Navyšování propustnosti a spolehlivosti použitím více komunikačních subsystémů Doc. Ing. Jiří Vodrážka, Ph.D. České vysoké učení technické v Praze Fakulta elektrotechnická Katedra telekomunikační techniky
Téma prezentace
1
Obsah prezentace
Motivace k vývoji nového řešení Principy inverzního multiplexu na různých vrstvách Vývoj originálního systému a komunikačního protokolu Úspěšná spolupráce univerzity s průmyslem Představení konkrétního řešení Možné aplikace vyvinutého systému
Navyšování propustnosti a spolehlivosti
2
Motivace k řešení
Navyšování požadavků na propustnost • Přenos videa • Upload velkých souborů • Multimediální komunikace
Nedostatečná propustnost bezdrátových sítí • Pomalé sítě 2,5 G (GPRS/EDGE) 100 kb/s • Malé pokrytí 3 G (UMTS) jednotky % • Zpoždění LTE
Nedostatečná propustnost pevných sítí • Dlouhé přípojky xDSL • Nízký upstream u ADSL
Navyšování propustnosti a spolehlivosti
Omezená spolehlivost přenosu
Využití více paralelních kanálů a sítí
3
Inverzní multiplex Rozdělení toku do více pomalejších přenosových cest Využíván při přenosu • Radioreléové spoje – více frekvenčních kanálů • Metalická vedení – SHDSL – více párů • Optický přenos – více vlnových délek WDM
Aplikace na různých komunikačních vrstvách • • • • • •
PHY – kanálové intervaly ATM – Inverse Multiplexing for ATM (IMA) ETH – Multi-Pair Bonding ETH – Link Aggregation Control Protocol (LACP) SCTP (Stream Control Transmission Protocol) RFC 2960, 4960 MP-TCP (Multipath TCP) - RFC draft (zvýšení spolehlivosti)
Navyšování propustnosti a spolehlivosti
4
Řešení nevýhod existujících systémů Omezení na konkrétní systém
Nezávislé řešení na vrstvě IP - IPM
Omezení na jeden typ fyzické vrstvy
Kombinace více různých typů médií
Omezení na zálohování provozu
Využití pro navýšení přenosové rychlosti
Pevné parametry a rychlosti kanálů
Adaptivní přizpůsobování parametrům kanálů
Závislé na poskytovateli připojení
Možno kombinace prostřednictvím Internetu
Navyšování propustnosti a spolehlivosti
5
Principiální schéma IPM Univerzální řešení s připojením toků k IPM serveru prostřednictvím Internetu
IPM server
IPM klient
Navyšování propustnosti a spolehlivosti
6
Princip řešení IPM Analýza všech dostupných kanálů
Rozdělování paketů do cest na základě
Vyrovnání různých zpoždění
• Konektivita • Propustnost • Ztrátovost • Zpoždění
• Aktuální propustnosti • Ztrátovosti jednotlivých kanálů
• Optimalizace nastavení vyrovnávacích pamětí • Optimalizace pro různé režimy (video, data)
• Vyvinut vlastní komunikační protokol a adaptivní algoritmy • Řešení chráněno užitným vzorem Navyšování propustnosti a spolehlivosti
7
Systém pro navyšování propustnosti a spolehlivosti přenosu vyvinutý ve spolupráci se společností CertiCon
Funkční vzorky Navýšení propustnosti ADSL přípojek • upstream 2 x 768 kbit/s (-15% režie)
Testování přenosu videa GPRS/EDGE/UMTS • až 4 aktivní modemy – přenosové kanály přes různé poskytovatele
Navyšování propustnosti a spolehlivosti
9
Aplikace v mobilní síti
Sledování objektů Přenos dat a videa z vozidel Zálohování a řízení Využití sítí více operátorů
IPM klient
Navyšování propustnosti a spolehlivosti
IPM server
10
Aplikace v pevné síti Navýšení propustnosti u ADSL – zejména aktuální pro upstream a velmi dlouhé přípojky
IPM klient
Navyšování propustnosti a spolehlivosti
IPM server
11
Závěr Unikátní řešení pro navýšení přenosové rychlosti a spolehlivosti Příklady použití: • • • •
Videokonference z terénu Připojení mobilních stanovišť Levné záložní okruhy Ochrana objektů
Úspěšná spolupráce univerzity s průmyslem Výrobu zajišťuje společnost CertiCon
Navyšování propustnosti a spolehlivosti
12
Děkuji za pozornost Kontakt:
[email protected]
Navyšování propustnosti a spolehlivosti
13