Расчет транспортного ресурса абонентских медиашлюзов

 

Общая нагрузка, поступающая на каждый абонентский медиашлюз определена по формуле:

(5.1)

– среднее значение нагрузки (таблица 4.5).

Общая нагрузка, поступающая на каждый из абонентских медиашлюзов равна:

- для шлюза АМШ-35/36

Y_АМШ-35/36 = Y₄ = Y_4-1 + Y_4-2 + Y_4-3 + Y_4-5 + Y_4-6 + Y_4-7 + Y_4-8 + Y_4-9 + Y_4-10 + Y_4-11 + Y_1-4 + Y_2-4 + Y_3-4 + Y_5-4 + Y_6-4 + Y_7-4 + Y_8-4 + Y_9-4 + Y_10-4 = 668,3 Эрл.

- для шлюза АМШ-31/32

Y_АМШ-31/32 = Y₂ = Y_1-2 + Y_3-2 + Y_4-2 + Y_4-2 + Y_6-2 + Y_7-2 + Y_8-2 + Y_9-2 + Y_10-2 + Y_2-1 + Y_2-3 + Y_2-4 + Y_2-5 + Y_2-6 + Y_2-7 + Y_2-8 + Y_2-9 + Y_2-10 + Y_2-11 = 668,3 Эрл.

- для шлюза АМШ-37

Y_АМШ-37 = Y₅ = Y_1-5 + Y_2-5 + Y_3-5 + Y_4-5 + Y_6-5 + Y_7-5 + Y_8-5 + Y_9-5 + Y_10-5 + Y_11-5 + Y_5-1 + Y_5-2 + Y_5-3 + Y_5-4 + Y_5-6 + Y_5-7 + Y_5-8 + Y_5-9 + Y_5-10 = 140,3 Эрл.

- для шлюза АМШ-34

Y_АМШ-34 = Y₃ = Y_3-1 + Y_3-2 + Y_3-4 + Y_3-5 + Y_3-6 + Y_3-7 + Y_13-8 + Y_3-9 + Y_3-10 + Y_3-11 + Y_1-3 + Y_2-3 + Y_4-3 + Y_5-3 + Y_6-3 + Y_7-3 + Y_8-3 + Y_9-3 + Y_10-3 = 529,7 Эрл.

- для шлюза АМШ-330/339

Y_{АМШ-330/339} = Y₆ = Y_6-1 + Y_6-2 + Y_6-3 + Y_6-4 + Y_6-5 + Y_6-7 + Y_6-8 + Y_6-9 + Y_6-10 + Y_6-11 + Y_1-6 + Y_2-6 + Y_3-6 + Y_4-6 + Y_5-6 + Y_7-6 + Y_8-6 + Y_9-6 + Y_10-6 = 93,91 Эрл.

- для шлюза АМШ-46

Y_АМШ-46 = Y₉ = Y_9-1 + Y_9-2 + Y_9-3 + Y_9-4 + Y_9-5 + Y_9-6 + Y_19-7 + Y_9-8 + Y_9-10 + Y_9-11 + Y_1-9 + Y_2-9 + Y_3-9 + Y_4-9 + Y_5-9 + Y_6-9 + Y_7-9 + Y_8-9 + Y_10-9 = 257,7 Эрл.

- для шлюза АМШ-444

Y_АМШ-444 = Y₇ = Y_7-1 + Y_7-2 + Y_7-3 + Y_7-4 + Y_7-5 + Y_7-6 + Y_7-8 + Y_7-9 + Y_7-10 + Y_7-11 + Y_1-7 + Y_2-7 + Y_3-7 + Y_4-7 + Y_5-7 + Y_6-7 + Y_8-7 + Y_9-7 + Y_10-7 = 52,70 Эрл.

- для шлюза АМШ-446

Y_АМШ-446 = Y₈ = Y_8-1 + Y_8-2 + Y_8-3 + Y_8-4 + Y_8-5 + Y_8-6 + Y_8-7 + Y_8-9 + Y_8-10 + Y_8-11 + Y_1-8 + Y_2-8 + Y_3-8 + Y_4-8 + Y_5-8 + Y_6-8 + Y_7-8 + Y_9-8 + Y_10-8 = 52,70 Эрл.

Общий транспортный ресурс шлюза, необходимый для передачи медиатрафика, определен как сумма всех необходимых составляющих:

(5.2)

Транспортный ресурс, который должен быть выделен для передачи в пакетной сети трафика, поступающего на абонентский медиашлюз, при условии использования кодека типа G.711 равен:

(5.3)

где k — коэффициент использования ресурса, k = 1,25.

В таблице 5.1 приведены значения коэффициентов сжатия и ширины полосы пропускания различных кодеков.

Таблица 5.1

Параметры речевых кодеков

 

Кодек	Диапазон коэффициента сжатия	Рассматриваемый коэффициент сжатия	Полоса пропускания, кбит/с	Полоса пропускания с учетом подавлений пауз, кбит/с
G.711 μ-закон	1-4		84,80	46,59
G.711 А-закон	1-4		84,80	69,52
G.726	1-9		37,69	37,69
G.729а	1-8		14,13	12,12

 

В проекте используется кодек G.711.

Транспортный ресурс, необходимый для передачи в пакетной сети медиа трафика, равен:

V_{АМШ-35/36 медиа} = 1,25∙84,8∙668,3 = 70840 кбит/с = 70,840 Мбит/с,

V_{АМШ-31/32 медиа} = 1,25∙84,8∙668,3 = 70840 кбит/с = 70,840 Мбит/с,

V_{АМШ-37 медиа} = 1,25∙84,8∙140,3 = 14872 кбит/с = 14,872 Мбит/с,

V_{АМШ-34 медиа} = 1,25∙84,8∙529,7 = 56148 кбит/с = 56,148 Мбит/с,

V_{АМШ-330/339 медиа} = 1,25∙84,8∙93,91 = 9954 кбит/с = 9,954 Мбит/с,

V_{АМШ-46 медиа} = 1,25∙84,8∙257,7 = 27316 кбит/с = 27,316 Мбит/с,

V_{АМШ-444 медиа} = 1,25∙84,8∙52,70 = 5586 кбит/с = 5,586 Мбит/с,

V_{АМШ-446 медиа} = 1,25∙84,8∙52,70 = 5586 кбит/с = 5,586 Мбит/с,

Транспортный ресурс шлюза, необходимый для передачи сигнальной информации определен по формуле:

(5.4)

где – удельная интенсивность вызовов от абонентов, использующих доступ по аналоговой телефонной линии в ЧНН; =5 выз/час

L_MEGACO – средняя длина сообщения (в байтах) протокола MEGACO, используемого при управлении коммутацией на шлюзе;

N_MEGACO – среднее количество сообщений протокола MEGACO при обслуживании вызова;

– коэффициент использования транспортного ресурса при передаче сигнальной нагрузки. По аналогии с расчетом сигнальной сети ОКС№7 значение = 5, что соответствует нагрузке в 0,2 Эрл;

1/450 – результат приведения размерностей «байт в час» к «бит в секунду» (8/3600 =1/450).

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

N_АМШ – абонентская емкость АМШ.

Транспортный ресурс каждого шлюза, необходимый для передачи сигнальной информации протокола MEGACO, равен:

V_{АМШ-31/32 MEGACO}= 5∙(5∙11904∙50∙10)/450 = 330667 бит/с = 330,7 кбит/с.

V_{АМШ-34 MEGACO}= 5∙(5∙9920∙50∙10)/450 = 275578 бит/с = 275,578 кбит/с.

V_{АМШ-35/36 MEGACO}= 5∙(5∙11904∙50∙10)/450 = 330667 бит/с = 330,7 кбит/с.

V_{АМШ-37 MEGACO}= 5∙(5∙1900∙50∙10)/450 = 52782 бит/с = 52,782 кбит/с.

V_{АМШ-330/339 MEGACO}= 5∙(5∙1274∙50∙10)/450 = 35392 бит/с = 35,392 кбит/с.

V_{АМШ-444 MEGACO}= 5∙(5∙640∙50∙10)/450 = 17779 бит/с = 17,779 кбит/с.

V_{АМШ-446 MEGACO}= 5∙(5∙640∙50∙10)/450 = 17779 бит/с = 17,779 кбит/с.

V_{АМШ-46 MEGACO}= 5∙(5∙4480∙50∙10)/450 = 12445 бит/с = 12,445 кбит/с.

Суммарный транспортный ресурс абонентских медиашлюзов определен по формуле (5.2).

V_АМШ-31/32 = 70840 + 330,7 = 71171 кбит/с = 71,171 Мбит/с.

Для подключения шлюза АМШ-31/32 к пакетной сети используется интерфейс FEthernet.

V_АМШ-34 = 56148 + 276 = 56424 кбит/с = 56,424 Мбит/с.

Для подключения шлюза АМШ-34 к пакетной сети используется интерфейс FEthernet.

V_АМШ-35/36 = 70840 + 330,7 = 71171 кбит/с = 71,171 Мбит/с.

Для подключения шлюза АМШ-35/36 к пакетной сети используется интерфейс FEthernet.

V_АМШ-37 = 14872 + 53 = 14925 кбит/с = 14,925 Мбит/с.

Для подключения шлюза АМШ-37 к пакетной сети используется интерфейс FEthernet.

V_{АМШ-330/339} = 9954 + 35 = 9989 кбит/с = 9,989 Мбит/с.

Для подключения шлюза АМШ-330/339 к пакетной сети используется интерфейс Ethernet.

V_АМШ-444 = 5586 + 18= 5604 кбит/с = 5,604 Мбит/с.

Для подключения шлюза АМШ-444 к пакетной сети используется интерфейс Ethernet.

V_АМШ-446 = 5586 + 18= 5604 кбит/с = 5,604 Мбит/с.

Для подключения шлюза АМШ-444 к пакетной сети используется интерфейс Ethernet.

V_АМШ-46 = 27316 + 12 = 27328 кбит/с = 27,328 Мбит/с.

Для подключения шлюза АМШ-46 к пакетной сети используется интерфейс FEthernet.

Результаты расчета приведены в таблице 5.2.

 

Таблица 5.2

………………………название таблицы……………………….

 

№ АМШ	Индекс АМШ	Нагрузка Yi, Эрл.	Тр.ресурс Viмедиа, Мбит/с	Тр. ресурс сиг.Vi MEGACO, кбит/с	Суммарный тр. ресурсViΣ, Мбит/с	Интерфейсы
	АМШ-31/32	668,3	70,840	330,7	71,171	FEthernet
	АМШ-34	529,7	56,148	275,578	56,424	FEthernet
	АМШ-35/36	668,3	70,840	330,7	71,171	FEthernet
	АМШ-37	140,3	14,872	52,782	14,925	FEthernet
	АМШ-330/339	93,91	9,954	35,392	9,989	Ethernet
	АМШ-444	52,70	5,586	17,779	5,604	Ethernet
	АМШ-446	52,70	5,586	17,779	5,604	Ethernet
	АМШ-46	257,7	27,316	12,445	27,328	FEthernet

 

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.