Контрольная работа по "Радиоэлектроника"

4.15 Какими устройствами  реализуются функции  управления в аппаратуре?

 

Рисунок 6. Схема  участка оптической сети с элементами системы управления.

l вх / l n -преобразователь  оптической несущей;

ФД -фотодетектор контроля мощности несущей;

ОМХ -оптический мультиплексор;

ODMX -оптический демультиплексор;

EDFA -оптический  усилитель;

ЛД -лазерный диод, генерирующий несущую сигналов управления. 

5 Управление сетью  доступа  

5.1 Что представляет  собой модель сети  доступа с точки  зрения управления?  

ITU-T рекомендует  рассматривать сеть доступа как протокольную модель, состоящую из ряда уровней. Каждый из уровней модели должен поддерживать определенные функции сети доступа и, в том числе, управления. Системой управления должны быть охвачены все уровни сети доступа и интерфейсы пользовательских терминалов вместе с этими терминалами (имеются ввиду мультимедийные терминалы и модемы, которые их обслуживают) и узла предоставления услуг с их функциями.

В сети доступа  реализуются протоколы передачи, обеспечивающие:

физический уровень (кодирование, преобразование, защита от повреждений, электропитание и т. д.); уровень трактов; уровень каналов для реализации узкополосных и широкополосных услуг; уровень функций поддержки доступа с его обязательной сигнальной системой; уровень функций системы управления сети доступа.  
 

5.2 Что особенного  в интерфейсах  сети доступа с  точки зрения управления?

Интерфейсы UNI являются индивидуальными для пользовательских терминалов и учитывают их особенности. Например, терминалы ISDN и B-ISDN применяются  для предоставления различных по качеству и числу возможностей услуг. Поэтому здесь могут быть использованы различные физические среды (медные, оптические, радио), способы образования трактов и каналов (физические в цикле или виртуальные с пакетной передачей). Большую долю в этих интерфейсах могут занимать интерфейсы телефонных терминалов и узкополосной ISDN с базовым доступом 2B+D.

Интерфейсы SNI отличаются от UNI меньшим разнообразием, однако, эти интерфейсы в соответствии с  требованиями поддержки возможностей доступа должны быть интеллектуальными и универсальными, т. е. пригодными для подключения многих услуг отдельно и интегрированно. Интерфейсы Qз (Qх), F для управления не отличаются от стандартов TMN. 

5.3 Что отражает функциональная  архитектура управления  сетью доступа?

AN, Access Network –  сеть доступа;

MCF, Message Communication Function – функции передачи сообщений;

OSF, Operations System Function – функции операционной системы (управление сетью доступа).

Рисунок 7. Общая функциональная архитектура управления сетью доступа  

Информационный  поток управления, который порождается  через реализацию функций управления указанных блоков, может быть разбит на две большие группы информации:

критичной ко времени  прохождения;

некритичной к  временному интервалу ее доставки.  
 

5.4 Какие функции  управления установлены  для сетей доступа? 

Основные функции  управления сетью доступа фиксируются  в пяти блоках:

управление пользовательскими портами (интерфейсами), УПП(И);

управление портами (интерфейсами) узлов предоставления услуг УПУПУ;

управление транспортировкой, УТ;

управление основными  функциями сети доступа, УОФ, т. е. мультиплексированием, концентрацией, адаптацией;

управление функциями  сетевых элементов управления, УФСЭУ, входящих в состав сети доступа (в  системах передачи, концентрации, электропитания и других). 
 

5.5 Почему необходимо  управление доступом  в ISDN?

Функции управления, реализуемые сетью TMN, в сети доступа с аппаратурой SDH, PDH АТМ аналогичны и является стандартными. Кроме оборудования мультиплексоров в сети доступа могут быть применены различные концентраторы, например, телефонной нагрузки, нагрузки ISDN и B-ISDN, мосты, маршрутизаторы, коммутаторы. При этом могут возникнуть проблемы построения единой сети управления доступом. Это обусловлено реализацией различных протоколов управления в ISDN, B-ISDN, компьютерных сетях.

Функции управления, реализуемые в сети доступа:

Функции управления терминалом пользователя заключаются в следующем:

управление организацией шлейфов ТЕ;

идентификация служб (услуг) ТЕ;

управление формированием  испытательных сигналов технического обслуживания;

доступ к данным, касающимся функционирования терминала (к протоколам уровней 2 и 3);

проверка запросов от операционной системы поставщика услуг с целью обеспечения  безопасности.

Функции управления доступом представляют собой группу функций управления и связи с  другими функциями управления в  других операционных системах

Функции управления центра представляет собой группу функций  по управлению сетью, включая элементы и службы (услуги).

Функции управления поставщика услуг представляют собой  группу функций по управлению абонентской  установкой или какой-либо ее частью. Эти функции не могут управлять абонентским доступом. Возможен только обмен информацией об абонентском доступе.  
 

5. 6 Почему необходимо  управление доступом  в B-ISDN?

Также, как управлению доступом в ISDN, ITU-T уделяет большое  внимание в своих рекомендациях  и управлению доступом в B-ISDN. Фундаментальными рекомендациями, которые посвящены управлению, считаются I.610,I.751, М.3610, М.3207. В них отражены все основополагающие элементы построения системы управления доступом в B-ISDN, начиная от терминалов пользователей и заканчивая интерфейсами доступа и информационными базами управления.

Сети B-ISDN предполагают организацию доступа на скоростях  передачи:

2,048 Мбит/с (рекомендация I. 432.3); 25,6 Мбит/с (рекомендация I.432.5);

51,84 Мбит/с (рекомендация I.432.4); 155,52 Мбит/с и 622,08 Мбит/с (рекомендация I.432.2).

При этом подразделяются физический уровень и уровень  АТМ.

Уровень АТМ  отвечает за организацию виртуальных  трактов и каналов. Уровень физический обеспечивает формирование физического  тракта доступа и секции мультиплексирования и регенерации. Для организации доступа предусмотрены интерфейсы пользователя UNI и узла услуг SNI.

Функции управления доступом в B-ISDN подразделяются на следующие  группы: аварии; тестирование; устранение повреждений; контроль управления; конфигурирование терминалов и сетевых устройств;

управление безопасностью; управление асинхронным режимом  передачи.  

ONU, Optical Network Unit – оптический сетевой блок;

ODN, Optical Distribution Network – оптическая распределительная  сеть;

OLT, Optical Line Terminal – линейный оптический терминал;

NT, Network Terminal –  сетевой терминал;

VDSL, Very-high-data-rate Digital Subscriber Line – очень высокоскоростная цифровая абонентская линия;

UNI, User Network Interface – сетевой пользовательский интерфейс; 

SNI, Service Node Interface – интерфейс узла услуг.  

Рисунок 8. Пример структуры сети доступа и уровней  управления 

5.7 Что предусмотрено в мультимедийных терминалах для управления?

Среди объектов стандартизации для терминалов мультимедиа  необходимо выделить блок сигналов и  протоколов управления и синхронизации   
Рисунок 9. Стандартизируемые функциональные блоки терминалов мультимедиа

Базовые сведения по управлению терминальными мультимедиа  содержатся в рекомендациях ITU-T Н.230, Н.242, Н.245 [92,93,94,95]. Согласно рекомендациям  Н.230, Н.242, Н.245 блок сигналов и протоколов управления и синхронизации реализует всю необходимую сигнализацию, обмен сообщениями о возможностях терминала и индикацию выполненных команд, передачу сообщений об открытии логического канала и описание его состава.

Контроль и  управление в терминалах мультимедиа  заключаются в реализации следующих  функций: контроль и управление вызовами; внутриканальная кадровая синхронизация; управление работой приложений (в режиме "точка – точка" и "точка – много точек"); контроль исправности функций блоков; конфигурация терминала.

Для реализации функций дистанционного управления терминалом в структурах передачи предусмотрены  каналы:

канал контроля протокола; канал сигнализации протокола ISDN;

и другие каналы.  
 

6 Новые технологии в системах управления телекоммуникациями 

6.1 Какие проблемы  и недостатки существуют  в концепциях TNM и  SNMP?

В TMN нет точных указаний на техническую реализацию системы управления. Это породило на практике ряд проблем. В частности, из-за множественности вариантов интерфейса Qз трудно добиться их совместимости у разных производителей. Кроме того, интерфейсы TMN оказались очень сложными и дорогими. Еще одной проблемой TMN для операторов сетей связи России является то, что системы управления производятся исключительно за рубежом. Их программное обеспечение практически скрыто от пользователей, а возможность его изменения имеют только фирмы-производители. Системы управления на базе TMN обеспечивают реализацию только двух уровней пирамиды управления из четырех, т. е. уровня элементов и уровня сети. Практически нет эффективной реализации уровня управления услугами и административного уровня. Частные решения для этих уровней оказываются нетиражируемыми. Протокол SMIP не совершенствовался с момента его разработки.

Реализация систем управления связью на базе TMN в условиях России тем более осложнена высокой  стоимостью полномасштабного решения. В России создана компания "Телесофт", которая призвана разрабатывать  серьезные программные продукты, в том числе, для систем управления, однако эти работы чрезвычайно дорогостоящие, и одной компании-оператору их финансировать затруднительно.

Широкому распространению SNMP способствовали простота и относительно невысокая стоимость реализации. Однако простота оборачивается рядом существенных недостатков:

неприспособленность к работе с большими массивами  данных в больших сетях;

слабая защита от несанкционированного доступа;

совместимость различных версий SNMP;

упрощенная структура MIB;

для выполнения сложных операций управления нужно выдавать агенту сложную последовательность команд;

невозможность реализации вложенных функций.  

6.2 Какие технологические  решения в управлении  сетями связи принято  считать перспективными  и почему?

В 1991 году Группой  объектного управления OMG (Object Management Group) была представлена одна из перспективных технологий управления CORBA

Технология CORBA реализует три основных принципа:

независимость от физического размещения объекта;

независимость от платформы;

независимость от языка программирования.

В технологии CORBA разработаны следующие программные  компоненты.

ORB, Object Request Broker – брокер объектных запросов, обеспечивает взаимодействие объектов разнородной сети.

IDL, Interface Definition Language – язык определения интерфейсов, описывает интерфейсы между объектами. Взаимодействие объектов, создаваемых в разных языковых средах, обеспечивается с помощью отображения спецификаций IDL в языки программирования C, C++, COBOL, Java.

CORBA Object Services – объектные службы, не зависящие от предметной области, выполняют основные функции управления распределенными объектами.

CORBA Common Facilities – универсальные средства, обеспечивающие поддержку интерфейсов прикладного уровня и подразделяемые на горизонтальные и вертикальные.

CORBA Application Objects – прикладные объекты, предназначенные для решения конкретных прикладных задач.