Расчёт пропускной способности каналов Ethernet IP-сети

В сети с пакетной коммутацией рассчитывается максимальное количество одновременных соединений на соответствующем звене сети, что в сети с коммутацией каналов эквивалентно количеству линий в полнодоступном неблокируемом пучке. По этой причине эта величина также обозначается буквой V. Расчёт максимального количества одновременных соединений производится по первой формуле Эрланга в соответствии с рассчитанной ранее расчётной нагрузкой и заданной вероятностью потерь.

Пропускная способность канала Ethernet, оцениваемая скоростью передачи данных для обмена речевым трафиком, определяется по формуле:

 

, (Мбит/с)

 

где: k – коэффициент, учитывающий наличие или отсутствие в разговорном тракте детектора речевой активности VAD; при наличии этого детектора коэффициент k = 0,4 – это доля времени непрерывной передачи речи от абонентов, в которой учитываются интервалы, когда абоненты говорят (обычно один абонент говорит, другой слушает), а также паузы между предложениями и словами; при отсутствии VAD – k = 1;

B1 – пропускная способность, требуемая от IP-сети для пропуска речевого трафика одного соединения.

Величина B1 зависит от типа речевых кодеков, находящихся в модулях MSAN, и длины выборки речевого сигнала при формировании речевых пакетов. Эта величина определяется по формуле:

(кбит/с),

где:

L_П – длина заголовков речевых пакетов, пересылаемых через канал Ethernet (бит);

T_B – длина выборки речевого сигнала в речевом кодеке (мс);

S_П – скорость потока речевых пакетов на выходе одного кодека (кбит/с)

При передаче речи через канал Ethernet длина заголовков речевых пакетов складывается из длин заголовков, последовательно вставляемых в речевой пакет протоколами: RTP, UDP, IP, а далее в кадр Ethernet. Можно принять следующие длительности таких заголовков: RTP – 96 бит, UDP – 64 бита, IP (версия 4) – 192 бита, Ethernet – 216 битов. Следовательно, L _П = 568 бит. Обычно за основу принимается кодек G.711, на выходе которого скорость S_П = 64 кбит/с. Величина T_B обычно лежит в пределах 10…60 мс, и в данных расчётах принимается равной 20 мс. Таким образом значение В1 равно 92,4 Кбит/с.

При расчёте пропускной способности каналов Ethernet не учитывается сигнальная нагрузка, так как она значительно меньше чем речевая нагрузка.

В проекте необходимо рассчитать пропускную способность каналов Ethernet B_e на следующих звеньях сети: между модулем MLC3-iCS и IP-сетью; между модулем MSAN1 и IP-сетью; между модулем MSAN2 и IP-сетью.

Для каждого звена сети в соответствии с рассчитанным значением B_e определяется тип канала Ethernet. Предполагается, что каждый канал Ethernet работает в дуплексном режиме, поэтому допустимая скорость передачи данных по этому каналу должна быть не меньше расчётного значения B_e. В зависимости от допустимой скорости передачи данных могут быть использованы каналы Ethernet трёх типов: 10 Мбит/с, 100 Мбит/с и 1 Гбит/с.

Результаты расчетов

Результаты расчетов количества СЛ, ПЛ и АРМо РМТС записываются в таблицы по форме табл. 6, а в таблицу по форме табл. 7 - результаты расчетов пропускной способности каналов Ethernet и определения типа этих каналов.

5. РАСЧЁТ КОЛИЧЕСТВА ОБОРУДОВАНИЯ ПРОЕКТИРУЕМОЙ АТС, ВКЛЮЧАЯ IP‑ТЕЛЕФОНИЮ

 

В данном разделе производится расчёт количества оборудования модулей MLC и MCA станции SI2000, а также модулей MSAN сети IP-телефонии.

Таблица 6

Точки включения пучка линий или оборудование	Вид пучка	Заданная вероятность потерь по вызовам, p в	Расчетная нагрузка Y p, Эрл	Количество СЛ, ПЛ, АРМо РМТС
1. Количество СЛ
SI2000 – РАТС	ПН	0,01
SI2000– УАТС1	ПН	0,01
SI2000–УАТС2	ПН	0,01
SI2000 – ДТУ	ПН	0,01
2. Количество ПЛ
MLC1 – MCA	ПН	0,002
MLC2 – MCA	ПН	0,002
MLC3-iCS– MCA	ПН	0,002
MLC-РМТС– MCA	ПН	0,001
3. Количество АРМо РМТС
АРМо РМТС	ПН	-