Аннотация. В статье рассмотрены параметры влияния участка широкополосной сети абонентского доступа, а также показатели качества при передаче по сетям трафика различного вида.
Секция: Технические науки
Маткурбонов Дилшод маткурбон ўғли
Тошкент Ахборот Технологиялари Университети
“МУТ ва Т ” кафедраси ассистенти
КЕНГ ПОЛОСАЛИ АБОНЕНТ ФОЙДАЛАНА ОЛИШ ТАРМОҒИНИ МОДЕЛЛАШТИРИШ ВА ТАҲЛИЛ ҚИЛИШ
Ушбу мақола кенг полосали абонент фойдалана оладиган тармоқ участкасининг таъсир параметрлари, ҳамда тармоқда узатилувчи турли синфларга мансуб бўлган трафикларнинг сифат кўрсаткичлари батафсил ёритилган.
В статье рассмотрены параметры влияния участка широкополосной сети абонентского доступа, а также показатели качества при передаче по сетям трафика различного вида.
In article parametres of influence of a site of a broadband network of user's access, and also quality indicators are considered by transfer on networks of the traffic of a various kind.
Абонент фойдалана олувчи тармоқ – телекоммуникация хизматларини кўрсатувчи тармоқ операторларининг энг катта ҳаражатлар талаб этиладиган звеноси бўлиб ҳисобланади.Шунинг учун абонент фойдалана олувчи тармоқнингасосий параметрларини ҳисоблаш учун тармоқнинг имитацион модели ишлаб чиқиш ва шу модел асосида ҳисоб-китоб ишлари олиб бориш, ҳамдауларнининг амалиётдаги ўрнини аниқлаш долзарб масалалар бўлиб ҳисобланади.Тадқиқот қилинувчи объектнинг физик структураси 1–расмда келтирилган.
1–расм. Тадқиқот қилинувчи абонент фойдалана олиш тармоғининг физик структура тузилиши
Бу қурилма интернет провайдерларидан келувчи трафикни мулътисервис ядроси ва абонент фойдалана олиш тармоғи орқали трафик йўналишини маршрутизация қилади.
BRAS сервери марказий кириш тугунида жойлашган пассив оптик тармоқнинг OLT (Optical Line Termination) қурилмаси 10G Ethernet юқори тезликдаги оптик линия билан уланган. OLT қурилмасига PON (Passive Optical Network)технологиясининг Nс кириш сегментлари уланган бўлиб, улар N абонентларни ўз ичига бирлаштиради. PON сегментлари N+1 линияларга эга бўлган пассив шинали моноканаллар кўринишга эга бўлиб, улар абонент фойдалана оладиган тармоғида жойлашган пассив тармоқлагичлари (ПТ) ёрдамида уланган.
Ҳар бир N линиялар абонент хонадонида жойлашган ONT (Optical Network Termination) ускунасининг охирги қурилмалар билан уланган, ONT ускунасига абонент томонидан келувчи IP–телевидениясининг STB (Set Top Box) приставка қурилмаси, IP–телефония терминали, шахсий компъютерлар, симсиз роутерлар ва шунга ўхшаш бир қанча абонент ускуналари уланади.Одатда абонент томонидан келувчи трафик PON сегменти орқали юқори оқимдан қуйи оқим йўналишида ва қуйи оқимдан юқори оқим йўналишларда узатилади.
BRAS–OLT участкасидаги трафикни узатиш учун стек протоколлардан фойдаланилади, ҳамда юқорида кўрсатиб ўтилган учта синфга мансуб бўлган умумий фойдаланувчи IP– тармоғи орқали узатилади.
ХЭАИ–Т нинг Y.1541 тавсиянинг тавсилотларида, ҳамда хар бир абонент учун қўлланилувчи BRAS хотирасида хар бир абонент трафиги учун ўзининг алоҳида навбати яратилади. Бу трафикда видео иловалар пакети битта умумий навбатда қўйилади. OLT қурилмасидан ONT қурилмасигача бўлган участкада IPTV оқими узатувлари учун мультикаст гурухлари яратилади. OLT ва ONT қурилмалари орасида кичик оқим йўналишида узатилувчи учта синф трафиклар ўзига мансуб бўлган учта трафик синфлари тармоқ қурилмасидамаълумотлар нисбий имтёзли хизмат кўрсатиш навбатида узатилади.
Абонент фойдалана олувчи тармоғи участкасида Triple Play хизматларидан фойдаланиши учун логик модел қўлланилади. Унда узатилувчи трафиклар бир–биридан ажратилади ва улар орасида ўзаро таъсир бир мунча камайтирилади [1].
BRAS, OLT, ONT ва бошқа тармоқ қурилмалари пакетларни (кадрларни) навбатма–навбат равишда узатишни таъминлаб беради, бу эса ўз навбатида тадқиқот қилинувчи абонент фойдалана олиш тармоғи кечикиш манбаи бўлиб қолади.
Масаланинг қўйилиши
Агар абонент фойдалана оладиган тармоқнинг Nc сегментларидан иборат бўлган PON технологиясида хар бир кириш қисмига N та дан иборат бўлган (2–расмга каранг) абонентлар уланган бўлса, ҳамда улар учта синфга мансуб бўлган ва бир жинсли бўлмаган оқим таъсири остида бўлиб, улар учта синфидаги абонент трафигини хосил қилади:
Абонент фойдалана оладиган тармоқнинг тадқиқот қилинувчи участканинг структуравий тузилиши, оммавий хизмат кўрсатиш теориясининг терминидаги кўриниши 2–расмда келтирилган.
2–расм. Абонент фойдалана оладиган оптик сегментининг модели
Пасайиб борувчи шахобчасидаги (2–расмга қаранг)буюртмалар оқими (Ethernet кадрининг бошланиши) учта фаза бўйича хизмат кўрсатилади: биринчи хизмат кўрсатиш фазаси– BRAS қурилмасида, иккинчи хизмат кўрсатиш фазасиOLT қурилмасидаги линия бўйлаб BRAS–OLT орасидаги суммавий трафикка хизмат кўрсатиш ва учинчи фаза эса – PON сегментига хизмат кўрсатиш. Расмда келтирилган ҳар бир ОХКТ(Оммавий хизмат кўрсатиш тармоғи) га кирувчи буюртма оқими келиб тушиб, унинг интервали уч параметрли Парето тақсимотини ёритиб беради[2].
Унинг хусусияти ўз навбатида тақсимлашнинг охирги кўринишини бир мунча ўзгартиради ва у максимум тасодифий қийматларни кўрсатиб, νа –охирги вариация коэффициенти қийматини таъминлаб беради. Унда Lа– параметр келувчи қўшни буюртманинг келиши орасидаги максимал вақтни билдиради,kа – параметри эса минимал вактни билдиради. Ўзгарувчан тезликдаги пулъсловчи трафик шароитида kапараметри линия узунликдаги бир–бири кетидан келувчи иккита кўшни импулъслар орасидаги минимал интервал бўлиб,у максимал узатиш тезликида бўлиб ўтади. Lа интервали эса иккита бош томондаги кадрлар орасидаги интервал бўлиб, ундаги охирги кадр узатувчи пакетда бўлса, иккинчиси эса иккинчи пакетда бўлади.
PON сегментининг абонент трафиклари учун учинчи фазадаги хизмат кўрсатишнинг бошланғич маълумотлари қуйидагича:
3VoIP ,3IPTV ,3D – ҳар бир синф трафиги учун ўртача хизмат кўрсатиш интервали.ОХКТ га кирувчи буюртма оқимининг келиб тушиш интервали уч параметрли Парето тақсимотига бўйсунади, у ҳолда кириш оқимидаги интервалнинг математик кутилмаси қуйидагича[3]:
(1)
бу ерда: МП3 – уч параметрли Парето тақсимоти учун кириш оқимидаги интервалиниг математик кутилмаси;
α – параметр формаси (параметр формы), ўзгариш диапазони 1<α<2 ;
L– тақсимланишнинг юқори чегараси;
k – тақсимланишнинг қуйи чегараси.
Кириш оқимида интервалнинг ўртача квадратик оғиши қуйидаги формула билан хисобланади:
(2)
Пасайиб борувчи шахобчада 3 фаза учун умумий бирлаштирилган оқим интенсивлиги қуйидагича топилади:
Λ2=(λ2H+ λ3H)*N+ ΛTV (3)
бу ерда: λ2H – пасайиб борувчи шахобчада иккинчи фазадаги оқимнинг ўртача интенсивлиги;
λ3H– пасайиб борувчи шахобчада учинчи фазадаги оқимнинг ўртача интенсивлиги;
N – учта синф трафик хизматларидан фойдаланувчи абонентларнинг умумий сони.
IPTV трафикнинг ўртача суммавий оқим интенсивлигининг учинчи фазадаги қуйи оқим шахобчасидаги қийматни қуйидагича аниқлаш мумкин.
λTV3=kмкλiтv+N0λVoD (4)
бу ерда: λTV3 – IPTV трафикнинг суммавий интенсивлиги;
kмк – IPTV мултикаст гурихидаги каналлар сони;
λiтv– битта IPTV эшиттириш оқимининг ўртача интенсивлиги;
λVoD–биттаабонентнинг “буюртмабўйича видео” оқиминтенсивлиги;
N0–тармоқдаги PON сегментидаги VоD хизматидан фойдаланувчиларнинг жами абонентлар сони.
Кадрнинг йўқолиш эхтимоллигини хисоблашнинг қуйидаги кўриниши аниқланади. i – чи тугунда буфернинг хотираси тўлганда кадрнинг йўколиш эхтимоллги [4]:
(5)
бу ерда: ρi – тадқиқот қилинувчи тугуннинг юкланиши;
Ki – буфер хотирасининг хажми.
Оммавий хизмат кўрсатиш тармоғида кадрларнинг йўколиш эхтимоллиги куйидагича:
(6)
бу ерда αi–i чи тугунда узатиш коэффициенти;
Рпi–(5)ифода орқали топилади.
Учинчи фаза бўйича тадқиқотлар учун керак бўладиган маълумотлар 1–жадвалда келтирилган.
1–жадвал
|
Т.р |
Параметрлар номи |
IPTV |
VoIP |
Data |
|
1 |
Оқимдаги максимал тезлик, Мбит/с |
120 |
2 |
2 |
|
2 |
Кадрнинг минимал узунлиги, бит |
1024 |
6000 |
6000 |
|
3 |
Минимал узатиш интервалиkа, мкс |
8.5 |
20 |
20 |
|
4 |
Интервал La , мкс (Var) |
200–20 |
2000–80 |
2000–80 |
|
5 |
Минимал хизмат кўрсатиш интервалиkb, мкс |
1.3 |
25 |
25 |
|
6 |
Максимал хизмат кўрсатиш интервалиLb, мкс |
20 |
50 |
50 |
Имитацион модел асосида олинган кириш оқимининг кутиш вақтлари гистограммаси 3-расмда келтирилган.
а) б)
в) д)
3– расм. DoIP (а), IPTV (б), VoIP (в) ва умумий (д) трафикларга навбатда кутиш вақтлари гистограммаси келтирилган.
Тадқиқотланувчи пасайиб борувчи шахобчада хизмат кўрсатишнинг учинчи фаза характеристикаларининг хисоблаш натижалари 4 – расмда келтирилган.
4–расм. Пасайиб борувчи шахобчасида учта синфга мансуб трафикларнинг учинчи фазадаги тадқиқотланувчи қиймат натижаси
Пасайиб борувчи шахобчанинг 3 фазасида GPON сегментидаги N абонентлар сонининг ўртача кечикишга боғлиқлиги 4 – расмда эгри чизиқлар билан келтирилган, 1. VoIP; 2. IPTV; 3. DoIP.
5–расм. Учинчи фазадаги йўқатувчанлик эхтимоллиги (РП) нинг юклама коэффицентига (ρ) боғлиқли
5–расмда учта синфга мансуб трафиклар учун учинчи фазадаги йўқатувчанлик эхтимоллигининг юклама коэффицентига (ρ) боғлиқли эгри чизиқлари келтирилган.
ХУЛОСА
Абонент фойдалана оладиган тармоқда IEEE 802–1p (Institute of Electrical and Electronic Engineers) тавсиясига асосан ҳамда IEEE 802–1 Q тавсияларига асосан пакетларга хизмат кўрсатишда юқори имтиёзга мансуб бўлган VoIP, IPTV – каби хизматлар Data хизматига қараганда кутиш вақтлари кам бўлади.
Юқоридаги расмда келтирилган эгри чизиқларни таҳлил қиладиган бўлсак, унда IPTV гурухидаги мультикастдаги каналлар сони ошиб борган сари бошқа турдаги трафикларни кечикиш ошиб боради.Абонент участкаларида ҳозирги кунда электр кабеллар ўрнига оптик кабеллар ишлатилмоқда, шу сабабли пакетларнинг кечикиши, кутиш вақти аввалгиларга қараганда анча камайган. Фақат абонент учаскадаги қурилмаларда оптик сигнал – электр сигналга ўзгартирилган вақтда кечикишлар, йўқотишлар пайдо бўлиши мумкин. Бошқа ҳолларда бу характеристикалар сифат кўрсаткичларга сезирарли таъсир кўрсатмайди.
Телекоммуникация тармоқларининг ривожланиши хисобига хизматлардан фойдаланувчи абонентлар сони ошиб бормоқда. Шунинг учун ҳозирги кунда абонент фойдалана олиш тармоқларида асосий эътиборни модернизацияга ва лойиҳалаштиришга қаратилмоқда.
Фойдаланилган адабиётлар:
