AUTOMATISKE STYRESYSTEMER
HETEROGENE KOMMUNIKATIONSNETVÆRK I NETVÆRKSSYSTEMER
OVERVÅGNING
Olimpiev A.A.,
JSC "Videnskabelig forskning
Instituttet "Rubin"
Sherstyuk Yu.M., doktor i tekniske videnskaber, lektor, JSC "Research Institute "Rubin", [e-mail beskyttet]
Nøgleord:
informationssystem, objektorienteret tilgang, indlæringsautomater, finite state-maskiner, grammatik.
ANNOTNING
De generelle tendenser i udviklingen af indenlandske automatiserede kommunikationskontrolsystemer og eksisterende teknologier til at skabe systemer i denne klasse tages i betragtning. Ulemperne ved traditionelle tilgange til at skabe informationsmodeller, som er grundlaget for opbygning af informationssystemer, og som består i overdreven vækst i indholdet og strukturen af modellen til repræsentation og lagring af information, belyses.
Der foreslås en formel model af objektrepræsentationen af et heterogent kommunikationsnetværk, som gør det muligt hurtigt at beregne den integrale tilstand af kommunikationsnetværket og dets elementer. Et kommunikationsnetværk er repræsenteret som et kollektiv af objekter, der interagerer ved at sende beskeder. Hvert objekt er en instans af en bestemt klasse og er repræsenteret som en endelig tilstandsmaskine med vilkårlig kompleks adfærd. Indholdet af modellen afhænger ikke af de datatransmissionsteknologier, der anvendes i netværket og sammensætningen af udstyret, hvilket gør det i stand til at tilpasse sig evolutionære ændringer i kommunikationsnetværket.
Som en metode til at optimere indsamlingen af overvågningsdata beregnet til at opdatere objektmodellens tilstand, blev der valgt en tilgang baseret på et system af indlæringsautomater. Denne tilgang gør det muligt at opnå høj effektivitet i opdatering af objektmodellens tilstand i mangel af information om netværksinfrastrukturen ved at tilpasse systemets responstid.
AUTOMATISKE STYRESYSTEMER
Indledning
Som en del af skabelsen af automatiserede kommunikationskontrolsystemer (ACCS) på det operationelle og tekniske niveau er en af de mest presserende opgaver, der skal løses opgaven med tilstrækkelig informationsvisning af det administrerede kommunikationsnetværk som et objekt for overvågning og kontrol (OMC) ). Informationsmodellen, der fungerer som en komponent af beslutningsstøttesystemet i kontrolsløjfen, skal vise den sammensætning, forbindelser og karakteristika af WMD-elementerne, der bedst svarer til den aktuelle tilstand af WMD og dens komponenter.
I øjeblikket kendes tilgange til at repræsentere netværk af lignende karakter (se f.eks. ), men dimensionen af de resulterende repræsentationer er ekstremt høj. Derudover er statisk bogføring af alle netværkselementer ikke tilrådeligt - det er ekstremt ressourcekrævende og vil duplikere de data, der kan hentes fra teknologiske overvågningsværktøjer.
En hindring for oprettelsen af en passende model af et kommunikationsnetværk er den eksisterende inkonsekvens af konceptuelle og informationsmodeller af operationelle-tekniske og teknologiske ledelsesniveauer, som består i, at på det teknologiske niveau er elementerne i kommunikationsnetværket repræsenteret af deres Management Information Block - MIB, som tager hensyn til deres specifikationer med hensyn til software og/eller hardwareimplementering, og med hensyn til operationelle og tekniske funktioner i kommunikationsnetværkselementerne skal være "skjult" for brugeren - netværksniveauet involverer drift med koncepter, der er fælles for den samme type udstyr med forskellige MIB'er.
I betragtning af, at det teknologiske niveau ved oprettelse af et automatiseret kontrolsystem er objektivt givet og uforanderligt, kan problemet, der genereres af denne modsætning, ikke løses inden for rammerne af en "regnskabsmæssig" informationsmodel - det skal suppleres med en vis beregningsmæssig formalisme, som kan en objektrepræsentationsmodel.
Formel objektmodel
kommunikationsnetværksvisninger
Essensen af den beregningsmæssige formalisme af objektrepræsentationen af moderne kommunikationsnetværk kan defineres som følger:
1). Det centrale koncept model er begrebet et objekt - en abstrakt enhed karakteriseret ved dens parametre og adfærd:
o =
Objekttilstandsparameteren kan tage en værdi fra et fast sæt - ("normal", "uheld", "advarsel", ...).
2). Følgende relationer findes på et sæt objekter:
"helheden er en del af helheden" (Risa);
"leverandør - forbruger" (Ruse);
"interaktion" (Rcon). Sd = (O, Risa, Rcon, Ruse),
hvor Sd er en afbildning af et sæt af relationer på et sæt af objekter.
3). Hvert objekt er en instans af en bestemt klasse. Klasser danner et hierarki med evnen til at arve parametre og metoder.
V o e O 3 cl e CL: o => cl, hvor CL er mængden af alle klasser.
4). I deres kerne kan klasser og deres tilsvarende objekter opdeles i tre grupper:
"terminatorer" - noder af grafrepræsentationen af kommunikationsnetværk;
"stik" - kanter af grafen repræsentation af kommunikationsnetværk;
"aggregatorer" - abstrakte enheder - logisk association af objekter i en gruppe med evnen til at beregne dens integrale tilstand.
5). Mange objektmetoder har en tilknytning til at indtaste meddelelser.
Inputmeddelelser omfatter: oprettelse/sletning af objekter; skabe/slette objektrelationer; ændring af tilstanden af interagerende objekter; ændring af værdierne af objektparametre (herunder driftsparametre beregnet ud fra overvågningsdata).
6). Et objekt betragtes som en endelig automat, der er i stand til at modtage beskeder og, baseret på dem, ændre sin tilstand og/eller generere beskeder. Reglerne for overgang og generering af beskeder kan være så komplekse som ønsket.
Betjeningen af maskinen kan skrives som følger:
st (tm) = v (x, st(ti)), (y) = f (x, st(ti)), hvor st er maskinens tilstand; x - input beskeder, y - output beskeder; x,y med S, hvor S er mængden af alle mulige meddelelser.
7). "Objektmanageren" fungerer som en komponent til at understøtte computermiljøet, som udfører følgende handlinger:
oprettelse og sletning af objekter;
analyse af indgående meddelelser og transmission af dem til modtagerobjekter;
generering af meddelelser til oprettelse/sletning af relationer over objekter;
generering af meddelelser under hensyntagen til relationer over objekter.
"Objektmanageren" kan repræsenteres som en automat med en lagerhukommelse:
^o (Q cho, GM, Gin, Gigt, G, Ib),
hvor Gin, Gigt med S er grammatikerne for henholdsvis input- og outputbåndene; GM = G] med G2, G] med S, G2 = (
Kortlægningen G: Q x Gm x Gin ^ Q x Gm x Gigt definerer et sæt regler for overgange mellem tilstande.
8). Beskeder, der ankommer til input fra "objektmanageren"
HØJTEKNOLOGI I JORDRUMFORSKNING
AUTOMATISKE STYRESYSTEMER
reaktioner kan genereres som en reaktion på en af følgende hændelser:
ændring af et objekts tilstand;
ændring af kontooplysninger;
påvisning af væsentlige hændelser på niveau med netværkselementer.
9). Netværkstilstanden opdateres af en gateway for interaktion mellem teknologiske og driftstekniske niveauer baseret på mange væsentlige hændelser, der forekommer i overvågningsmiljøet.
Sættet af væsentlige hændelser over en tidsperiode D/ på niveauet af netværkselementer kan repræsenteres som følger:
U(D) = DVshv(Y) og UA(D), hvor DBshv er dynamikken i M1V-parametre, UA(D/) er sættet af eksterne påvirkninger på netværkselementer, D1 = /k-/k-1 - den tidsrum mellem afstemning af midler teknologisk overvågning.
DVShv(D0 = 1ДП„№, hvor m = , N = er mængden af alle netværkselementer, r = , /р er antallet af udstyrsklasser, n er antallet af forekomster af denne klasse.
D = ext.Sh, j=)), 1(])=^](thn(M]), f, y, Sh),
hvor tsh(D/) er den mindst tilladte pollingtid for det th netværkselement, f er frekvensen af polling af netværkselementet ved hjælp af teknologisk overvågning, Yj er antallet af eksterne påvirkninger på det j-th netværkselement.
Det er tilrådeligt at løse optimeringsproblemet D/ ved at bruge læringsautomater, hvis arbejde kan repræsenteres som:
AM = (ShC, 2, X, Zo, DO), hvor Shch = (^1, m2, ... mp) er hukommelsesvektoren, C er strafmatrixen, 2 er den tilfældige kontroloperator, X er kontrollen vektor, X = 2(Х-ъ ДХ), X =<Д/, П>, O" = Ф(Пшв), - betingelser tildelt af topniveausystemet eller operatøren, DO, = Д^ь ДD(Xг-1), 2о).
Baseret på U(D/) genererer gatewayen mange meddelelser, der ankommer til objektmanagerens inputbånd.
Konklusion
Takket være tilstedeværelsen af de ovenfor beskrevne mekanismer kan objektmodellen billedligt betragtes som en slags neuralt netværk, hvor en ekstern stimulus (regnskabsinformation, overvågningsdata) fører til oprettelse/sletning af objekter og/eller udførelsen af en falmende proces med neuronexcitation, der udbreder sig langs informationsmodellen af netværket - processen med tilstandsopdatering af informationsmodel.
Et vigtigt resultat af at bruge de beskrevne mekanismer er evnen til hurtigt at få information om tilstanden af ikke kun et individuelt udstyr eller kommunikationslinje, men også en integreret vurdering af kommunikationsnetværkets tilstand som helhed.
Litteratur
1. Grebeshkov, A. Yu Standarder og teknologier til styring af kommunikationsnetværk [Tekst]: Manuskript. - M.: Øko-Trends, 2003. - 288 s.
2. Sherstyuk, Yu M. Arkitektur af midler til teknologisk kontrol af telekommunikation [Tekst] / Yu.
V. D. Zaripov, M. D. Rozhnov, I. L. Savelyev // Telekommunikationsteknologier. - 2006. - Udgave. 2. s. 33-40.
3. Sherstyuk, Yu M. Arkitektur og hovedretninger for udvikling automatiseret system styring af et samlet informations- og telekommunikationssystem [Tekst] // Telekommunikationsteknologier. - 2007. - Udgave. 3.
4. Olimpiev A. A. Ensretning af repræsentation af kommunikationsnetværk baseret på objekttilgangen [Tekst] / A. A. Olimpiev, M. D. Rozhnov, Yu M. Sherstyuk // V St. Petersburg Interregional Conference ". Informationssikkerhed regioner i Rusland-2007 (IBRD-2007)", Skt. Petersborg, oktober 2325, 2007: Konferencens forløb. Afsnit: Informationssikkerhed i telenet. - Sankt Petersborg: SPOISU, 2008. S. 60-66.
5. Sherstyuk Yu.M. Forslag til løsning af problemet med at opdatere tilstanden af et heterogent telekommunikationsnetværk [Tekst] / Yu M. Sherstyuk, A. A. Olimpiev // Problemer med radioelektronik. Ser. SOIU. - 2012. - Udgave. 2. S. 5-10.
HETEROGENE KOMMUNIKATIONSNETVÆRK I NETVÆRKSOVERVÅGNINGSSYSTEMET
JSC "Rubin" forskningsinstitut, [e-mail beskyttet]
Sherstyuk Y., Doc.Tech.Sci., lektor, JSC "Rubin" Research Institute, [e-mail beskyttet]
I artiklen er der nogle generelle tendenser i udviklingen af netværksstyringssystemer. Betragtes som den traditionelle tilgang til oprettelsen af sådanne systemer.
En formel model for objektrepræsentation af et heterogent netværk, som giver dig mulighed for hurtigt at beregne den integrale tilstand af kommunikationsnetværket og dets elementer. Kommunikationsnetværket er repræsenteret som en båndmaskine, der interagerer via beskeder.
Som en optimeringsmetode til dataindsamling til overvågning, beregnet til at opdatere modellens tilstand, er valgt tilgang, som er baseret på et system af læringsautomater. Denne tilgang giver os mulighed for at opnå høj effektivitet ved at opdatere informationsmodellens tilstand i
mangel på information om netværksinfrastrukturen. Nøgleord: informationssystem, en objektorienteret tilgang, indlæringsautomater, finite automater, grammatik.
1. Grebeshkov, A 2003, "Standarder og teknologier for kontrol af kommunikationsnetværk", Moskva, 288 sider.
2. Sherstyuk, Yu 2006, "Arkitektur af midler til teknologisk telekommunikationsstyring", Telekommunikationsteknologier, vol. 2, s. 33-40.
3. Sherstyuk, Yu 2007, "Arkitektur og hovedretninger for udvikling af et automatiseret kontrolsystem af ensartetstem", Telekommunikationsteknologier, vol. 3, s. 5-14.
4. Olimpiyev, A 2008, "Ensretning af repræsentation af kommunikationsnetværk på grundlag af objekttilgang", V St. Petersborg interregional konference "Informationssikkerhed for regioner i Rusland-2007 (IBRR-2007), s. 60-66.
5. Sherstyuk, Yu 2012, "Forslag i henhold til løsningen af opgaven med at opdatere en status for et heterogent telekommunikationsnetværk," Radiotronics Questions, vol. 2, s. 5-10.
Materiale fra Wikipedia - den frie encyklopædi
| Denne artikel foreslås slettet. En forklaring af årsagerne og den tilhørende diskussion kan findes på siden Wikipedia: Skal slettes/15. december 2015. |
Heterogent computernetværk- et computernetværk, der forbinder personlige computere og andre enheder med forskellige operativsystemer eller dataoverførselsprotokoller. For eksempel er et lokalt netværk (LAN), der forbinder computere, der kører Microsoft Windows, Linux og MacOS operativsystemer, heterogent. Udtrykket "heterogene netværk" bruges også i trådløse computernetværk, hvor de bruger forskellige teknologier at forbinde. f.eks. trådløst netværk der giver adgang via et trådløst LAN og er i stand til at give adgang ved at skifte til mobilkommunikation kaldes også et heterogent netværk.
HetNet
Omtale af teknologi HetNet betyder ofte brug af flere typer adgangsknuder i et trådløst netværk. Et wide area network kan bruge makroceller, picoceller og/eller femtoceller til at give dækning i et miljø med forskellige typer terræn, fra åbne rum til kontorbygninger, huse og underjordiske rum. Cellulære eksperter definerer et HetNet som et netværk med komplekse interaktioner mellem makroceller, små celler og i nogle tilfælde WiFi-netværkselementer - alle disse elementer bruges sammen for at give en mosaik af dækning med overdragelsesmuligheder mellem netværkselementer. ARCchart-undersøgelser forudsiger, at HetNets vil hjælpe med at drive mobilinfrastrukturmarkedet, som er vurderet til omkring $57 milliarder i 2017.
Semantik af "heterogene computernetværk" i telekommunikation
Fra et semantisk synspunkt er det vigtigt at bemærke, at konceptet heterogene netværk kan have forskellige betydninger inden for trådløs telekommunikation. For eksempel kan det referere til et paradigme af velintegreret og udbredt interoperabilitet mellem forskellige protokoller, der bruger forskellige dækningsområder (se HetNet). I andre tilfælde kan dette betyde en ujævn rumlig fordeling af brugere eller trådløse adgangsknuder (se Rumlig inhomogenitet). Brug af udtrykket "heterogene netværk" uden kontekst kan derfor forårsage forvirring i den videnskabelige litteratur, når andre gennemgår arbejdet. Faktisk kan forvirringen blive værre i fremtiden, især i lyset af, at HetNet-paradigmet også kan anskues fra et "geometrisk" synspunkt.
Se også
Skriv en anmeldelse af artiklen "Heterogent computernetværk"
Litteratur
Et uddrag, der karakteriserer et heterogent computernetværk
Under kampagnen tog Rostov sig friheden til ikke at ride på en hest i frontlinjen, men på en kosakhest. Både ekspert og jæger fik han for nylig en flot Don, en stor og venlig vildthest, som ingen havde sprunget ham på. At ride denne hest var en fornøjelse for Rostov. Han tænkte på hesten, på morgenen, på lægen og tænkte aldrig på den kommende fare.Før var Rostov, der gik i forretning, bange; Nu følte han ikke den mindste følelse af frygt. Det var ikke fordi han ikke var bange for, at han var vant til at skyde (man kan ikke vænne sig til fare), men fordi han havde lært at beherske sin sjæl over for faren. Han var vant til, når han gik ind i erhvervslivet, til at tænke på alt, bortset fra det, der syntes at være mere interessant end noget andet - på den kommende fare. Hvor meget han end prøvede eller bebrejdede sig selv for fejhed i den første periode af sin tjeneste, kunne han ikke nå dette; men med årene er det nu blevet naturligt. Han red nu ved siden af Ilyin mellem birkerne, og rev af og til blade af grene, der kom til hånden, undertiden rørte han ved hestens lyske med foden, undertiden uden at vende sig om, og gav sin færdige pibe til den bagvedliggende hussar, med sådan en ro og ubekymret udseende, som om han red ride. Han havde ondt af at se på Ilyins ophidsede ansigt, som talte meget og rastløst; han kendte af erfaring den smertefulde tilstand af at vente på frygt og død, som kornetten var i, og vidste, at intet undtagen tid ville hjælpe ham.
Solen var netop dukket op på en tydelig stribe under skyerne, da vinden lagde sig, som om den ikke turde ødelægge denne dejlige sommermorgen efter tordenvejret; dråberne faldt stadig, men lodret, og alt blev stille. Solen kom helt frem, dukkede op i horisonten og forsvandt i en smal og lang sky, der stod over den. Et par minutter senere fremstod solen endnu klarere på den øverste kant af skyen og knækkede dens kanter. Alt lyste og funklede. Og sammen med dette lys, som om at svare på det, blev der hørt pistolskud forude.
Før Rostov nåede at tænke over og bestemme, hvor langt disse skud var, galopperede grev Osterman Tolstojs adjudant op fra Vitebsk med ordre om at trave langs vejen.
Eskadronen kørte rundt om infanteriet og batteriet, som også havde travlt med at gå hurtigere, gik ned af bjerget og passerede gennem en tom landsby uden indbyggere og besteg bjerget igen. Hestene begyndte at skumme, folkene blev røde.
- Stop, vær lige! – delingschefens kommando blev hørt forude.
- Venstre skulder frem, skridtmarch! - de kommanderede forfra.
Og husarerne langs rækken af tropper gik til venstre flanke af stillingen og stillede sig bag vores lansere, der var i første linie. Til højre stod vores infanteri i en tyk kolonne - det var reserver; over det på bjerget var vores kanoner synlige i den rene, klare luft, om morgenen, skråt og skarpt lys lige i horisonten. Foran bag kløften var fjendens kolonner og kanoner synlige. I kløften kunne vi høre vores lænke, allerede engageret og muntert klikke med fjenden.
Rostov, som om han hørte lydene af den mest muntre musik, følte glæde i sin sjæl fra disse lyde, som ikke var blevet hørt i lang tid. Tap ta ta tap! – pludselig, så klappede flere skud hurtigt, det ene efter det andet. Igen blev alt stille, og igen var det som om, der knækkede fyrværkeri, da nogen gik på dem.
Husarerne stod på ét sted i omkring en time. Kanonaden begyndte. Grev Osterman og hans følge red bag eskadronen, standsede, talte med regimentschefen og red af sted til kanonerne på bjerget.
Efter Ostermans afgang hørte lancerne en kommando:
- Lav en kolonne, stil op til angrebet! "Infanteriet foran dem fordoblede deres delinger for at slippe kavaleriet igennem. Lancererne drog afsted, deres geddevejrvinger svajede, og i trav gik de ned ad bakke mod det franske kavaleri, som viste sig under bjerget til venstre.
Netværks heterogenitet- heterogenitet af kommunikation og hardwarekonfiguration, samt software i strukturerede netværk.
Metoder:
· Indkapsling
Det bruges i tilfælde, hvor: - det er nødvendigt at organisere dataudveksling mellem to netværk bygget ved hjælp af den samme teknologi, ved hjælp af forskellige fysiske netværk. onsdage; -når 2 netværk ikke er forbundet direkte, men gennem mellemnetværk ved hjælp af forskellige teknologier.
Principper: 1. Transportpakker protokoller, der skal sendes gennem transitnetværket, er indkapslet; 2. Efter passage gennem transitnetværket sker den omvendte proces med dekapsering og videresendelse til modtageren. Fordel: hurtig og nem at implementere metode
Fejl: giver ikke interaktion med transitnetværksknuder.
· Udsende - koordinering af 2 protokoller ved at konvertere formatet af beskeder, der kommer fra et netværk, til formatet på et andet netværk. Broadcasting kan udføres af broer, switches, routere og gateways. Fejl: arbejdskrævende, med tekniske krav metodernes computerkraft, som kan reducere hastigheden af dataoverførsel over netværket.
· Multiplexing
En metode, hvor noder samtidig installerer og konfigurerer den samtidige drift af flere protokolstakke på én gang, hvilket giver dem mulighed for at behandle beskeder fra noder af heterogene undernet. 
Multiplex. protokoller- Software, der udfører opgaven med at bestemme brugen af en modtaget protokolstakmeddelelse. Fordele : - en enklere metode at implementere end udsendelse; - at overvinde flaskehalse i netværket; fravær af køer til en enkelt gateway-enhed. Fejl: administration og overvågning af netværkets ydeevne bliver mere kompliceret; redundans kræver yderligere ressourcer til arbejdsstationen.
21. Routing af netværkslag. Rute tabel. Routing algoritmer. Begrebet metrik.
21. Pakkerouting. Rute tabel. Routing algoritmer. Begrebet metrik.
Routing - en mekanisme, der tillader, i et struktureret heterogent netværk, at levere pakker fra en node til en anden. Routing kan udføres:
· på kanal niveau (via broer og sporskifter).
Begrænsninger interaktioner, der forekommer på linkniveau:
1. På linkniveau d.b. samlet system fysisk adressering
2. Topologien bør ikke indeholde loops, dvs. mellem afsender og modtager altid d.b. den eneste rute.
· Til netværk niveau (ved hjælp af routere).
Viderestillingsrute er en sekvens af routere, der forbinder transitnetværk.
Ruteoplysninger i tabellen kan indeholde:
Information om alle eksisterende og tilgængelige ruter
Kun oplysninger om de nærmeste ruter, der er ansvarlige for videre dataoverførsel til destinationsknuden.
Indtastning i tabel routing indeholder felterne: adresse på netværket eller destinationsknuden, næste adresse. march-ra, hjælpefelter. Metoder til at udfylde tabeller: manuelt af administratoren eller ved hjælp af specialværktøjer. routing afer. På et netværk vedligeholder hver vært sin egen rutetabel.
Valget af en bestemt rute fra routertabellen er baseret på en specifik routingalgoritme. Algoritmer
: statisk og dynamisk (adaptiv).
Enkelt- og multirutealgoritmer (normalt er én rute hovedruten, og resten er backup).
Enkeltniveau og hierarkisk
Enkelt-niveau- alle routere er lige hinanden.
Hierarkisk- bruges i netværk opdelt i undernet med deres egen routing inden for hvert niveau.
Metrics- indikatorer, der bruges af algoritmer til at bestemme rutens optimalitet.
· Rutens længde, målt i antal hop
Tidsforsinkelse - den tid det tager for en pakke at rejse fra kilde til destination
· Kommunikationsomkostninger
· Pålidelighedsindikator (forholdet mellem antallet af fejl og antallet af transmitterede bits)
Båndbredde
Fysisk afstand mellem noder
22. Protokoller til indsamling af ruteinformation RIP og OSPF.
Sameksistens af forskellige netværksteknologier ( koaksialkabel, parsnoet (10.100 og 1000 Mbit/s)) sætter opgaven med deres deling på samme netværk. Til dette formål bruges en ny type netværksenheder - switches (Switch Ethernet).
Strukturerede LAN'er er bygget ved hjælp af arbejdsgruppeswitche, det vil sige enheder med 12-24 10Base-T-porte og 1-2 100Base-T-porte. Sådanne switche giver højhastighedsadgang til delte ressourcer for hver klient uden at vente.
Du kan øge antallet af arbejdsstationer på netværket ved at bruge stablede hubs. Desuden kan de kombineres både gennem fælles styreenheder og i en kæde. Fordelen ved den anden løsning er øget pålidelighed. MAC-adresser – adresser på netværksadaptere (Media Access Control). (10+100) – kommutatorbetegnelser.
Yderligere udvikling af Switch Ethernet-teknologi førte til fremkomsten af switches, der giver dig mulighed for at forbinde arbejdsstationer, der opererer med hastigheder på både 10 Mbit/s og 100 Mbit/s til porten. Dette opnås ved at bruge Auto-Negotiation eller Auto-Sensive mekanismen. 10/100 switche kan bruges som arbejdsgruppe switche eller selvstændige. Deres fordel er evnen til kun at overføre data til en specificeret port uden at blokere transmissionsmediet.
Intern adressetabel:
| Adresse | Havn |
| EN | 1 |
| B | 2 |
| C | 3 |
| D | 4 |
Derudover har hver switch-port sin egen hukommelsesbuffer og tabel over adresser (MAC-adresser), som den kan kommunikere med. Dette begrænser antallet af WS (kollisionsdomæne), som arbejdsstationen sender broadcast-pakker til.
På grund af ligheden mellem hubs og switches kaldes 10/100 switche nogle gange Switched Hubs.
Et heterogent netværk er bygget af undernet, der opererer i forskellige standarder og bruger forskellige teknologier. Samtidig danner de alle et enkelt integreret miljø, hvor der sikres en problemfri overgang fra et undernet til et andet, usynlig for brugeren. Det vil sige, at et heterogent netværk fungerer som et enkelt system.
Ericsson anslår, at i 2018 vil 30 % af verdens befolkning bo i byer og storbyområder, der kun optager 1 % af klodens landareal. Denne 1 % vil generere 60 % af den globale mobiltrafik, som forventes at vokse 10 gange i forhold til 2014. På den anden side genereres omkring 70 % af al datatransmissionstrafik i dag indendørs. Sammenligner man disse to tendenser, bliver det indlysende, at kravene til båndbredde netværk i store byer vokser hurtigt, ligesom forbrugernes forventninger til hastigheden og pålideligheden af datatransmission. Teleselskaber står over for udfordringen med at skabe netværk, der er integreret mest på tværs forskellige niveauer, kombinerede forskellige standarder og teknologier, hvilket sikrer en problemfri overgang fra en standard til en anden, fra en teknologi til en anden. Sådanne netværk skal ikke kun kombinere forskellige standarder (fra GSM til LTE), men også sikre fuld interaktion mellem forskellige netværkslag såvel som netværk bygget på forskellige teknologier radioadgang. Det er disse netværk, der kaldes heterogene.
"Alle netværk siden fremkomsten af basestationer med forskellig effekt (makro-mikro-pico) og forskellige standarder (2G-3G-4G) er faktisk heterogene," siger Eduard Ilatovsky, en førende ekspert i planlægning og udvikling af VimpelCom-radioen netværk. "Med tiden har dette koncept ændret sig, og nu betyder heterogene netværk et helt andet niveau af integration og interaktion mellem forskellige standarder og netværkslag, end det gjorde for 10-15 år siden."
Som en af de mest afslørende og komplekse projekter heterogent netværk kalder Megafon opførelsen af infrastruktur som forberedelse til olympiske lege i Sochi. "På det lille område af den olympiske park var det nødvendigt at betjene abonnenter på store stadioner i selve parken var der altid servicepersonale, gæster og OL-deltagere. Alt dette var knyttet til netværket i resten af byen, hvilket gav sømløse overgange, når man går ind i den olympiske park og forlader den tilbage til byen,” siger Alexander Bashmakov, direktør for infrastruktur hos Megafon. "Sådan et fragment af netværket gav uvurderlig erfaring til virksomhedens ingeniører, så lignende dele af netværket kunne dukke op i andre byer, primært i de to hovedstæder."
Heterogene netværk gør mere end blot at tillade operatører at udvide netværkskapaciteten for at opfylde abonnenternes krav. Sådanne løsninger er også de mest økonomisk gennemførlige, da de giver operatørerne mulighed for at løse lokale problemer uden at geninvestere i udviklingen af et makronetværk.
Konstruktion af heterogene netværk
I dag kan enhver stor by tjene som eksempel på et heterogent netværk. Ericsson-specialister opdeler processen med at skabe heterogene netværk i tre faser: forbedring af makroniveauet, fortætning af makroniveauet og indførelse af mikroniveauet (tilføjelse af små celler).
Den mest omkostningseffektive mulighed er at øge kapaciteten af allerede byggede basestationer, da sites er en af de vigtigste omkostningsposter, når man bygger et netværk. Derudover sparer sådanne løsninger tid, da der ikke er behov for at lede efter et sted at placere nye stationer. Forbedring af det eksisterende netværk kan realiseres gennem tilføjelse af nye frekvensbånd, brug af nye radioteknologier på det dedikerede lavere frekvensbånd, indførelse af LTE og brug af forskellige modtage- og sendediversitetsløsninger, samt softwareforbedringer i radioadgangsnetværks ydeevne.
Ifølge Ericsson har HSPA-teknologi i dag stadig potentialet til at øge kapaciteten og de gennemsnitlige dataoverførselshastigheder, der er tilgængelige for abonnenter, og samtidig sikre høj pålidelighed af forbindelser og god kvalitet taletjenester. En forbedring af HSPA-makro-netværket uden at tilføje LTE-teknologi giver dig mulighed for at øge dens kapacitet med 4 gange (med 4G øges dette tal 10 gange).
Det næste trin i at øge netværkskapaciteten er komprimering på makroniveau. Her er operatørstrategier i høj grad bestemt af regulatoriske krav på et bestemt marked. For eksempel i Nordamerika bør afstanden mellem makronetværksbasestationer ikke være mindre end 700 meter, mens dette tal i Østasien og Europa ofte ikke overstiger 200 meter. I dag tilbyder producenter udstyr med reducerede krav til placeringstæthed (150-200 meter), som tilbyder at opnå fortætning af makronetværket med mere end 10 gange.
Efter at mulighederne for at fortætte makronetværket er udtømt, står operatørerne over for opgaven med at installere mikrobasestationer på steder med størst koncentration af brugere og trafik - i indkøbscentre, stadioner, togstationer og lufthavne. Særligt vanskeligt er bygninger, hvor belægningen også kan være svag pga højt niveau tab, når signalet trænger igennem vægge, på kontorer eller på fjerntliggende steder, hvor makrodækningen er meget svag. I disse tilfælde installerer operatører pico- og femto-basestationer, der giver lokal dækning og faktisk giver dedikeret netværkskapacitet til specifikke brugere.
Hvilken løsning til små celler, der er egnet i en given situation, afhænger af mange faktorer: radiosignaludbredelsesforhold, tilgængelighed af steder til basestationer, tilgængelighed af transportkanaler og deres kvalitet.
Førende ekspert i udvikling af Ericssons mobile bredbåndsløsninger i Nordeuropa og Centralasien Anna Koroleva understreger, at introduktionen af små celler også giver mulighed for en mere effektiv udnyttelse af den frekvensressource, som operatøren har til rådighed: ”Med ordentlig koordinering er der ikke behov for at allokere en frekvensressource til små celler, hvilket gør det muligt at servicere en stor trafikmængde, der bruger den samme båndbredde og øger netværkets spektrale effektivitet generelt. Derudover er dataoverførselshastigheden ved cellekanten forbedret, og dermed brugeroplevelsen.”
Som regel installerer operatører små celler af HSPA-standarden, fordi... den største belastning falder på smartphones, der opererer i denne særlige standard, mens antallet af enheder med LTE-understøttelse stadig er lille (og det er usandsynligt, at det vil stige hurtigt i den nærmeste fremtid). En anden måde at udvide netværket på mikroniveau er opbygningen af integrerede Wi-Fi-netværk, som udover at forbedre kommunikationskvaliteten også gør det muligt at øge den samlede netværksydelse ved at overføre en del af mobiltrafikken til Wi -Fi-netværk.
I Rusland er begrebet små celler endnu ikke blevet udbredt på grund af regulatoriske krav samt teknologiske vanskeligheder forbundet med gennemførelsen af sådanne projekter. Operatører er dog overbeviste om behovet for at udvikle små basestationer med forskellig kapacitet og forskellige standarder for at skabe integrerede netværk på flere niveauer. ”Vores portefølje har udviklinger for at bruge disse løsninger både i makronetværk, når man planlægger et almindeligt netværk, og til målrettet forbedring af dækningen for erhvervskunder, og endda til at komme ind på B2C-markedet med udstyr til at skabe femto-dækning af små kontorer og hjemmebrug, siger Eduard Ilatovsky fra VimpelCom. "Hvilke udviklinger der vil blive implementeret og i hvilken tidsramme afhænger først og fremmest af efterspørgslen efter bestemte tjenester på markedet."
Leverandørvalg
I betragtning af multi-level og multi-standard strukturen af et heterogent netværk, sikring af den kontinuerlige tilstedeværelse af en abonnent i dette netværk kommer i forgrunden, uanset om han er forbundet til det via en makrocelle eller en lille celle, i hvilken standard det fungerer og på hvilken teknologi. "Efterhånden som netværket bliver mere heterogent, bliver trafikstyring, belastningsbalancering, mobilitet mellem forskellige netværkslag stadig vigtigere," understreger Anna Koroleva fra Ericsson. "Kun en fælles tilgang anvendt på alle niveauer og teknologier giver os mulighed for at opnå kontinuitet i brugen af netværket og opnå maksimal effektivitet i brugen af ressourcer."
I den forbindelse opstår spørgsmålet: er det muligt at opnå koordinering på alle niveauer af netværket ved hjælp af udstyr fra forskellige producenter? Efter logikken kan vi antage, at enkeltleverandørnetværk er nemmere at integrere. Eduard Ilatovsky fra VimpelCom bekræfter, at ideel interaktion kun er mulig i heterogene netværk bygget på enkeltleverandørløsninger, dog er brugen af udstyr fra en ikke-hovedleverandør mulig for nogle netværksniveauer. Det har ingen effekt negativ indflydelse på kvaliteten af makronetværket, samtidig med at kvaliteten af kommunikationen inde i bygninger eller på steder med lokal koncentration af abonnenter forbedres.
"For eksempel, i VimpelCom-netværk kan basestationer med forskellige standarder være fra forskellige leverandører: et 2G-netværk fra leverandør 1, et 3G-netværk fra leverandør 2 og et 4G-netværk fra leverandør 3, og i de samme netværk er pico/femto niveau kan organiseres på leverandørudstyr 4,” siger Eduard Ilatovsky. - Denne løsning er ret reel og brugbar, dog for korrekt interaktion af alle niveauer og standarder i netværket, finjustering af parametre og tilstedeværelsen af et automatiseret netværkskontrolsystem baseret på Self Organized Network-løsninger, som også bruges aktivt i VimpelCom-netværket, er nødvendige.
Ifølge ham planlægger VimpelCom i den nærmeste fremtid at skifte fra en 3,5-leverandør-model til en dobbeltleverandør-model. Ifølge Alexander Bashmakov bygger Megafon også netværk ved hjælp af udstyr fra forskellige leverandører, og at forbinde det er en særskilt teknisk udfordring, som operatørens ingeniører skal håndtere.
På vej til 5G
Udviklingen af heterogene netværk gør det ikke kun muligt at levere den kapacitet og pålidelighed af mobile datanetværk, der kræves i dag. På trods af at de teknologiske krav til femte generations netværk forventes først at dukke op i 2020, er det allerede i dag indlysende, at man sikrer de nødvendige højeste ydeevne med hensyn til hastighed, kapacitet og forsinkelser vil kun være mulige i et heterogent netværk, hvor et af de grundlæggende elementer vil være små celler.
"Udvikling af eksisterende teknologier, såsom LTE og nye typer radioadgang, vil være en del af fremtidens fleksible og dynamisk system 5G,” siger Anna Koroleva fra Ericsson. – Det vil understøtte integration på tværs af domæner og arbejde på tværs af flere radioadgangsteknologier. I dette system vil det være muligt at opnå meget lave latensværdier, og behovet for øget kapacitet vil kræve brug af højere RF-bånd end dem, der i øjeblikket anvendes. Og derfor er vi overbevist om, at integrationen af teknologier og koordinering af flere lag, som er kernen i konceptet om heterogene netværk i dag, vil blive en bæredygtig platform for videreudvikling af netværk og vil give operatørerne mulighed for fuldt ud at realisere potentialet og drage fordel af af mulighederne for fremtidige teknologier."
For brugerne vil den udbredte overgang til heterogene netværk forblive usynlig. Han behøver ikke manuelt at skifte mellem standarder, adgangspunkter og forskellige netværk. Tjenesteudbyderen vil gøre dette automatisk.