Upotreba LAN mreža u budućim komunikacijama

Nova tema  Odgovori 
Podelite temu sa drugarima: ZARADITE PRODAJOM SVOJIH RADOVA
 
Ocena teme:
  • 0 Glasova - 0 Prosečno
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Autor Poruka
Vesnica Nije na vezi
Posting Freak
*****

Poruka: 2,567
Pridružen: May 2010
Poruka: #1
Upotreba LAN mreža u budućim komunikacijama
Maturski, seminarski i diplomski radovi iz informatike.

SADRŽAJ-Mogućnosti spajanja postojećih LAN tehnologija sa komunikacionim mrežama budućnosti su analizirane u ovom tekstu. Osnovne karakteristike novijih mrežnih tehnologija i tipova saobraćaja koji treba da prenesu su objašnjeni ukratko na najrosprastranjenijim LAN tehnologijama, njihova podela, osnovne karakteristike i mogućnosti da stvore integralni deo sa novijim mrežnim tehnologijama su takođe razmotrene. Posebna pažnja je posvećena Ethernet tehnologijama i prenosu glasa u relnom vremenu. Mogućnosti za prenos pomoću G.729 kodiranog govora su objašnjeni na simulaciji i rukovanjem Etherneta kao mreže za komunikaciju u realnom vremenu.

ABSTRACT-Odds of uniting existing LAN technologies into communication networks of the future are analysed in this article. Basic properties of future communication networks and types of traffic they will have to carry are explained in short. The most widespread LAN technologies, their division, basic properties and capabilities to form an integral part of the future communication networks are also discussed. Special attention is given to Ethernet technology and the transmission of real-time voice over it. Its suitability for the transmission of G.729 coded speech is determined by simulation and guidelines for using Ethernet as a network for real-time communications are given.

1. NOVIJE MREŽNE TEHNOLOGIJE (NMT)

Svi se slažemo da će novije mrežne tehnologije morati da budu različite od onih koje se sada koriste, dve ili vise odvojenih mrežnih tehnologija uslužuju obične kompjutere današnjice. Najčešće su to u pitanju telefonske mreže za glasovne komunikacije i LAN za komunikaciju sa podacima kompanija ili sa ostatkom sveta. Spajanje ovih, sada odvojenih mreža, u jednu bi donelo bezbroj koristi i priličnu uštedu.
Koje bi karakteristike posedovala takva mreža? Pre svega morala bi da bude univerzalna, fkeksibilna i trebala bi da nudi poželjan kvalitet svojih servisa. Prva potreba implicira da mreža treba da bude pogodna za prenos svih tipova saobraćaja, druga treba da omogući korisnike da dinamički iskorišćavaju kapacitete koji su potrebni i treća treba da omogućava korisnike da odaberu kvalitet servisa potrebnog za određeni prenos podataka i aplikacija.
Ispod je lista kvalitetnih servisa potrebnih za određene tipove saobraćaja i aplikacija.

karakteristike novijih tehnologija
• Pogodne za sve tipove saobraćaja
• Brze i pouzdane
• Lake za korišćenje i upravljanje
• Razne usluge servisa.
Trenutno postoje dve veće tehnologije koje se bore za dominaciju u bliskoj budućnosti: ATM i IP. Obe imaju prednosti i mane koje nećemo razmatrati u detalje. Neka se samo spomene da je IP korišćen, dobro proučen i dolazeći protokoli (IPv6, RSVP i drugi) obećavaju da poboljšaju svoju funkcionalnost i popune NMT potrebe. U drugu ruku ATM je tehnički superiorniji i ima sva svojstva NMT i nudi više kontrole korisniku i operatorima mreže ali je relativno nov, nepoznat i skup. Videćemo u budućnosti koji će prevagnuti.

2. TIPOVI SAOBRAĆAJA

Postoje tri osnovna tipa saobraćaja: podaci, glas i video. Svaki od njih ima svoja posebna svojstva i zahteve u prenosu na mreži. Prenos podataka nije vremenski ograničen i kašnjenja su podnošljiva.Možemo svrstati sledeće kao podatke: dokumenta, mejlove, imidže, prenos glasa u neograničenom vremenu i video. Saobraćaj podataka ima malo zahteva na mreži. Ono što je zaista bitno je prenos bez grešaka. Kašnjenja na mreži, kapacitet mreže i drugi parametri su manje bitni. Prenos glasa,audio zvuka i traka u realnom vremenu se podrazumeva kao saobraćaj glasa. On je osetljiv na kašnjenja i postavlja stiktne zahteve prilikom prenosa na mreži u formi malog kašnjenja varijacija,konstantnom prenosu podataka,stopi grešaka. Ljudsko uvo može da toleriše određene nivoe grešaka u prenesenom glasu ,ono je vise osetljivo na kašnjenja i varijacije kašnjenja i stoga mreže za prenos glasa moraju da budu brze i da imaju rezervisan kanal za prenos.
Prenos videa u realnom vremenu ima veoma slične zahteve prilikom mrežnog transporta. Glavna razlika je u kanalu koji mreža mora da drži za video prenos (telefonska mreža je potpuno sposobna za prenos visokog kvaliteta).
Multimedijski prenos spaja neke ili sve gore navedene tipova saobraćaja tako da mreža mora da ispuni razne kombinacije zahteva za sve tipove saobraćaja tako da mreža mora da ispuni razne kombinacije zahteva za sve tipove saobraćaja. Drugim rečima mogućnost takve mreža će morati da bude kombinacija najboljih performansi sadasnjih mreža koje podržavaju određene tipove saobraćaja i servisa.

3. POSTOJEĆE LAN TEHNOLOGIJE


Dok svi pričaju o Globalnim mrežama(WAN) i globalnom spajanju manje pažnje se posvećuje Lokalnim mrežama(LAN). U mnogim slučajevima one predstavljaju prvi i poslednji deo prenosnih puteva i stoga su veoma važan deo mreža.One će igrati veoma sličnu ulogu u NMT.
Generalno, postojeće LAN tehologije nisu pogodne da oforme integralni deo NMT. Njene karakteristike nisu pogodne za prenos svih tipova podataka. Ipak neke tehnologije imaju bolje karakteristike od drugih. U sledećim paragrafima LAN tehnologije su podeljene na osnovu njihovih karakteristika. Njihove mogućnosti za formiranje integralnog dela NMT su takođe objašnjene.
LAN mreže mogu biti podeljene u grupe ako uzmemo u obzir različite kriterijume. Ako uzmemo u obzir prenos podataka LAN mreže se dele na isochronous i paketne mreže. Neki bi možda rekli da su ćelijske mreže(ATM) treća kateogrija, ali se one karakterišu kao ćelijske mreže sa određenom veličinom podatka.
Glavne LAN tehnologije sa isochronous prenosom su Distributed Queue Dual Bus (DQDB), Fiber Distributed Data InterfaceII(FDDIII) i isochronous Ethernet. Od skoro su striktno LAN tehnologije, a prethodne tehnologije su propratne tehnologije koje spajaju LAN ostrva izmedju gradskih delova i takođe se mogu koristiti kao LANs. Paketne LAN mreže su Ethernet, Token Ring, FDDI, Token Bus. Glavne karakteristike obe grupe su navedene dole.

Isochronous LANs
• Kružno prekidanje
• Vremenski podeljen multipleks(TDM)
• Mala kašnjenja i varijacije
• Konstantna stopa prenosa
• Lako upravljanje

Paketne LANs
• Promenjiva stopa prenosa
• Mogućnosti mrežnog nagomilavanja
• Teško upravljanje
• Srednja i visoka kašnjenja i varijacije kašnjenja
• Staticko multipleksiranje
• Paketno prebacivanje

Poseban slučaj je ATM tehnologija koja koristi pakete konstantne dužine(ćelije). Može da se koristi kao WAN ili LAN i ona kombinuje najbolje karakteristike isochromous i paketnih mreža. ATM tehnologija u potpunosti podržava NMT u WAN i LAN segmentima. Isochronous LAN tehnologije su takođe sposobne da izvrše sve NMT zahteve ali imaju ograničenu regiju opsega i nijedna od njih zasad nema dugoročnu perspektivu.

4. PRENOS U NMT

Nekoliko godina pre se mislilo da će prenos biti brz i precizan ali je sada postalo jasno da to neće biti slučaj. Investicije za istrživanje novih mrežnih tehnologija su skupe i mnoge kompanije nisu voljne da troše pare samo da bi bile kompatabilne sa novim tehnologijama koje su predviđene za tehnologije budućnosti.Oni radije pokušavaju da prilagode stare mreže za transportni saobraćaj za koji one nisu predviđene.
Zbog navedenih razloga vazno je da se analiziraju mogućnosti integracije postojećih tehnologija u NMT.Ja sam odlučio da analiziram prenos glasa preko najrasprostranjenije LAN tehnologije, Etherneta.

5. PRENOS GLASA U REALNOM VREMENU

Prenos glasa u realnom vremenu nije pravolinijska kako bi neko pomislio. Ako je mreža predviđena za prenos glasa onda tu nema problema, ali većina LAN mreža nije predviđena i zbog toga nastaju manji problemi. Pogledajmo listu zahteva za prenos glasa u relnom vremenu preko mreže.

• Dovoljan protok
• Konstantan i garantovan protok
• Mala kašnjenja
• Mala kašnjenja varijacija
• Poništavanje ehoa(ako je potrebno)

Dovoljan protok zavisi od tipa prenosa glasa i od njegovog kodiranja.Može biti izmedju 2,4 kbit/s za kodiran govor do par stotina kbit/s za kvalitetan audio. Pošto prenos glasa ima konstantan prenos konstantna i garantovana stopa prenosa mora biti dostupna za vreme celog prenosa. Kašnjenje i varijacije kašnjenja moraju biti u granicama da ne bi došlo do degradacije prenesenog glasa. Eho prekidi su neophodni kada su u pitanju veća kašnjenja i to samo ako je eho prisutan. Zbog statičnog multipleksinga i nezygarantovane stope bit prenosa i nagomilavanja podataka prenos je moguć samo kod relativno malog opterećenja mreže.

6 PRENOS GLASA PREKO ETHERNETA

Odabrao sam da analiziram prenos glasa u relnom vremenu preko Etherneta iz više razloga.Glas je tip saobraćaja koji će biti implementiran u NMT, a Ethernet je najrasprostranjenija LAN tehnologija. Trenutno zauzima više od 80% od svih LAN konekcija u svetu i nije verovatno da će biti zamenjena sa novom tehnologijom. Ako uzmemo u obzir ove činjenice očigledno je da će Ethernet biti probna mreža za prenos glasa. Moj poseban cilj je prenos kodiranog glasa, koji će sigurno biti jedan od prvih servisa koji će biti implementiran.

6.1 ETHERNET KARAKTERISTIKE

Ethernet je dizajniran oko dve decenije ranije za prenos podataka izmedju stanica povezanih u običan medijum prenosa.On koristi paketni prekidač, statistički multipleksing i nudi 10 ili 100 Mbit/s kapacitet prenosa, kome se može pristupati preko CSMA/CD protokola.
Zbog svojih karakteristika ne nudi nikakvu garanciju za kašnjenje ili prenos. Drugi slučaj je kada veći broj stanica pokušava da pošalje podatke u isto vreme i tada dolazi do nagomilavanja. Nažalost ne postoji mehanizam koji bi dozvolio korisniku da zauzme kanal ili da konroliše nagomilavanje podataka. Sve navedeno navodi na zaklučak da je Ethernet vise pogodan za prenos glasa u nerealnom vremenu (fajlovi, elektronski mejl) i manje za prenos podataka u realnom vremenu (glas, video).

6.2 SIMULACIJA SISTEMA

Analiza Ethernet mogućnosti da prenosi glas u relnom vremenu, u našem slučaju kodiranog govora, je izvršena na kopjuteru kroz simulaciju u realnom vremenu uz korišćenje helpa iz alata za simulaciju mreža.

• Lokalna mreža IEEE 802.3 Ethernet
• Prenos glasa ITU H.323
• Kodiranje glasa ITU G.729
• Stek protocol RTP/UDP/IP

H.323 pokriva skup ITU standarda i omogućava uputstvo za za prenos glasa u realnom vremenu preko mreža, koje omogućavaju nesiguran kvalitet servisa (kao na primer Ethernet).
G.729 je jedan od mogućih kodera za glas uključenih u H.323. On ima kapacitet prenosa od 8 kbit/s, 10 ms frejm za govor, 5 ms zaključanog vremena i omogućuje 35% grešku frejma bez nekih većih degradacija kvaliteta.

6.3 KRITERIJUMI ZA SIMULACIJU

Razvoj sistema za simulaciju je baziran na dva kriterijuma: kašnjenje i gubitak frejmova Oni nisu nezavisni jedan od drugog zato što se gubitak frejmova na Ethernetu javlja skoro uvek zbog velikog kašnjenja paketa koji prenose govorne frejmove. Iako ti paketi na kraju stižu do krajnjeg korisnika, oni stižu prekasno da bi se uključili u rekonstrukciju govora i razdvojeni su u prijemniku. Uputstvo za maksimalan transport na putu su dati u ITU G.114 preporuci i ispisani su dole.

• 0-150 ms pogodni za većinu aplikacija
• 150-400 ms pogodni za korisnike koji znaju za probleme većeg zadržavanja
• >400 ms neprihvatljiv za većinu korisničkih aplikacija

Drugi kriterijum je baziran na subjektivnom razvoju G.729 govornog kodeka. Pronadjeno je da frejm gubitak govora do 5% nije kritičan i da će rekonstruisan govor imati solidan kvalitet. Frejm gubitak govora do 5% je odabran kao primarni i totalno kašnjenje do 150 ms kao sekundarni kriterijum. Zadovoljavajući kvalitet govora je obezbeđen kada su oba kriterijuma ispunjena u isto vreme.

6.4 PARAMETRI SIMULACIJE

Da bismo dobili rezultate simulacija za različite vrednosti na Ethernetu, parametri za simulaciju moraju biti promenjeni. Glavni parametri su izlistani dole:
• Broj konkurentnih konverzacija
• Mrežno opterećenje (0-70%)
• Broj G.729 govornih frejmova u jednom
• paketu podataka(1-3)

Prilikom promene parametara za simulaciju hteli smo da dodjemo do sledećih zaključaka: koliko konkurentnih konverzacija je moguće na opterećenoj Ethernet mrezi i do koje granice možemo opteretiti Ethernet ako želimo da imamo određen broj konkurentnih konverzacija.

6.5 REZULTATI

Rezultati simulacija dva govorna frejma (2 ms govora) u jednom Ethernet paketu podataka su prezentovani na slici1. Slika 1 pokazuje standardnu devijaciju paketnog kašnjenja u zavisnosti od opterećenja mreže. Mrežno opterećenje je poteklo od podataka koji nisu govor (vrednosti od 0-70% od Ethernet kapaciteta na koraku od 5%). Broj konkurentnih konverzacija nam govori koliko je punih govornih kanala je uspostavljeno u isto vreme. U slučaju G.729 govorni kod kroz kanal prenosi 16 kbit/s kodiranog govora (2 x 8 kbit/s). Broj konkurentnih kanala (konverzacija) je opsega od 10 do 100 sa korakom 10.
Naša mera za određivanje granice izmedju prihvatljivog i neprihvatljivog kvaliteta govora je standardna devijacija paketnih kašnjenja. Ako je 5% gubitak frejmova dozvoljen to znači da 95% govornih frejmova mora doći na svoju destinaciju za 150 ms kašnjenja. Ethernet paketno kašnjenje iznosi približno eksponencijalno. Njihove karakteristike su prikazane dole sa formulama gde f(x) predstavlja verovatnoću koncentracije funkcije. F(x) kumulativnu distributivnu funkciju i E(x) najverovartniju vrednost , formule
slede.

Ove osobine se mogu uzeti u obzir za opis Ethernet paketnog kašnjenja. Ako uzmemo to u obzir onda vidimo da će 95% od svih Ethernet paketa stići na svoju destinaciju. Ovo takođe predstavlja maksimalno dozvoljeno kašnjenje za pakete koji prenose govorne frejmove.
Koristeći G.729 govorni kod ne mogu svi paketi stići na adresu za 150 ms preko Etherneta. 150 ms je maksimalno kašnjenje i podeljeno je na prenos i procesing kašnjenje. Prvo kašnjenje nastaje zbog paketne transmisije preko Etherneta. Drugo kašnjenje nastaje zbog govornog procesinga u G.729 govornom kodu (vrednost oko 35 ms). To nam ostavlja samo 115 ms za prenos paketa preko Etherneta i to predstavlja granicu od 3 . To znači da je maksimalna vrednost za 38 ms. Na obe slike je predstavljena sa tamno zelenom horizontalnom linijom. Sa slike 1 se vidi da Ethernet mreza može da radi sa vise od 50% mrežnog opterećenja i 10 konkurentnih konverzacija sa kašnjenjenjima u okviru zadatatih granica. To znači da je prenos glasa preko Etherneta moguć.


PORUČITE RAD NA OVOM LINKU >>> SEMINARSKI
maturski radovi seminarski radovi maturski seminarski maturski rad diplomski seminarski rad diplomski rad lektire maturalna radnja maturalni radovi skripte maturski radovi diplomski radovi izrada radova vesti studenti magistarski maturanti tutorijali referati lektire download citaonica master masteri master rad master radovi radovi seminarske seminarski seminarski rad seminarski radovi kvalitet kvalitetni fakultet fakulteti skola skole skolovanje titula univerzitet magistarski radovi

LAJKUJTE, POZOVITE 5 PRIJATELJA I OSTVARITE POPUST
10:25 PM
Poseti veb stranicu korisnika Pronađi sve korisnikove poruke Citiraj ovu poruku u odgovoru
Nova tema  Odgovori 


Verovatno povezane teme...
Tema: Autor Odgovora: Pregleda: zadnja poruka
  Struktura računarskih mreža derrick 0 873 08-02-2014 12:40 AM
zadnja poruka: derrick
  Upotreba iteratora u c++ programskom jeziku sa primjerima derrick 0 968 08-02-2014 12:38 AM
zadnja poruka: derrick
  Poslovna upotreba nove tehnologije – pametni telefoni Maja 0 1,430 22-08-2012 01:58 PM
zadnja poruka: Maja
  Upotreba multimedija u poslovnom okruženju Maja 0 1,393 22-08-2012 01:49 PM
zadnja poruka: Maja
  Algoritmi iterativne detekcije u komunikacijama Maja 0 1,065 08-03-2012 01:12 PM
zadnja poruka: Maja

Skoči na forum: