- •Факультет СиСс
- •1. Принципы проектирования фрагмента мультисервисной
- •1.2. Исходные данные для проектирования.
- •2.1. Расчёт интенсивности нагрузки от абонентов фрагмента гтс с коммутацией каналов.
- •2.1.1.Число абонентов различных категорий.
- •2.1.2.Интенсивность поступающей нагрузки на атс.
- •2.1.3.Интенсивность исходящей от атс нагрузки, нагрузки к усс и зус.
- •2.2.2 Распределение нагрузки от .
- •2.2.4.Распределение нагрузки от .
- •2.2.5. Интенсивность нагрузки от msaNк усс
- •2.2.6. Интенсивность нагрузки от msaNк зус.
- •2.3.2.Распределение нагрузки от атс к msan.
2.2.4.Распределение нагрузки от .
По условию 15% нагрузки от поступающей на , замыкается внутричерез собственные коммутаторы мультисервисного узла доступа, 20% направляется начерез коммутаторы транспортной пакетной сети
(SW1 иSW2), а 65% поступает на сеть с КК. Тогда
=299,2 Эрл.
Нагрузка, которая поступает от пакетных терминалов на,
16= 3.2 Эрл
Нагрузка, поступающая от аналоговых телефонных аппаратов на,
+120=336 Эрл
Эрл
Таким образом суммарная нагрузка от на
Эрл
Интенсивность исходящей нагрузки от на сеть с КК
Интенсивность исходящей нагрузки от на сеть с КК
=228,8
Суммарная исходящая нагрузка от сети с КП, которая поступает на телефонную сеть с коммутацией каналов,
=67,5+228,8=296,3 Эрл
Эта нагрузка сначала поступает на коммутаторы SW1 и SW2, а затем на MGW, далее на телефонные станции сети с коммутацией каналов.
2.2.5. Интенсивность нагрузки от msaNк усс
Нагрузка в направлении к УСС для каждого MSAN составляет 3% от исходящей нагрузки:
2.2.6. Интенсивность нагрузки от msaNк зус.
Для определения интенсивности нагрузки от каждого MSANв направлении к ЗУС, найдем число абонентов, которое включается в каждый MSAN:
=1500+100+480=2080 абонентов,
Где
=2400+320+1920+4000=8640 абонентов
Определим нагрузку от MSAN1 к ЗУС:
При этом нагрузка к СПСС
Определим нагрузку от MSAN2к ЗУС:
При этом нагрузка к СПСС
Интенсивность нагрузки от абонентов MSAN
Таблица 2.2
Интенсивность нагрузки |
MSAN1 |
MSAN2 |
от аналоговых аппаратов |
75 |
120 |
от абонентов УПАТС |
- |
120 |
От абонентов сетей доступа V.5.2. |
- |
96 |
от абонентов с терминалами SIP и H.323, включая абонентов LAN |
29 |
16 |
Суммарная нагрузка на MSAN от абонентов всех категорий |
104 |
352 |
Внутренняя нагрузка от каждого MSAN |
15,6 |
52,8 |
Нагрузка, поступающая на другойMSAN |
20,8 |
70,4 |
Исходящая нагрузка от MSANв сеть с КК |
67,5 |
228,8 |
Исходящая нагрузка к ЗУС |
36,4 |
151,2 |
Нагрузка к УСС |
2,65 |
8,9 |
,
2.3.Распределение интенсивности исходящей нагрузки
2.3.1. Распределение исходящей нагрузки между АТСЭ
Суммарная интенсивность исходящей нагрузки на проектируемой сети (фрагментов с КК и с КП)
Интенсивность исходящей нагрузки от каждого элемента сети распределяется по направлениям межстанционной связи пропорционально распределяемой исходящей нагрузки от других объектов сети:
Распределим интенсивность исходящей нагрузки для АТС-2,3:
Проверка:
465=176.4+176.4+112.22
Распределим интенсивность исходящей нагрузки для АТС-4,5:
Проверка:
465=176.4+176.4+112.22
Распределим интенсивность исходящей нагрузки для АТС-6,7:
Проверка:
465=176.4+176.4+112.22
Общая нагрузка от сети с КК, поступающая на сеть с КП, определиться как сумма нагрузок от всех АТС:
=
2.3.2.Распределение нагрузки от атс к msan.
Исходящая нагрузка от АТСЭ на сеть с КП распределяется между
пропорционально доле исходящих нагрузок этих узлов доступа:
Проверка: 25,56+86,64=112,20 Эрл.
Проверка: 25,56+86,64=112,20 Эрл.
Проверка: 25,56+86,64=112,20 Эрл.
Распределение исходящей нагрузки от MSANк АТСЭ.
Распределим интенсивность исходящей нагрузки от каждого MSANк АТСЭ фрагмента сети с КК:
=
=
=
Проверка: 67,5= 22,5+22,5+22,5
=
=
=
Проверка: 228,3=76,1+76,1+76,1
Результаты расчета представлены в табл. 4.4. Схема распределения интенсивности нагрузок для ипредставлены на рис. 2.1
и рис. 2.2
Рис. 2.1
Рис. 2.2
Для определения числа каналов для каждой АТС сложим интенсивности входящей и исходящей нагрузок и запишем в табл. 2.3
Объект |
АТС-2,3 |
АТС-4,5 |
АТС-6,7 |
Сеть КП |
ЗУС |
УСС |
АТС-2,3 |
|
352,8 |
352,8 |
210.82 |
524 |
13.97 |
АТС-4,5 |
|
|
352,8 |
210.82 |
524 |
13.97 |
АТС-6,7 |
|
|
|
210.82 |
524 |
13.97 |
Сеть КП |
|
|
|
|
375.2 |
11.55 |
2.3.4. Расчёт числа соединительных линий на направлениях межстанционной связи.
Рассчитаем число соединительных линий для всех объектов сети м результаты расчётов запишем в табл. 4.6
Таблица 2.4
Результаты расчёта числа каналов двустороннего занятия.
Объект |
АТС-2,3 |
АТС-4,5 |
АТС-6,7 |
Сеть КП |
ЗУС |
УСС |
АТС-2,3 |
|
504 |
504 |
301 |
749 |
27 |
АТС-4,5 |
|
|
504 |
301 |
749 |
27 |
АТС-6,7 |
|
|
|
301 |
749 |
27 |
Сеть КП |
|
|
|
|
536 |
24 |
Таблица 2.5
Результаты расчёта числа ИКМ-трактов
Объект |
АТС-2,3 |
АТС-4,5 |
АТС-6,7 |
Сеть КП |
ЗУС |
УСС |
АТС-2,3 |
|
18 |
18 |
11 |
26 |
2 |
АТС-4,5 |
|
|
18 |
11 |
26 |
2 |
АТС-6,7 |
|
|
|
11 |
26 |
2 |
Сеть КП |
|
|
|
|
19 |
1 |
Для расчёта числа соединительных линий к УСС воспользуемся табл. Пальма
При потере Р=0,001
Расчёт числа ИКМ-трактов (потоковЕ1). Каждая цифровая соединительная линия ИКМ содержит 30 каналов, поэтому расчёт проводится по формуле
4.3.5. Интенсивность нагрузки от фрагмента сети с КК к фрагменту сети с КП.
Общая нагрузка от фрагмента сети с КК, поступающая на медиашлюз, определяется как сумма нагрузок от всех АТС сети и равна 336,66 Эрл (см. раз. 4.3.1.)
Далее эта нагрузка с медиашлюза поступает на коммутаторы транспортной пакетной сети, а оттуда на и на.
Определим нагрузку, поступающую с медиашлюза на :
=
Определим нагрузку, поступающую с медиашлюза на :
=259,96 Эрл
В разделе 4.2.2. было подсчитано, что в обратном направлении от
на медиашлюз поступает нагрузка 67,5 Эрл , а от – нагрузка
228,8 Эрл
3.Расчёт транспортного ресурса мультисервисной сети связи.
При проектировании распределенного абонентского концентратора необходимо выполнить:
расчёт транспортного ресурса для информационной и сигнальной нагрузок с целью подключения к транспортной пакетной сети;
расчёт требуемой производительности программного коммутатора;
выбор типов интерфейсов для взаимодействия с транспортной пакетной сетью.
Задано:
Тип речевого кодека в MGW |
G.726/32 G.711 |
Типы речевых кодеков в MSAN |
G.726/24 G.711 |
5.1. Расчёт транспортного ресурса мультисервисных узлов доступа.
5.1.1. Формулы для расчёта транспортного ресурса.
При применении кодека типаm в мультисервисном узле доступарасчёт транспортного ресурса узла пакетной сети для доставки информации пользователей выполняется по формуле
Где:
- коэффициент использования канального ресурса (при применении технологии Enternetобычно планируется использовать не более 80 от номинальной скорости канала и, следовательно );
кбит/с;
Отношение общей длины кадра к размеру речевого кадра и зависит от используемого кодека.
Скорость передачи кодека при обслуживании речевых сообщений рассчитывается следующим образом. По условию задан кодек G.711 с размером речевого кадра 80 байт.
Характеристика кодека G.711
Таблица 3.1
Характеристика |
G.711 |
G.726-24 |
G.726-32 |
Скорость кодека, кбит/с |
64 |
24 |
32 |
Размер речевого кадра, байт |
80 |
160 |
160 |
Общая длина кадра |
134 |
214 |
214 |
Коэффициент избыточности |
134/80=1,675
|
214/160=1,337 |
214/160=1,337 |
Требуемая пропускная способность |
107,2 |
|
|
Передаваемую информацию условно можно разделить на две части: речевую информацию и заголовки служебных протоколов. Сумма длин заголовков протокола RTP/UDP/IP/Enternet 54байта (12+8+20+14). При размере речевого кадра 80 байтов задержка при пакетизации равна
.
При этом общая длина кадра равна 80+54=134 байта.
Тогда коэффициент избыточности кодека
По условию кодек, используемый в MSANдля обработки медиа данных
G.726 -24.Тогда при размере речевого кадра 160 байт задержка при пакетизации равна
При этом общая длина кадра 54+160=214 байт
x- доля информационных потоков, обслуживаемая шлюзом доступа без компрессии (потоки от факсов и модемов).
3.1.2. Транспортный ресурс между фрагментом сети с КК и
В соответствии с заданием для преобразования речи в пакетную форму в MSANприменяется кодек G.726 -24 для которого а скорость кодирования. Пусть 90% нагрузки, поступающей наMSAN, обрабатывается с помощью кодека G.726-24, а 10% нагрузки – с помощью кодека G.711
Для увеличения надежности передачи каждый MSANподключается к двум коммутаторам транспортной пакетной сети ()
Канальный ресурс для передачи информационной нагрузки от аналоговых телефонных аппаратов (см. разд. 4.2.2), подключенных к
=
Так как только 65% информации от пакетных терминалов поступает в
При использовании кодека G.726 -24 в пакетных терминалах транспортный ресурс для в направлении сети с КК
Входящая нагрузка от сети с КК, которая поступает на составляетЭрл.(см, раздел 4.2.2.), то при использовании кодека
G.723-24в пакетных терминалах транспортный ресурс для в направлении в направлении к сети КК
Входящая нагрузка от сети с КК, которая поступает на , составляет
76,7 Эрл. (см.разд.4.3.5.)Вычислим транспортный ресурс для обслуживания входящей нагрузки. При этом необходимо учесть, что в MGW некоторая часть вызовов будет обслуживаться с использованием G.711 без компрессии, а остальные вызовы обслуживаются с помощью кодека G.723-32 . тогда транспортный ресурс, который необходим для обслуживания входящей нагрузки со стороны сети с КК,
=
Общий транспортный ресурс для передачи информационной нагрузки между
и сетью с КК
+=7,878
5.1.3.Транспортный ресурс между фрагментом сети с КК и
Канальный ресурс для передачи информационной нагрузки от аналоговых и цифровых телефонных аппаратов ки далее к сети с КК для
(см.4.2.3 )
=
Транспортный ресурс для передачи информации от пакетных терминалов для
(см. 4.2.4)
Транспортный ресурс, который необходим для обслуживания входящей нагрузки со стороны сети с КК
=
Общий транспортный ресурс для передачи информационной нагрузки между и сетью с КК
+=22,349
3.1.4. Транспортный ресурс для связи MSANс ЗУС и УСС
Определим необходимый транспортный ресурс для передачи информации к ЗУС и УСС, воспользовавшись данными таблиц 3.1, 4.3 и
4.5
,
[
91,81
=4,518
[
3.1.5. Транспортный ресурс для передачи сигнальных сообщений.
Транспортный ресурс MSANдолжен быть, рассчитан на передачу, помимо пользовательской (медиа), еще и сигнальной информации на базе протоколов
H.248/MegacoиSigtran, которой MSAN обменивается с MGCF.Таким образом, общий транспортный ресурс шлюза может быть определен как сумма пользовательской и сигнальной информации по формуле
–транспортный ресурс для передачи информации пользователя;
- транспортный ресурс для передачи сигнальной информации абонентов ТфОП;
- транспортный ресурс для передачи сигнальной информации абонентов сетей доступа (AN);
- транспортный ресурс для передачи сигнальной информации
абонентов УПАТС
- транспортный ресурс для передачи сигнальной информации
абонентов SIP и H.323;
- транспортный ресурс для обмена сообщениями MEGACO, используемого для управления шлюзами.
Транспортный ресурс для передачи сигнальной информации от различных абонентов рассчитывается по формулам:
=
+/450
где
передаче сигнальной нагрузки, , что соответствует нагрузке в
0,2 Эрл, обслуженной звеном сигнализации;
доступ по аналоговым абонентским линиям в ЧНН;
к пакетной сети через сети доступа интерфейса V5.2 по одному каналу в потоке Е1, выз/чнн;
пакетной сети по одному каналу в потоке Е1, выз/чнн;
терминалы SIP/H.323;
доступа подключены к MSAN;
подключены к MSAN.
используемого при передаче сигнальных сообщений;
при обслуживании одного вызова;
,
необходимый для обслуживания, одного вызова, бит
при обслуживании
одного вызова;
ний (в байтах) протокола SIP/H.323 при обслуживании одного вызова;
1/450 – результат приведения размерностей «байт в час» к «бит в секунду»
(8/3600=1/450).
Примем, что средняя длина сообщений сигнализации равна 50 битам, а среднее количество сообщений в процессе обслуживания одного вызова 10.
Транспортный ресурс для передачи сигнальной информации от различных абонентов
=
=516,11
Транспортный ресурс для обмена сообщениями протокола MEGACO, используемого для управления ,
x/450=
Далее определим транспортный ресурс для передачи сигнальной информации от различных абонентов
=26,66
Транспортный ресурс для обмена сообщениями протокола MEGACO,
используемого для управления
Сведем полученные значения канального ресурса для сигнальных сообщений в табл. 5.2
Таблица 3.2
Транспортный ресурс для передачи сигнальных сообщений MSAN, Мбит/с
Транспортный ресурс | ||
Для передачи сигнальной информации абонентов ТфОП, Мбит/с |
0,041 |
0,066 |
Для передачи сигнальной информации абонентов сетей доступа, Мбит/с |
|
0,026 |
Для передачи сигнальной информации абонентов УПАТС, Мбит/с |
|
0,026 |
Для передачи сигнальной информации абонентов SIP, H.323, LAN, Мбит/с |
0,016 |
0,008 |
Для обмена сообщениями MEGACO, используемого для управления MSAN, Мбит/с |
0,055 |
0,128 |
Общий сигнальный транспортный ресурс на входе MSAN, Мбит/с |
0,112 |
0,254 |
Таким образом, сигнальный ресурс, который необходим для обслуживания
Нагрузки, поступающей от ,
Транспортный ресурс, выделяемый для обслуживания остальной сигнальной нагрузки с помощью сигнального шлюзаSGW,
Сигнальный ресурс, который необходим для обслуживания нагрузки, поступающей от наMGW,
Транспортный ресурс, выделяемый для обслуживания остальной сигнальной нагрузки с помощью сигнального шлюза SGW,
Общий транспортный ресурс, выделяемый для обслуживания нагрузки, поступающей на MGWсо стороны сети с КК, может быть вычислен по формуле
Найдем общий транспортный ресурс, необходимым для обслуживания нагрузки, поступающей от сети с КК на через:
Найдем общий транспортный ресурс, необходимым для обслуживания нагрузки, поступающей от сети с КК на через:
Тогда транспортный ресурс необходимый, для обслуживания входящих и исходящих нагрузок от к сети с КК на участке сети
Транспортный ресурс необходимый, для обслуживания входящих и исходящих нагрузок от к сети с КК на участке сети
3.1.6. Транспортный ресурс между MSAN
Найдем транспортный ресурс, который должен быть выделен для обслуживания нагрузки, поступающей от телефонных аппаратов, которые подключаются к непосредственно по абонентской линии
или через интерфейс V5.2 (см. 4.2.2)
Аналогичным образом определяем транспортный ресурс, необходимый для пакетных терминалов:
Тогда общий транспортный ресурс, для передачи информации от
к с учетом сигнальной нагрузки (20% от общей сигнальной нагрузки)
\
Найдем транспортный ресурс, который должен быть выделен для обслуживания информационной нагрузки от аналоговых аппаратов,
подключенных по доступу PRI (см. п. 4.2.4) :
Аналогично определим транспортный ресурс, необходимый для передачи информационной нагрузки для пакетных терминалов:
Тогда общий транспортный ресурс для передачи информации от
к с учетом сигнальной нагрузки.
Общий транспортный ресурс для обслуживания нагрузок между и
Тогда общий транспортный ресурс на участке определиться как сумма:
Общий транспортный ресурс на участке определить как сумму:
Так как функция маршрутизации заложена в коммутаторах транспортной пакетной сети, то нагрузка от MGWпоступает на и, которые маршрутизируют сообщения кили, в зависимости от требуемого направления. Тогда транспортный ресурс между коммутаторами
искладывается:
3.2. Транспортный ресурс для передачи сигнальных сообщений SIGTRAN
Канальный ресурс для передачи сообщений протокола SISTRAN определяется с использованием методики пересчета разговорной нагрузки в нагрузку ОКС№7, применяемой при проектировании сетей общеканальной сигнализации:
, бит/с,
где - коэффициент пересчета местной телефонной нагрузки ОКС№7;– скорость передачи звена сигнализации;- интенсивность нагрузки звена сигнализации;
,3 - коэффициент пересчета нагрузки ОКС№7 в нагрузку протокола SIGTRAN. При указанных значениях параметров
бит/с=
=0,0018 Мбит/с
Общая нагрузка от/к сети с КК, поступающая на медиашлюз,
Сведем результаты расчета транспортного ресурса, требуемого для обслуживания объектов проектируемой сети в таблице
Таблица 3.3.
Объект |
Ресурс, Мбит/с |
17,74 | |
0,035 | |
46,43 | |
40,94 | |
64,17 | |
0,081 | |
1,176 | |
SGW-MGCF |
0,0018 |
На рисунке 3.1 приведены значения транспортного ресурса для всех участков КП и канальный ресурс, выраженный в потоках Е1, для телефонной сети с КК.
Рисунок 3.1
3.3. Расчёт производительности MGCF.
Общая интенсивность вызовов, поступающих на MGSF от пользователей проектируемой пакетной сети,
–удельная (приведенная к каналу интерфейса) интенсивность вызовов от абонентов, использующих доступ по аналоговой телефонной линии в ЧНН;
- удельная интенсивность вызовов от абонентов, подключаемых к пакетной сети через сети доступа интерфейса V5.2;
удельная интенсивность вызовов от УПАТС, подключаемых к пакетной сети;
–удельная интенсивность вызовов от абонентов, использующих терминалы SIP, H323.;
I – количество MSAN, обслуживаемых MGCF;
K – количество интерфейсов типа V5.2
N – количество УПАТС
Производительность MGCF, обслуживающего пользователя пакетной сети:
24000+
+16800=40800 выз/чнн
Далее определим - минимальный полезный транспортный ресурс,
С помощью которого MGSFдолжен подключаться к пакетной сети, для обслуживания MSAN:
кбит/с
При расчёте производительности MGCF, который обслуживает MGW, используем формулу
- количество трактов E1для подключения фрагмента сети с КК к транспортной сети;
интенсивность вызовов, обслуживаемых одним каналом 64 кбит/с,
вызовов/ЧНН
выз/ЧНН
Требуемая минимальная производительность MGCFдля обслуживания
Абонентов MSAN и сети с КК
выз/чнн
Сведём результаты расчёта в таблицу 5.4
Таблица 3.4.
Объект сети |
Производительность MGCF выз/чнн |
|
40800 |
|
38400 |
|
79200 |
Основываясь на параметрах транспортных потоков, определим емкостные параметры.
Таблица 3.5
Участок сети |
Необходимый транспортный ресурс, Мбит/с |
Интерфейсы |
17,74 | ||
46,43 | ||
40,94 | ||
64,17 |
Список используемой литературы.
Маликова Е.Е. , Михайлова Ц.Ц., Пшеничников А.П. расчёт оборудования мультисервисных сетей связи. – М.: Горячая линия – Телеком 2014