Коммерциялық емес акционерлік қоғам

Алматы энергетика және байланыс университеті

Автоматты электр байланыс кафедрасы

Байланыс желілері

5В071900 - Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандығының студенттері үшін
зертханалық жұмыстарға арналған әдістемелік нұсқа

Алматы 2013

ҚҰРАСТЫРУШЫЛАР: Якубова М.З., Мирзакулова Ш.А. Байланыс желілері: 5В071900 – Радиотехника, электроника және телекоммуникация мамандығының студенттер үшін зертханалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқау - Алматы: АЭжБУ, 2013.-29-б.

Әдістемелік нұсқау NetCracker Professional 4.1 нұсқалы бағдарламалық өнімін қолдануымен жасалатын зертханалық жұмыстарды орындауға арналған тапсырмалар мен әдістемелік нұсқаулардан тұрады. Әдістемелік нұсқауда жобалау, зертханалық жұмыстардың тапсырмаларын шешу принциптерін түсіндіретін материалдар және жетекші өндірушілердің коммуникациялық құрылғылары негізіндегі байланыс желілерін жобалауға қажетті қасиеттерді үйрену үшін арналған. Сонымен қатар, қажетті әдебиеттер тізімі мен бақылау сұрақтары берілген.

Әдістемелік нұсқаулар 5В071900 – Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандығы бойынша барлық оқу түрінің студенттеріне арналған.

Без.- 24, кесте- 4, әдебиеттер көрсеткіші- 5 атау.

Пікір беруші: техн. ғыл. канд., проф. К.Х. Туманбаева

аға оқытушы Э. К. Темырканова

«Алматы энергетика және байланыс университеті» коммерциялық емес акционерлік қоғамының 2013 ж. баспа жоспары бойынша басылады.

Кіріспе

«Байланыс желілері» пәні бойынша зертханалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқауға курстың алты тарауы бойынша материалдар кіреді. Студенттерге 4.1 нұсқалы NetCracker Professional (келесіде қысқартып NetCracker деп жазамыз) бағдарламасымен танысуға мүмкіндік береді, сонымен қатар, максимальды өткізу қабілетімен қамтамасыз ету үшін технологияның, топологияның, параметрлерді таңдаудың, желінің протоколдарының алуан түрлілігін ескере отырып, заманауи сандық телекоммуникациялық желілерді құруға және талдауға қажетті қасиеттерге ие болуға мүмкіндік береді.

NetCracker бағдарламалық өнімі телекоммуникациялық желілердің алуан түрлі технология, топологиясының жобаларын жасауға және имитациялық модельдеу технологиясын қолдана отырып, оларды талдауға мүмкіндік береді. Дестені қолдану кезінде талдаудың нақтылығы ақпараттарды тарату арналары құрылғыларының шектен тыс жүктемесін сапалы бағалауға және желілік жобаның трафик параметрлерін, құрылымын және технологияның тар орындарын табуға мүмкіндік береді. Десте қымбат тестілік зертханасыз, желілік шешімдердің әр түрін тәжірибе жүзінде жасауға мүмкіндік береді. Бұл мүмкіндік желілік технологиялар, администрациялау және желілерді жобалаудан зертханалық сабақтар кезінде өте пайдалы.

NetCracker модельдеу жүйесінің көмегімен келесі мәселелер шешіледі: әртүрлі желілерді жобалау әдістері, желілердің байланысы және интеграциясы, әртүрлі өндірушілердің сәйкестігін ескере отырып, құрылғыны таңдау, топологиясы мен жұмыс жүктемесі белгіленген кезде максимальды өткізу қабілетімен қамтамасыз ету үшін желі протоколының параметрлерін таңдау. NetCracker бағдарламасына дайын желілік құрылғылардың кең элементтер кітапханасы кіреді (4.0 нұсқалы NetCracker Professional қарағанда, өз көлемі бойынша кең) және құрылғылардың жаңа түрлерін анықтауға мүмкіндік береді. Элементтер кітапханасы стандартты желілік құрылғылардың әртүрлі модельдерін ұсынып, құрылғылар моделін қолдана отырып, қолданушының сұраныстарына сай байланыс желілерін құруға, параметрлердің деңгейін басқаруға, реалды телекоммуникация желілерімен сәйкес модельдерді құруға мүмкіндік береді.

В.1 суретінде NetCracker қосымшасының басты терезесі көрсетілген. NetCracker басты терезесі үш фреймнен тұрады (тақырыбы, басты мәзір және құралдар пернетақтасынан басқа):

- браузерден (Browser) сол жақтан;

- жұмыс аймағынан (Workspace) оң жақтан;

- суреттер пернетақтасынан (Image) астында.

Басты мәзір, негізгі функцияларды көрсететін, түсуші мәзірден тұрады: File (Файл), Edit (Түзету), View (Көрініс), Database, Global, Sites, Object, Control, Tools (Құралдар), Window (Терезе), Help (Ақпарат).

Басты терезе келесі қызметтерді атқарады:

- модельдерді немесе жобалау терезесіндегі модельдер тобын басқару;

- модельдеуді қосу немесе тоқтату;

- талдау терезесіне қолжетіммен қамтамасыз ету және басқа қызметтер.

Браузер терезесі нақты құрылғыны таңдауға арналған. Жұмыс аймағы терезесінде желілер сызбасы жобаланады. Қосымша терезе желінің түрлі элементтерін көрсету үшін арналған. Таңдалған модельді басқа орынға ауыстыру үшін керек:

- керек элементке тінтуірмен екі рет басу;

- немесе тінтуірмен басып, сол күйде таңдалған модельді жобалау терезесіне меңзермен тасу арқылы.

NetCracker бағдарламасын қосу үшін «Пуск-Программы» мәзірінде - NetCracker сәйкес сілтемесін тауып, тінтуірмен екі рет басу керек. NetCracker бағдарламасы қосылғаннан кейін экранда NetCracker жұмыс терезесі пайда болады (1 суретті қараңыз).

1 сурет – 4. 1 версиялы NetCracker Professional бағдарламасының басты терезесі

Осылайша, NetCracker бағдарламасының қарастырылған басқару элементтері телекоммуникациялық желілердің түрлі топологияларын модельдеуді орындауға және оның әртүрлі сипаттамаларын анықтауға мүмкіндік береді.

1 Зертханалық жұмыс №1. Қалалық телефонды желісінің моделін құру

Жұмыстың мақсаты: қалалық коммутацияланатын телефонды желінің моделін (PSTN) құруды үйрену, аналогты коммутацияланатын желіні, коммутациялық жүйелерді (PВХ) құрудың ерекшеліктері, РВХ-ға телефондық құрылғыларды қосу, модемді технологиясы негізінде абоненттік қолжетімділікті құру трафик өзгеруінің жылдамдығын визуалды бақылау туралы ақпарат алуға мүмкіндік береді, сонымен қатар осы құрылғылардың қосылу интерфейстері туралы ақпарат алуға болады.

1.1 Жұмысқа дайындық

Коммутацияланатын телефонды желіні (PSTN) құру ұстанымдарын, оның негізгі құраушыларын, құраушылары арасындағы интерфестерді (Z, RS-232, V.xx.), арналар мен дестелер коммутациясының принциптерін, абоненттік және стансааралық сигнализацияны оқып үйрену.

1.2 Жұмысқа тапсырма

1.2.1 Коммутациялық станса, телефондық құрылғылар, модемдер және персоналды компьютерді таңдау.

1.2.2 Интерфейстерінің түріне және өндіруші фирмаларын ескере отырып, PSTN коммутациялаушы телефондық желілердің құраушыларын реттеу.

1.2.3 Құрылғының техникалық сипаттамаларын қарау және орнату. Ауыспалы құрылғыны таңдау мүмкіндігі.

1.2.4 Ақпарттарды тарату трафигін және желі құраушыларының статистикасын орнату.

1.2.5 Ақпараттарды тарату бойынша абоненттік қолжетімді құрау үшін модемдер түрін таңдау және компьютерді қажетті желілік адаптерлермен жабдықтау.

1.2.6 Телефон желісінің трафигін және желілер арасындағы статистиканы орнату.

1.2.7 Жасалған жұмыстар бойынша қорытынды жасау.

1.3 Жұмысты орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар

Желілердің және байланыс қызметтерінің тарихи дамуында келесі кезеңдерді белгілеуге болады: PSTN, IDN, ISDN, IN. Әрбір кезеңнің өз даму логикасы және алдыңғы кезең және соңындағы кезеңмен арақатынасы бар.

Бірінші кезең – жалпы қолданыстағы телефон желісін құру PSTN (Public Switched Telephone Network). Ұзақ уақыт бойы әрбір мемлекет өзінің жалпы қолданыстағы ұлттық аналогты телефон желісін құрған (ЖҚТЖ). Телефон байланысы – халыққа, мекемелерге, кәсіпорындарға ұсынылған және бір ғана қызметпен сипатталатын дыбыстық хабарларды тарату. Кейінірек телефон желілері арқылы, модемдер көмегімен ақпарат тарату жүзеге асырылды.

Екінші кезең – телефон желісін цифрлау. Байланыс қызметінің сапасын жақсарту үшін, олардың санын көбейту үшін, басқаруды автоматизациялауды және құрылғының технологиясын жақсарту үшін, 70 жылдардың басында біріншілік және екіншілік байланыс желілерін цифрлау бойынша жұмыстар басталды. Негізінде коммутация және тарату жүйесінің сандық негізінде жасалған телефон байланысы қызметін ұсынатын интегралды цифрлы желілер пайда болды IDN (Integrated Digital Network). Қазіргі уақытта көптеген мемлекеттерде телефон желілерін цифрлау аяқталды.

Үшінші кезең – қызметтерді интеграциялау. Байланыс желілерін цифрлау қызметтер сапасын ұлғайтумен қатар, интеграция негізінде олардың санын көбейтуге мүмкіндік берді. Осылайша сандық желінің ISDN (Integrated Service Digital Network) қызметін интеграциялау түрі пайда болды.

Төртінші кезең – интеллектуалды желі IN (Intelligent Network). Бұл желі жаппай қолданысқа ақпараттық қызметтерді тез, әсерлі және экономды ұсыну үшін керек. Қажетті қызмет қолданушыға қажет болған уақытта ұсынылады. Сәйкесінше ол қызмет үшін емес қолданған уақыты үшін төлейді. Осылайша, қызмет көрсетудің жылдамдығы мен әсерлілігі оның үнемділігін де қамтамасыз ете алады, себебі ол, оған шығынды азайтуға мүмкіндік беретін, байланыс арнасын аз уақыт қолданады. Осыдан интеллектуалды желінің бұрынғы желілерден айырмашылығ – қызметтерді ұсынудың икемділігі мен үнемділігі.

1.3.1 NetCracker браузерінен – clouds бұтағын таңдаймыз. Оны суреттер пернетақтасынан басып, желінің көптеген түрлерін аламыз, арасынан PSTN таңдап, оны жұмыс аймағына тасу керек. Өз нұсқаңызға сәйкес (1.1-кестені қараңыз) телефон стансаларының (PBX), телефон құрылғыларының, модемдер мен ПК, сонымен қатар оларға желілік адаптерлер санын таңдаңыз.

1.3.2 Желінің құрылғыларын сәйкес желілік құрылғылармен реттеу және оларды PSTNмен жалғау.

Әр құрылғының порттар реттілігімен танысыңыз. Ол үшін тінтуірдің оң батырмасын құрылғыға басып Properties (қасеттері)мәзірін таңдаңыз.пайда болған сұхбат терезесінде Ports қосымшасын таңдаңыз және құрылғыда керекті порттың бар болуын тексеріңіз.

Құрылғының түріне және модельденуші желіге байланысты порттардың алуан түрі және саны қажет. Порттар тізімін қарап шығып, құрылғыда қажетті порттар бар жоғын анықтаймыз. Егер жоқ болса, оларды қосамыз. Ол үшін браузерден LAN adapters бұтағын таңдап, оны ашамыз және Ethernet adapterді таңдау үшін барлық әрекеттерді орындаймыз.

LAN adapters бұтағын табыңыз, оны ашып, керекті бұтақтан Ethernet adapter таңдаңыз. Суреттер пернетақтасында желілік адаптерді тінтуірмен басып, оны жібермей жұмыс аймағындағы ПК құрылғысына тасыңыз. Құрылғының құрамын қараңыз, ол үшін құрылғыға екі рет басыңыз (1.1 - суретті қараңыз).

1.1сурет – ЖК реттеудің сұхбатты терезесі

Осы әрекеттерді барлық компьютерлер үшін орындаймыз.

Компьютерлерді қажетті порттармен реттегеннен кейін оларды модемдермен жалғаңыз. Ол үшін браузерде MODEM батырмасын басыңыз, одан кейін dual-up және өндіруші фирма 3Сом Courier V. Everything (External). Құрылғылар арасында байланыс орнату Link Devices батырмасын басып, кейін сәйкесінше байланыстыруға қажетті құрылғыларды басу арқылы жүзеге асады, нәтижесінде Link Assistant сұхбаттасу терезесі ашылады (1.2 суретін қараңыз).

1.2 сурет – Құрылғылар арасындағы байланыс орнатудың сұхбаттасу терезесі

Link Assistant терезесінің оң және сол жақтарында арасында байланыс орнату қажет құрылғылар көрсетілген ( Link батырмасы, Unlink батырмасы байланысты ажыратады); сонымен қатар егер құрылғыда бірнеше порт болған болса, бос портты таңдауға мүмкіндік бар.

Егер байланыс параметрлерін орнату қажет болса сұхбаттасу терезесінде Close батырмасын басу керек. Осы функцияларды барлық компьютерлер үшін жасаңыз.

1.3.3 Модемнің техникалық сипаттамаларын орнату және қарау (1.3 суретін қараңыз).

1.3 сурет – Модем сипаттамаларын қарау терезесі

1.3.4 Телефон құрылғылары арасында телефон трафигін орнату, компьютерлер арасында ақпарат трафигін орнату және статистика.

Телефон трафигін орнату үшін басты терезеде Set Voice Calls батырмасын басыңыз, телефон трафигін ұйымдастыру қажет телефондарды тінтуірмен басыңыз.

Дауыс трафигін ұйымдастыруға мүмкіндік беретін Profiles сұхбат терезесі пайда болады (1.4 суретін қараңыз).

Компьютерлер арасында ақпараттарды тарату трафигін ұйымдастыру үшін басты мәзірден Set Traffic батырмасын басыңыз. Содан ақпарат тарату трафигін ұйымдастыру үшін, тінтуірдің сол батырмасы арқылы, сәйкес копьютерлердің PSTN қолжетім құрылғыларына басамыз.

1.4 сурет – Дауыс трафигі үшін Profiles терезесі

Ақпарттар трафигін орнатуға мүмкіндік беретін Profiles терезесі пайда болады (1.5 - суретін қараңыз).

1.5 сурет – Ақпараттар трафигі үшін Profiles сұхбат терезесі

Осы деңгейде тек қана бір байланыс орнатуға болады, яғни LAN peer to peer traffic (студенттік нұсқа). Трафикті орнату үшін, ақпараттарды тарату трафигін таңдап, Assign батырмасын басу қажет. Орнатылған трафикті көру үшін, басты терезедегі Global мәзірін, Data Flow қосымша мәзірін таңдау қажет.

Статистиканы орнату үшін тінтуірдің оң батырмасымен құрылғыға немесе байланыс жолын басып Statistic (статистика) мәзірін таңдау қажет, сұхбат терезесі ашылады. Статистика түрлері: Average workload (орташа жұмыс жүктемесі), Current workload (қазіргі жұмыс жүктемесі), Current utilization (қазіргі қолданыс), Average utilization (орташа қолданыс), Packets for last second (соңғы уақыт аралығындағы дестелер), Packets dropped for last s (соңғы уақыт аралығында жоғалған дестелер). Кез келген байланыс жолы немесе құрылғы үшін статистикалардың кез келгенін орнатыңыз.

1.3.6 Желілер арасында телефон трафигін орнату, қолжетім желісінде ақпараттар тарату трафигін орнату және желілер арасындағы статистиканы талдау.

Start батырмасын басыңыз – телефон желісінің құрылғылары арасында телефон трафигі, қолжетім құрылғылары арасында ақпараттар трафигі таралады.

Жобаны график арқылы көрсетіңіз. Берілген бағдарламалық өнім алуан түрліесеп беруді құруға мүмкіндік береді. Есеп беруді құру үшін басты терезеде, Tools мәзірінен Reports қосымша мәзірін таңдау қажет, нәтижесінде экранда ұсынылатын есеп беру тізімі пайда болады. Белгілі есеп беруді таңдағаннан кейін, есеп беруді ұйымдастыруға көмектесетін, көмекші пайда болады. Network Devices Statistic есеп беруін құрыңыз.

Студенттерге нұсқалар 1.1 кестеде көрсетілген.

1.1 к е с т е – Есеп беруге қажетті мәндер

Нұсқалар	PBX	ТҚ	Модем	ПК
1	3	6	2	2
2	4	8	3	3
3	5	10	4	4
4	3	6	2	2
5	4	8	3	3
6	5	10	4	4
7	4	8	2	2
8	5	10	3	3
9	3	6	4	4

1.6 суретінде PSTN желісін құру мысалы көрсетілген.

1.6 сурет – PSTN желісін құру мысалы

1.7 суретте тарату жылдамдығы, интенсивтілік, қызмет көрсету уақытының және дестелердің пайда болу уақытының үлестірім заңының параметрлері және дестелер көлемі сияқты параметрлер өзгерген уақытта PSTN желісін құру мысалы көрсетілген.

1.7 сурет – Әртүрлі параметрлер өлшемі өзгерген кезде PSTN желісін құру мысалы

1.4 Бақылау сұрақтары

1.4.1 Телекоммуникациялық технологиялар дамуының деңгейлері қандай?

1.4.2 PSTN-да қолжетім (доступ) түрлері қандай?

1.4.3 Заманауи қалалық телефон желілеріне қандай талаптар қойылады?

1.4.4 Абоненттік сигнализация деген не?

1.4.5 Стансааралық сигнализация туралы не білесіз?

1.4.6 Коммутациялық жүйелер қандай құраушылардан тұрады?

1.4.7 Телефон құрылғысының жұмыс принципі туралы не білесіз?

1.4.8 PSTN желісінің кемшіліктері қандай?

1.4.9 PSTN желісінің басқа белгілі желілерден айырмашылығы қандай?

2 Зертханалық жұмыс №2. ISDN желісін модельдеу

Жұмыстың мақсаты: қызметтер интеграциясы бар ISDN желіні модельдеу үшін қажетті қасиеттерді иелену.

2.1 Жұмысқа дайындық

Бұл үшін ISDN (Integrated Services Digital Network) қызметтерін интеграциясы бар сандық желіні құру теориясы, оның элементтері, құрылғылары, желі трафигінің үлестірім заңымен, оның басқа желілерден ерекшелік белгілері, қолданушыдан қолданушыға тікелей сандық арналарды коммутациялаумен танысу қажет.

2.2 Жұмысқа тапсырма

2.2.1 ISDN желісін құру. Коммутациялық станса, телефон құрылғылары, модемдер мен компьютерлерді таңдау.

2.2.2 Интерфейстерін ескере отырып, коммутацияланатын ISDN телефон желісінің құраушыларын реттеу.

2.2.3 Құрылғының техникалық сипаттамаларын қарау және орнату. Ауыспалы құрылғы орнату мүмкіндігі.

2.2.4 Желі құраушылары арасында ақпараттарды тарату трафигі мен статистиканы орнату.

2.2.5 Ақпараттарды тарату бойынша абоненттік қолжетімді құрау үшін модемдер түрін таңдау және компьютерді қажетті желілік адаптерлермен жабдықтау.

2.2.6 Параметрлер таңдалған үлестірім заңы бойынша дауыс трафигін және ақпараттарды тарату трафигін орнату.

2.2.7 Жасалған жұмыстар бойынша қорытынды жасау.

2.3 Жұмысты орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар

ISDN – жалпы қолданыстағы аналогты телефон желісі негізінде ұйымдастырылатын қондырылған сандық желі. ISDN-ның аналогты желіден айырмашылығы, ISDN тікелей қолданушыдан қолданушыға коммутациялаушы сандық арналарды ұйымдастыра алады. Бұл сандық арнаны әрқалай қолдануға болады:

- байланысты тез орнатып, қызмет көрсетудің үлкен санын (230 - ға дейін) ұсынатын сапалы телефондық байланыс, ақпараттың байланыс арналары арқылы өткен кезде сақталуына үлкен кепілдік;

- шығынсыз екінші желіні;

- сұхбаттасушымен сөйлесіп қана қоймай, сонымен қатар көруге де мүмкіндік бар. ISDN технологиясының көмегімен нақты уақытта, бейне ақпаратпен алмасу мақсатында, бірнеше абоненттердің қатысуымен бейнеконференция ұйымдастыру мүмкін;

- тек қана бір мыстан жасалған телефон жұбын қолдана отырып, кеңсені телефонизациялау мүмкіндігі бар;

- ISDN керемет мүмкіндік береді, яғни қала ішіндегі немесе қалалар арасындағы кеңселерді ортақ локалді желіге біріктіру,, жылдамдығы 128 кбит/с дейін.

ISDN желісінде трафиктің бірнеше түрін біріктіру үшін TDM технологиясы (Time Division Multiplexing, уақыт бойынша мультиплексорлау) қолданылады. Ақпараттың әр түріне элементті арна деп аталатын жолақ бөлінеді (немесе стандартты арна). Бұл жолақ үшін өткізу жолағының бекітілген, келісілген бөлігіне кепілдік беріледі. Жолақтың белгіленуі, арнадан тыс сигнализация арнасы деп аталатын бөлек арнасы арқылы CALL сигналы жіберілгенде басталады. ISDN стандарттарында, қолданушылық интерфейстер пайда болатын, арналардың негізгі түрлері анықталады. ISDN технологиясы BRI интерфейсінің негізгі үш түрін қолданады: U, S және T.

ISDN желісі келесі құраушылардан тұрады: желілік терминалды құрылғылар NT (Network Terminal Devices), сызықтық терминалды құрылғылар LT (Line Terminal Equipment), терминалды адаптерлер TA (Terminal adapters) [1].

ISDN негізгі қолжетімі (Basic Rate Interface) - әрқайсысы ақпарттарды 64 кбит/с жылдамдықпен тарататын екі логикалық ақпараттық В-арна және ақпаратты 16 кбит/с жылдамдықпен тарататын қызметтік D-арна болып табылады. Сандық ағынды қолданушыға дейін жеткізу интерфейс U немесе стандартты деп аталатын нүктеде жүзеге асады. BRI арнасының бөлігі болып табылатын (NT) желілік жалғау екісымдық абоненттік кабельді біріктіреді. Кабельге S төртсымдық шинасы арқылы қолданушының құрылғылары бар U арнасын қосу. S/T-интерфейсі арқылы компания кеңсесінде немесе пәтерде екі жұпты кабельдің көмегімен ажырату жүзеге асады, бұл жағдайда сегіз ISDN құрылғыларын параллельді қосу қамтамасыз етіледі.

PRI біріншілік қолжетімі (Primary Rate Interface) ISDN желісіне ақпараттарды таратудың 2 Мбит/с жалдамдығымен қосылуды қамтамасыз етеді. PRI мекемелік АТС және ЖҚТЖ арасында байланыс орнату үшін қолданылады. PRI-интерфейс BRI-интерфейстің ұстанымы бойынша құрылған. Бір PRI әрқайсысы 64 кбит/с жылдамдықпен 30 B-арнаны және

64 кбит/с жылдамдықпен бір D-арнаны қамтамасыз етеді. PRI арқылы қосылу тек «нүкте-нүкте» режимінде ғана жүзеге асады. PRI ISDN циклдік құрылымы ИКМ-30 құрылымымен сәйкес келеді. Құрылымы бойынша PRI төртсымды электр желісі болып табылады. Мекемелік АТС пен жалпы қолданыстағы телефон желісімен (ЖҚТЖ) әрекеттесуін стандарттау үшін, ISDN көмегімен EDSS1 абонеттік қолжетім протоколын қолданады деп шешілді, ISDN стансааралық сигнализация хаттамасы үшін Qsig протоколы стандартталды.

2.3.1 NetCracker Professional браузерінен сәйкес бұлтты таңдап, ISDN желісін құру.

2.3.2 Нұсқа бойынша РВХ санын таңдаңыз (2.1 - суретін қараңыз).

2.1 сурет – АТС-пен ISDN бұлтының коммутациясы

2.3.3 Браузер бұтағынан Audio Equipment таңдап, телефон жүктемесін аламыз, тінтуірді осы бұтаққа басып телефон құрылғыларын таңдайды (2.2 - суретін қараңыз).

2.2 сурет – ТҚ АТС-ке жалғау

2.3.4 CPE for ISDN бұтағынан Sporеster ISDN Terminal Adapter (PC-Based) адаптерімен 3Com фирмасының, US Robotics Courier V. Everything (Extermal) модемінің көмегімен, компьютерін АТС–ке жалғау арқылы ақпараттарды таратудың жүктемесін құрыңыз (2.3 - суретін қараңыз). Компьютер LAN Workstation браузерінің бұтағынан таңдалады.

2.3.5 Телефон құрылғылары арасында телефон трафигін ұйымдастыру үшін «Set Voice Calls» режимін таңдаңыз және тінтуірдің көмегімен алдымен бірінші, кейін төртінші телефонды таңдаңыз (бұл – трафик бірінші телефоннан төртінші телефонға қозғалады деген мағына береді). Пайда болған сұхбат терезесінде «Edit» батырмасын басыңыз (2.4 - суретін қараңыз). Жаңа пайда болған сұхбат терезесінде (2.6 - суретін қараңыз) «Session Length» сөйлесу уақыты және «Time Between Calls» шақырулар арасындағы уақыт үшін экспоненциалды үлестіру заңын таңдаңыз. Осы жерде «Connection Setup Time» байланыс уақытын және «Connection Shutdown Time» ажырау уақытын нолге тең деп белгілеңіз.

2.3 сурет – Модем арқылы АТС-ке компьютерді жалғау

2.4 сурет – Voice Calls қасиетінің сұхбат терезесі

2.5 сурет – Дауыс трафигі параметрлерін жөндеудің сұхбат терезесі

Кейін осындай трафикті үшіншіден екіншіге белгілеңіз.

2.3.6 Компьютерлер арасында ақпараттар тарату трафигін ұйымдастыру үшін «Set Traffic» режимін таңдап, Small office peer-to-peer жүктемесін таңдаңыз (2.6 - суретін қараңыз). «Edit» батырмасын басып, экспоненциалды үлестірімнің параметрлері мен заңдарын таңдаңыз.

2.6 сурет – Ақпараттарды тарату жүктемесін таңдау

Талданатын сандық жүйеде трафик бірінші компьютерден РС екіншіге РС (2) қозғалады деп есептеңіз.

2.7 және 2.8 суреттерінде желілердің қиындатылған нұсқалы сызбалары көрсетілген, бұл сызбада модельденуші желіде трафиктің жылдамдатылған интеграциясы көрсетілген. Бұл нұсқалар болашақта телекоммуникациялық желілердің дамуына ықпал етеді.

2.7 сурет – Желінің дамуы (нұсқа 1)

2.8 сурет – Желінің дамуы (нұсқа 2)

Нұсқалар (студенттер үшін) кесте 2.1. көрсетілген

2.1 к е с т е – Есеп беруге қажетті мәндер

Нұсқалар	PBX	ТҚ	Модемдер	ПК
1	4	4	2	2
2	6	6	3	3
3	4	4	2	2
4	8	8	4	4
5	6	6	3	3
6	4	4	2	2
7	8	8	4	4
8	6	6	3	3
9	8	8	4	4

2.4 Бақылау сұрақтары

2.4.1 Қарапайым телефон желілері мен ақпарат тарату желілерімен салыстырғанда ISDN артықшылықтары мен кемшіліктері қандай?

2.4.2 «U» BRI және PRI интерфейстері арасындағы айырмашылық.

2.4.3 Біріншілік қолжетім.

2.4.4 ISDN құраушылары.

2.4.5 ISDN мүмкіншіліктері.

2.4.6 N-ISDN және B-ISDN бір–бірінен айырмашылығы қандай?

2.4.7 B-ISDN қызметтері.

2.4.8 BRI интерфейсін қалай атайды және оның өткізгіштік қабілеті неге тең?

2.4.9 D арнасының қызметі қандай?

2.4.10 Қандай байланыстар үшін PRI интерфейсі қолданылады?

3 Зертханалық жұмыс №3. Жоғары жылдамдықты магистральды транспорт сақинасы негізіндегі желіні модельдеу

Жұмыс мақсаты: жоғары жылдамдықты магистраль негізінде желіні модельдеу үшін қажетті ақпарат алу.

3.1 Жұмысқа дайындық

Бұл үшін SONET/SDH магистраль деңгейінің транспортты технологиясымен, құрылғылар элементтерімен, TDM технологиясы бар құрылғылармен танысу қажет.

3.2 Жұмысқа тапсырма

3.2.1. Жоғары жылдамдықты магистраль SONET/SDH негізіндегі желіні құру. Коммутациялық станса, телефон құрылғылары, компьютерлер, концентраторлар мен маршрутизаторларды таңдау.

3.2.2 Интерфейстер түрін ескере отырып, жоғары жылдамдықты магистраль SONET/SDH негізіндегі желі құраушыларын реттеу.

3.2.3 Құрылғының техникалық сипаттамаларын қарау және орнату. Ауыспалы құрылғы орнату мүмкіндігі.

3.2.4 Жоғары жылдамдықты магистральға қолжетімді ұйымдастыру үшін қажетті желілік адаптер, концентратор және маршрутизаторлардың түрін таңдау.

3.2.5. Параметрлер таңдалған үлестірім заңы бойынша дауыс трафигін және ақпараттарды тарату трафигін орнату.

3.2.6 Жасалған жұмыстар бойынша қорытынды жасау.

3.3 Жұмысты орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар

Алғашқыда телекоммуникациялық құрылымдардың негізгі мәселесі дауыс трафигін тарату болып табылатын. Дыбыстың цифрланған ағыны (Pulse Code Modulation – PCM) ақпаратты тарату жылдамдығының негізгі өлшем бірлігі болып табылады – 64 кбит/с (негізгі ағын Digital Signal - DS0). Кейін бұл ағындар агрегирленеді және жоғары жылдамдықты арналар арқылы таралады. Агрегирлену Time Division Multiplexing (TDM) арналардың уақытша мультиплексирлену технологиясы бойынша жүзеге асады – қосымша арналарға тізбектеле уақыт интервалдары беріледі, сол уақыт аралығында ақпараттар таралады. Арналардың тікелей қосылуы мен бөлінуін арнайы құрылғылар жүзеге асырады – мультиплексорлар. Мысалы, мультиплексордың кірісіне DS0 (64 кбит/c * 30 плюс екі сигналды 64 кбит/с-тан) ағынның отызы келіп түсе алады, ал шығысында бір E1 (2048 кбит/с) және керісінше.

Өз кезегінде, аймақты және аймақаралық арналар ұйымдастырылған кезде ақпараттар ағынын мультиплексирлеу үшін байланыстың жоғары жылдамдықты оптикалық желісі үшін стандарттар ұйымдастырылған – бірінші PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy – плезиохронды сандық иерархия), ал кейін одан дамытылған SDH (Synchronous Digital Hierarchy – синхронды сандық иерархия), Еуропада таралған оның американдық аналогты SONET. SONET/SDH уақытша мультиплексирлеу әдісін қолдануын есептейді және желі құраушыларының арасында трафиктің уақытша интервалдарын синхронизациялау, және ақпараттардың жылдамдық деңгейін анықтайды. Негізгі құрылғылар мультиплексорлар, ал таратудың физикалық ортасы – талшықты-оптикалық болып табылады. SDH желісін құру кезінде екілік сақина топологиясы қолданылады. Бір сақина арқылы синхронизациялаушы ақпарат, ал екіншісі арқылы – тікелей трафик. Сақиналарды қолдану ақауларды автоматты түрде түзеуге мүмкіндік береді.

Осы технологияның негізгі қасиеттері стандартталғандығы, масштабтылығы және жоғары кепілдік (тізбектің қалпына келу уақыты

50 мс).

Кемшілігі ретінде дауыс трафигін тарату ориентациясын, арналардың жүктемесіне байланыссыз белгіленген өткізу жолағын және сақиналардың тиімсіз қолдануын жатқызуға болады.

SONET/SDH ең танымал магистральды арналарда ақпарат тарату құрылымы технологиясы болып табылады. Оның негізгі қолдану аясы – байланыс операторларының біріншілік желісі. Оптикалық желілер арқылы біріккен мультиплексорлар бірыңғай орта құрады. Сонымен қатар, SONET/SDH технологиясы ATM, POS және MPLS сияқты заманауи протоколдар үшін транспортты негіз бола алады.

3.3.1 SONET/SDH транспорттық желісінің негізінде интегралданған желіні ұйымдастыру үшін NetCracker браузерінен – clouds бұтағын таңдап, оған басып, желінің көп түрлерін аламыз және SONET таңдап, жұмыс аймағына көшіріңіз. Өзіңіздің нұсқаңыза байланысты (кесте 3.1. қараңыз) телефон стансалардың санын (PBX), телефон құрылғыларының, концентраторлардың, ПК және желілік адаптерлер санын таңдаңыз.

3.3.2 Сәйкес желілік құрылғылармен желілік құрылғыларды реттеу және оларды SONET транспорттық желісіне қосу.

Браузерден Routers and bridges бұтағын таңдаңыз, кейін Low end кейін фирма 3Com.Corp. Концентратор мен ПК мен адатерлерді таңдаңыз. Properties мәзіріндегі құрылғыларының порттарымен танысу. Пайда болған сұхбат терезесінде Ports қосымшасын таңдап және жұмыс жасаушы порттардың бар жоғын тексеріңіз (3.1 - суреті қараңыз).

3.1 сурет – Транспортты желіге ақпараттар тарату құрылғыларын реттеу

3.3.3 Коммутациялық жүйелер мен телефон құрылғыларын реттеңіз.

3.3.4 3.2 - суретте желіні реттеу мысалы келтірілген

3.2 сурет – Желіні реттеу мысалы

3.3.5 SONNET және PBX (2) арасында пайдаға асырылған дестелердің орта санының өзгеру графигін құрыңыз. График дестелердің келіп түсу үлестірім заңының параметрлері мен оларға қызмет көрсету уақыты орнатылғаннан кейін алынады. Session Length және Time Betveen Colls экспоненциалды үлестірім параметрлерін өзгерткенде график өзгереді, яғни желіні құрудың дұрыстылығына байланысты пайдаға асыру пайызы өседі немесе кемиді.

3.3.6 Желі сипаттамаларының басқа да түрлерін ескере отырып, 3.3.5 пунктінде алынған графикті есеп беруге көшіріңіз (3.3 - суретті қараңыз)

3.3 сурет – Пайдаға асқан дестелер пайызының уақытқа тәуелділік графигі

Нұсқалар (студенттер үшін) кесте 3.1. көрсетілген

3.1 к е с т е – Есеп беруге қажетті мәндер

Нұсқалар	PBX	ТҚ	Маршрутизатор	Концентратор	ПК
1	2	2	2	2	4
2	3	3	3	3	6
3	4	4	4	4	4
4	3	3	2	2	4
5	2	2	3	3	6
6	4	4	2	2	4
7	3	3	2	2	4
8	2	2	3	3	6
9	4	4	4	4	6

3.4 Бақылау сұрақтары

3.4.1 Біріншілік желіні құру принциптері.

3.4.2 PDH технологиясының ерекшеліктері қандай?

3.4.2 SONET/SDH технологиясының ерекшеліктері қандай?

3.4.3 SONET/SDH желісінің құрамы қандай?

3.4.4 SONET/SDH желісінің топологиясы.

3.4.5 Қалпына келу және резервтау сызбасының механизмі.

3.4.6 SDH желілерін синхронизациялаудың ортақ принциптері қандай?

3.4.7. SONET/SDH-тың АТМ-нан артықшылығы неде?

4 Зертханалық жұмыс №4. Күрделі интегралданған кеңжолақты желіні модельдеу, оның технологиясы мен топологиясын құру және трафиктің әр түріне үлестірім заңының параметрлерін таңдау үшін қажетті ақпараттар алу

Жұмыс мақсаты: кеңжолақты желілерді құру мен оны модельдеуді үйрену болып табылады.

4.1 Жұмысқа дайындық

Берілген зертханалық жұмысты орындау үшін АТМ технологияларымен, жерсеріктік байланыспен, SONET/SDH және оның интерфейстері, протокол және құрылғыларымен, бейнеконференцбайланыс ұйымдастыру құрылғыларымен танысу қажет.

4.2 Жұмысқа тапсырма

4.2.1 Жерсеріктік байланыспен біріккен АТМ және SONET/SDH магистральды технологиялар негізінде құрылған кеңжолақты желіні құру. Коммутациялық стансаларды, телефон құрылғыларын, желілік адаптерлер мен компьютерлерді, қолданушылардың жұмыс топтарын, конференцбайланыс бейнетерминалдармен серверлерін, жерсеріктік байланыс антенналарымен жердегі стансаларды және негізгі стансалармен сымсыз қолжетім құрылғыларын таңдаңыз.

4.2.2 Интерфейстерінің түрін ескере отырып, жерсеріктік байланыс пен АТМ, SONET/SDH негізіндегі кеңжолақты желінің құраушыларын реттеу.

4.2.3 Құрылғының техникалық сипаттамаларын қарау және орнату. Ауыспалы құрылғы орнату мүмкіндігі.

4.2.4 Параметрлер таңдалған үлестірім заңы бойынша дауыс трафигін және ақпараттарды тарату трафигін орнату.

4.2.4 Күрделенген интеграциялық желіні құруды екі бөлімге бөлуге болады.

4.2.5 Жасалған жұмыстар бойынша қорытынды жасау.

4.3 Жұмысты орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар

Технология АТМ B-ISDN комплексті қызмет көрсетуі бар кеңжолақты желінің стандарттары негізінде жасалған, ол қолданушыға жоғары жылдамдықта ақпаратты тарату үшін ұйымдастырылған болатын. АТМ технологиясының бірыңғайлығы трафиктің кез келген трафиктің түрін өңдеу мүмкіндігі – дауыс, бейне ақпараттар немесе компьютерлік ақпарат.

Ұяшықтың таралатын ақпараттың минимальды блогы белгіленген формат пен өлшемге ие, ол 53 байтқа тең. Ұяшықтың тақырыбында ұяшықты белгіленген орынға жеткізу үшін жеткілікті ақпараттар бар, сонымен қатар сигнализация немесе тестілік хабарламалар сияқты қызметтік ақпараттың бір бөлігі деп саналатын ұяшықтардың таралуы және идентификация.

АТМ технологиясының ең негізігі қасиеті QoS механизмдерін қолдауы. QoS технологиясын қолдану, ең алдымен, кідірістерге сезімтал ақпараттарды таратуға, кейін барлық ақпараттарды таратуға мүмкіндік береді.

АТМ технологиясының тағы бір қасиеті, ол ақпараттармен алмасу үшін қосылысты ұйымдастыру процедурасын қолданады. Бұл дегеніміз – тікелей ақпарат таратпас бұрын, жіберуші мен ақпарат алушы арасында байланыс ұйымдастыру. Виртуалды байланыс орнатылғаннан кейін QoS қызмет көрсету сапасына шақыру жіберіледі. Маршрутизация протоколын қолдана отырып, қызмет көрсету сапасына кепілдік беретін коммутациялаушы виртуалды арнаны орнатып, сигнализация туралы ақпарат АТМ желісі арқылы таралады.

4.2.1 Спутникалық байланыспен біріккен АТМ және SONET/SDH магистральды технологиялар негізінде құрылған кеңжолақты желіні құру. Нұсқаңызға байланысты оммутациялық стансаларды, телефон құрылғыларын, желілік адаптерлер мен компьютерлерді, қолданушылардың жұмыс топтарын, конференцбайланыс бейнетерминалдармен серверлерін, жерсеріктік байланыс антенналарымен жердегі стансаларды және негізгі стансалармен сымсыз қолжетім құрылғыларын таңдаңыз (4.1-кестені қараңыз).

4.2.2 Желінің құраушыларын реттеуді АТМ және SONET/SDH негізгі кеңжолақты магистральды таңдаудан бастаңыз, оларды жұмыс аймағына көшіріңіз.

4.2.3 Браузерден Satellite communication equipment бұтағын таңдаңыз және бейнелер пернетақтасынан байланыс жерсерігін жұмыс аймағына көшіріңіз.

4.2.4 Браузерден Earth equipment- Earth Station (Indoor+Outdoor Units)-Generic Devices- Earth Station бұтағын таңдаңыз.

4.2.5 Біріншілік желі компоненттерін жерсеріктік байланыспен біріктіріңіз. Құралдар пернетақтасынан «Link devices» құралын таңдаңыз. Белгіленген құрылғылар сәйкес желілік порттарға ие екендігін тексеріңіз («Properties» таңдаңыз) құрылғының мәзірінде «Ports» қосымшасы. «Link Assistant» қосымшасында «Link» батырмасын басыңыз, ортаның ұзындығын және басқа да сипаттамаларды белгіліңіз. «Close» батырмасын басып, қосымшаны жабыңыз (4.1 - суретті қараңыз).

4.2.6 Жұмыс аймағына коммутациялық стансаларды, телефон құрылғыларын, бейнетерминалдарды, жұмыс топтарының қолданушыларын, ал қашықтықтағы қосылыс үшін желілік адаптер мен ПК.

4.2.7 Құрылғыларды қосуға кірісіңіз, құрылғылардың техникалық сипаттамаларын орнатыңыз.

4.2.8 Жұмыс аймағына бейнетерминалдары бар бейнеконференция серверін, Жұмыс топтарының қолданушыларын көшіріңіз, сонымен қатар желілік адаптер мен қашықтықтағы ПК, сымсыз байланыс ұйымдастыру үшін терминалдар, негізгі стансыны көшіріңіз.

4.1 сурет – Біріншілік желіні ұйымдастыру

4.2.9 Құрылғының техникалық сипаттамаларын қарау және орнату. Ауыспалы құрылғы орнату мүмкіндігі.

4.2.10 Параметрлер таңдалған үлестірім заңы бойынша дауыс трафигін және ақпараттарды тарату трафигін орнату.

4.2.11 Қалауыңыз бойынша 4.3, 4.4 және 4.5 - суреттерінде көрсетілгендей желіні екі деңгейлеп ұйымдастырыңыз.

4.2.12 Жасалған жұмыс бойынша қорытынды жасау

4.2 суретінде кеңжолақты желіні ұйымдастыру мысалы көрсетілген.

4.2 сурет – Кеңжолақты желіні ұйымдастыру мысалы

(2 нұсқа)

4.3 cурет – Желінің бірінші бөлімі

4.4 сурет – Желінің екінші бөлімі

Екі бөлімді біріктіріп, 4.5 - суретіндегі трафик түрлерінің өлшемін қайта басқару арқылы күрделі интеграцияланған кеңжолақты желіні аламыз.

4.5 сурет – Күрделі интеграцияланған кеңжолақты желі

Статистикалық бос стакандар, желі дұрыс ұйымдастырылған болса стакандарда пайдаға асқан дестелер жоқ немесе өлшемі аз болатындығын көрсетеді.

Нұсқалар 4.1 кестеде көрсетілген.

4.1 к е с т е – Есеп беруге қажетті мәндер

Нұсқалар	PBX	ТҚ	Бейне Терм.	Жұм. топ.	Сервер	Базалық станция	Терминалы БС	ПК
1	2	2	4	5	2	1	3	2
2	3	3	5	6	1	1	4	3
3	4	4	6	6	3	1	3	2
4	3	3	5	6	2	1	4	3
5	2	2	4	5	2	1	3	2
6	4	4	7	6	3	1	4	3
7	3	3	6	6	3	1	3	2
8	2	2	5	5	2	1	3	3
9	4	4	6	6	3	1	4	2

4.4 Бақылау сұрақтары

4.4.1 SONET/SDH ортасында ақпарат тарату дегеніміз не?

4.4.2 АТМ және Ethernet технологияларын салыстырыңыз.

4.4.3 АТМ технологиясының негізгі принциптері.

4.4.4 Магистральді желілер және қолжетім желілер.

4.4.5 Арналарды коммутациялауы бар компьютерлік глобалды желілер.

4.4.6 АТМ желісінің құраушылары және желілік интерфейстер түрі.

4.4.7 АТМ стандарттары.

Әдебиеттер тізімі

1. Суворов А.Б., Телекоммуникационные системы, компьютерные сети и Интернет: учеб. пособие. – Ростов н/Д.: Феникс, 2007. – 384 с.

2. П. Беккер. Цифровая сеть с интеграцией служб. Концепция, методы системы. Пер. с нем. Э.Б. Ершовой, Э.В. Кордонского. - М.: Радио и связь, 1989. – 456 с.

3. Абилов А. В. Сети связи и системы коммутации. – М.: Радио и связь, 2004 – 288 с.

4. Иванова Т.И. Абонентские терминалы и компьютерная телефония. - М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 1999.

5. Теория телетрафика. УГТУ. Методические указания к лабораторным работам. Составитель С.М. Наместников. – Ульяновск, 2007. – 27 с.

Мазмұны


Кіріспе	3
1 Зертханалық жұмыс №1. Қалалық телефонды желісінің моделін құру	5
2 Зертханалық жұмыс №2. ISDN желісін модельдеу	12
3 Зертханалық жұмыс №3. Жоғары жылдамдықты магистральді транспорт сақинасы негізіндегі желіні моделдеу	18
4 Зертханалық жұмыс №4. Күрделі интегралданған кеңжолақты желіні моделдеу, оның технологиясы мен топологиясын құру және трафиктің әр түріне үлестірім заңының параметрлерін таңдау үшін қажетті ақпараттар алу	22
Әдебиеттер тізімі	28

2013 ж. жиынтық жоспары, реті 94