыз. μ1 и μ2 –бірінші және екінші кластың қызмет ету екпінділігі. жүктеме аймағын қоса, ρ2 мәндерінің бүкіл диапазонын қамтыңыз. α өсуінің жүктемеге қатысын түсіндіріңіз. N=4; N1=2; N2=2.
2. АК жүйесінде N каналдың әр каналы 64кбит/с тарату жылдамдығымен жұмыс істейді. Циклдағы әр екі канал аралығының біреуі 8 дәрежені құрайды. Дестенің орташа ұзақтығы -1/ μ2 (μ2 – циклдағы дестелерге қызмет көрсету екпінділігі).
3. Тракт бойынша таратудың жалпы жылдамдығы қандай?
4. Циклдың ұзақтығы мкс қандай? Дестені тарату үшін қанша цикл керек? Пакеттің биттағы орташа жылдамдығы қандай? Осы жағдай үшін үздіксіз уақыт жорамалы дұрыс па ?
5. 1-ші класс жүктемесінің келесі екі жағдайын қарастырыңыз:
а) Орташа жылдамдығы 1/μ1 тең сөйлесулер (μ1 – бірінші класс жүктемесі қызмет ету екпінділігі) б) ұзындығы L Мбайт тең файлдарды тарату.
Екі жағдайда да ρ1=0,1 (1-ші класс жүктемесі үшін пайдалану коэффициент жүйесі). Орташа кешігуі мен ρ2 -дың екі жағдайға арналған пайдалану коэффициентінің арасындағы тәуелділік графигін тұрғызыңыз және есептеңіз. ρ2 =1 шегінен шығатын ρ2 мәндерінің бүкіл диапозонын қамтыңыз.
ρ2=0,9 тең шекарасы орнықтырылған жағдайдағы кешігуді салыстырыңыз.
N1=N2 (1-ші және 2-ші класс жүктемелерінің арна саны), 1-ші класс жүктеме үшін бөлінген 2-ші класс жүктемесі арнаны қолдана алмайды. Циклдағы дестенің орташа ұзақтығы және оларға қызмет көрсету екпінділігі:
N=4; N1=2; N2=2; 1/ μ1=4 мин.; 1/ μ2=9 мс; L=9 МБайт
6. Кірісі мен шығысы N-ге тең болатын, «баньян» түріндегі көпканалды коммутациялық жүйені құру керек. Сол коммутациялық жүйедегі мрашрутизация процессін мысал ретінде келтіру керек. Кірісі мен шығысының саны: N=6.
7. Бенеш сұлбасы бойынша кірісі мен шығысы N-ге тең болатын көпкаскадты коммутациялық жүйені құру керек. Сол коммутациялық жүйедегі мрашрутизация процессін мысал ретінде келтіру керек. Кірісі мен шығысының саны: N=24.
8. Кеңжолақты коммутаторға кезек құрылу кезінде қажетті жады көлемін L табу керек. Коммутациялық элементтің N кірісі мен N шығысы бар. Дестелер шығысқа біркелкі беріледі.
Пакеттің бар болу ықтималдығы P (Ii>Li) буфер құрылғысының сыйымдылығы байланысты P(H)PLR рұқсат етілген шамадан аспау керек. N кіріс орнына жалпы буферді ұйымдастырғанда болатын ұтымды бағалаңыз. (N кіріс буферінің сыйымдылығы - L∑). Буферлік құрылғының сыйымдылығы:
N=20; P=0.7; P(H)PLR=10-6.
3.1 Адаптивті коммутациялық жүйе
N=N1+N2; N1=N2 адаптивті коммутациясы бар коммутация жүйесін қарастырайық. N-циклдағы канал аралықтарының саны. N1 және N2 – каналдар саны, жүктеме ретінде бөлінген бірінші (дауыс) және екінші класс (десте). Блокировка болуының төменгі ықтималдығы үшін ρ1=0,1. ρ1 –бірінші кластың жүктемесі үшін жүйені пайдалану коэффициенті. Т=125 мкс екінші кластың жүктемесінің нормаланған кешігуі мен ρ2 -дың α=μ2/μ1=10, 100 и 104 үш жағдайға арналған пайдалану коэффициентін тәуелділік графигін тұрғызыңыз. μ1 және μ2 –бірінші және екінші кластың қызмет ету екпінділігі. жүктеме аймағын қоса ρ2 мәндерінің бүкіл диапазонын қамтыңыз. α өсуінің жүктемеге қатысын түсіндіріңіз.
Циклды N каналды аралықтарды екі бөлікке бөлу әдісі блокталған шақырулардың қызмет көрсетуін басқару (дауыс 1-ші класс жүктемесі) және дестелердің кешігуінің (2-ші класс жүктемесі) ең ықтималдысы.
N1 канал аралықтарын құраушылардың бір бөлігі шақыруларға қызмет көрсету үшін арналған (1-ші класс жүктемесі). N2=N-N1 канал аралықтарын құраушылардың қалған бөлігі дестелер үшін сақталады (2-ші класс жүктемесі). Егер дестелер дәл сол уақытта қолданылмаса 1-ші класс жүктемесіндегі N1 канал аралықтарын қолдана береді. Бірақ егер 1-ші класс жүктемесіне шақыру келіп түссе, 2-ші класс жүктемесінің алдында басымдылықты болғандықтан канал аралықтарын қолданып тұрған дестені ығыстырып жібереді.
2-ші класс жүктемесінің қызмет етудің қасиеттерінен қарап мұндай сұлба осындай резервті каналдық аралықтары бар тұрақтандырылған шекаралы сұлбаға қарағанда айқын артықшылығы бар. 1-ші класс жүктемесінде блокировка болу ықтималдығы кез-келген жағдайда бірдей болып қалады. 1-ші класс жүктемесі дестелер саны үлкен таратуларда қолданатын каналдық аралықтардың таратылуы жылжымалы шекарасы бар кешігулер кезекте азаяды. Сол себепті, тарату тәсілдернің қоры қолайлы қолдануы мүмкін.
Жылжымалы шекарасы бар сұлбада 2-ші класс жүктемесі үшін кешігу қасиеті жақсарғанмен кейбір сақтық әрекеттері қарастырылуы керек. Сондықтан, 2-ші класс жүктемесін өңдеген кезде жүктелу аймағы болуы мүмкін. Бұл жағдай, 1-ші класс жүктемесін қолдану уақыты дестелердің ұзақтығынан үлкен және жүйені толтыратын шақыру қызметі уақытында дестелер келіп түсетін кезде болады.
Қорыта келгенде, жылжымалы шекара әдісімен дестелердің кешігуі азаяды, бірақ мұндай сұлбада өнімділік өсуіне үміт артуға болмайды.
Екі жағдайға қолданатын нормаланған кешігуді есептейтін формуланы келтірейік:
а)
б)
;
мұнда: 
EXCEL-дің электрондық кестесінде есепті шешейік. Алынған мәндер бойынша график тұрғызайық.
3.1 к есте– Нормаланған кешігудің жүктелуге дейінгі мәні
|
p2 |
Pв |
a |
μ2·E(T) |
|
1 |
1,80E-11 |
2,90E+00 |
0,590386625 |
|
2 |
1,80E-11 |
1,9 |
0,829346093 |
|
3 |
1,80E-11 |
0,9 |
1,641414141 |
|
4 |
1,80E-11 |
-0,1 |
-14,0606061 |
|
5 |
1,80E-11 |
-1,1 |
-1,22983078 |
|
6 |
1,80E-11 |
-2,1 |
-0,62461348 |
|
7 |
1,80E-11 |
-3,1 |
-0,41259368 |
|
8 |
1,80E-11 |
-4,1 |
-0,30549396 |
3.2 к есте - Нормаланған кешігудің жүктелуден кейінгі мәні
|
|
10 |
100 |
10000 |
||
|
p2 |
Pв |
a |
μ2·E(T) |
μ2·E(T) |
μ2·E(T) |
|
1 |
1,80E-11 |
2,9 |
0,67816092 |
0,678161 |
0,678161 |
|
2 |
1,80E-11 |
1,9 |
0,993801653 |
2,951174 |
218,2622 |
|
3 |
1,80E-11 |
0,9 |
1,923293541 |
7,432935 |
613,4935 |
|
4 |
1,80E-11 |
-0,1 |
-16,0316804 |
-71,8168 |
-6208,18 |
|
5 |
1,80E-11 |
-1,1 |
-1,36728561 |
-6,77675 |
-601,818 |
|
6 |
1,80E-11 |
-2,1 |
-0,67914535 |
-3,63074 |
-328,306 |
|
7 |
1,80E-11 |
-3,1 |
-0,43998003 |
-2,49657 |
-228,722 |
|
8 |
1,80E-11 |
-4,1 |
-0,32027817 |
-1,90766 |
-176,52 |
Алынған мәліметтер бойынша график тұрғызамыз (3.1, 3.2-суреттерді қара).
3.1 сурет – Жүктеменің жүктеуге дейінгі нормаланған мәні
1- ші a=10 үшін; 2- ші a=100 үшін; 3 – ші a=10000 үшін
3.2 сурет – Нормаланған кешігу мен р2 арасындағы тәуелділік графигі
Қорытынды: 1-ші класс жүктемесінің (дауыстың қызмет көрсету ұзақтығының көбеюі) жүктеменің толық аймағында (С) қызмет ету екпінділігі азайғанда, дестелердің үлкен кезегі пайда болады.
3.2 Жылжымалы шекара коммутациясы
Берілген мәндер:
N=4
N1=2
N224
1/ μ1=4 мин
1/ μ2=9 мс
L=9 Мбайт
АК жүйесінде N каналдың әр каналы 64кбит/с тарату жылдамдығымен жұмыс істесін (жылжымалы шекарасымен). Циклдағы канал аралық 8 дәрежені құрайды. Дестенің орташа ұзақтығы -1/ μ2 (μ2 – циклдағы дестелерге қызмет көрсету екпінділігі).
Тракт бойынша таратудың жалпы жылдамдығы:
Стр.=Ск·N=64·4=256 кБит/с,
мұндағы: Ск – каналдағы тарату жылдамдығы.
Циклдың ұзақтығы:
Дестені жіберу үшін қажетті цикл саны:
Дестенің биттағы орташа ұзындығы?
Осы жағдай үшін үздіксіз уақыт жорамалы орынды бола ма?
Берілген жағдай үшін үздіксіздік жорамалы орынды болады, өйткені дестені беру уақыты цикл уақытынан асып түседі.
Дестенің орта кешігуімен қолдану
коэфиценті р2-ге тәуелділік графигін есептеп
тұрғызыңыз. 1-ші клас жүктемесі үшін келесі екі
жағдайды қарастырыңыз: а) орта ұзақтығы 
болатын сөйлесулер; б)
ұзақтығы L=9 Мбайт дестелерді тарату.
Есептеуді келесі формулалар арқылы жүргіземіз
;
мұнда: 
Тұрақты шекарасы бар сұлба үшін:
.
1-ші жағдай үшін 
.
2-ші жағдай үшін 
,
мұнда lф- файл ұзындығы.
Есептеулер жүргізіп, алынған мәндерді кестеге жазамыз.
3.3 кесте – Тұрақтандырылған шекарасы бар сұлба үшін
|
p2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
E(T) |
0 |
0,018 |
0,0135 |
0,012 |
0,01125 |
0,0108 |
0,0105 |
1 |
0,010125 |
3.4 кесте– Жылжымалы шекарасы бар сұлба үшін
|
|
Дауыс тарату үшін |
Файлды тарату үшін |
||
|
p2 |
Pв |
a |
E(T) |
E(T) |
|
1 |
1,80E-11 |
3 |
0,00996865 |
0,0062069 |
|
2 |
1,80E-11 |
2 |
0,03272727 |
0,03272727 |
|
3 |
1,80E-11 |
1 |
0,12727273 |
0,12727273 |
|
4 |
1,80E-11 |
0 |
-1,8545455 |
-1,8545455 |
|
5 |
1,80E-11 |
-1 |
-0,2497048 |
-0,2497048 |
|
6 |
1,80E-11 |
-2 |
-0,1819481 |
-0,1819481 |
|
7 |
1,80E-11 |
-3 |
-0,1637537 |
-0,1637537 |
|
8 |
1,80E-11 |
-4 |
-0,0810844 |
-0,0243135 |
|
9 |
1,80E-11 |
-5 |
-0,0657818 |
-0,0196442 |
Алынған мәндерден график тұрғызамыз (3.3- суретті қара).
1 – Тұрақты шекарасы бар сұлба үшін;
2 – дауыс тарату үшін;
3 – файлды тарату үшін.
3.3 сурет–Дестенің орташа кешігу мен р2 пайдалану коэффициенті арасындағы тәуелділік графигі
Графикке қарап р2 тұрақты шекарасы бар сұлба үшін р2=9 шегінен шыға алмайды.
3.3 «Баньян» түрдегі коммутациялық жүйе
Кірісі мен шығысы 6-ға тең болатын, «баньян» түріндегі көпканалды коммутациялық жүйені құру керек. Сол коммутациялық жүйедегі мрашрутизация процессін мысал ретінде келтіру керек.
3.4 сурет - КЖ-нің жалпы жіктелуі
Көпкаскадты жүйе. Екілік коммутациялық жүйе әрқайсысы екі кірісі және екі шығысы бар біртипті екілік коммутация элементінен тұратын тор түрінде болады. КЭ екі жағдайдың біреуінде бола алады:
1) БА-ның КЭ жоғарғы кірісінен КЭ жоғарғы шығысына таралуы - «транзит»;
2) БА-ның КЭ жоғарғы кірісінен КЭ төменгі шығысына таралуы— «кросс». КЖ-нің жалпы жіктелуі 4 суретте көрсетіледі.
3.5 сурет -Өзіндік маршруттау үлгісіндегі Баньян сұлбасы
Біркаскадты КЭ КЖ-нің кірісі мен шығысын қосатын тек бір ғана КЭ каскадынан тұрады, бірақ бұл толық қатынау үшін жеткіліксіз. Осы себепті, көпкаскадты КЖ көбірек қолданысқа ие. КЖ-нің кіріс-шығыс арасындағы мүмкін жолдар санына байланысты біржолды және көпжолды КЖ болып бөлінеді.
Көпкаскадты КЖ-де кіріс-шығыс арасында бір ғана жол болады және ол біржолды КЖ деп аталады. Оған Баньян түрлі КЖ жатады (КЖ-Б).
Жалғыз маршрутты КЖ артықшылығы қарапайымдылығында, себебі шығысында бір маршрут болады. Ал кемшілігі БА қақтығыс пен тұйықталу пайда болу мүмкіндігі.
Маршруттау жағдайы. КЖ-дағы каскад санына тең екілік разрядтар түрінде болатын БА тақырыбы S маршрут өрісінде болады. КЖ-ның әрбір каскадында маршрут өрісінің сәйкесінше разрядының декодерлау болады, егерде разряд 1 тең болса, КЭ түскен БА «кросс» операциясын орындайды, кері жағдайда (разряд 0-тең) «транзит» операциясын. КЭ басқа шығыстарын таңдау принциптері болады.
Екілік коммутация жүйесінде каскад саны
оған кіретін кіріс санына байланысты болады. Әрбір кіріс арасында
кем дегенде, бір жол болу үшін каскад саны мынаған тең болу
керек 
6 кірісі бар екілік КЖ 3 каскад болу керек. Сәйкесінше БА
тақырыбында үш разряд болу керек.
3.5-ші суретте көрсетілгендей сегіз кірісті КЖ тақырыбындағы S сәйкесінше разряд мәніне тең сегіз БА КЖ шығысына беріледі. БА мұндай КЖ кірісінен шығысына берілу тәсілі өзіндік маршруттау принципі деп аталады.
Маршруттық өрістегі каскад разрядына сәйкес келетін нөлдік мәннің бар болуы БА қызмет етуінің басымдылығының себебі болуы мүмкін.
БА қызмет етуі басымдылығы КЖ шығысына бір уақытта түсуі ережесі бойынша түсіндіріледі, БА а КЖ шығысында БАd озады (маршруттық өрістің екінші разрядында БАа 0 разряды, ал БАd 1 разряды тұр).
Сол себепті, екінші каскадта БАа-ның БАd-дан басымдылығы жоғары болғандықтан, БА d БА а таратылуы аяқталғанша күтіп тұрады. КЖ шығысында БАb уақыт бойынша БА e-дан озады, өз кезегінде БА e БА f-тан озады. БА-ның КЭ i-ші каскадтан КЭ (i+1)-ші каскадына таратылу алдында, оның қабылданатынын алдын-ала білу қажет. БЗУ КЭ күту уақытының болмауы қабылданбауының себебі болуы мүмкін.
Осы мақсат үшін КЭ көрші каскадтармен хаттама сигналдарымен алмасады. Бұл үшін КЭ БА тарату үшін дайын болғанда, «запрос» (RЕQ) хаттама сигналын КЭ келесі каскадына жібереді. Осы КЭ БЗУ бос орын болса, «расталды» (АСК) жауапты хаттама сигналын жібереді. АСК КЭ сигналын алғанда БА таратылуы басталады. Егер АСК сигналы белгілі уақытта алынбаса, БА таратылуы кідіртіліп біраз уақыттан кейін RЕQ сигналы қайталанады немесе БА жоғалады.
БА КЭ келесі каскадына беріле алмауы ішкі блокқа түсу деп аталады. КЭ келесі каскадының бұзылуы БА қабылданбауының тағы бір себебі. Өзіндік маршрутпен БА сәйкес шығысына таралуы ВК бойынша мүмкін емес. Бұл өз кезегінде ВК бойынша байланыс үзіледі де, КЖ жөндеу жұмыстарын жасау керек. Көп маршрутты КЖ пайдалану арқылы блокқа түсуді және дау-жанжал жағдай ықтималдығын азайтуға болады.
3.4 «Бенеш» түріндегі коммутациялық жүйе
Бенеш сұлбасы бойынша кірісі мен шығысы 12-ге тең болатын кеңжолақты ОЖИҚ көпкаскадты коммутациялық жүйені құру керек. Сол коммутациялық жүйедегі мрашруттау процессін мысал ретінде келтіру керек.
N = 24, n = 5, k = 8, m = 3 Омега желісімен құрастырылған.
Көп маршрутты КЖ қақтығыстар мен блоктау мүмкіншілігін өзінің әр кірісі мен шығысының арасындағы көптеген қосымша маршруттарының арқасында төмендетеді. Одан бөлек көп маршрутты КЖ қабылдамаудан қорғалған.
Көп маршрутты КЖ БА маршрутизациясының екі түрі бар.
Бірінші түрі бойынша, байланыс линиясы бір виртуалды канал бойынша КЖ арқылы бір-бірінен тәуелсіз маршруттар арқылы беріледі. (ДК жүйесіндегі дестелер таратудың дейтаграммды режимі).
Екінші түрі бойынша, бір ВК қарайтын бүкіл БА таратулары ВК фаза бойынша орнатылған маршрут бойынша жүреді.
БЗУ – ды «алғашқы келгенге бірінші болып қызмет көрсету» принципімен қолдана отырып БА дағы қажетті тізбекті сақтап қалуымызға кепілдік береді. Сонымен қатар, КЖ -дегі маршруттаудың бұл түрі күрделі алгоритмдерді қажет етеді. Оған қоса, көптеген қосымша маршруттарды тек қана ВК деңгейінде қолдануға болады.
Көптеген маршруттары бар КЖ -нің
мысалы ретінде Бенеш сұлбасын айтуға болады. Бенеш
сұлбасында негізгі екі каскад бар, олар маршрут таңдау каскады мен
негізгі каскадтар. Бенеш сұлбасының негізгі каскадтары Баньян
сұлбасына ұқсас. Сондықтан Бенеш сұлбасындағы
негізгі каскадтар саны КЖ-Б сияқты 
тең,
N КЖ дегі кіріс саны. N = 20 болған кезде каскадтар саны 5-ке тең.
Маршрут таңдау каскадтары қосымша
маршруттарды ұйымдастырып отырады. Каскадтардың саны қажетті
қосымша маршруттар санына тең. Егер екі қосымша маршрут керек
болса онда бізге бір каскад жеткілікті, себебі онда екілік КЭ
қолданылады. Төрт қосымша маршрут үшін екі каскад,
сегіз қосымша маршрут үшін үш каскад қажет. k
қосымша маршрут үшін 
каскад
қажет.
КЖ де төрт маршруттың ішінен біреуін тандауға болады. Маршрут тандау сатысында екі КЭ каскады бар.
Бенеш сұлбасы үшін біз жоғарыда айтылған БА таратудың екі түрінде қолдануға болады. Таратудың бірінші түрінде КЖ кірісіне БА кез-келген маршрут бойынша таратыла алады, кеңейтілген маршрут өрісінің разряд мәні БА тарату кезінде жазылады. Сатыдағы маршрут таңдауы детерминирленген
3.6 сурет - Бенеш сұлбасы
немесе кездейсоқ түрде болады. Кездейсоқ таңдауда КЖ осы сатысында екі шығыстан біреуін таңдау кездейсоқ болуы мүмкін. Осы жағдайда маршрутты таңдау сатысынан кейін негізгі каскад бойынша БА тарату жолын анықтау үшін негізгі маршруттық өрістің разряд мәндерін анықтау қажет. Сол себепті, маршрутты таңдау сатысы адресті генерациялау сатысы деп атайды.
Маршрутты таңдаудың детерминирленген түрінде БА КЖ кірісінен шығысынан таралуы ВК орнатылуымен анықталады. Осы ВК бүкіл БА бір маршрут бойынша таралады. Үлкейтілген маршрут өрісінің разряд мәндерінің қалыптасуы байланыс орнату, яғни ВК таңдау кезінде болады.
КЖ-Б сияқты Бенеш сұлбасы бойынша құрылған КЖ-да, БА жарысуына алып келетін дау-жанжал жағдайлар туады. Жоғарыда айтылғандай, мұндай дау-жанжалдар БЗУ көмегімен және арнайы айырбас хаттама сигналдар REQ және АСК көмегімен жойылады. Бірақ бұл КЖ бойымен таралатын БА жылдамдығы азаяды. КЖ қолданғанда оптикалық КЭ КС-Б және КС-Бен қолдануы мүмкін емес.
4 Кеңжолақты коммутатор жадының сыйымдылығы
КОЖИҚ коммутаторы жалпы кезегінің Lжал жадыны4 сыйымдылығын есептеу керек. Коммутация элементінде N кіріс N шығыс бар. Дестелердің шығыстарына таралуы тең ықтималды. Коммутатор шығысында дестенің бар болу ықтималдығы – Р. Р(Ii>Li) буфер сыйымдылығының шектілігіне байланысты дестенің жоғалу ықтималдығы РPLR. рұқсат етілген мәнінен аспау керек. N кірістің орнына жалпы буферді ұйымдастырғанда болатын ұтымды бағалаңыз. (N шығыс буферінің сыйымдылығы - LS)
N=20; P=0.7; P(H)PLR=10-6, U=4,753.
Шешуі:
Жалпы кезекті ұйымдастыру үшін коммутатор жадына керекті сыйымдылығы N дара шығыс кезектерінің үйірткісі ретінде есептелуіне болады. Дестенің орташа мәні және санының орташа ауытқуын келесі түрде анықтауға болады.
i-ші буфер құрылғысының сыйымдылығы:
.
N шығысты буферлі құрылғылардың жалпы жады:
.
Жалпы буферді ұйымдастыру үшін жадының келесі бөлігін бөлу керек:
N кірістің орнына жалпы буферді ұйымдастырғанда болатын ұтым
Әдебиеттер тізімі
1. Лазарев В.Г. Основы построения цифровой сети интегрального обслуживания. Узкополосные ЦСИО: Учебное пособие для студентов и аспирантов по специальности 23.05/МИС.-М.,1990.-89 с.
2. Лазарев В.Г., Донианц В.Н., Долгушев С.А., Удалова Т.В. Основы построения ЦСИО. Широкополосные ЦСИО и учрежденческие станции: Учебное пособие / МТУСИ.-М., 1992.- 32 с.
3. Ершова Э.Б. Принципы коммутации на цифровых сетях с интеграцией служб: Учебное пособие для ВУЗов связи /МТУСИ. – М., 1994.- 43 с.
4. Данилов А.Н. Маршрутизация на сетях связи: методические указания для проведения занятий по курсам «Цифровые системы коммутации и сети электросвязи (2 часть)» и «Цифровые сети интегрального обслуживания» /МТУСИ. – М., 1995.-25 с.
5. Попова А.Г., Степанова И.В. Цифровые системы коммутации с распределенным управлением.-ч.1.- / Под редакцией Васильева В.Ф. – М.: Информсвязьиздат, 1992.- 178 с.
6. Попова А.Г., Степанова И.В. Цифровые системы коммутации с распределенным управлением. -ч2. -/ Под редакцией Васильева В.Ф. – М.: Информсвязьиздат, 1992.- 170 с.
7. Шварц М. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ. -ч.2. – М.: Наука, 1992.-350 с.
8. Назаров А.Н., Симонов М.В. АТМ: Технология высокоскоростных сетей. – М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 1998. -234 с. Қосымша
9. Якубайтис Э.А. Архитектура вычислительных сетей. – М.: Статистика, 1980.
10. Мизин И.А., Богатырев В.А., Кулешов А.П. Сети коммутации пакетов. – М.: Радио и связь, 1986.
11. Боккер П. ISDN. Цифровая сеть с интеграцией служб. Понятие, методы, системы. – М.: Радио и связь, 1991.
Мазмұны
|
Кіріспе |
3 |
|
1 Курстық жұмысқа түсініктеме |
4 |
|
2 Курстық жұмыс тапсырмасы |
4 |
|
3 Курстық жұмыс бөлімі бойынша әдістемелік нұсқау |
6 |
|
3.1 Адаптивті коммутациялық жүйе |
7 |
|
3.2 Жылжымалы шекара коммутациясы |
10 |
|
3.3 «Баньян» түрдегі коммутациялық жүйе |
13 |
|
3.4 «Бенеш» түріндегі коммутациялық жүйе |
15 |
|
4 Кеңжолақты коммутатор жадының сыйымдылығы |
17 |
|
Әдебиеттер тізімі |
18 |
2011ж. жиынтық жоспары, поз 150