Mavzu: Optik uzatish tizimlarining ishonchlilik taxlili Reja

Optik ulanish tizimlarini ishonchliligi va xafsizligini taminlash .
Tizim ishonchliligi deb, normativ-texnik hujjatlarda (NTX) belgilangan chegaralarda kanallar va traktlarning parametrlarini vaqt bo‘yicha saqlagan holda, abonentlar o‘rtasida belgilangan foydalanish sharoitlarida axborot uzatilishini ta’minlaydigan hususiyatga aytiladi. Ishonchlilik, tizim va uning elementlaridan texnik foydalanishni barcha tomonlama qamrab oladi va ularning samarali ishlashini belgilaydi.
Element ishonchliligi – element uchun belgilangan barcha parametrlarni vaqt bo‘yicha saqlagan holda, axborotni uzatishda belgilangan funksiyalarni, jumladan, foydalanish va berilgan ishlash muddati davri davomida elementlarga hizmat ko‘rsatishni amalga oshiradigan xususiyatdir.
Tizim ishonchliligi va uning elementlari kompleks xususiyat bo‘lib hisoblanadi va foydalanish sharoitlariga hamda vazifasiga ko‘ra buzilmasdan ishlash, saqlanuvchanlik, ta’mirga yaroqlilik va ko‘pga chidamlilik bilan tavsiflanadi.
Ishonchlilik nazariyasida ko‘rib chiqiladigan barcha tizimlar qayta tiklanadigan va qayta tiklanmaydigan turlarga bo‘linadi. Qayta tiklanadigan tizimlarda buzilishlar yuzaga kelgandan keyin buzilgan elementlar almashtiriladi va tizim ishini davom ettiradi. Qayta tiklanmaydigan tizimlarda buzilishlar yuzaga kelgandan keyin buzilgan elementlarni almashtirish amalga oshmaydi.
Optik regenerator, multipleksor va optik kabelning rad etish jadalligi quyidagi munosabatlar orqali aniqlanadi:

Butun magistral trassa uchun rad etishlar orasidagi o‘rtacha ishlash vaqti T₀ quyidagicha aniqlanadi:



Liniya trakti qurilmalarining T₀ ga bog‘liq bo‘lgan holdagi qurilmalarni va butun magistralning tayyorgarlik koeffitsienti K_t quyidagi munosabatlar orqali aniqlanadi:

Aniqlangan natijalarga asoslangan holda uzatish tizimining liniya traktini rad etmasdan ishlash ehtimolligi P(t) quyidagi munosabat orqali aniqlanadi:

Zamonaviy apparaturalarning rivojlanishi ularning muhim murakkabligi bilan tavsiflanadi. Murakkablashishi masalaning to’g’ri va o’z vaqtida yechilishini kafolatini oshirish shartini ta’minlaydi. Ishonchlilik masalalari o’tgan asrning 50-yillarida paydo bo’ldi. Bunga tizimlarning tezkorlik bilan murakkablashishi sabab bo’ldi. Ushbu davrlarda ishonchlilik tushunchasini aniqlovchi dasturiy maqolalar paydo bo’la boshladi va qurilmaning ishonchliligini extimollik-statistik usullar bo’yicha hisoblash va baholash usuli yaratildi. Apparaturalarning expluatatsiyasi vaqtida o’zini tutishini tadqiq qilish va baholash uning ishonchliligini aniqlaydi. Ma’lumki ishonchlilik tolali optik aloqa tizimlarida berilgan vazifani bajaruvchi tadqiq qilinayotgan obyektning xususiyatlarini aniqlovchi asosiy parametrlaridan biri hisoblanadi.
GOST 16503-70-sanoat mahsulotlari standartida ishonchlilik ko’rsatkichlari bilan batafsilroq tanishish mumkin.
GOST 18322-73- standartida esa, texnikalarni ta’mirlash va tizimlarga texnik xizmat ko’rsatish bilan tanishish mumkin.
GOST 13377- 75- standartida esa, texnikada oshonchlilik atamalar va ta’riflar bilan tanishish mumkin. Ishonchlilikni asosiy sifat ko’rsatkichlari bo’lib, pand berishsiz ishlash extimolligi, pand berishlar jadalligi va pand berishgacha o’rtacha ishlashlar hisoblanadi. Pand berishsiz ishlash extimolligi P(t) bu, shunday extimollikki bunda ko’rsatishlar chegaradagi t vaqt davomida obyektda pand berish sodir bo’lmaydi. Ushbu ko’rsatkich t vaqtgacha pand berishsiz ishlagan obyekt elementlarining sonini boshlang’ich ondagi ishga yaroqli bo’lgan obyekt elementlarining umumiy soniga nisbati orqali aniqlanadi. Pand berish jadalligi ℒ(t) – bu vatq birligi ichidagi pand bergan obyekt elementlarning sonini n(t) obyektning N(t) elementlarining ǻt vaqt onigacha ishga yaroqli bo’lganlarining o’rtacha soniga taaluqli bo’lganlarining nisbatiga teng: ℒ (t) = n(t) /( N(t)* ' t) (1.1) bunga ǻt-berilgan vaqt kesmasi. Obyektnin ishonchliligi, tizimlardek pand berishlar oqimi / bilan tavsiflanib, alohida qurilmalarning pand berishlar yig’indisiga son jihatdan teng bo’ladi; (t) (1.2) ushbu formula bo’yicha o’zining pand berishlar jadalligi bilan tavsiflanuvchi har xil tugunlar va elementlardan tashkil topgan obyektning alohida qurilmalarining pand berishlar oqimi hisoblanadi.ushbu formula n elementlardan tashkil topgan tizimlarning pand berishlar oqimini hisoblash uchun o’rinli bo’ladi qachonki, ulardan bittasining pand berishi butun boshli tizimning pand berishiga olib kelsa. Elementlarning bunday ulanishi mantiqiy ketma-ketligi yoki asosiy deb ataladi. Bundan tashqari elementlarning mantiqiy parallel ulanishi ham mavjud bo’lib, bunda ulardan bitta elementning ishdan chiqishi butun boshli bir tizimning ishdan chiqishiga ya’ni pand berishiga olib kelmaydi. Pand berishsiz ishlash extimolligi P(t) va pand berishlar oqimi / ning o’zaro aloqasi quyidagi munosabat bilan aniqlanadi: P(t) = exp(- delta t), (1.3) bunda ushbu munosabatlar o’rinli bo’ladi.
0 < P(t) < 1 va P(0) = 1, P( f )= 0 pand berishgacha o’rtacha ishlab berish T0- bu obyektning birinchi pand berishgacha ishlab berishining matematik kutilishidir:
Aloqa tarmog'i, xizmatlardan foydalanuvchilarning ehtiyojlarini qanoatlantirib, global xarakterga ega bo'ladi, iqtisodiyotning barcha sektorlarida ularni jahon miqyosida birlashtirib, unumdorligini o'sishiga yordam beradi. Telekommunikatsiya infratuzulmasining yuqori samaradorligi bir qator standartlar, o'lchovlarning mavjudligiga asoslangan bo'lib, ularning havfsiz ishlashini ta'minlashga qaratilgan. XEI-T X.805 tavsiyalarida, tarmoq ilovalarida uchlararo xavfsizlik muammosini hal qilish uchun ishlab chiqilgan arxitektura elementlari va xavfsizlikning sakkizta parametrlarining sharhi – mahfiylik, ma'lumotlarning yashirinligi, autentifikasiya, yaxlitlik, mualliflikni qayd etish, kirishni boshqarish, aloqaning xavfsizligi va tayyorlik keltirilgan. Xavfsizlik qatlamlari bevosita tarmoqni tashkil etuvchi tarmoq elementlari va tizimlariga nisbatan qo'llaniladigan talablarni bajarish bilan bog'liq. Tuzulmaning ikkinchi tashkil etuvchisi, tarmoq muhitida amalga oshiriladigan faoliyatning xavfsizlikning uchta tekisligi aniqlanadi, ular tarmoq muhitida bo'lishi mumkin bo'lgan, himoyalangan faoliyatning uch turini aks ettiradi. Quyidagilar xavfsizlik tekisliklari bo'ladi: - ma'muriy boshqaruv tekisligi; - tezkor boshqaruv tekisligi; - chetki foydalanuvchi tekisligi. Ma'muriy boshqaruv tekisligi foydalanish, ma'murlashtirish, texnik xizmat ko'rsatish va foydalanuvchini yoki tarmoqni ta'minlash va h.k. bilan bog'liq. Tezkor boshqaruv tekisligi tarmoqda foydalaniladigan texnologiya va uzatish muhitiga bog'liq bo'lmagan holda tarmoq bo'yicha uchlararo aloqani sozlash (modifikasiyalash) uchun signalizasiya masalalari bilan bog'liq.

2– rasm XEI-T X.805 Tavsiyalariga muvofiq, xavfsizlik arxitekturasi elementlari.
Tezkor boshqaruv tekisligi tarmoqda foydalaniladigan texnologiya va uzatish muhitiga bog'liq bo'lmagan holda tarmoq bo'yicha uchlararo aloqani sozlash uchun signalizasiya masalalari bilan bog'liq. Chetki foydalanuvchi tekisligi kirish va tarmoqdan iste'molchilar foydalanilishi xavfsizligini ta'minlaydi. Xavfsizlik parametrlarini ko'rib chiqamiz. Yashirinlik tushunchasi xavfsizlikni ta'minlashning asosiy sababli omili hisoblanadi. Autentifikasiya deb, mazkur ob'ektning taqdim etilgan identifikasion axboroti aniq ekanining isbotini ta'minlashga aytiladi. Autentifikasiya odatda identifikasiyadan keyin keladi. Ma'lumotlarning butunligi - bu ruxsat etilmagan yo'llar bilan ma'lumotlarning o'zgartirilmaganligi ko'rsatkichidir. Mualliflikni qayd etish – bu foydalanuvchining o'zi bajargan xarakatlarni tan olishdan voz kechishining oldini olish qobiliyatidir. Ko'pchilik telekommunikatsiya operatorlari hujum qilishga urunishlarning yo'qligi taxdidning yo'qligini anglatadi degan xato fikrga ega. Xavfsizlikning zaifligi bu loyihani amalga oshirishning yoki telekommunikasiya vositalari va tarmoqlaridan foydalanishning ishlanmaganligi yoki kamchiliklari bo'lib, ular umuman telekommunikatsiya tizimi xavfsizligining buzilishiga olib kelishi mumkin. Xavfsizlikning zaifligi tavakkal, taxdid yoki xujum bo'lmaydi. Xavfsizlikni buzish xavfi xavfsizlikning zaifligini va xavfsizlik tahdidlarini birgalikda qo'shish natijasida vujudga keladi. Taxdidlar vaqt o'tishi bilan o'zgarishi mumkin, xavfsizlikning zaiflashuvi protokoldan foydalanishning butun muddati davomida mavjud. Protokollarga bog'liq xavfsizlikni buzish xavflari juda muhim va miqyosiga ko'ra global bo'lishi mumkin. Shuning uchun protokollarning zaifligini tushinish va aniqlash muhimdir.
Xavfsizlik tizimining tuzilishiga talablar Tarmoq xavfsizligining umumiy tuzilishiga talablar turli xil omillar yig'indisiga bog'liq: 1. Iste'molchi/abonentlarga taklif etilayotgan tarmoqlar va aloqa xizmatlariga ishonch xissini sizishlari zarur, bunga yirik falokatlar (terroristik tahdidlar) sharoitida xizmatlarning (ayniqsa tezkor xizmat ko'rsatishning) tayyorligi. 2. Davlat boshqaruv va tartibga soluv organlari xavfsizlikka talablar qo'yib, buyruqlar chiqarishadi va qonunchilikdan foydalanishadi, bu bilan xizmatlarning tayyorligi, oqilona raqobat va xususiy hayotni ximoya qilish ta'minlanadi. 3. Aloqa tarmoqlari operatorlari va xizmatlarni yetkazib beruvchilar o'zlari ekspluatatsion (foydalanish) va tijoriy manfaatlarini ximoya qilish va iste'molchilar xamda aholi oldidagi o'z majburiyatlarini bajarishlari uchun xavfsizlikni ta'minlashga muxtojlik sezadilar. Maxfiy va ochiq kalit bilan shifrlash Aloqa kanallari bo'yicha axborotni uzatish xavfsizligini ta'minlash elektron raqamli imzodan foydalanish yo'li bilan yoki kriptografik tizimning simmetrik yoki asimmetrik shifrlashdan foydalanib amalga oshirishi mumkin. Simmetrik (yoki maxfiy kalit bilan) shifrlash kriptografik tizimlarga taalluqlidir, ularda 18.2-a rasmda ko'rsatilganidek, shifrlash va deshifrlashning bir xil kalitlaridan foydalaniladi. Simmetrik kriptotizimlar noyob maxfiy kalitdan birgalikda foydalanuvchi shaxslar uchun dastlabki kelishuvlarni talab etadi. Assimmetrik (yoki ochiq kalit bilan) shifrlash bir juft kalitlarni o'z ichiga oladi (18.2–b rasmda ko'rsatilgan); ochiq kalit va shaxsiy kalit. Bitta kalit ochiq, ikkinchisi maxfiy bo'ladi. Ochiq kalit shaxsiy kalitdan farq qiladi va ular orasidagi matematik aloqaga qaramay, shaxsiy kalitni ochiq kalit orqali topib olish yo'llari mavjud emas.
Aloqa tarmog'i xavfsizligi Xavfsizlik tuzilmasiga talablarda belgilab o'tilganidek, boshqarish trafigini ximoya qilish zaruriy shart bo'lib, u telekommunikasiya tarmog'i monitoringi va uni boshqarish uchun foydalaniladi. Aloqa tarmog'ida boshqarish trafigi an'anaviy ravishda ma'lum bir tarmoq orqali uzatilib, u boshqarish trafigini tarmoq tomonidan faqat ko'chirish uchun mo'ljallangan va u bo'yicha foydalanuvchi trafik uzatilmaydi. Bunday tarmoq - telekommunikatsiyalarni boshqarish tarmog'i (TMN) deyiladi, u XEI-T M.3010 Tavsiyalarida tavsiflangan. TMN umumiy foydalanishdagi tarmoq infratuzilmasidan alohida va izolyasiya qilingandir, shuning uchun umumiy foydalanishdagi tarmoqda chetki foydalanuvchi tekisligida xavfsizlikka taxdid oqibatida vujudga keladigan biror xil aloqa uzilishlari TMN ga aloqador bo'lmaydi.

2.1- rasm Tarmoqni ma’muriy boshqarish arxitekturasi.
M.3010 dan tabiy arxitektura namunasi Ma'muriy boshqaruv tekisligining infratuzilma qatlami bilan kesishishi Mazkur yacheykaning vazifalari tarmoq infratuzilmasi elementlari, xususan ular orasidagi uzatuvchi va kommutasion elementlar va aloqa liniyalari, shuningdek server kabi oxirgi tizimlar tamonidan amalga oshiriladigan ma'muriy boshqarish jarayonlarining xavfsizligini ta'minlash uslublarini aniqlash hisoblanadi. Masalan, tarmok elementini inisiallashtirish kabi amallar vakolatga ega bo'lgan foydalanuvchi tomonidan bajarilishi kerak. Uchlararo aloqa, avvalgi bo'limlarda belgilab o'tilgandek, turlicha texnologiyalarni qo'llanib, yasalishi mumkin. Har bir avtorlashtirilgan (mualliflashtirilgan) foydalanuvchining foydalanuvchisi vakolatlari ro'yxatida boshqarishning ruxsat etilgan vazifalari ro'yxati mavjud. Kirishni boshqarish dispetcheri boshqaruvchi vazifalar foydalanuvchisining identifikatorini va parolini tekshiradi hamda vakolatlar ro'yxatida ruxsat etilgan funksional imkoniyatlariga kirishni taqdim etadi.
Talali optik uzatish liniyalarining zaifligi Zamonaviy aloqa tizimlari va tarmoqlariga qo'yiladigan muhim talablardan biri axborotni uzatishning yashirinligi va mahfiyligini ta'minlash hisoblanadi. Mahfiy axborotni uzatish uchun mo'ljallangan TOAL da axborotni ximoya qilishning barcha mumkin bo'lgan vositalari va usullaridan foydalangan holda ishonchli, himoyalangan infratuzulma shakllangan bo'lishi kerak. Tarmoq ob'ektlari va aloqa liniyalarining axborot xavfsizligi quyidagilarni o'z ichiga oladi: - qoida buzarning tasodifiy ta'sirlaridan himoyalanganlik; - qoida buzarning (buzg'unchining) atayin ta'sirlaridan himoyalanganlik; - havfsizlik tahdidlaridan himoyalanganlik. TOAL biror boshqa aloqa liniyalaridan ko'ra axborotni ruxsat etilmagan kirishdan ancha yuqori darajada g'imoyalangan bo'lib, bu optik tolada elektrmagnit to'lqin tarqalishining fizik prinsiplari bilan bog'liq.

TOUL ning tuzilmaviy sxemasi
To'liq ichki akslantirishning quyidagi qoida buzilishlari mumkin: 1. Tushish burchagini o'zgartirish. Tushish burchagini to'liq ichki qaytish kuzatila boshlaganda chegaraviy tushish burchagining kichik qiymatigacha kamaytirish uchun tashqi ta'sirdan foydalanish. 2. Qobiq sindirish ko'rsatkichining optik tola o'zagining sindirish ko'rsatkichiga nisbatining o'zgarishi. To'liq ichki qaytish burchagini optik tolada katta o'ziga xos tushish burchaglari qiymatlarigacha kattalashtirish uchun tashqi ta'sirdan foydalanish. 3. Optik tunnellash. Optik tunellash nurlanishning sindirish ko'rsatikichi to'liq ichki qaytish burchagidan katta bo'lgan tushish burchaklarida o'zinikidan kichik sindirish ko'rsatkichida optik tolaning qobig'i orqali o'tishdan iborat. Ruxsat etilmagan ta'sirlarning turlari Jinoyatchining barcha ruxsat etilmagan ta'sirlarini oltita soxa bilan ifodalash mumkin bo'lib, ularning xar birini quydagi maqsadlar farq qiladi: a) trafik taxlili; b) yashirincha eshitib turish; c) axborotni atayin tutib turish; d) xizmat ko'rsatishdan voz kechish; e) QoS xizmat ko'rsatish sifati tavsiflarining o'zgarishi; f) Spufing, ya'in jinoyatchining axborotning boshqa shaxs nomidan tarmoqqa uzatish. Shunday qilib, TOAL da sirqish kanallari shakllanishning asosiy fizik prinsplarini quyidagi turlarga ajratish mumkin:
1. To'liq ichki qaytishning buzilishi.
2. Asosiy axborot oqimi va kambinatsion chastotalarning to'lqin uzunliklarida sochilgan nurlanishni qayd etish.
3. O'tuvchi nurlanishni qayd etishning parametrik uslublari. Tolali optik liniyaviy traktlarning xavfsizligini ta'minlash uslublari TOAL bo'yicha uzatilayotgan axborotning maxfiyligi REK dan chiziqli traktni ximoyalanishning maxsus uslublarini va vositalarini qo'llash natijasida ta'minlanishi mumkin. Himoyalangan TOAL ning qo'llanilishi asosiy afzalliklariga quyidagilar kiradi: a) uzatilayotgan raqamli signallarning tuzilishiga bog'liq emaslik; b) raqamli signallarni uzatish tezligiga bog'liq emaslik; c) qiymati nisbatan arzon; d) maxalliy, abonent yoki mintaqaviy aloqa tarmoqlarida qo'llanishning universalligi. Ishlarnig birinchi guruhi optik kabellar (OK)ga, muftalarga va ОТr ga REK dan himoyalashning konstruksion, mexanik va elektrik vositalarini ishlab chiqish bilan bog'liq. Bu guruhni himoya qilishning vositalari turlaridan biri shunday tuzilganki, u kabelni mexanik ajratishni qiyinlashtiradi va ОТr ga kirishga qarshilik ko'rsatadi.

Xatolar koeffisientini tahlil qilish bo'yicha tashxislash tizimi bo'lgan TOAL
O'tgan signalni taxlil qilish bilan XDQT ning asosiy kamchiligi paydo bo'lgan nobirjinslilikning koordinatasi to'g'risidagi axborotning mavjud emasligi hisoblanadi, bu hol TOAL nig ishlash rejimlaridagi o'zgarishlarni yanada nozikroq tahlil qlishga imkon bermaydi(ARO qayd etish tizimining yolg'on ishlashlarini olib tashlash uchun). Qaytgan signalni taxlil qilish bilan XDQT (reflektometrik XDQT) TOAL ning ishonchliligini eng ko'p darajada oshirishga imkon beradi.

TOAL holatini tashxislashning reflektometrik tizimli TOAL lar
Qaytgan signalni tahlil qilish bilan XDQT ning impulьsli reflektometriya uslubi asosidagi asosiy kamchiliklari quyidagilar hisoblanadi: A) TOAL uzunligi bo'yicha ajratish yuqori bo'lganda reflektometrlarning dinamik diapazoni ancha pasayadi va TOAL ning nazorat qilinadigan qismi kamayadi; V) kuchli zondlovchi impulslar axborotni uzatish vaqtida TOAL nazoratini o'tkazishni qiyinlashtiradi; S) kuchli zondlovchi impulslarning manbalari TOAL ni uzoq uzluksiz nazorat qilish uchun etarli bo'lmagan resursga ega; D) zondlovchi optik nurlanishning maxsus manbalari, reflektometrlarning qabul qiluvchi bloki keng polosali va tez ishlaydigan apparaturasi XDQT ni ancha qimmatlashtiradi.
Uzatilayotgan signallarning kodli shovqinlani ishga asoslangan uslublari qiziqish uyg'otadi. Bu uslubni amalga oshirishga muvofiq maxsus tanlangan xatolarni ko'paytiruvchi kodlar qo'llaniladi. Optik tolaga axborotni olish qurilmasini ulash bilan vujudga kelgan optik quvvatning xatto biroz pasaytirishida ham TOAL ning chiqishidagi raqamli signalda xatolar koeffisienti keskin o'zgaradi, buni TOAL ni nazorat qilish vositalari bilan qayd etish ancha oson. Qabul qiluvchi uchda signalni ajratish uchun ikkita optik tolaga ulangan o'xshash OLZ dan foydalanish mumkin. Bunda TOAL ning chiqishida axborot kilish signaliga mos keluvchi NRZ turidagi koddagi signalni olamiz. Fan va texnikaning rivojlanishi bilan kriptografik fan yutuqlarini kvant mexanikasi va kvant statistikasi bilan birlashtirish imkoniyati paydo bo'ldi. Bu erda diskret matematikaning (kriptografiyasi) va fizik jarayonlarning diskret (kvant) mexanikasi bilan tabiiy aloqasi vujudga kelishi mumkin.
Xulosa
Men ushbu mavzu da mustaqil ish bajarish jarayonida Optik aloqa tizimlari (OAT) ning tuzilish sxemasi , yaratilish tarixi , qo’llanishlari va kamshiliy yoki ustun taraflari ni o’rgandim . Xulosa qilib aytadigan bo’sam asosiy mazvu dan olingan bilim bu OAT ning haxsizlik va ishonchlilik tizimi bo’ldi . OAT ning hafsizlik tizimi juda yuqori darajada himoyalangan . Ammo lekn bazi hafli tomonlariham mavjud bo’lib bular malumotlarni buzilishi , axborotilarni buzilishi ham kuzatilishi mumkin ekan .

Foydalanilgan adabiyotlar :

1. 
   OPTIKA ALOQA ASOSLARI (R.Isayev , N.Yunusov )
   
2. 
   Dars paytidagi prezintatsiyalar .
   
3. 
   Wikkipediya (https://uz.wikipedia.org/wiki/Tola_optikasi )
   
4. 
   Va boshqa internet manbalari (file:///C:/Users/User/Downloads/ZDIF2416.pdf )