Ваш отзывПрименительно к техническим решениям введение механизмов адаптации повышает устойчивость решений к возможным негативным факторам, которые могут встретиться в процессе эксплуатации систем. Адаптивные механизмы - это по сути реализация в оборудовании контуров обратной связи. Такие технические подсистемы, как фазовая автоподстройка, системы стабилизации, контуры термостатирования и пр., могут быть отнесены к адаптивным механизмам в современной технике и изначально использовались в оборудовании систем связи. В технологии NGN адаптивность получила статус одного из концептуальных принципов построения сети. Для иллюстрации приведем несколько примеров реализации адаптивных механизмов на разных уровнях модели SCTA. Пример 2.13. Механизм Bit Swapping в сетях доступа ADSL2+. На уровне доступа примером адаптивного механизма является алгоритм динамического распределения спектра сигнала (Bit Swapping, BS), реализованный в технологии ADSL2+.
Н апомним, что для передачи сигнала в технологии ADSL используется линейный модулированный сигнал 256DMT. Модуляция 256DMT (или 512DMT в ADSL2+) предусматривает использование 256 или 512 несущих частот. Перед началом обмена данными модем и DSLAM (станционный модуль) тестируют линию, измеряя отношение сигнал/шум на каждой несущей. В соответствии с полученным значением выбирается уровень модуляции QAM, который допустим для передачи цифрового сигнала на каждой несущей. По совокупности всех сигналов формируется асимметричный поток передачи данных — канал ADSL. Для компенсации селективных помех, которые существенно снижают качество передачи на отдельных несущих (рис. 2.14, а), в технологии ADSL2+ был предложен алгоритм BS. Этот алгоритм предлагает следующее решение рассматриваемой проблемы. На всех непораженных несущих существует определенный резерв пропускной способности, равный разности между реальной скоростью передачи данных на несущей
и максимально допустимой скоростью. В алгоритме BS предполагается «перетащить» пораженные помехой символы на резервные места в структуре сигнала (рис. 2.14, б). В результате такого «перетаскивания» скорость обмена не уменьшается, но адаптация к существующей помехе выполняется в полной мере. Если помеха является нерегулярной, например в случае электромагнитной интерференции, после ее пропадания скорость в системе ADSL2 может легко восстанавливаться в процессе обратного «перетаскивания». Конечно, алгоритм BS не позволяет решить проблему ухудшения качества вследствие высокого уровня шума по всем несущим, в таком случае «перетаскивать» скорость обмена будет просто некуда. Но заме
чателыю, что по своей адаптивности к селективным помехам алгоритм BS превосходит традиционные алгоритмы ADSL. Теперь рассмотрим интересное явление в современных системах ADSL2+, которое получило название «перетекания» сигнала. Одним из негативных факторов, лежащих на пути успеха технологии ADSL, являются перекрестные наводки, т.е. фактор влияния одной пары на другую. В случае использования пучка пар наблюдаются взаимное влияние абонентов ADSL друг на друга и, соответственно, ухудшение качества связи. На рис. 2.15 показано, насколько сложной может быть картина взаимных наводок в случае даже трех пар ADSL вследствие переходных затуханий на дальнем и ближнем концах (на рисунке FEXT и NEXT). Специфика перекрестных наводок заключается в том, что в случае паразитных связей между парами передача данных от абонента ADSL в одной паре приводит к появлению широкополосного шума в другой паре, причем этот шум проявляется во всем рабочем диапазоне частот ADSL. И чем больше количество таких паразитных связей, тем меньше надежных каналов для абонентов. На помощь может прийти алгоритм BS, следствием которого является «перетекание» сигналов между связанными парами в пучке в разные диапазоны (рис. 2.16). Как показано на рис. 2.14, в соответствии с алгоритмом BS система ADSL2+ не стремится во что бы то ни стало «запихнуть» максимальное количество битов на одну несущую. Вместо этого алгоритм BS предлагает путь наименьшего сопротивления: он не борется с помехой, а предлагает передавать информацию на тех несущих, где помехи нет. Именно эта логика и позволяет «развести» спектр передаваемых сигналов в двух смежных парах, если между ними устанавливается высокий уровень перекрестных помех. На рис. 2.16 показаны различные стадии «перетекания» спектра сигнала. Первый график отраж
ает спектры двух сигналов в разных парах, причем между парами имеется высокий уровень перекресных помех. В таком случае, поскольку спектры сигналов почти одинаковые, уровень взаимных помех будет очень высоким и от эгого пострадают оба поль
зователя. Но алгоритм BS рассматривает спектр сигнала второго пользователя (разумеется, уменьшенный) как помеху и видит, что имеется часть диапазона сигнала, где данная помеха не присутствует. Тогда BS «перетаскивает» информацию именно в этот диапазон. Целиком это ему не удается, но большую часть сигнала он «спасает». Теперь за дело берется алгоритм BS для пользователя 2, который также рассматривает спектр сигнала пользователя 1 как помеху, причем эта помеха сосредоточена в области низких частот. Тогда BS «перетаскивает» сигнал пользователя 2 в область высоких частот. В результате мы получаем картину, когда в обоих парах спектры сигналов «разошлись» в пределах спектра всего ADSL. Тем самым уменьшился негативный эффект от взаимной переходной помехи между двумя парами. Пример 2.14. Уровень транспортной сети. Механизм динамической маршрутизации в протоколе PNNI. В протоколе PNNI впервые был использован метод динамической маршрутизации. И хотя технология ATM, для которой создавался PNNI, в настоящее вре-мя потеряла актуальность для мирового рынка, принцип динамической маршрутизации широко применяется в различных технологиях транспортных сетей на основе IP. Принцип динамической маршрутизации предполагает, что в транспортной сети существует постоянный обмен данными между узлами, в результате которого происходит мониторинг состояния сети путем обмена сигнальными сообщениями PNNI «Не11о» и одновременно выбирается ключевой узел, отвечающий для назначение того или иного маршрута. При этом псе узлы предполагаются равноправными. Если в сети ATM возникает сбой, например нарушение связи в одном из каналов, то в системе возникает новый обмен сообщениями «Неllо», и в результате ключевой узел маршрутизации может поменяться. В основе рассмотренной системы лежит перераспределение полномочий по формированию плана маршрутизации между центром управления и периферийными узлами. Транспортная сеть становится более устойчивой и может в полной мере продемонстрировать концепцию самозалечивающихся сетей. При этом одновременно обеспечивается эффективность использования ресурса. Такая маршрутизация называется адаптивной. Она привлекательна, так как выдержана в современной идеологии Plug&Play. Добавление нового узла к сети приводит к изменению общей топологии системы, и система маршрутизации отвечает соответствующим изменением плана маршрутизации и даже переносом центра управления транспортной сетью. Этот пример интересен тем, что позволяет связать адаптивные механизмы в современных сетях и популярный принцип Plug&Play, используемый в современной компьютерной технике. И в том, и в другом случае широко используются методы автоидентификации и адаптивной подстройки системы к любым изменениям в конфигурации. В этом смысле можно говорить, что сами принципы адаптации в современных сетях NGN были заимствованы из компьютерной техники. Поскольку сети NGN представляют собой соединения компьютер компьютер, такое заимствование вполне естественно. Принцип использования адаптивных механизмов связан также и с рассмотренным выше принципом децентрализации. Если система по своей идеологии строится как распределенная система, то она должна «спасать положение» без вмешательства человека или центрального устройства. Следовательно, в ней должны присутствовать адаптивные механизмы.
Рубрика:
