Diplomdarbs
Tehnoloģijas
Datori, elektronika, programmēšana
GPON tīkla caurlaides spējas un funkcionēšanas kvalitātēs...-
GPON tīkla caurlaides spējas un funkcionēšanas kvalitātēs izpēte uz imitējošā modeļa bāzes
Diplomdarbs69 Datori, elektronika, programmēšana, Transports, sakari
Nr. | Sadaļas nosaukums | Lpp. |
DARBĀ IZMANTOTIE SAĪSINĀJUMI | 6 | |
IEVADS | 10 | |
1. | PASĪVAIS OPTISKAIS TĪKLS | 13 |
1.1. | Vispārīgs apraksts | 13 |
1.2. | GPON – Gigabit Pasīvais optiskais tīkls | 14 |
1.2.1. | Vispārīgie raksturlielumi | 14 |
1.2.2. | GPON pakalpojumi | 15 |
1.2.3. | GPON pārraides konverģences līmeņa kadrs | 16 |
1.2.4. | GEM kadrs | 18 |
1.3. | Pārraides kvalitātes prasības | 19 |
2. | GPON TĪKLA LEJUPPLŪSMAS MODELIS | 21 |
2.1. | Tīkla modeļa pamatnostādnes | 21 |
2.2. | Tehniskais tranzakts | 22 |
2.3. | Datu plūsmas ģenerators | 23 |
2.3.1. | Puasona plūsma ar eksponenciālu sadalījumu | 23 |
2.3.2. | Pašlīdzīga datu plūsma | 23 |
2.4. | OLT iekārta | 25 |
2.5. | Pārraides līnija | 27 |
2.6. | Sadalītājs | 27 |
2.7. | ONT iekārta | 27 |
3. | GPON TĪKLA AUGŠUPPLŪSMAS MODELIS | 29 |
3.1. | Tīkla modeļa pamatnostādnes | 29 |
3.2. | Augšupplūsmas modelis bez iepriekšējā cikla analīzes | 29 |
3.2.1. | Tehniskais tranzakts | 30 |
3.2.2. | ONT iekārtas | 31 |
3.2.3. | Pārraides līnija | 32 |
3.2.4. | OLT iekārta | 32 |
3.3.1. | Tehniskā tranzakta pirmais cikls | 34 |
3.3.2. | Tehniskā tranzakta otrais un pārējie cikli | 36 |
3.3.3. | Papildus pārraides joslu izlietošanas sadaļa | 36 |
3.3.4. | Ciklu skaita palielināšanas un statistikas savākšanas sadaļa | 38 |
3.3.5. | Sadaļa brīvo ONT pārbaudei un ienešanai jaunā ciklā | 38 |
3.3.6. | Tukšo pārraides joslu skaitīšanas sadaļa | 40 |
3.3.7. | ONT, pārraides līnijas un OLT sadaļa | 40 |
4. | GPON TĪKLA CAURLAIDES SPĒJAS PĒTĪŠANA | 42 |
4.1. | Pētījuma pamatnostādnes | 42 |
4.2. | Lejupplūsmas modeļa simulēšana | 43 |
4.2.1. | Lejupplūsmas modelis ar Puasona plūsmu un eksponenciālu sadalījumu | 43 |
4.2.2. | Lejupplūsmas modelis ar Normālo sadalījumu | 46 |
4.2.3. | Lejupplūsmas modelis ar pašlīdzīgu datu plūsmu | 48 |
4.2.4. | Lejupplūsmas modeļa simulāciju savstarpējs salīdzinājums | 50 |
4.3. | Augšupplūsmas modelis ar dinamisko joslas iedalīšanu bez iepriekšējā cikla analīzes | 51 |
4.3.1. | Augšupplūsmas modelis ar Puasona plūsmu un eksponenciālu sadalījumu | 52 |
4.3.2. | Augšupplūsmas modelis ar Normālo sadalījumu | 55 |
4.3.3. | Augšuplūsmas modeļu bez iepriekšējā cikla analīzes simulāciju salīdzinājums | 56 |
4.4. | Augšupplūsmas modelis ar dinamisko joslas iedalīšanu ar iepriekšējā cikla analīzi | 57 |
4.4.1. | Augšupplūsmas modelis ar iepriekšējā cikla analīzi ar Puasona plūsmu un eksponenciālo sadalījumu | 57 |
4.4.2. | Augšupplūsmas modelis ar iepriekšējā cikla analīzi ar Normālā sadalījuma plūsmu | 59 |
4.4.3. | Augšupplūsmas modeļu ar iepriekšējā cikla analīzi simulāciju salīdzinājums | 61 |
4.5. | Abu augšupplūsmas modeļu simulāciju rezultātu salīdzinājums | 61 |
4.6. | Modeļu simulācija ar diferencētiem ONT iekārtu pārraides ātrumiem | 62 |
NOBEIGUMS | 66 | |
IZMANTOTĀ LITERATŪRA | 69 | |
PIELIKUMI | 70 |
NOBEIGUMS
Šajā darbā tika izveidoti vairāki modeļi, kas atspoguļo GPON tīkla darbību pārraides konverģences līmenī. GPSS vidē ir izstrādāts viens modelis, kas atspoguļo GPON tīkla darbību virzienā no OLT iekārtas uz ONT iekārtu, kā arī divi modeļi, kas atspoguļo GPON tīkla darbību virzienā no abonentu iekārtām uz centrāli jeb piekļuves mezglu. Abi augšupplūsmas modeļi savā starpā atšķiras ar pārraides joslas piešķiršanas algoritmu. Vienā modelī uz visām abonentu iekārtām ir viens buferis, kurā tiek uzkrāti tranzakti pārraidei līnijā. Pārraide notiek pēc FIFO principa. Otrā augšupplūsmas modelī tiek realizēta pārraides joslas piešķiršana pēc iepriekšējā cikla analīzes. Ja iepriekšējā ciklā kādam abonentam nebija pārraidāmas informācijas, nākošajā ciklā šī abonenta pārraides josla tiek piešķirta citai ONT iekārtai, kam ir visvairāk pārraidāmu datu.
Maģistra darba 4. nodaļā tika veikta izstrādāto modeļu simulācija, rezultātu novērtējums un salīdzinājums. Lejupplūsmas modelis tika simulēts ar četriem datu pārraides ātrumiem – 1 Gbps, 2,48832 Gbps, 2,66 Gbps un 8 Gbps. Kā arī katram pārraides ātrumam tika piemēroti trīs plūsmu tipi – Puasona plūsma ar eksponenciālu sadalījumu, plūsma ar Normālo sadalījumu, kā arī pašlīdzīga datu plūsma ar koeficientu H=0,8.
Lejupplūsmas modeļa ar eksponenciālu pienākošo plūsmu simulācijas rezultāti uzrādīja, ka modelis darbojas adekvāti pie pārraides ātrumiem 1 Gbps un 2,44832 Gbps, aiztures OLT iekārtas buferī ir attiecīgi 62 un 70 µs, bet OLT buferī netiek uzkrāts vairāk tranzaktu, kā iespējams nosūtīt līnijā viena cikla laikā, kas norāda uz to, ka informācijas zudumi nenotiek. Tomēr pie pārējiem pārraides ātrumiem, kas ir lielāki nekā standartā noteiktie modelis strādā ar zudumiem, uz ko norāda aizture lielāka par 80 µs kā arī buferī uzkrātais tranzaktu skaits simulācijas beigās. Pie pārraides ātruma 2,66 Gbps, PBER = 5.5*10-2, kas ievērojami pārsniedz normas, kas nosaka dažādu 1.1. tabulā uzskaitītu pakalpojumu darbības kvalitāti. Pie vēl lielākiem pārraides ātrumiem PBER ir attiecīgi vēl lielāks. Informācijas zudumi darbā izstrādātajā modelī veidojas no iekārtu pārslodzes un notiek brīdī, kad ir pilns buferis un tajā vairs nav vietas jauniem kadriem.
Pie plūsmas ar Normālo sadalījumu simulāciju rezultāti ir līdzīgi iepriekšējiem, aiztures pie 1 un 2,48832 Gbps ir attiecīgi 62 un 72 µs un simulācijas beigās nav novērojams tranzaktu uzkrājums OLT buferī. Pie lielākiem pārraides ātrumiem tīkla modelis strādā ar zudumiem.
Pašlīdzīgas plūsmas gadījumā uz OLT iekārtu ir jūtama lielāka slodze nekā pārējo plūsmu gadījumos. Pie pārraides ātrumiem 1 un 2,48832 Gbps aitures OLT buferī ir attiecīgi 62 un 79 µs. Pie standartā noteiktā maksimālā pārraides ātruma aizture knapi iekļaujas normas robežās, kas ir 80 µs, kā arī simulācijas beigās ir OLT buferī ir uzkrājušies vairāk tranzaktu nekā iespējams nosūtīt vienā pārraides ciklā, taču starpība ir tikai 457 tranzakti, tāpēc to vēl nevar nosaukt par ilglaicīgu tendenci. Šādu nelielu tranzaktu uzkrāšanos iespējams kompensēt nākošajos ciklos, ja simulācija turpinātos. Pie pārraides ātrumiem, kas ir lielāki nekā standartā noteiktie, simulācijas rezultāti ir līdzīgi kā iepriekšējo plūsmu gadījumos, signāla aizture OLT buferī pārsniedz standartā noteikto un simulācijas beigās buferī ir uzkrājies ievērojams tranzaktu daudzums, kas liecina, ka sistēma nespēj apkalpot tik intensīvu plūsmu un strādā ar zudumiem.
Lejupplūsmas imitējošais modelis GPSS vidē izveidots atbilstoši GPON standartam un, ņemot vērā simulāciju rezultātus, adekvāti ataino tīkla darbību. Modelis var tikt pielietots veidojot jaunu tīklu, uzlabojot esošo, pievienojot esošajam tīklam jaunus abonentus, papildinot eksistējoša tīkla pakalpojumu klāstu, pirms pakalpojuma ieviešanas pārliecinoties par tīkla veiktspējas saglabāšanos pie atšķirīgas datu plūsmas.
No augšupplūsmas modeļiem pirmais tika simulēts modelis bez iepriekšējā cikla analīzes. Modelis tika simulēts ar pieciem dažādiem pārraides ātrumiem – 100 Mbps, 20 Mbps, 19,44 Mbps, 16 Mbps un 10 Mbps, kā arī katram pārraides ātrumam tika piemērotas divu tipu datu plūsmas - Puasona plūsma ar Eksponenciālo sadalījumu kā arī plūsma ar Normālo sadalījumu.
Modeļa ar eksponenciālu plūsmu simulācijas rezultāti parādīja, ka modelis strādā adekvāti pie pārraides ātrumiem 19,44 Mbps, 16 Mbps un 10 Mbps. Aiztures ONT iekārtu buferī ir attiecīgi 78, 62 un 62 µs, kas iekļaujas normā. Pie pārraides ātruma 19,44 Mbps simulācijas beigās buferī bija uzkrājušies vairāk tranzaktu nekā vienā ciklā iespējams nosūtīt, taču starpība bija pietiekoši maza, lai to neuzskatītu par pastāvīgu tendenci. Pie lielākiem pārraides ātrumiem tīkls strādā ar zudumiem, jo aizture ir ievērojami lielāka nekā standartā noteiktā. Pie ātruma 20 Mbps PBER jau sasniedz 2,7*10-2, kas ir daudz vairāk nekā pieļaujamās normas.
Plūsmas ar Normālo sadalījumu gadījumā rezultāti ir visai līdzīgi, tomēr jāuzsver, ka šajā gadījumā pie standartizētā datu pārraides ātruma 19,44 Mbps rezultāti normā iekļaujas pārliecinošāk nekā eksponenciālas plūsmas gadījumā, jo aizture ONT buferī ir tikai 72 µs. Pie pārējiem pārraides ātrumiem rezultāti praktiski sakrīt ar rezultātiem, kas iegūti eksponenciālas plūsmas simulācijā. Tomēr bitu kļūdas varbūtība ir lielāka nekā gadījumā ar eksponenciālu plūsmu, PBER = 2,8*10-2, kas norāda uz ievērojamiem informācijas zudumiem.
…
Maģistra darbā GPSS World vidē ir izstrādāti GPON tehnoloģijas pārraides konverģences līmeni atspoguļojoši tīkla modeļi – viens modelis datu plūsmai virzienā no centrāles uz abonentu un divi modeļi datu plūsmas virzienam no abonenta uz centrāli. Pēdējie savā starpā atšķiras ar pārraides joslas piešķiršanas mehānismu. Izstrādātie modeļi pielietojami pie GPON tīklu izstrādes, kā arī jau esošajos tīklos ieviešot jaunus pakalpojumus vai papildinot abonentu skaitu. Pēc modeļu izstrādes ir veikts pētījums. Pētījumā tiek veiktas modeļu simulācijas pie dažādiem plūsmu tipiem un pārraides ātrumiem, lai pārliecinātos par modeļu atbilstību darbības kvalitātes prasībām un standartam. Simulāciju rezultāti ir izanalizēti un savā starpā salīdzināti. Pēc simulāciju rezultātu un salīdzinājumu analīzes ir veikts modeļu novērtējums par atbilstību pakalpojumu kvalitātes prasībām un modeļu darbības atbilstību standartam.
- Datortīkli skolās. Uzraudzības programma "NetOp Teacher"
-
GPON tīkla caurlaides spējas un funkcionēšanas kvalitātēs izpēte uz imitējošā modeļa bāzes
Diplomdarbs69 Datori, elektronika, programmēšana, Transports, sakari
- Transporta nozares novērtējums un attīstības perspektīvas Latvijā
-
Tu vari jebkuru darbu ātri pievienot savu vēlmju sarakstam. Forši!Transporta nozares novērtējums un attīstības perspektīvas Latvijā
Diplomdarbs augstskolai67
-
Elektroniskās komercijas ieviešanas un attīstīšanas (mobilās komercijas ieviešanas) analīze
Diplomdarbs augstskolai58
Novērtēts! -
WML lapu veidošana un popularizēšana, izmantojot WAP
Diplomdarbs augstskolai72
Novērtēts! -
Būvdarbu tīkla analīze un kalendāra plānošana
Diplomdarbs augstskolai83
-
Automātu pusgrupas un modelēšana
Diplomdarbs augstskolai44