Технология ADSL

может поддерживать соединение без риска потерять ячейку. Затем данные

передаются по этому соединению с запрошенной скоростью - не более и, в

большинстве случаев, не менее [3].

Любой трафик, передаваемый станцией с большей скоростью, может сетью

просто отбрасываться, а передача трафика сетью со скоростью, ниже

заказанной, не будет удовлетворять приложению. CBR-соединения должны

гарантировать пропускную способность с минимальной вероятностью потери

ячейки и низкими изменениями задержки передачи ячейки. Когда приложение

заказывает CBR сервис, то оно требует соблюдения предела изменения задержки

передачи ячейки. Сервис CBR предназначен специально для передачи голоса и

видео в реальном масштабе времени. Для соединений CBR нет определенных

ограничений на скорость передачи данных, и каждое виртуальное соединение

может запросить различные постоянные скорости передачи данных. Сеть должна

резервировать полную полосу пропускания, запрашиваемую конкретным

соединением.

В отличие от CBR, сервис UBR (unspecified bit rate, неопределенная

битовая скорость) не определяет ни битовую скорость, ни параметры трафика,

ни качество сервиса. Сервис UBR предлагает только доставку "по

возможности", без гарантий по утере ячеек, задержке ячеек или границам

изменения задержки. Разработанный специально для возможности превышения

полосы пропускания, сервис UBR представляет собой адекватное решение для

тех непредсказуемых "взрывных" приложений, которые не готовы согласиться с

фиксацией параметров трафика. Вместе с тем, UBR позволяет обеспечить

максимальную пропускную способность в том, случае, когда происходит

сложение нескольких потоков данных, имеющих разнесенные во времени пики

нагрузки.

Главными недостатками подхода UBR являются отсутствие управления

потоком данных и неспособность принимать во внимание другие типы трафика.

Когда сеть становится перегруженной, UBR-соединения продолжают передавать

данные. Коммутаторы сети могут буферизовать некоторые ячейки поступающего

трафика, но в некоторый момент буфера переполняются и ячейки теряются. А

так как UBR-соединения не заключали никакого соглашения с сетью об

управлении трафиком, то их ячейки отбрасываются в первую очередь. Потери

ячеек UBR могут быть так велики, что "выход годных" ячеек может упасть ниже

50%, что совсем неприемлемо. Для устранения этого недостатка в

мультиплексорах ASAM компании Алкатель допускается использование режима

UBR+, который предоставляет возможность абоненту устанавливать минимально

гарантированную скорость передачи - MCR.

Обычно трафиковые характеристики задаются в виде типовых профилей

абонентов. Допустим, что для самых крупных пользователей, имеющих

собственную ЛВС, будет использоваться профиль 1, который будет

обеспечивать класс сервиса CBR и скорость передачи в сеть не ниже 1 Мбит/с,

а прием информации от сети – 8 Мбит/с.

Для пользователей, имеющих небольшие ЛВС, будет устанавливаться профиль 2,

который будет обеспечивать класс сервиса UBR+ и гарантированную скорость

передачи в сеть не ниже 256 Кбит/с, а гарантированную скорость приема из

сети не ниже 512 Кбит/с, соответственно, максимальные скорости передачи 512

Кбит/с и приема 1024 Кбит/с.

Индивидуальным пользователям будет устанавливаться профиль 3, который будет

обеспечивать класс сервиса UBR+ и гарантированную скорость передачи в сеть

не ниже 128 Кбит/с, а гарантированную скорость приема из сети не ниже 256

Кбит/с, соответственно, максимальные скорости передачи 256 Кбит/с и приема

512 Кбит/с.

Тип пользователя определяет тип модема ADSL, который будет устанавливаться.

В соответствии с запросом заказчика, на сети будет устанавливаться 80

модемов PC-NIC (индивидуальные пользователи), 80 модемов Home (малые ЛВС)

и 4 модема PRO (крупные ЛВС). Следовательно, для абонентов с модемами PRO

будет устанавливаться профиль 1, для абонентов с модемами Home будет

устанавливаться профиль 2, для абонентов с модемами PC-NIC будет

устанавливаться профиль 3.

На первом этапе внедрения рассматриваемой сети доступа будет использоваться

режим постоянных (некоммутируемых) виртуальных соединений, т.е. за каждым

пользователем будет закрепляться фиксированный VP/VC.

Определение соответствия между суммарными абонентскими скоростями и

имеющейся пропускной способностью производится исходя из следующих условий:

1. Максимальная суммарная скорость всех абонентов класса CBR вместе с

суммой минимальных гарантированных скоростей всех абонентов класса UBR+

не должна превышать эффективной пропускной способности используемой среды

передачи ( в нашем случае STM-1)

( CBR +( UBRmin ( Kисп ( STM-1;

где - Kисп – допустимый коэффициент использования среды

передачи, равный – 0,95.

STM-1 - суммарная полезная нагрузка действительной АТМ

ячейки в STM1 С-4 составляет 155,52 * 26 : 27 =

149,76 Мбит/с.):

2. Сумма максимальных (негарантированных) скоростей передачи всех абонентов

класса сервиса UBR+ не должна превышать имеющейся полосы пропускания

системы передачи, умноженной на коэффициент перегрузки (MCR - минимальная

пропускная способность, гарантированная каждому PVC или SVC. Эта

скорость (в битах в секунду) выбирается абонентом в соответствии с

объемом данных, которые он собирается передавать по сети, и

гарантируется она оператором. Если пакетные посылки не превосходят

скорость порта подключения абонента и пропускная способность сети в

данный момент свободна, то абонент может превысить согласованное

значение MCR. Скорость, с которой абонент посылает данные при наличии

достаточной пропускной способности, называется oversubscription rate.

Значение коэффициента oversubscription может от 2 до 6)

( UBR max 122,880 Мбит/с

Таким образом, сумма максимальных скоростей для всех абонентов класса UBR+

не превышает расчетное значение имеющейся пропускной способности с учетом

расчетного значения коэффициента перегрузки, т.е. условие 2 также

выполняется для рассматриваемого интерфейса.

Проведенные расчеты показывают, что выбранный вариант построения сети

доступа полностью удовлетворяет требованиям по пропусканию нагрузки

проектируемой сети.

Глава IV. Технико-экономическое обоснование.

4.1 Обоснование целесообразности проектного решения.

В последние годы рост объемов передачи информации привел к тому, что

наблюдается дефицит пропускной способности каналов доступа к существующим

сетям. Если на корпоративных уровнях эта проблема частично решается

(арендой высокоскоростных каналов передачи), то в квартирном секторе и в

секторе малого бизнеса эти проблемы существуют.

На сегодняшний день основным способом взаимодействия оконечных

пользователей с частными сетями и сетями общего пользования является доступ

с использованием телефонной линии и модемов, устройств, обеспечивающих

передачу цифровой информации по абонентским аналоговым телефонным линиям.

Скорость такой связи невелика, максимальная скорость может достигать 56

Кбит/с. Этого пока хватает для доступа в Интернет, однако насыщение страниц

графикой и видео, большие объемы электронной почты и документов в ближайшее

время снова поставит вопрос о путях дальнейшего увеличения пропускной

способности.

Наиболее перспективной в настоящее время является технология ADSL

(Asymmetric Digital Subscriber Line). Это новая модемная технология,

превращающая стандартные абонентские телефонные аналоговые линии в линии

высокоскоростного доступа. Технология ADSL позволяет передавать информацию

к абоненту со скоростью до 8 Мбит/с. В обратном направлении используется

скорость до 640 Кбит/с. Это связанно с тем, что все современный спектр

сетевых услуг предполагает весьма незначительную скорость передачи от

абонента. Например, для получения видеофильмов в формате MPEG-1 необходима

полоса пропускания 1,5 Мбит/с. Для служебной информации передаваемой от

абонента, вполне достаточно 64 -128 Кбит/с.

Бурный рост числа пользователей Internet, наблюдаемый в последнее

время, как во всем мире, так и в России, дает повод весьма оптимистично

взглянуть на перспективы российского рынка ADSL. Этот оптимизм разделяют

провайдеры, начинающие развертывать сети ADSL-доступа. Но что же можно

сказать в отношении их потенциальной абонентской базы?

Cегодня число российских пользователей Internet оценивается в 1,95 млн.

человек (по данным Dataquest). Однако из-за отсутствия четкого определения

понятия «пользователь Internet» эту и другие подобные оценки следует

воспринимать с некоторой долей скепсиса.

Часто фигурирующую цифру 1,5— 2 млн. нельзя рассматривать как

абсолютную, так как она может породить искаженное представление. Например,

по данным Института маркетинговых и социальных исследований GfK MR,

изучающего российскую часть Internet на базе репрезентативных опросов

населения России в возрасте старше 16 лет, в июле 2000 г. «...возможность

доступа во Всемирную сеть имели около 6 млн. россиян (5,5%), однако из них

только 24% (примерно 1,5 млн.) пользовались этим доступом более или менее

регулярно (по крайней мере, один раз в месяц)» («Телеком-форум» от

29.10.00). Что такое один раз в месяц с точки зрения прибыли? Если

продолжительность работы в Сети в среднем составляет 4—5 часов, то при

расценках на коммутируемый доступ 1 долл. в час получается 50—60 долл. в

год. Безусловно, реальный интерес для провайдера (по этому показателю)

представляют те клиенты, которые обеспечивают доход на порядок выше.

Число «эффективных» пользователей в России в 2000 г. (считаем, что

эффективный абонент проводит в Сети не менее 20 часов в месяц) оценивается

на уровне 350—450 тыс. Такая консервативная оценка позволяет

спрогнозировать, что быстрые темпы роста абонентской базы в среднесрочной

перспективе, несмотря на невысокий уровень компьютеризации и низкие доходы

населения, сохранятся. На московском рынке коммутируемого доступа в 2000 г.

наблюдался рост среднемесячной загрузки модемного пула на уровне 5—6% в

месяц, что подтверждает это предположение (оценка Alcatel на основе данных

компании «Русский экспресс»). Это позволяет ожидать роста количества

эффективных пользователей Internet, в том числе абонентов широкополосного

доступа.

Таким образом, можно утверждать, что в России, как и во всем мире (хотя

и с поправкой на российскую специфику), в области предоставления Internet-

услуг будет происходить сдвиг в сторону широкополосных систем.

Одной из главных проблем при организации высокоскоростного доступа в

Internet на базе технологии асимметричной цифровой абонентской линии (ADSL)

является вопрос выбора оборудования, который, особенно на начальном этапе,

представляет собой одну из самых мучительных проблем для тех, чьи решения

определяют судьбу проекта в долгосрочной перспективе.

Для реализации проекта построения сети ADSL для доступа в глобальную

сеть Internet было принято решение проанализировать возможность

использования аппаратных и программных средств фирмы Alcatel или

оборудования компании Cisco Systems. Анализ проводится на основе метода

анализа иерархий (МАИ).

Метод анализа иерархий - это математический аппарат, который разработан

для решения задач многокритериальной оптимизации, который в отличие от

традиционных методов позволяет принять компромиссное решение [15].

МАИ является систематической процедурой для иерархического

представления элементов, определяющих суть любой проблемы. Метод состоит в

декомпозиции проблемы на все более простые составляющие части и дальнейшей

обработке последовательности суждений лица, принимающего решение, по парным

сравнениям. В результате может быть выражена относительная степень

(интенсивность) взаимодействия элементов в иерархии. Эти суждения затем

выражаются численно. МАИ включает процедуры синтеза множественных суждений,

получения приоритетности критериев и нахождения альтернативных решений.

Полученные таким образом значения являются оценками в шкале отношений и

соответствуют так называемым жестким оценкам.

Сравнительный анализ оборудования ADSL.

Для выбора на рынке средств связи оборудования ADSL, наиболее

подходящего для реализации данного проекта, произведем сравнение двух

возможных вариантов аппаратных и программных средств, которые могут быть

использованы для проектирования данной широкополосной сети доступа: ADSL

оборудование фирмы Alcatel и компании Cisco Systems.

Возможные варианты:

1 вариант – ADSL мультиплексоры ASAM 1000 и абонентское оборудование

фирмы Alcatel;

2 вариант – мультиплексоры серии Cisco 61хх / 62xx и ADSL

модемы компании Cisco Systems

Сравнение этих систем будем осуществлять по следующим показателям:

1. Стоимость;

2. Надежность;

3. Легкость в эксплуатации;

4. Обеспечение безопасности передаваемых данных;

5. Гибкость управления оборудованием;

6. Реализация функций бриджинга / маршрутизации;

7. Мультипротокольность; поддержка различных сетевых интерфейсов;

8. Цифровая передающая способность ADSL системы;

9. Адаптация данных ASAM / DSLAM; управление передачей данных;

10. Рекламная политика компаний.

Решение поставленной задачи (выбора системы) с помощью МАИ

осуществляется в несколько этапов:

1. Представление задачи в иерархической форме (рис.26).

Выбор оборудования ADSL I

уровень (общая цель)

II уровень (критерий)

|сть| |ть | |ть | |ние | |упра| |ия | |оток| |ов| |я | |я |

| | | | |экс| |пасн| |ия | |ций | |ость| |пе| |ых в| |тика|

| | | | |ции| |дава| |ание| |а / | |ержк| |ющ| |DSLA| | |

| | | | | | |емых| |м | |марш| |а | |ая| |M; | | |

| | | | | | | | | | |и | |х | |об| |ие | | |

| | | | | | | | | | | | |вых | |ст| |даче| | |

| | | | | | | | | | | | |инте| |ь | |й | | |

| | | | | | | | | | | | |сов | |SL| |ых | | |

| | | | | | | | | | | | | | |си| | | | |

| | | | | | | | | | | | | | |ст| | | | |

| | | | | | | | | | | | | | |ем| | | | |

| | | | | | | | | | | | | | |ы | | | | |

1 2 3 4 5 6

7 8 9 10

III уровень (альтернатива)

ADSL оборудование Alcatel ADSL система Cisco Systems

Рисунок 26

2. Установление приоритетов критериев.

Для установления приоритетов критериев проводится попарное сравнение

критериев по отношению к общей цели, результаты попарного сравнения

заносятся в матрицу. В каждую клетку матрицы ставится та или иная оценка

(от 1 до 9) относительной важности. Сравнивается относительная важность

левых элементов матрицы с элементами наверху. Поэтому если элемент слева

важнее, чем элемент наверху, то в клетку заносится целое число; в противном

случае – обратное число (дробь). Относительная важность любого элемента,

сравниваемого с самим собой, равна 1. Данные представлены в таблице 4.2.

В таблице 4.1 приведена шкала оценок интенсивности относительной

важности.

Таблица 4.1 Шкала оценок интенсивности относительной важности

|Интенсивность |Определение |

|относительной важности | |

|1 |Значит равную важность элементов |

|3 |Умеренное превосходство одного над другим |

|5 |Существенное или сильное превосходство |

|7 |Значительное превосходство |

|9 |Очень сильное превосходство |

|2,4,6,8 |Промежуточные решения между соседними |

| |суждениями |

|Обратные величины |Если при сравнении одного вида деятельности |

|приведенных чисел |с другим получено одно из вышеуказанных |

| |чисел, то при сравнении второго вида |

| |деятельности с первым получим обратную |

| |величину |

Таблица 4.2 Матрица парных сравнений критериев по отношению к общей

цели.

| |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |9 |10 |[pic|[pic]|

| | | | | | | | | | | |] | |

|1 |1 |1/3|2 |1/3 |1/3 |1/3 |1 |1/5 |1/5 |3 |0,55|0,044|

| | | | | | | | | | | |9 | |

|2 |3 |1 |4 |1 |2 |3 |3 |1/3 |1 |5 |1,80|0,142|

| | | | | | | | | | | |1 | |

|3 |1/2|ј |1 |1/4 |1/3 |1/2 |1 |1/5 |1/4 |2 |0,46|0,037|

| | | | | | | | | | | |9 | |

|4 |3 |1 |4 |1 |1 |3 |3 |1/3 |1/3 |3 |1,43|0,113|

| | | | | | | | | | | |1 | |

|5 |3 |Ѕ |3 |1 |1 |3 |3 |1/3 |1/3 |3 |1,29|0,102|

| | | | | | | | | | | |7 | |

|6 |3 |1/3|2 |1/3 |1/3 |1 |1 |1/3 |1/3 |3 |0,77|0,061|

| | | | | | | | | | | |1 | |

|7 |1 |1/3|1 |1/3 |1/3 |1 |1 |1/4 |1/3 |2 |0,60|0,047|

| | | | | | | | | | | |1 | |

|8 |5 |3 |5 |3 |3 |3 |4 |1 |2 |5 |3,09|0,244|

| | | | | | | | | | | |6 | |

|9 |5 |1 |4 |3 |3 |3 |3 |1/2 |1 |5 |2,29|0,157|

| | | | | | | | | | | |5 | |

|10 |1/3|1/5|1/2 |1/3 |1/3 |1/3 |1/2 |1/5 |1/5 |1 |0,34|0,027|

| | | | | | | | | | | |6 | |

[pic] ИС = 0,04 ОС = 2,4 %

Расчет векторов приоритетов производится в следующей

последовательности. Сначала перемножаются элементы в каждой строке матрицы,

и извлекается корень n- ой степени, где n – число элементов в строке.

Полученные значения называются компонентами нормализованного вектора

приоритетов, количество компонент равняется количеству строк.

[pic]

Затем полученный таким образом столбец чисeл нормализуется делением

каждого числа на сумму всех чисел, что в итоге и является вектором

приоритетов.

[pic]

Индекс согласованности (ИС) в матрице может быть приближенно получен

следующим образом:

. Суммируется каждый столбец суждений, затем сумма первого столбца

умножается на величину первой компоненты нормализованного вектора

приоритетов, сумма второго столбца – на вторую компоненту и т.д.

. Полученные числа суммируются. Таким образом можно получить величину,

обозначаемую [pic]

. Определяется индекс согласованности из соотношения ИС=[pic], где n –

число сравниваемых элементов. Индекс согласованности дает информацию о

степени нарушения численной и порядковой согласованности

. Определяется отношение согласованности (ОС) путем деления ИС на число,

соответствующее случайной согласованной матрицы того же порядка (для

матрицы 10-го порядка случайная согласованность равна 1,49). Величина ОС

должна быть порядка 10% или менее, чтобы быть приемлемой. В нашем случае

отношение согласованности много меньше 10% и не выходит за рамки

допустимых. Это означает, что матрица согласована, и суждений

пересматривать не стоит.

3. Определение локальных приоритетов

Матрицы локальных приоритетов, подобные матрице приоритетов критериев

по отношению к главной цели, составляются для попарного сравнения

альтернатив по отношению к каждому из критериев.

Матрицы оценок предпочтительности ADSL оборудования по разным критериям

приведены в таблицах 4.3 … 4.12

Таблица 4.3 Матрица попарных сравнений для уровня 3 по параметру

“Стоимость”

| |Alcatel |Cisco Systems|[pic] |[pic] |

|Alcatel |1 |5 |2,236 |0,833 |

|Cisco Systems |1/5 |1 |0,447 |0,167 |

[pic] ИС = 0

Таблица 4.4 Матрица попарных сравнений для уровня 3 по параметру

“Надежность”

| |Alcatel |Cisco Systems|[pic] |[pic] |

|Alcatel | |3 |1,732 |0,75 |

| |1 | | | |

|Cisco Systems |1/3 |1 |0,577 |0,25 |

[pic] ИС = 0

Таблица 4.5 Матрица попарных сравнений для уровня 3 по параметру

“Легкость эксплуатации”

| |Alcatel |Cisco Systems|[pic] |[pic] |

|Alcatel |1 |4 |2 |0,8 |

|Cisco Systems |1/4 |1 |0,5 |0,2 |

[pic] ИС

= 0

Таблица 4.6 Матрица попарных сравнений для уровня 3 по параметру

“Обеспечение безопасности передаваемых данных”

| |Alcatel |Cisco Systems|[pic] |[pic] |

|Alcatel |1 |1/5 |0,447 |0,167 |

|Cisco Systems |5 |1 |2,236 |0,833 |

[pic] ИС

= 0

Таблица 4.7 Матрица попарных сравнений для уровня 3 по параметру

“Гибкость управления оборудованием”