Билет 18. 1. Принципы коммутации каналов, сообщений и пакетов

1. Принципы коммутации каналов, сообщений и пакетов.

Известны три способа коммутации: коммутация каналов, коммутация сообщений, коммутация пакетов.

На телефонных сетях наиболее распространенным способом коммутации является коммутация каналов (линий). Он характеризуется тем, что по переданному адресу представляется тракт между передатчиком и приемником на все время передачи информации в реальном масштабе времени. Недостатком этого способа является неэффективное использование тракта, так как информация (речевое сообщение) прерывается длительными паузами. В таких системах коммутации качество обслуживания вызовов оценивается вероятностью отказов в установлении соединения из-за занятости каналов (линий) и приборов коммутации (системы с потерями) или временем ожидания обслуживания вызова (в системах с ожиданием). Перечисленные показатели нормируются.

Способ коммутации сообщений характеризуется тем, что тракт между приемником и передатчиком заранее не устанавливается, а канал в нужном направлении предоставляется (по адресу, приписываемому в начале сообщения), только на время передачи сообщения, а в паузах этот канал используется для передачи других сообщений. Системы коммутации сообщений являются системами с ожиданием. Качество обслуживания вызовов оценивается по среднему времени задержки сообщения. Способ коммутации сообщений используется, когда не требуется работа в реальном масштабе времени. По сравнению с коммутацией каналов коммутация сообщений имеет следующие преимущества: повышается использование каналов; возможно использование разных типов каналов на разных участках; регистрируются и хранятся проходящие через узел сообщения.

При коммутации пакетов сообщение разбивается на части одинакового объема, называемые пакетами. Каждому пакету присваивается номер пакета и адрес получателя. Передача пакетов одного сообщения происходит аналогично передаче в системе с коммутацией сообщений и может осуществляться по одному или разным путям. В оконечном пункте пакеты собираются и выдаются адресату.

2. Алгоритм частотно – территориального планирования сотовых сетей.

Определяющим при проектировании сети подвижной радиосвязи является планирование радиосети, представляющее собой итеративный процесс с выполнением следующих шагов:

- синтез структуры сети;

- назначение частот/кодовых сдвигов;

- прогнозирование напряженности поля сигнала в зоне действия сети радиосвязи;

- анализ зоны обслуживания для каждой ячейки и сети в целом;

- оценка внутрисистемной электромагнитной совместимости;

- анализ функционирования сети с учетом взаимных помех.

Временная и логическая последовательность действий при планировании радиосетей подвижной и фиксированной связи содержит ряд этапов:

- получение исходных данных

- калибровка математической модели распр. радиоволн на основе измерений напряженности поля в наиболее характерных точках зоны обслуживания сети

- построение первого приближения радиосети

- привязки участков развертывания базовых станций определенных планов постр сети к мест и итеративная оптимизация при широком использовании средств программного обеспечения поддерживающего функции синтеза сети и анализа эксплуатационных характеристик.

Исходные данные для планирования сети:

- число и частоты размещаемых радиоканалов.

-план сети с указанием желательных пунктов размещения БС, отвечающих требованиям по количеству линий связи с АТС общего пользования, электропитания, возможности размещения оборудовая, антенн и тд.

Задача синтеза сети: необходимо найти такую сети радиосвязи S’’, которая удовлетворяет требованиям и обладает при этом значении совокупности показателей качества k(s’’), наилучшим в смысле безусловного критерия предпочтения В процессе синтеза требуется оптимизировать аппатурный и частотный ресурсы сети.

Алгоритм планирования вкл ряд этапов:

1этап планирования вкл подготовку электронной топографической карты местности(ЭКМ), содержащей данные описывающие:

- рельеф местности с разрешением по высоте не хуже 5м

- застройку территории

- лесные массивы

- водные массивы

2этап по планированию сети состоит в получении данных:

- высота местности

- морфоструктуры (землепользования)

- распределение населения, транспортных потоков и др. факторов, влияющие на плоскость трафика

- прогноза числа абонентов

- требований к рабочим характеристикам для обеспечения соответствующего качества радиосвязи

- вероятность блокировки

- рекомендуемых участков для размещения БС

- имеющейся в распоряжении полосы частот

- совместимости с др системами

- сетевых интерфейсов.

3этап – синтез сети начинается с построения исходной сети S’. Эта процедура сводится к определению местоположения БС, их параметров и распределению частотного ресурса на основе оценки плотности трафика и характера местности.

При построении первого приближения сети средние значения напряженности поля Еmax(b,x) прогнозируют для каждого передатчика БС в местоположениях х в его собственной зоне обслуживания и в областях, где он может создать помех другим станциям.

Прогнозирование напряженности поля основывается на полуэмпирической модели Окамура и на аналитической модели разработанной Хата.

Процесс планирования разделяется на этапы, основными из которых являются:

- выбор кластера

- определение пространственных параметров сети

- расчет параметров передатчиков и выбор антенн БС

- распределение частотного ресурса

Найденное решение позволяет составить частотно-территориальный план сети S’ и сформировать вектор показателей качества системы K ̅(S^')

4этап осуществляется привязка участков развертывания БС, определенных планом построения сети S’, к местности и итеративная* оптимизация при широком использовании геоинформационной базы данных и специально программного обеспечения поддерживающего функции синтеза сети и анализа эксплуатационных характеристик.

*метод итерации – численный метод решения математических задач, приближенный метод решения. Суть такого метода заключается в нахождении по приближенному значению величины след приближения (являющегося более точным)

В процессе уточнения местоположения БС и определения мощности передатчиков, высот антенн типов антенн, и их ориентации окончательное решение S” находят итеративный методом.

В процессе оптимизации сети периодически производится проверка на наличие провалов по причине затенения в зоне обслуживания.