Лабораторная работа № Исследование технологии Frame Relay в сетях передачи данных
|
Скачать 0.77 Mb.
|
Федеральное агентство связи Российской Федерации Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Московский технический университет связи и информатики Северо-Кавказский филиал Кафедра Сети связи и системы коммутации С Б О Р Н И К ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ СИСТЕМ И СЕТЕЙ СВЯЗИ НА ИМИТАЦИОННЫХ GPSS-МОДЕЛЯХ Ростов-на-Дону 2008 год УДК 621.395 План УМД 2007/08 НЕРСЕСЯНЦ А.А. СБОРНИК ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ СИСТЕМ И СЕТЕЙ СВЯЗИ НА ИМИТАЦИОННЫХ GPSS-МОДЕЛЯХ 2-е издание, переработанное Лабораторные работы предназначены для проведения занятий в компьютерных классах при изучении дисциплин “Сети связи”, “Мультисервисные сети связи”, ”Теория телетрафика”, ”Корпоративные сети” и др. и ориентированы на исследование зависимостей системных характеристик сетей от их параметров. Издание утверждено на заседании кафедры Сети связи и системы коммутации, протокол №7 от 18.03.08. РЕЦЕНЗЕНТ: доцент Борисов Б.П. Содержание Введение …………………………...................…………………… 4 Замечания по использованию системы GPSS World ………. 5 Лабораторная работа № 1. Исследование сотовой сети подвижной связи стандарта GSM ............................................................ 6 Лабораторная работа № 2. Анализ качества обслуживания абонентов в сельской телефонной сети ................................................. 17 Лабораторная работа № 3. Исследование технологии Frame Relay в сетях передачи данных ………..............…………....... 26 Лабораторная работа № 4. Исследование пропускной способности сети с коммутацией пакетов ……..............…………….. 37 Список литературы ...……………………………............................ 46 В В Е Д Е Н И Е Настоящее издание сборника содержит 4 лабораторных работы по исследованию систем и сетей связи с помощью компьютерного моделирования на языке GPSS, что означает General Purpose Simulation System – общецелевая система моделирования. Со времени выхода 1-го издания настоящего сборника лабораторных работ прошло 10 лет. За это время приведённые в нём работы систематически использовались в дисциплинах «Сети связи», «Мультисервисные сети связи» и др. на дневном и заочном факультетах. Вместе с тем возникли следующие обстоятельства, приведшие к необходимости переработки сборника: - лабораторные работы постоянно усовершенствовались как в части лабораторных заданий, так и в части имитационных программ; - первые три работы по разным причинам потеряли актуальность и не использовались в учебном процессе; - появилась новая усовершенствованная версия системы моделирования GPSS, а именно GPSS World, которая предоставляет большие удобства в работе с программой и большую наглядность результатов моделирования, что привело к необходимости переработки всех имитационных программ. Содержание лабораторных работ направлено на изучение современных телекоммуникационных технологий методом исследования моделей различных систем информационного обмена. При этом решаются следующие задачи: а) Изучение алгоритма функционирования системы связи с выявлением основных зависимостей между параметрами системы, качеством ее функционирования и экономическими показателями. б) Изучение способов отображения на модели реальных телекоммуникационных систем, включая: - определение источников нагрузки; - выделение обслуживающих приборов; - определение мест ожидания; - определение траектории прохождения заявок; - определение исходных параметров и измеряемых (выходных) данных. в) Изучение способов ввода исходных данных и измерения результирующих характеристик. г) Приобретение навыков анализа функциональных зависимостей в телекоммуникационных системах и выработки решений по результатам анализа. Замечания по использованию системы моделирования GPSS World Изучение принципов моделирования телекоммуникационных систем и сетей является предметом специальной дисциплины “Основы компьютерного моделирования“, изучаемой в телекоммуникационных ВУЗах. Эта дисциплина предусматривает как изучение основных принципов имитационного моделирования ТК-систем, так и способы написания программ и работы с ними. Однако, дружественный пользовательский интерфейс системы GPSS World позволяет работать с ней, владея лишь общей компьютерной грамотностью. Поэтому ниже приводятся только краткие сведения о порядке запуска программ и доступа к результатам моделирования. а) Щёлкнуть на ярлыке GPSSW и далее по кнопке Открыть (2-я кнопка слева на шкале инструментов). В появившемся перечне выбрать одну из следующих работ, входящих в настоящий сборник: - SOTA-W - Исследование сотовой сети подвижной связи стандарта GSM; - STS-W - Анализ качества обслуживания абонентов в сельской телефонной сети; - FR-W - Исследование технологии Frame Relay в сетях передачи данных; - KOMP-W - Исследование пропускной способности сети с коммутацией пакетов. б) Для запуска программы нажмите последовательно: Command > Create Cimulation > Command > Start. В появившемся окне Start Command установите продолжительность эксперимента в виде числа вызовов (транзактов) вводимых в систему. Учесть, что чем продолжительнее эксперимент, тем точнее результат моделирования (меньше дисперсия). Для целей лабораторной работы можно ограничиться числом транзактов, равным 10000. Нажав ОК, Вы запустите моделирующую программу, а после её завершения и доступ к стандартному отчёту. в) Для доступа к матрицам и гистограммам нажать следующие кнопки: Window>Cimulation Window и далее Matrix Window или Table Window. г) Для внесения изменений в программу необходимо вызвать исходный модуль, нажав кнопку Window и в открывшемся меню имя программы под номером 1. Все изменения и получаемые результаты сохранению не подлежат. д) Для более детального изучения основ компьютерного моделирования можно обратиться к монографии [1], а для овладения навыками моделирования на GPSS World следует обратиться к учебным пособиям [2,3] или к методическому пособию [8]. Лабораторная работа № 1 Исследование сотовой сети подвижной связи стандарта GSM 1. Цель работы. Изучить основные принципы построения сотовых сетей подвижной связи (ССПС) на примере ССПС стандарта GSM. Исследовать пропускную способность ССПС на имитационной модели. 2.Краткие сведения об объекте моделирования 2.1. Общие принципы стандарта GSM. CCПС стандарта GSM предназначена для обмена речевой, факсимильной и цифровой информацией между абонентскими системами, находящимися в одной или в разных сотах, а также обмен с абонентами различных систем общего пользования. Упрощенная структурная схема ССПС GSM представлена на рис. 1.1.                                                 MS BTS к BSC AUS OMC MS MS MS к BTS B  BSC MSC T MSCBTS S MS MS Internet Internet MS к BSC BTS PSTN PSTN MS ISDN ISDN Рис . 1.1. Структурная схема сотовой сети стандарта GSM Центр коммутации подвижной связи (MSC) обслуживает группу сот и обеспечивает все виды соединений для подвижных станций (MS). MSC обеспечивает интерфейс между ССПС и фиксированными сетями: PSTN (телефонная сеть общего пользования), ISDN (цифровая сеть с интеграцией служб), PDN (сеть пакетной передачи данных, например, Internet) и др. Он обеспечивает маршрутизацию вызовов, функции управления вызовами и коммутации радиоканалов. Кроме того, MSC организует “эстафетную передачу” для непрерывности связи при перемещении MS из соты в соту и переключение рабочих каналов в соте при появлении помех или неисправностях. Оборудование базовой станции (BSS) состоит из контроллера базовой станции (BSC) и приемопередающих базовых станций (BTS). Один BSC может управлять несколькими BTS. BSS управляет распределением радиоканалов, контролирует соединения, регулирует их очередность, обеспечивает режим работы с прыгающей частотой, модуляцию и демодуляцию сигналов, кодирование и декодирование сообщений, кодирование речи, адаптацию скорости передачи для речи, данных и вызова, определяет очередность передачи сообщений персонального вызова. Центр управления и обслуживания (OMС) обеспечивает управление работой радио системы и организацию взаимодействия между BSS и MSC. Подвижная станция (MS) состоит из оборудования для доступа абонентов сетей GSM к мобильным и фиксированным сетям. Каждый абонент имеет свой международный идентификационный номер (IMSI), записанный на его интеллектуальную карточку. На время пользования системой связи абонент получает стандартный модуль подлинности (SIM), который содержит IMSI, индивидуальный ключ аутентификации (Ki) и алгоритм аутентификации (А3). Доступ абонента к сети производится после проверки подлинности абонента, в процессе которой MSC передает на MS случайное число (RAND). MS с помощью ключа Ki и алгоритма А3 формирует значение отклика (SRES) и посылает его в сеть. MSC сравнивает полученный отклик с ожидаемым (вычисленным сетью) и при совпадении продолжает организацию обмена. При перемещениях MS центр коммутации MSC осуществляет перепривязки абонента между базовыми станциями BTS, контроллерами BSC или может передать данную MS в другой центр MSC. Эта процедура называется HANDOVER - передача абонента из зоны в зону при его движении в процессе сеанса связи без его перерыва. В отличие от HANDOVERа процедура роуминга предполагает возможность пользоваться своим сотовым телефоном в других регионах страны (национальный роуминг) или за рубежом (международный роуминг), не меняя своего городского номера. Соединение абонентов с телефонной сетью общего пользования (PSTN) осуществляет MSC по линии связи 2 Мбит/с с помощью системы сигнализации SS-7. Для соединения с ISDN предусмотрено до четырех линий связи по 2Мбит/с, также поддерживаемых системой SS-7. Кроме того, определены интерфейсы для соединения с существующими аналоговыми ССПС (например, NMT 450), а также для соединения с международными сетями GSM. В ССПС применяются методы многостанционного доступа с частотным (FDMA), временным (TDMA) и кодовым (CDMA) разделением каналов (рис. 1.2). В стандарте GSM используется узкополосный многостанционный доступ с временным разделением каналов (TDMА). В структуре TDMA кадра содержится 8 временных позиций (окон) на каждой из 124-х несущих. Каждой MS для обмена предоставляется одно из окон на частоте передачи в полосе 890-915 МГц (линия “вверх”) и одно из окон на частоте приема в полосе 935-960 МГц (линия “вниз”). Каждая полоса разделена на 124 частотных канала с разносом в 200 кГц. Таким образом, физический канал в стандарте GSM представляет собой комбинацию временного и частотного разделения сигналов (8  124=992 физических канала). Длина временного окна составляет 0.577 мс. Длина кадра равна 80.577=4.616 мс. При длительности одного бита равной 3.69 мкс, что соответствует канальной скорости в 271 кбит/с, информационная скорость в каждом из 8-и временных каналов составляет 24.7 кбит/с (суммарная информационная скорость в одном частотном канале составляет 824.7=197.6 кбит/с). Снижение скорости связано с тем, что в структуре окна из 156.25 бит информационными являются только 114 бит.   1 2 N FDMA |
Похожие:
 |
Методические указания для студентов по выполнению лабораторных работ... Лабораторная работа 4, 5 Исследование регистров, счетчиков и дешифраторов Лабораторная работа 6, 7 Исследование генератора псевдослучайной... |
|
Лабораторная работа 1 4 лабораторная работа 2 13 лабораторная работа... Интернете разнообразную информацию – описательную, графическую, картографическую и пр. При разработке сайтов необходимо уметь работать... |
 |
Лабораторная работа №9 59 Лабораторная работа №10 72 Лабораторная... Рабочая тетрадь для выполнения лабораторных работ по мдк. 03. 01. «Техническое обслуживание и ремонт компьютерных систем и комплексов»... |
|
Лабораторная работа №2 Исследование объектов схемы, экспорт и импорт данных Oracle Database 11g Express Edition |
|
Методические указания для выполнения лабораторных работ и «Базы данных» Лабораторная работа №1 «Организация хранения данных в субд ms access» |
|
Лабораторная работа №10. Изучение принципа действия и функциональной... Лабораторная работа № Изучение принципов построения системы автоматической подстройки частоты (апч) радиолокационной станции |
|
Руководство оператора Программное обеспечение системы централизованного управления персональными мобильными устройствами и платформами в корпоративных... |
|
Руководство системного программиста Программное обеспечение системы централизованного управления персональными мобильными устройствами и платформами в корпоративных... |
|
Лабораторная работа №1 «Создание общих ресурсов и управление ими» Лабораторная работа №6-7 «Изучение типов серверов, их настройка и конфигурирование» |
|
Настройка подключения к сети передачи данных маи и сети Интернет для ос windows xp Маи является первым этапом подключения к системе передачи данных (спд) маи. Этот этап является единственным в тех случаях, когда... |
|
Лабораторная работа №1: Создание баз данных В этой утилите можно выполнить типовые задачи обслуживания баз данных, такие как резервирование и восстановление. Здесь можно настраивать... |
|
Лабораторная работа № Лабораторная работа №1. Изучение основных возможностей программного продукта Яндекс. Сервер. Установка окружения, установка и настройка... |
|
Лабораторная работа №1 Целью работы является изучение технологии построения модели процесса в нотации bpmn 0 с использованием |
|
Техническое задание на организацию канала связи по технологии bpl Организация канала передачи данных по технологии bpl для подключения абонентов/объектов к сети мгтс |
|
Руководство системного программиста лист утверждения бкмд. 425530.... Программное обеспечение системы централизованного управления персональными мобильными устройствами и платформами в корпоративных... |
|
Лабораторная работа №27 Лабораторная работа №28 Контрольные работы... Пм «Сборка монтаж (демонтаж) элементов судовых конструкций, корпусов, устройств и систем металлических судов» |