Структурная схема Нижнекамской ГТС

Введение

В настоящее время связь и телекоммуникации в мире развиваются стремительными темпами, как в направлении создания единых интегральных сетей, так и доведения до потребителя всего комплекса информационных услуг. Развитие сетей связи в России имеет определенную специфику. С одной стороны, неплохие темпы оснащения отдельных крупных городов новыми средствами телекоммуникаций с широкими функциональными и сервисными возможностями и, с другой стороны, подчас полное отсутствие какой-либо связи на огромных пространствах страны в отдалении от центра. С развитием отраслей промышленности, энергетики, железных дорог, топливных отраслей растет протяженность сетей связи и объем передаваемой информации, что влечет за собой увеличение требований к надежности и безопасности функционирования систем связи, так как каждая из этих отраслей является стратегической сферой хозяйствования страны.

В последние 10 лет быстрыми темпами развиваются и получают широкое распространение новые услуги связи, улучшающие качество традиционных услуг. При этом для реализации различных услуг требуется соответствующее развитие сетей связи и, в частности, их транспортной инфраструктуры. Мировое телекоммуникационное сообщество пришло к выводу о необходимости создания сетей следующего поколения NGN ( Next Generation Network – NGN ). Переход к сетям NGN обусловлен необходимостью модернизации существующей сетевой инфраструктуры и стремительным ростом трафика пакетных сетей и, прежде всего, трафика Интернет.

Современные телекоммуникационные сети используются для передачи различных видов информации: дискретных данных, аудио- и видео - информации.

Причем, в создаваемых в настоящее время мультисервисных сетях, называемых также сетями нового поколения все виды информации, передаются в цифровой форме. Методы и устройства, используемые в вычислительных (компьютерных) сетях, широко применяются в сетях телекоммуникаций, а методы и средства телекоммуникаций используются в вычислительных сетях.

Основу сети NGN составляет универсальная транспортная сеть, базирующаяся на технологии пакетной коммутации. К технологиям, использующимся на транспортном уровне, относятся IP-MPLS и ATM. Технология IP в настоящее время – наиболее распространенная и быстро развивающаяся технология сетей передачи данных. Причина тому простота в реализации и способность обеспечивать доставку любых услуг. Для организации новых сервисов и улучшения характеристик качества обслуживания в IP-сетях акцент делается на организации виртуальных частных сетей VPN, например: в рамках MPLS.

Оборудование NGN предлагается на телекоммуникационный рынок различными фирмами. Участники телекоммуникационного рынка, в том числе и в РФ, исходя из своих конкретных интересов, под решениями NGN зачастую подразумевают и предлагают не только комплексные (полные) решения класса NGN, но и отдельные компоненты таких решений:

- платформы для мультисервисных транспортных сетей связи на базе IP (Internet Protocol);

- гибкий коммутатор (Softswitch) и Голосовой шлюз (Media Gateway);

- мультисервисные платформы доступа, в т.ч. для развертывания сетей Triple Play (телефония, Интернет-доступ и интерактивное телевидение по одной абонентской линии);

- платформы для предоставления услуг нового поколения NGS (Next Generation Services), в т.ч. конвергентных на основе IMS (IP Multimedia Subsystem).

Департамент Сети связи и передачи информации ICN фирмы Сименс является одним из лидирующих поставщиков оборудования для телекоммуникационных сетей, в том числе и для сетей следующего поколения (NGN).

Таким образом, целью данного дипломного проекта является проектирование сети NGN на Нижнекамской ГТС на базе платформы SURPASS фирмы Siemens.

 

Структурная схема Нижнекамской ГТС

Оборудование и решения SURPASS фирмы Siemens

Департамент Сети Связи и Передачи Информации ICN фирмы Siemens является одним из лидирующих поставщиков оборудования для телекоммуникационных сетей, в том числе и для сетей следующего поколения (NGN).

С точки зрения фирмы Siemens любая сеть состоит из нескольких плоскостей - абонентский доступ, магистральная сеть, управление, техобслуживание и эксплуатация (приложение Б). Исходя из такого построения сети, фирмой Siemens были созданы соответствующие продукты и решения - SURPASS доступ, SURPASS оптика, SURPASS коммутация и SURPASS ТО и Э.

В состав предлагаемых решений входят следующие компоненты:

- SURPASS hiE 9200 – гибкий коммутатор (ГК), устройство обработки вызовов, услуг, сигнализации и управление медиашлюзами (Softswitch);

- SURPASS hiG 1100 и hiG 1200 – транковые медиашлюзы;

- SURPASS hiG 1600 – медиашлюз доступа;

- SURPASS hiQ 6200 – SIP-сервер (Proxy/Redirect/Registrar);

- SURPASS hiQ 30 – LDAP-сервер (сервер базы данных);

- SURPASS hiQ20 – гейткипер;

- SURPASS hiQ4000- сервер приложений;

- DLU-IP – устройство абонентского доступа на базе DLU.

Softswitch относится к плоскости SURPASS коммутация, представляющего собой семейство продуктов: SURPASS hiG - медиашлюзы, SURPASS hiE 9200 (Softswitch) - устройство управления медиашлюзами, обработки вызовов, услуг, SURPASS hiS 700 - устройство обработки сигнализации и т.д.

Следует отметить, что SURPASS hiE 9200 является комбинированным устройством, выполняющим функции, как традиционного коммутатора, так и функции Softswitch.

SURPASS IP – транзит

На базе решения SURPASS IP – транзит реализованы функции операторского класса по передачи голоса по сети с коммутацией пакетов (VoIP). При этом SURPASS hiE 9200 поддерживает также полный набор функций и услуг традиционной ОПТС/ЗТУ/МЦК (рис. 2.1).

 

Рис. 2.1 - Функциональная схема сценария SURPASS hiE IP – транзит

 

В данном решении трафик, приходящий из любой точки, существующей CCОП (Сеть Связи Общего Пользования) или СПС (Сеть Подвижной Связи), направляется к магистральному медиашлюзу SURPASS hiG (VoIP - медиашлюз), который преобразует голосовой трафик в пакетный и обратно, используя различные кодеки, по ИКМ-30. Управление медиашлюзами осуществляется от hiE 9200 по протоколу MGCP или MEGACO-Н.248.

Соответствующие сигнальные сообщения ОКС № 7 поступают на ГК hiE 9200, который осуществляет обработку вызова и сигнализации. Кроме того, hiE 9200 как сигнальный шлюз обеспечивает взаимодействие с ИС (Интеллектуальная Сеть) по протоколу INAP, а также с другими управляющими устройствами мультисервисной сети по протоколам BICC или SIP-T.

Как уже отмечалось выше, hiE 9200 является комбинированным устройством, обеспечивающим управление как IP, так и TDM соединениями, что позволяет оператору осуществить постепенную, шаг за шагом миграцию к сетям следующего поколения.

В зависимости от топологии ССОП решение SURPASS IP – транзит может использоваться в таких сценариях, как, например, передача междугородного трафика, или для пропуска транзитной нагрузки между различными элементами и уровнями сети, принадлежащей одному оператору.

SURPASS IP – доступ

SURPASS IP – доступ (рис. 2.2) представляет собой решение для обеспечения любого вида доступа: POTS, ISDN-BRI, V5.x, ISDN-PRI, CAS, различный IP-доступ (IAD, CPG, IP-телефоны, IP-клиенты).

 

Рис. 2.2 - Обзор решения SURPASS IP – доступ

 

Решение SURPASS IP – доступ состоит из двух частей:

- SURPASS IP – конвергированный доступ обеспечивает все классические TDM-интерфейсы для подключения нового и существующего оборудования доступа и абонентов, не затрагивая при этом «последней мили»;

- SURPASS IP – прямой доступ обеспечивает подключение к IP -сети различных клиентских/абонентских устройств (IP-PBX, IAD, CPG, IP-телефоны, IP-клиенты).

 

SURPASS IP – прямой доступ

Данное решение обеспечивает голосовые услуги для IP-абонентов или оконечных устройств. Голосовое соединение может быть установлено через любой широкополосный доступ с использованием интегрированных устройств доступа (IAD) или медиашлюзов заказчика (CPG), которые обеспечивают на стороне абонента такие интерфейсы как POTS, ISDN и Ethernet. Прямые IP-абоненты, такие как IP-телефоны или IP-клиенты, могут включаться в IP-сеть напрямую или через IP- медиашлюз SURPASS hiG 50 (рис. 2.4).

Рис. 2.4 - SURPASS IP – прямой доступ

 

SURPASS IP-приложения

В настоящее время, с одной стороны, уже существует огромное множество готовых к применению приложений на базе SURPASS hiE IP платформы.

С другой стороны, SURPASS hiE обладает различными стандартизованными протоколами и интерфейсами, что позволяет быстро внедрять новые приложения, разработанные третьей стороной.

Таким образом, SURPASS hiE обеспечивает универсальный доступ к мультимедийным приложениям.

На рис. 2.5 представлена архитектура сети, показывающая принцип решения SURPASS IP – приложения.

 

Рис. 2.5 - SURPASS IP – приложения

 

Все многообразие приложений можно разделить на 3 подгруппы:

1. Приложения на базе SURPASS hiE как традиционного коммутатора.

К данной подгруппе относятся приложения, хорошо известные и применяемые в коммутационной системе EWSD, например, станционные услуги ИС (интеллектуальной сети) - предоплаченные карточки, коммерческий бесплатный вызов, указание времени переадресации вызова и др., IP CENTREX и т.д.

2. Приложения на базе протокола Corba.

Основой для использования приложений на базе протокола Corba служит открытая сервисная платформа (OSP), являющаяся частью SURPASS hiE. OSP обеспечивает доступ к различным приложениям для конечных пользователей, в том числе и разработанных третьей стороной, с помощью открытых программных интерфейсов. Примерами таких услуг могут служить приложения, разработанные Siemens ICN, а также сторонними производителями ПО (программного обеспечения) в рамках программы «мы SURPASS»: Voice4Info, WebConfer, Freecall Button, SurFone, WebdialPage, Chat!Now, easyConnected, easyCallman, Perfect4Me, Perfect4U, Perfect4Pickup, UPT и др.

3. Приложения на базе ИС.

Архитектура ИС предоставляет операторам возможность быстрой разработки и внедрения новых услуг, базирующихся на протоколе INAP, например, предоплаченные карточки, вызов по кредитной карте, переносимость номера и др.

Следует также отметить, SURPASS hiE обеспечивает взаимодействие с SIP-доменами по протоколу SIP-NNI. Взаимодействие с SIP-доменами или SIP-приложениями осуществляется с помощью SURPASS hiQ 6200 (SIP server).

 

SURPASS hiG 1100

 

SURPASS hiG 1100 - это высокопроизводительный медиа шлюз операторского класса, используемый в решениях SURPASS Next Generation Switching. Основной функцией SURPASS hiG 1100 является конвертирование стандартных TDM потоков для передачи по пакетным IP сетям и наоборот. Дополнительно к возможностям VoIP поддерживаются функции FAX, Modem и ISDN Over IP. SURPASS hiG 1100 может использоваться в решениях на базе SURPASS hiE 9200.

 

SURPASS hiЕ9200

SURPASS hiЕ9200 имеет следующие характеристики:

- производительность SURPASS hiЕ9200 до 10 млн. попыток вызовов в ЧНН;

- контроль портов СЛ: до 180 000;

- число одновременно активных VoIP вызовов: до 90 000;

- число звеньев сигнализации ОКС-7: до 1 500 (64 Кбит/с);

- производительность обработки сообщений ОКС-7: более 500 000 MSU/с;

- глобальная трансляция заголовков ОКС-7: до 100 000 GTT/с.;

- число администрируемых пользователей H.323: до 250 000;

- число параллельных вызовов H.323: до 90 000;

- поддерживаемые сигнальные протоколы: ISUP, SCCP, TC, SCTP, INAP/Corba, IP, SIP, H.323, MGCP/Megaco, SIP-T.

 

SURPASS hiG 1600

Медиашлюз доступа SURPASS hiG 1600 имеет следующие характеристики:

- интерфейсы доступа ISDN-PRI, V5.2, V93 (для подключения DLU);

- интерфейсы к ТфОП ОКС №7, 2 ВСК;

- интерфейсы к IP- сети Gigabit Ethernet (GE), Fast Ethernet (100BaseT);

- голосовые кодеки G.711 (a-law, m-law, 64 кбит/с), G.723.1 (5.3 & 6.3 кбит/с, вкл. G.723.1 Annex A), G.729 A & B;

- частотный набор номера DTMF внеполосная передача через MGCP для G.723.1 & G.729;

- обнаружение и подавление тишины;

- вставка комфортного шума;

- эхо-подавление G.168, G.165;

- обработка протокола RTP/RTCP и статистика;

- регулируемый период пакетизации RTP;

- адаптивный буфер джиттера;

- маркирование «Типа сервиса» (TOS) для RTP (RFC 791).

 

2.6.4

·Магистральный медиашлюз SURPASS hiG 1100 имеет следующие характеристики: НЕ МОГУ УБРАТЬ ЭТОТ КВАДРАТ

- интерфейс к ТфОП E1 electric;

- интерфейсы к IP-сети 2 x 10/100BaseT Fast Ethernet;

- голосовые кодеки: G.711, G.723.1, G.726, G.729 A и В, G.726;

- прозрачный режим (clearmode) - для передачи цифровых данных без кодека или обработки эхоподавления;

- все стандарты факсов (включая Group 3 и Group 4) передаются прозрачно;

- все стандарты модемной связи передаются прозрачно;

- обнаружение и подавление тишины;

- вставка комфортного шума;

- эхо-подавление G.168 и G.165:

- адаптивный буфер джиттера;

- DTMF распознавание и генерация:

- DTMF внеполосная передача через MGCP;

- DTMF внутриполостная передача (G.711);- обработка протокола RTP/RTCP и статистика;

регулируемый период пакетизации RTP;

- маркирование «Типа сервиса» (TOS) для RTP (RFC 791).

В дипломной работе предусмотрено использование следующего оборудования:

- гибкий коммутатор SURPASS hiЕ9200,

- медиашлюз доступа SURPASS hiG 1600,

- транковый медиашлюз SURPASS hiG 1100.

Это оборудование может выполнять функции пакетных коммутаторов и сигнальных шлюзов, поэтому закупать эти шлюзы отдельно не требуется.

План реконструкции сети связи г. Нижнекамска

Расчет пакетного кольца

 

Расчет пакетного кольца выполнен следующим образом:

1) Составлена таблица ввода/вывода потоков.

2) При расчете IP-сети суммированы полосы пропускания.

3) После расчета полосы пропускания на каждом участке пакетного кольца выбрано наибольшее значение и по нему определен стандарт полосы пропускания.

В проекте кольцо NGN содержит четыре участка: I, II, III и IV. Кроме того, имеется транзитный участок V. Сельская часть сети состоит из четырех абонентских медиашлюзов hiG 1600: F, G, H, K.

Транспортный ресурс, необходимый для передачи телефонного трафика в пакетную сеть, поступающего на транзитный шлюз от АТС-3 определен по формуле:

, бит/с (5.5)

где

– общая телефонная нагрузка, поступающая на транзитный шлюз от АТС ССОП, т.е. от ОПТС-42/43 и сельской части сети.

Y_ТМШ = Y_2-1 + Y_2-6 + Y_2-7 + Y_2-8 + Y_2-9 + Y_2-10 + Y_2-11 + Y_3-1 + Y_3-6 + Y_3-7 + Y_3-8 + Y_3-9 + Y_3-10 + Y_3-11 + Y_4-1 + Y_4-6 + Y_4-7 + Y_4-8 + Y_4-9 + Y_4-10 + Y_4-11 + Y_5-1 + Y_5-6 + Y_5-7 + Y_5-8 + Y_5-9 + Y_5-10 + Y_5-11 + Y_1-2 + Y_1-3 + Y_1-4 + Y_1-5 + Y_6-2 + Y_6-3 + Y_6-4 + Y_6-5 + Y_7-2 + Y_7-3 + Y_7-4 + Y_7-5 + Y_8-2 + Y_8-3 + Y_8-4 + Y_8-5 + Y_9-2 + Y_9-3 + Y_9-4 + Y_9-5 +Y_1-6 + Y_1-7 + Y_1-8 + Y_1-9 + Y_10-6 + Y_10-7 + Y_10-8 + Y_10-9 + Y_6-1 + Y_7-1 + Y_8-1 + Y_9-1 + Y_6-10 + Y_7-10 + Y_8-10 + Y_9-10 + Y_6-11 + Y_7-11 + Y_8-11 + Y_9-11 = 1408 Эрл.

Нагрузка на каждый участок кольца сети NGN равна сумме нагрузок, проходящих по этому участку.

Расчет нагрузок выполнен в соответствии со схемой на рисунке 5.1.

Исходными данными является матрица средних телефонных нагрузок (таблица 4.5). Результаты расчета приведены в таблице 5.3.

Таблица 5.3

…………название таблицы……………………………

 

ПК ввода	ПК вывода	Сумма нагрузок, Эрл.
A	B	C	D	E	F	G	H	K
A	-	47,9	67,51	99,96	166,5	8,591	28,43	4,833	4,833	428,6
B	67,51	-	47,90	12,91	166,5	8,591	28,43	4,833	4,833	341,5
C	44,98	44,98	-	8,601	115,6	5,724	18,94	3,220	3,220	245,3
D	10,93	10,93	7,758	-	26,85	1,391	4,604	0,783	0,783	64,03
E	182,6	182,6	132,5	34,17	-	22,76	75,85	12,65	12,65	655,8
F	7,19	7,19	5,101	1,375	17,73	-	3,028	0,515	0,515	42,68
G	25,17	25,17	17,86	4,813	61,99	3,204	-	1,802	1,802	141,8
H	4,003	4,003	2,840	0,765	9,686	0,509	1,686	-	0,287	23,78
K	4,003	4,003	2,840	0,765	9,686	0,509	1,686	0,287	-	23,78

 

Y_AB = Y_4-2 = 47,9 Эрл.; Y_AC = Y_4-3 = 67,51 Эрл.; Y_AD = Y_4-5 = 99,96 Эрл. Y_AE = Y_4-1+ Y_4-10 + Y_4-11 = 166,5 Эрл. Y_AF = Y_4-6 = 8,591 Эрл. Y_AG = Y_4-9 = 28,43 Эрл. Y_AH = Y_4-7 = 4,833 Эрл. Y_AK = Y_4-8 = 4,833 Эрл.

Y_BA = Y_2-4 = 67,51 Эрл.; Y_BC = Y_2-3 = 47,90 Эрл.; Y_BD = Y_2-5 = 12,91 Эрл. Y_BE = Y_2-1 + Y_2-10 + Y_2-11 = 166,5 Эрл. Y_BF = Y_2-6 = 8,591 Эрл.Y_BG = Y_2-9 = 28,43 Эрл. Y_BH = Y_2-7 = 4,833 Эрл. Y_BK = Y_2-8 = 4,833 Эрл.

Y_CA = Y_3-4 = 44,98 Эрл.; Y_CB = Y_3-2 = 44,98 Эрл.; Y_CD = Y_3-5 = 8,601 Эрл. Y_CE = Y_3-1 + Y_3-10 + Y_3-11 = 115,6 Эрл. Y_CF = Y_3-6 = 5,724 Эрл. Y_CG = Y_3-9 = 18,94 Эрл. Y_CH = Y_3-7 = 3,220 Эрл. Y_CK = Y_3-8 = 3,220 Эрл.

Y_DA = Y_5-4 = 10,93 Эрл. Y_DB = Y_5-2 = 10,93 Эрл.; Y_DC = Y_5-3 = 7,758 Эрл. Y_DЕ = Y_5-1 + Y_5-10 + Y_5-11 = 26,85 Эрл. Y_DF = Y_5-6 = 1,391 Эрл. Y_DG = Y_5-9 = 4,604 Эрл. Y_DH = Y_5-7 = 0,783 Эрл. Y_DK = Y_5-8 = 0,783 Эрл.

Y_ЕA = Y_1-4 + Y_10-4 = 182,6 Эрл. Y_ЕВ = Y_1-2 + Y_10-2 = 182,6 Эрл. Y_ЕС = Y_1-3 + Y_10-3 = 132,5 Эрл. Y_ЕD = Y_1-5 + Y_10-5 = 34,17 Эрл. Y_ЕF = Y_1-6 + Y_10-6 = 22,76 Эрл. Y_ЕG = Y_1-9 + Y_10-9 = 75,85 Эрл. Y_ЕH = Y_1-7 + Y_10-7 = 12,65 Эрл. Y_ЕK = Y_1-8 + Y_10-8 = 12,65 Эрл.

Y_FA = Y_6-4 = 7,19 Эрл. Y_FB = Y_6-2 = 7,19 Эрл. Y_FC = Y_6-3 = 5,101 Эрл. Y_FD = Y_6-5 = 1,375 Эрл. Y_FE = Y_6-1 + Y_6-10 + Y_6-11 = 17,73 Эрл. Y_FG = Y_6-9 = 3,028 Эрл. Y_FH = Y_6-7 = 0,515 Эрл. Y_FK = Y_6-8 = 0,515 Эрл.

Y_GA = Y_9-4 = 25,17 Эрл. Y_GB = Y_9-2 = 25,17 Эрл. Y_GC = Y_9-3 = 17,86 Эрл. Y_GD = Y_9-5 = 4,813 Эрл. Y_GE = Y_9-1 + Y_9-10 + Y_9-11 = 61,99 Эрл. Y_GF = Y_9-6 = 3,204 Эрл. Y_GH = Y_9-7 = 1,802 Эрл. Y_GK = Y_9-8 = 1,802 Эрл.

Y_HA = Y_7-2 = 4,003 Эрл. Y_HB = Y_7-4 = 4,003 Эрл. Y_HC = Y_7-3 = 2,840 Эрл. Y_HD = Y_7-5 = 0,765 Эрл. Y_HE = Y_7-1 + Y_7-10 + Y_7-11 = 9,686 Эрл. Y_HF = Y_7-6 = 0,509 Эрл. Y_HG = Y_7-9 = 1,686 Эрл. Y_HK = Y_7-8 = 0,287 Эрл.

Y_КA = Y_8-2 = 4,003 Эрл. Y_КB = Y_8-4 = 4,003 Эрл. Y_КC = Y_8-3 = 2,840 Эрл. Y_КD = Y_8-5 = 0,765 Эрл. Y_КE = Y_8-1 + Y_8-10 + Y_8-11 = 9,686 Эрл. Y_КF = Y_8-6 = 0,509 Эрл. Y_КG = Y_8-9 = 1,686 Эрл. Y_KН = Y_8-7 = 0,287 Эрл.

Сельская часть сети NGN и сеть TDM подключены к транзитному шлюзу Е по радиальному принципу. Городские абонентские медиашлюзы соединены по кольцу. Вся сеть имеет IX участков. Из них четыре кольцевых участка: I, II, III, IV, один транзитный участок – V и четыре радиальных участка: VI, VII, VIII, IX.

Нагрузка на участок Iкольца равна:

Y_I = Y_ΣA + Y_CB + Y_DB + Y_CD + Y_EB + Y_FB + Y_GB + Y_HB + Y_KB + Y_ED + Y_FD + Y_GD + Y_HD + Y_KD = 758,0 Эрл.

Нагрузка на участок IIкольца равна:

Y_II = Y_ΣB + Y_AD + Y_CD + Y_ED + Y_FD + Y_GD + Y_HD + Y_KD + Y_AC = 491,9 Эрл.

Нагрузка на участок IIIкольца равна:

Y_III = Y_ΣD + Y_AC + Y_BC + Y_BA = 179,4 Эрл.

Нагрузка на участок IV кольца равна:

Y_IV = Y_ΣC + Y_BA + Y_DA + Y_EA + Y_FA + Y_GA + Y_HA + Y_KA + Y_DB + Y_EB + Y_FB + Y_GB + Y_HB + Y_KB + Y_ED + Y_FD + Y_GD + Y_HD + Y_KD = 599,5 Эрл.

Нагрузка на транзитный участок Vкольца равна:

Y_V = Y_ТМШ = 1408 Эрл.

Нагрузка на участок VI сети равна:

Y_VI = Y_F = Y₆ = 93,91 Эрл.

Нагрузка на участок VII сети равна:

Y_VII = Y_G = Y₉ = 257,7 Эрл.

Нагрузка на участок VIII сети равна:

Y_VIII = Y_H = Y₇ = 52,70 Эрл.

Нагрузка на участок IX сети равна:

Y_IX = Y_K = Y₈ = 52,70 Эрл.

Транспортный ресурс i -го участка пакетного кольца, необходимый для передачи медиатрафика, определен по формуле:

(5.6)

Где – телефонная нагрузка на i -ом участке пакетной сети, Эрл.

В проекте:

V_Imedia = 84,8∙758,0 = 64278 кбит/c = 64,278 Мбит/с.

V_IImedia = 84,8∙491,9 = 41713 кбит/c = 41,713 Мбит/с.

V_IIImedia = 84,8∙179,4 = 15213 кбит/c = 15,213 Мбит/с.

V_IVmedia = 84,8∙599,5 = 50838 кбит/с = 50,838 Мбит/с.

V_Vmedia = 84,8∙1408 = 119398 кбит/с = 119,398 Мбит/с.

V_VImedia = 84,8∙93,91 = 7964 кбит/с = 7,964 Мбит/с.

V_VIImedia = 84,8∙257,7 = 21853 кбит/с = 21,853 Мбит/с.

V_VIIImedia = 84,8∙52,7 = 4469 кбит/с = 4,469 Мбит/с.

V_IXmedia = 84,8∙52,7 = 4469 кбит/с = 4,469 Мбит/с.

Транспортный ресурс i -го участка, необходимый для передачи сигнальной нагрузки определен по формуле:

(5.7)

где L_SIGTRAN = 40 – средняя длина сообщения (в байтах) протокола SIGTRAN;

N_SIGTRAN = 8 – среднее количество сообщений протокола SIGTRAN при обслуживании вызова;

L_MEGACO = 45 – средняя длина сообщения (в байтах) протокола MEGACO, используемого для управления транспортным шлюзом;

N_MEGACO = 10 – среднее количество сообщений протокола MEGACO при обслуживании вызова.

Ориентировочно можно принять, что средняя длина всех сообщений протокола MEGACO равна 40 байтам, а среднее количество сообщении в процессе обслуживания вызова равно 8; средняя длина всех сообщений протокола SIGTRAN равна 45 байтам, а среднее количество сообщении в процессе обслуживания вызова равно 10.

– число вызовов в секунду.

(5.8)

По результатам статистических наблюдений =0,05 часа

Исходные данные и результаты расчета сведены в таблицу 5.4.

 

Таблица 5.4

……………………. Название таблицы………….

 

Участки	Yi, Эрл.	Vmedia I, Мбит/с	Ci	Vсиг i, кбит/с	Vi,Мбит/с	Интерфейсы
I	758,0	64,278		25,939	64,304	1FastEthernet
II	491,9	41,713		16,833	41,730	1FastEthernet
III	179,4	15,213		6,1390	15,219	1FastEthernet
IV	599,5	50,838		20,515	50,859	1FastEthernet
V		119,398		48,182	119,45	1GEthernet
VI	93,91	7,964		3,2130	7,9670	1FastEthernet
VII	257,7	21,853		8,8180	21,862	1FastEthernet
VIII	52,70	4,469		1,8030	4,4710	1Ethernet
IX	52,70	4,469		1,8030	4,4710	1Ethernet

 

Вывод: на всех участках IP-кольца для передачи пакетной информации необходимо использовать технологию FastEthernet.

На транзитном участке сети следует использовать технологию GigabitEthernet.

На сельских VIи VIIучастках сети необходимо использовать технологию FastEthernet.

На сельских VIIIи IXучастках сети необходимо использовать технологию Ethernet.

В проекте используется совместная реализация функций абонентского, транзитного и сигнального медиашлюза, т.е. для передачи сигнальной информации используются абонентские и транзитный медиашлюзы.

Коммутатора к пакетной сети

Транспортный ресурс, которым гибкий коммутатор ГК должен подключаться к пакетной сети, для обслуживания вызовов определен по формуле:

. (5.12)

Ориентировочно можно принять, что средняя длина всех сообщений протокола MEGACO равна 50 байтам, а среднее количество сообщении в процессе обслуживания вызова равно 10; средняя длина всех сообщений протокола SIGTRAN равна 45 байтам, а среднее количество сообщении в процессе обслуживания вызова равно 10.

В проекте:

V_ГК = 77433∙(50∙10 + 45∙10)/450 = 163470 бит/с = 163,470 кбит/с.

Таким образом, для подключения ГК к коммутатору пакетной сети необходимо использовать интерфейс GEthernet со скоростью 1000 Mбит/с.

При определении интерфейсов подключения оборудования к пакетной транспортной сети следует исходить из следующих правил:

– для подключения используется стандартный интерфейс с превышением параметров информационного потока, т.е., например, если информационный поток, равен 20 Мбит/с, то используется стандартный интерфейс 100 Мбит/с, а не 2 интерфейса по 10 Мбит/с;

– каждый объект пакетной сети с целью резервирования подключается с резервным интерфейсом по схеме резервирования 1:1 (т. е. если необходим для обслуживания потока 1 интерфейс, то используется 2 интерфейса).

Интерфейсы подключения оборудования NGN к пакетной сети приведены в таблице 5.5.

 

Таблица 5.5

Интерфейсы подключения оборудования NGN

 

Участок сети NGN	Количество и тип интерфейсов
ГК – ТШ	2 × GigabitEthernet
АМШ-35/36 – ПК-А	2 × FastEthernet
АМШ-31/32 – ПК-B	2 × FastEthernet
АМШ-34 – ПК-C	2 × FastEthernet
АМШ-37– ПК-D	2 × FastEthernet
АМШ-330/339 – ПК-F	2 × Ethernet
АМШ-46 – ПК-G	2 × FastEthernet
АМШ-444 – ПК-H	2 × Ethernet
АМШ-446 – ПК-K	2 × Ethernet
ТШ – ПК-C	2 × GigabitEthernet
ПК-A – ПК-B	2 × FastEthernet
ПК-B – ПК-C	2 × FastEthernet
ПК-D – ПК-C	2 × FastEthernet
ПК-C – ПК-А	2 × FastEthernet
ПК-F – ПК-E	2 × FastEthernet
ПК-G – ПК-E	2 × FastEthernet
ПК-H – ПК-E	2 × Ethernet
ПК-K – ПК-E	2 × Ethernet

 

 

Г. Нижнекамска

 

В разделе 2 в качестве оборудования пакетной сети выбрано оборудование платформы SURPASS фирмы Siemens для систем NGN.

В состав оборудования выбраны следующие компоненты:

- SURPASS hiE 9200 – гибкий коммутатор, устройство обработки вызовов, услуг, сигнализации и управление медиашлюзами (Soft Switch);

- SURPASS hiG 1100 – транковый медиашлюз;

- SURPASS hiG 1600 – медиашлюзы доступа;

- SURPASS hiQ 6200 – SIP-сервер (Proxy/Redirect/Registrar);

- SURPASS hiQ 30 – LDAP-сервер (сервер базы данных);

- SURPASS hiQ4000- Сервер приложений;

- DLU-IP – устройство абонентского доступа на базе DLU для IP – абонентов и DLUG для обычных абонентских установок.

Абонентское оборудование

В качестве абонентских медиашлюзов в проекте выбран многофункциональный медиашлюз доступа SURPASS hiG 1600.

Медиашлюз доступа SURPASS hiG 1600 имеет следующие характеристики:

- интерфейсы доступа ISDN-PRI, V5.2, V93 (для подключения DLU);

- интерфейсы к ТфОП Е1;

- сигнализация ТфОП ОКС №7, 2 ВСК;

- интерфейсы к IP- сети Gigabit Ethernet (GE), Fast Ethernet (100BaseT);

- голосовые кодеки G.711 (a-law, m-law, 64 кбит/с), G.723.1 (5.3 & 6.3 кбит/с, вкл. G.723.1 Annex A), G.729 A & B;

- частотный набор номера DTMF внеполосная передача через MGCP для G.723.1 & G.729;

- обнаружение и подавление тишины;

- вставка комфортного шума;

- эхо-подавление G.168, G.165;

- обработка протокола RTP/RTCP и статистика;

- регулируемый период пакетизации RTP;

- адаптивный буфер джиттера;

- маркирование "Типа сервиса" (TOS) для RTP (RFC 791).

В разделе 5 сделан расчет транспортного ресурса для всех медиашлюзов, используемых на сети. Результаты расчета приведены в таблице 5.2, кроме того, в этой таблице приведено число и тип интерфейсов для каждого АМШ. После демонтажа аналогового коммутационного оборудования на сети будут использоваться восемь АМШ типа SURPASS hiG 1600: АМШ-31/32, АМШ-34, АМШ-5/36, АМШ-37, АМШ-330/339, АМШ-444, АМШ-446 и АМШ-46.

В дипломной работе предусмотрено включение обычных телефонных аппаратов в цифровые абонентские блоки DLUG и выносные DLU-150 и RS DLU, как наиболее перспективные блоки.

К абонентским блокам DLUG могут подключаться следующие типы линий:

– аналоговые абонентские линии;

– цифровые абонентские линии с базовым доступом ISDN (ISDN-BA);

– высокоскоростные xDSL-линии, функционирующие со скоростью до 8 Мбит/с, например: G.Lite (асимметричная цифровая абонентская линия с уменьшенной шириной полосы частот), асимметричная цифровая абонентская линия (ADSL), симметричная цифровая абонентская линия (SDSL);

– интерфейсы V5.1 (DLUV);

– модули линейных/сетевых окончаний LTCD.

Аналоговые абонентские линии и линии базового доступа ISDN предоставляют абонентам надежный доступ к классическим телефонным услугам и доступ к сети Internet через точку входа в сеть (PoP). Internet-трафик, использующий xDSL-услуги, отделяется от речевого трафика в DLU перед поступлением в остальную часть коммутационной системы. Internet-трафик концентрируется в концентраторе пакетов (PHub) и передается непосредственно поставщику Internet-услуг (ISP) без увеличения нагрузки на оборудование станции.

Блоки DLUG имеют следующие характеристики:

- число аналоговых абонентских линий – 1984 на статив,

- число цифровых АЛ ISDN-BA – 720 на статив,

- число линий для высокоскоростного доступа в сеть Internet:

- ADSL. Lite – 864 на статив,

- SDSL – 304 на статив,

- число интерфейсов V5.1 на один блок - 10,

- пропускная способность блока – 390 Эрл.

Исходными данными для расчета числа блоков DLUG для каждого АМШ являются: число местных и удаленных аналоговых и цифровых абонентов, число и тип абонентских линий для подключения к сети Internet.

Каждый цифровой абонентский блок занимает две модульные кассеты по две полки. На одном стативе размещено два абонентских блока (4 модульных кассеты, 8 полок).

Число стативов DLUG для размещения локальных абонентских блоков определено по формуле:

, где (6.1)

N_MA - количество местных аналоговых абонентов,

N_MЦ – количество местных цифровых абонентов,

N_Int - число местных абонентских линий G.Lite с Internet-доступом,

N_ADSL - число местных асимметричных абонентских линий ADSL,

N_SDSL - число местных симметричных абонентских линий SDSL,

N_V5.1 - число интерфейсов V 5.1,

N^’_A =1984 - максимальное число аналоговых абонентов, которое можно включить в один статив,

N’_Ц = 720 – максимальное количество цифровых абонентов, которое можно включить в один статив,

N’_Int = 360 - максимальное число абонентских линий G.Lite с Internet-доступом, которое можно включить в один статив,

N’_ADSL = 864 - максимальное число асимметричных абонентских линий ADSL, которое можно включить в один статив,

N’_SDSL = 304 - максимальное число симметричных абонентских линий SDSL, которое можно включить в один статив,

N’_V5.1 = 10 - максимальное число интерфейсов V 5.1, которое можно включить в один статив,

Число локальных блоков DLUG определено по формуле:

. (6.2)

Для выравнивания нагрузки на цифровые абонентские блоки DLU все абонентские линии различных категорий по возможности поровну распределяются по абонентским блокам. Число аналоговых и цифровых АЛ, реально включенных в каждый блок DLUG соответственно равно:

и . (6.3)

Т.к. в одном аналоговом абонентском модуле SLMA в блоках DLUG имеются до 32-х аналоговых АК SLCA, а в одном цифровом абонентском модуле SLMD – 16 цифровых АК SLCD, то число аналоговых и цифровых абонентских модулей рассчитано по формуле:

, (6.4)

. (6.5)

Число модулей для подключения к сети Internet определено следующим образом:

- в один модуль SLMI:FMx можно включить 16 АЛ G.Lite с Internet-доступом, отсюда число модулей SLMI:FMx равно:

, (6.6)

- в один модуль SLMI:AMx можно включить 8 асимметричных абонентских линий ADSL Line, отсюда число модулей SLMI:AMx равно:

, (6.7)

- в один модуль SLMI:SDx можно включить 8 симметричных абонентских линий SDSL, отсюда число модулей SLMI:SDx равно:

. (6.8)

Т.к. к концентратору пакетов SLMI:PHUB может быть подключено до восьми модулей SLMI:FMx, до шести модулей SLMI:AMx, до восьми модулей SLMI:SDx, то число концентраторов пакетов равно:

. (6.9)

Исходные данные для расчета приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1

№ АМШ	Индекс АМШ	Тип оборуд.	Емкость	NA	NЦ	NADSL	NSDSL	NInt
	АМШ-31/32	DLUG
	АМШ-34	DLUG
	АМШ-35/36	DLUG
	АМШ-37	DLUG
	АМШ-330/339	DLUG
	АМШ-444	DLUG
	АМШ-446	DLUG
	АМШ-46	DLUG

 

Результаты расчета абонентского оборудования приведены в таблице 6.2.

Таблица 6.2.

№ АМШ
Индекс АМШ	31/32		35/36		330/339
Емкость
SDLUG
NDLUG
N^”A
N^”Ц
MSLMA
MSLMD
MSLMI:FMx
MSLMI:AMx
MSLMI:SMx
NPHuB

Протоколы NGN

Коммутатор Softswitch управляет обслуживанием вызовов, т.е. установлением и разъединением соединений. Также Softswitch осуществляет координацию обмена сигнальными сообщениями между различными сетями, иначе говоря, Softswitch координирует действия, обеспечивающие соединение с логическими объектами в разных сетях и преобразует информацию в сообщениях таким образом, чтобы они были поняты на обеих сторонах разнородных сетей (рис. 7.1).

Рис. 7.1 – Схема взаимодействия Softswitch с оборудованием NGN

 

Основные типы сигнализации, которые использует Softswitch:

- сигнализация для управления соединениями;

- сигнализация для взаимодействия коммутаторов Softswitch между собой;

- сигнализация для управления транспортными шлюзами.

Основными протоколами сигнализации для управления соединениями являются SIP, ОКС-7, H.323.

Также используются:

- абонентская сигнализация EDDS-1 первичного доступа ISDN;

- протокол абонентского доступа через интерфейс V5;

- российская версия сигнализаций R1, R2 – R 1.5.

Основными протоколами сигнализации управления транспортными шлюзами являются MGCP и MEGACO/Н.248, а основными протоколами сигнализации взаимодействия между Softswitch — SIP-Т и BICC.