Primjer heterogene mreže. Heterogene mreže: ključne HetNet tehnologije i scenariji implementacije. Izvod koji karakteriše heterogenu računarsku mrežu

Iz Wikipedije, slobodne enciklopedije

Ovaj članak je predložen za brisanje. Objašnjenje razloga i odgovarajuću raspravu možete pronaći na stranici Wikipedija:Za brisanje/15. decembar 2015. Dok proces rasprave nije završen, članak se može poboljšati, ali se suzdržite od preimenovanja ili neopravdanog uklanjanja sadržaja, pogledajte više detalja. Ne uklanjajte zastavicu za brisanje do kraja rasprave. od člana RomanSuzi (doprinos, zapisnici) u 18:00 UTC (prije 2217592 minuta). Administratori: linkovi ovdje, .

K:Wikipedia:KU stranice (tip: nije navedeno)

Heterogena računarska mreža- računarska mreža koja povezuje personalne računare i druge uređaje sa različitim operativnim sistemima ili protokolima za prenos podataka. Na primjer, lokalna mreža (LAN) koja povezuje računare koji rade operativni sistemi Microsoft Windows, Linux i MacOS su heterogeni. Termin "heterogene mreže" se takođe koristi u bežičnim računarskim mrežama, gde se za povezivanje koriste različite tehnologije. Na primjer, bežična mreža koja omogućava pristup preko bežičnog LAN-a i sposobna je pružiti pristup prelaskom na mobilnu također se naziva heterogena mreža.

HetNet

Referenca za tehnologiju HetNetčesto znači korištenje nekoliko vrsta pristupnih tačaka u bežičnoj komunikacijskoj mreži. WAN može koristiti makro ćelije, piko ćelije i/ili femto ćelije kako bi osigurao pokrivenost u različitim terenskim okruženjima u rasponu od otvoreni prostori i završavajući poslovnim zgradama, kućama i podzemnim objektima. Ćelijski stručnjaci definiraju HetNet kao mrežu sa složena interakcija između makro ćelija, malih ćelija i, u nekim slučajevima, elemenata WiFi mreže- svi ovi elementi se koriste zajedno kako bi se osigurala pokrivenost pločicama sa mogućnošću primopredaje između mrežnih elemenata. Istraživanje ARCcharta predviđa da će HetNets pomoći u pokretanju tržišta mobilne infrastrukture, koje se procjenjuje na približno 57 milijardi dolara do 2017.

Semantika "Heterogenih računarskih mreža" u telekomunikacijama

Sa semantičke tačke gledišta, važno je napomenuti da koncept heterogene mreže može imati različita značenja u oblasti bežičnih telekomunikacija. Na primjer, to može značiti paradigmu dobro integrirane i sveprisutne interoperabilnosti između različitih protokola koji koriste različita područja pokrivenosti (vidi HetNet). U drugim slučajevima, to može značiti neravnomjernu prostornu distribuciju korisnika ili bežičnih pristupnih tačaka (vidi Prostorna nehomogenost). Stoga, upotreba termina "heterogene mreže" bez konteksta može izazvati zabunu u naučnoj literaturi kada se pregleda rad drugih stručnjaka. Zapravo, konfuzija bi se mogla povećati u budućnosti, posebno u svjetlu činjenice da se "HetNet" paradigma može posmatrati i sa "geometrijske" tačke gledišta.

vidi takođe

Napišite recenziju na članak "Heterogena računarska mreža"

Književnost

Izvod koji karakteriše heterogenu računarsku mrežu

Rostov je u kampanji dozvolio sebi slobodu da jaše ne na konju s fronta, već na kozaku. I znalac i lovac, nedavno je sebi nabavio poletnog Dona, velikog i ljubaznog razigranog konja, na kojeg ga niko nije zaskočio. Jahanje ovog konja bilo je zadovoljstvo za Rostov. Pomislio je na konja, na jutro, na doktorovu ženu, i nikada nije pomislio na opasnost koja mu prijeti.
Prije toga, Rostov se plašio, ulazeći u posao; sada nije osećao ni najmanji osećaj straha. Ne zato što se nije plašio da je navikao na vatru (na opasnost se ne može naviknuti), već zato što je naučio da kontroliše svoju dušu pred opasnošću. Bio je navikao, ulazeći u posao, da razmišlja o svemu, osim o onome što mu se činilo zanimljivijim od bilo čega drugog - o nadolazećoj opasnosti. Koliko god se trudio ili predbacivao sebi kukavičluk tokom prve službe, to nije mogao postići; ali tokom godina to je postalo samo po sebi razumljivo. Sada je jahao pored Iljina između breza, povremeno trgajući lišće s grana koje su mu dolazile, ponekad nogom dodirujući prepone konja, ponekad dajući, ne okrećući se, svoju dimljenu lulu husaru koji je jahao iza, s takvim miran i bezbrižan pogled, kao da je jahao. Šteta mu je bilo gledati u uznemireno lice Iljina, koji je mnogo i nemirno govorio; iz iskustva je poznavao to mučno stanje iščekivanja straha i smrti u kojem je kornet bio, i znao je da mu ništa osim vremena neće pomoći.
Čim se sunce pojavilo na čistoj traci ispod oblaka, vjetar je utihnuo, kao da se nije usudio pokvariti ovo ljupko ljetno jutro nakon grmljavine; kapi su još padale, ali već strme, i sve je bilo tiho. Sunce je potpuno izašlo, pojavilo se na horizontu i nestalo u uskom i dugom oblaku koji je stajao iznad njega. Nekoliko minuta kasnije sunce se još jače pojavilo na gornjoj ivici oblaka, kidajući njegove rubove. Sve je zasvetlelo i zaiskrilo. I zajedno sa ovom svetlošću, kao da je odgovarala, začuli su se pucnji.
Rostov još nije imao vremena da razmisli i utvrdi koliko su ti pucnji bili daleko, kada je ađutant grofa Ostermana Tolstoja dojurio iz Vitebska sa naređenjem da kasa po cesti.
Eskadrila je obilazila pešadiju i bateriju, koja je takođe žurila da ide brže, spušta se nizbrdo i prolazeći kroz neko prazno, bez stanovnika selo, ponovo se penje na planinu. Konji su počeli da lebde, ljudi su pocrveneli.
- Stani, izjednači! - čula se napred divizijska komanda.
- Levo rame napred, korak marš! komandovao napred.
A husari duž linije trupa otišli su na lijevi bok položaja i stali iza naših kopljanika, koji su bili u prvom redu. Desno je naša pešadija stajala u gustoj koloni - to su bile rezerve; Iznad njega na planini, na čistom, čistom vazduhu, ujutru, koso i sjajno, osvetljenje, na samom horizontu, videli su se naši topovi. Neprijateljske kolone i topovi bili su vidljivi ispred udubljenja. U udubini smo čuli naš lanac koji je već u akciji i veselo puca s neprijateljem.
Rostov se, kao od zvukova najvesele muzike, razveselio u duši od ovih zvukova koji se odavno nisu čuli. Trap ta ta tap! - pljesnu iznenada, pa brzo, jedan za drugim, nekoliko hitaca. Opet je sve utihnulo, i opet kao da su pucketali krekeri po kojima je neko hodao.
Husari su stajali oko sat vremena na jednom mjestu. Počela je kanonada. Grof Osterman i njegova pratnja jahali su iza eskadrona, stali, razgovarali sa komandantom puka i odjahali do topova na planini.
Nakon odlaska Ostermana, čula se naredba kopljanika:
- U kolonu, postrojite se za napad! “Pešadija ispred njih se udvostručila u vodove kako bi propustila konjicu. Kopljanici su krenuli, njišući se meteorolozima svojih vrhova, i kasom krenuli nizbrdo prema francuskoj konjici, koja se pojavila ispod planine s lijeve strane.

Koegzistencija različitih mrežnih tehnologija (koaksijalni kabl, upredena parica (10.100 i 1000 Mbps)) postavlja problem njihove zajedničke upotrebe u jednoj mreži. U tu svrhu, novi tip mrežni uređaji – prekidači (Switch Ethernet).

Strukturirane LAN mreže su izgrađene pomoću prekidača radnih grupa, odnosno uređaja sa 12-24 10Base-T porta i 1-2 100Base-T porta. Takvi prekidači omogućavaju pristup velikom brzinom, bez čekanja da svaki klijent dijeli resurse.

Možete povećati broj radnih stanica u mreži pomoću naslaganih čvorišta. Istovremeno, mogu se kombinirati i putem zajedničkih upravljačkih uređaja i u lancu. Prednost drugog rješenja je povećana pouzdanost. MAC adrese - adrese mrežnih adaptera (Media Access Control). (10+100) - oznake prekidača.

Dalji razvoj Switch Ethernet tehnologije doveo je do pojave prekidača koji vam omogućavaju da povežete radne stanice koje rade na 10 Mbps i 100 Mbps na port. Ovo se postiže korištenjem automatskog pregovaranja (pregovaranja) ili automatskog osjetljivog mehanizma. Prekidači 10/100 se mogu koristiti kao prekidači radne grupe ili sami. Njihova prednost je mogućnost prijenosa podataka samo na određeni port, bez blokiranja prijenosnog medija.

Interna tabela adresa:

Adresa	Luka
A	1
B	2
C	3
D	4

Osim toga, svaki port switch ima svoj vlastiti memorijski bafer i tablicu adresa (MAC adrese) s kojima može komunicirati. Ovo ograničava broj WS (domena kolizije) na koji radna stanica šalje pakete emitovanja.

Zbog sličnosti između čvorišta i prekidača, prekidači 10/100 se ponekad nazivaju Switched Hubs.

Heterogenost mreže- heterogenost komunikacijske i hardverske konfiguracije, kao i softver u strukturiranim mrežama.

Metode:

· Enkapsulacija

Koristi se u slučajevima kada je: - potrebno organizirati razmjenu podataka između dvije mreže izgrađene po istoj tehnologiji, koristeći različite fizičke. srijede; -kada 2 mreže nisu povezane direktno, već preko posrednih mreža koristeći različite tehnologije.

Principi: 1. Transportni paketi protokoli koji se šalju kroz tranzitnu mrežu su inkapsulirani; 2. Nakon prolaska kroz tranzitnu mrežu, odvija se obrnuti proces dekapsulacije i prosljeđivanja primaocu. prednost: brz i lak za implementaciju metoda

mana: ne pruža interakciju sa čvorovima tranzitne mreže.

· Broadcast - harmonizacija 2 protokola pretvaranjem formata poruka koje dolaze iz jedne mreže u format druge mreže. Emitovanje se može vršiti preko mostova, prekidača, rutera i gateway-a. mana: naporan, sa t.z. procesorska moć metoda, koje mogu smanjiti brzinu prijenosa podataka preko mreže.

· Multipleksiranje

Metoda kada čvorovi istovremeno instaliraju i konfigurišu istovremeni rad nekoliko stekova protokola odjednom, što im omogućava da obrađuju poruke iz čvorova heterogenih podmreža.

Multipleks. protokoli- Softver koji obavlja zadatak utvrđivanja upotrebe primljene poruke steka protokola. Prednosti : - jednostavniji metod za implementaciju od prevođenja; - prevazilaženje uskih grla u mreži; nema redova do jednog gateway uređaja. Nedostaci: administriranje i praćenje performansi mreže postaje komplikovanije; redundantnost zahtijeva dodatne resurse za radnu stanicu.

21. Routing mrežni sloj. Tabela rutiranja. algoritmi rutiranja. Koncept metrike.

21. Usmjeravanje paketa. Tabela rutiranja. algoritmi rutiranja. Koncept metrike.

Routing - mehanizam koji u strukturiranoj heterogenoj mreži omogućava isporuku paketa od jednog čvora do drugog. Rutiranje se može izvršiti:

· uključeno kanal nivo (preko mostova i prekidača).

Ograničenja interakcije koje se dešavaju na nivou kanala:

1. Na sloju veze, d.b. jedinstveni fizički sistem. adresiranje

2. Topologija ne bi trebalo da sadrži petlje, tj. između pošiljaoca i primaoca je uvijek d.b. jedina ruta.

· Uključeno mreže nivo (pomoću rutera).

Ruta za prosljeđivanje je niz rutera koji povezuju tranzitne mreže.

Informacije o ruti u tabeli može sadržavati:

Informacije o svim postojećim i dostupnim rutama

Informacije samo o najbližim rutama odgovornim za dalji prijenos podataka do odredišnog čvora.

Unos tabele. rutiranje sadrži polja: adresa odredišne ​​mreže ili hosta, sljedeća adresa. marš-ra, pomoćna polja. Načini popunjavanja tabela: ručno od strane administratora ili putem posebnih. protokoli za prikupljanje informacija o rutiranju. Na mreži, svaki host održava svoju vlastitu tablicu rutiranja.

Izbor rute iz tabele ruta zasniva se na specifičnom algoritmu rutiranja. Algoritmi : statički i dinamički (prilagodljivi).

Algoritmi sa jednim i više putanja (obično je jedna ruta glavna, a ostali rezervni).

Jednostepeni i hijerarhijski

single level- svi ruteri su među sobom jednaki.

Hijerarhijski- koriste se u mrežama podijeljenim u podmreže sa vlastitim rutiranjem unutar svakog nivoa.

metrika- indikatori koje algoritmi koriste za određivanje optimalne rute.

Dužina rute mjerena brojem skokova

Vremensko kašnjenje - vrijeme koje je potrebno paketu da putuje od izvora do odredišta

troškovi komunikacije

Indikator pouzdanosti (odnos broja grešaka i broja prenetih bitova)

・Bandwidth

Fizička udaljenost između čvorova

22. Protokoli za prikupljanje informacija o rutiranju RIP i OSPF.

Kako potražnja za mobilnim podacima nadmašuje sva očekivanja, heterogena mrežna arhitektura s više frekvencijskih opsega, različitim tehnologijama radio pristupa i baznim stanicama s različitim područjima pokrivenosti jedino je rješenje koje će operaterima nastaviti dalje.

U oblasti telekomunikacija nadaleko je poznata alarmantna statistika u pogledu potražnje za prijenosom podataka, posebno na mjestima gdje su ljudi najzagušeniji. Velika potražnja primorava operatere da povećaju gustinu baznih stanica (BS) i poboljšaju spektralnu efikasnost MIMO(eng. Multiple Input Multiple Output) i dr LTE tehnologije. Međutim, prije ili kasnije, mogućnost postavljanja novih baznih stanica dostići će granicu zbog prekomjerne upotrebe frekvencija i visoke cijene, a njihova instalacija će postati nepraktična u velikim gradovima. Zbog toga postaje neophodno instalirati pristupne tačke WiFi, male bazne stanice i drugi elementi da "popune praznine", formirajući zajedno heterogenu mrežu (HetNet).

Ključne tehnologijeHetNet

Jedan od ključnih zadataka je "bešavna" (nevidljiva) integracija malih baznih stanica u mrežu: njihova instalacija može imati negativan utjecaj na ključne pokazatelje performansi, kao što je pad brzine prijenosa kao rezultat interferencije između makro i mikro bazne stanice.

Za istovar makro BS-a bit će potreban prilično veliki broj malih BS-a instaliranih na mjestima gužve, međutim, zahtjevi za njihovo postavljanje i troškovi mogu biti niski zbog zbrajanja prijenosa koji je već dostupan na lokaciji i ugrađenog napajanja zalihe.

1. Precizna definicija mjesta gdje su potrebne male bazne stanice.

Mali BS su efikasni za rasterećenje makro BS-a kada su instalirani na mjestima s puno ljudi. Operatori mogu kreirati mape mrežnog saobraćaja prikupljanjem informacija o lokaciji mikro i makro BS, količini cirkulirajućeg saobraćaja i lokaciji korisničkih terminala (UE) u mreži u ovom trenutku. S obzirom na veličinu pokrivenog područja mikro BS-a, preporučena preciznost za saobraćajnu kartu je 50 × 50 metara. Operateri mogu procijeniti performanse mikro BS-a upoređujući mape saobraćaja prije i nakon implementacije kako bi pomogli u daljnjoj optimizaciji u budućnosti.

2. Integracija mikro BS.

Kupovina potpuno nove lokacije sa puno opreme postaje skupa i neefikasna, što zahteva postavljanje malih BS na stubove i zidove. Da bi se to postiglo, elementi prijenosa, napajanja i zaštita od prenapona mogu se integrirati sa svim ostalim u prikladnom BS faktoru (sfernom ili pravokutnom), ne većem od 8 kg (tako da ga jedna osoba može lako instalirati).

3. Fleksibilan prijenos.

Prijenos je ozbiljan problem pri postavljanju mikro BS-a. Za njegovo sumiranje mogu se koristiti i fiksne i bežične metode.

Optika je primarno sredstvo za BS sa fiksnim rutiranjem prijenosa putem veze od tačke do tačke (P2P) ili pasivne optičke mreže (xPON).

Bežična veza malih baznih stanica je fleksibilnija, ali manje pouzdana. Tipična rješenja u ovaj problem su korištenje mikrovalnih pećnica od 60 GHz, LTE TDD, eBand mikrovalnih pećnica ili Wi-Fi povezivanja, od kojih svaka ima svoje prednosti.

Nelicencirani 60 GHz pokazuje se isplativim ako je prijenos namijenjen kratke udaljenosti sa velikom propusnošću; dok će upotreba LTE TDD biti efikasna u okruženjima bez vidnog polja, a Wi-Fi će biti koristan u pružanju jeftinih usluga.

4. Iskoristite prilikeSON (samoorganizirane mreže).

Da bi se zadovoljila potražnja za mobilnim širokopojasnim internetom u narednih pet godina, broj malih BS mora stalno premašivati ​​broj makro BS-ova. Lako postavljanje i Održavanje, koji se odvijaju u SON-u, igraju važnu ulogu u smanjenju operativnih troškova na dugi rok.

Samoorganizujući mikro BS može automatski skenirati uslove svog radio okruženja, pri čemu automatski planira i konfiguriše parametre kao što su frekvencija, kod za šifrovanje i snage prenosa. Tradicionalni BS to ne može učiniti, zbog čega mikro BS sa SON funkcijama štedi 15% radnih sati za planiranje mreže.

Štaviše, takav mikro BS može automatski detektovati promene u radio okruženju; kada se pored njega postavi drugi mikro BS, on može automatski optimizirati mrežne parametre. Za tradicionalne mreže, optimizacija mreže je kritičan dio održavanja mreže. A kada postane automatski, troškovi rada se smanjuju za 10 do 30%.

5. Koordinacija makro-mikro BS

Jedna od ključnih prednosti HetNet arhitekture je da omogućava inkrementalni i fleksibilan rast kapaciteta mreže na osnovu potražnje, a ne predviđanja. Vruće tačke koje su rijetke u ovoj oblasti zahtijevaju samo nekoliko mikro BS-ova, a mogu koristiti iste frekvencije na isti način kao i makro BS-ovi. Međutim, potrebna je koordinacija kako bi se smanjile smetnje između njih. Kada se količina saobraćaja u Hotspot-u poveća i dovoljno mikro BS-ova bude raspoređeno, inženjeri mogu fleksibilno alocirati nosioce među mikro BS-ovima kako bi maksimizirali kapacitet.

Sa raspoređenim mikro BS-ovima, njihova koordinacija sa makro BS-ovima povećava ukupnu propusnost ćelije za 80 - 130%.

Scenariji implementacije

1. Indoor

Unutarnji kolnik se klasificira prema podjeli (višestruki ili ne) i prema veličini kolnika (mali, srednji ili veliki). Tipična lokacija za BS sa malom do srednjom pokrivenošću i višestrukim pristupom bila bi stambena zgrada, supermarketi, podzemne željeznice i konferencijske sale srednje veličine, i druga područja sa niskim stropovima, pokretnim korisnicima i zahtjevima visokog kapaciteta. TO ovaj tip uključuju LTE pikoćelije i korištenje Wi-Fi mreže.

Velike višekorisničke zatvorene tačke uključuju velike poslovne zgrade, hotele i druga mjesta gdje postoji velika gustina korisnika sa velikom potražnjom. Međutim, oba ova zahtjeva, i kapacitet i potražnja, moraju se razmotriti zajedno, uzimajući u obzir dostupnost liftova i veliki broj spratova (vertikalno, makro BS pokrivenost je često loša).

2. Na otvorenom

Pokrivenost na otvorenom se deli u tri kategorije - male, nezavisne Hotspots ("HotDots"), vanjske Hotspots ("HotLines") i velike zonske Hotspots ("HotZone").

U "HotDot"-u (kafe) potražnja je velika, ali je pokrivenost dosta mala i korisnici su uglavnom na licu mjesta. U "HotLine-u" je velika gustina pretplatnika i potražnja i pokrivenost je uporediva sa gradskom ulicom, sa "HotLine"-om aktivna interakcija sa svim službama i poslovnim subjektima u toj ulici, što treba uzeti u obzir prilikom postavljanja "HotZone" općenito se odnosi na velike površine i druge javna mjesta gdje su gustoća korisnika i potražnja visoki, ali samo pod određenim okolnostima, koje su često prilično predvidljive.

Vanjska pokrivenost može koristiti LTE mikroćelije, a male ćelije unutarnje pokrivenosti trebale bi uglavnom nadopunjavati vanjsku pokrivenost, koristeći se zajedno s njom.

Zaključak

Mobilnim mrežama budućnosti biće potreban značajan kapacitet i korisničko iskustvo, a to će se postići pomoću HetNeta. Mikro BS treba postaviti na mjestima masovnog gomilanja ljudi i velike količine saobraćaja kako bi se rasteretili makro BS. Potrebna je odgovarajuća koordinacija: makro i mikro BS treba da imaju minimalan uticaj jedan na drugog. Svaki mikro BS mora integrirati baterije, fider i zaštitu od prenapona kako bi se minimizirali zahtjevi za prostorom i troškovi implementacije. Optimizirana unutrašnja pokrivenost sljedeće generacije trebala bi omogućiti fleksibilno i svestrano postavljanje baznih stanica, inkrementalno proširenje kapaciteta i mogućnosti daljinskog servisa. Neki scenariji implementacije su već uspostavljeni i operateri ih sada moraju prilagoditi svojim potrebama.

Pripremio: Romanshenkov N.O.