 |
К работе №1. Расчет оборудования шлюзов при проектировании распределенного абонентского концентратора.
|
|
|
|
Некоммерческое акционерное общество
АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ
Кафедра автоматической электросвязи
МУЛЬТИСЕРВИСНЫЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СЕТИ
Методические указания к выполнению
расчетно - графических работ
для магистрантов специальности 6В0719 –
Радиотехника, электроника и телекоммуникации
Алматы 2009
СОСТАВИТЕЛЬ: Туманбаева К.Х. Мультисервисные телекоммуникационные сети. Методические указания к выполнению расчетно - графических работ для магистрантов специальности 6В0719. – Радиотехника, электроника и телекоммуникации - Алматы: АИЭС, 2009.- 18 с.
Методические указания содержат исходные данные и рекомендации для выполнения расчетно-графических работ по дисциплине «Мультисервисные телекоммуникационные сети». Выполнение работ позволяет приобрести навыки применения теоретических знаний, решения инженерных задач анализа и синтеза мультисервисных сетей.
Табл. 5, библиогр. 7- назв.
Рецензент: канд.техн.наук, проф. Г.С.Казиева.
Печатается по плану издания некоммерческого акционерного общества «Алматинский институт энергетики и связи» на 2009 г.
© НАО «Алматинский институт энергетики и связи», 2009 г.
Введение
По дисциплине «Мультисервисные телекоммуникационные сети» согласно учебному плану выполняются три расчетно-графические работы.
Тема первой работы: «Расчет оборудования шлюзов при проектировании распределенного абонентского концентратора». В этой работе определяются число шлюзов, емкостные показатели оборудования, транспортный ресурс подключения шлюзов доступа к пакетной сети и емкостные показатели подключения.
|
|
|
Тема второй работы: «Расчет характеристик качества обслуживания в цифровых сетях». В работе определяются характеристики качества обслуживания в узкополосных цифровых сетях интегрального обслуживания (N-ISDN).
Тема третьей работы: «Самоподобный трафик». В работе раскрывается понятие самоподобного трафика, определяется параметр Хёрста методом R/S статистики.
Номера вариантов определяются по порядковому номеру в списке журнала группы.
Требования к оформлению расчетно-графических работ
Пояснительная записка должна быть напечатана на листах формата А4 (210х297). Допускается оформление расчетно-графических работ на линованных в клетку листах формата А4 (210х297).
Задания оформляются в указанном порядке. Перед каждым заданием необходимо привести условие и исходные данные для требуемого варианта. После этого приводится краткий теоретический материал. Решения снабжают пояснениями, в случае необходимости делается ссылка на используемую литературу.
В работе должны быть представлены структурная схема алгоритма и листинг разработанной программы. Результаты, полученные с помощью компьютерных программ, должны быть оформлены в виде таблиц и графиков.
Задания к расчетно-графическим работам
К работе №1. Расчет оборудования шлюзов при проектировании распределенного абонентского концентратора.
Задание 1
Изложить принципы построения построения абонентского концентратора с использованием решений NGN.
Задание 2
Выполнить расчет оборудования шлюзов:
а) определить число шлюзов и емкостные показатели оборудования шлюзов в части абонентских подключений;
б) определить транспортный ресурс подключения шлюзов доступа к пакетной сети и емкостные показатели подключения.
При построении распределенного абонентского концентратора с использованием решений NGN исходными данными являются:
|
|
|
1) Количество источников нагрузки различных типов, подключение которых планируется реализовать при формировании концентратора. К источникам нагрузки относятся:
а) абоненты, использующие подключение по аналоговым абонентским линиям и подключаемые в резидентный шлюз доступа (RAGW);
б) абоненты, использующие подключение с использованием базового доступа ISDN и подключаемые в RAGW;
в) абоненты, использующие терминалы SIP и подключаемые в пакетную сеть на уровне шлюзов доступа;
г) абоненты, использующие терминалы H.323 и подключаемые в пакетную сеть на уровне шлюзов доступа;
д) абоненты, испльзующие терминалы MGCP/MEGACO и подключаемые в пакетную сеть на уровне шлюзов доступа;
е) локальные вычислительные сети, осуществляющие подключение абонентов с терминалами SIP, H.323 MGCP/ MEGACO и подключаемые в пакетную сеть на уровне шлюзов доступа;
ж) УПАТС, использующие внешний интерфейс ISDN-PRA и подключаемые в пакетную сеть на уровне шлюзов доступа;
з) оборудование сети доступа с интерфейсом V5 и подключаемые в пакетную сеть на уровне шлюзов доступа.
2) Удельные нагрузки от перечисленных выше источников сетей с коммутацией каналов.
3) Удельные параметры передачи терминального оборудования пакетных сетей и удельные нагрузки, приведенные к параметрам передачи.
4) Типы кодеков в планируемом к внедрению оборудования шлюзов.
Значения перечисленных параметров нужно определить для своего варианта (таблица 3.1).
К работе № 2. Расчет характеристик качества обслуживания в мультисервисных сетях.
Задание 1 Пусть V - число стандартных цифровых каналов доступа В со скоростью 64 кбит/с. На пучок из V каналов поступают вызовы двух категорий. Известен профиль трафика A1:A2:A3 для доступа В1:В2:В3 соответственно. Требуется определить общие и индивидуальные потери вызовов при исходных данных, представленных для каждого варианта.
Исходные данные для своего варианта определить из таблицы 3.2.
Задание 2
На мультисервисную сеть поступают вызовы трех категорий. Определить показатели качества обслуживания при известном профиле трафика и заданной величине поступающей нагрузки.
Исходные данные для своего варианта определить из таблицы 3.3.
|
|
|
К работа №3. Самоподобный трафик.
Задание 1. Понятие о самоподобном трафике.
Задание 2. Определение параметра Хэрста методом R/S статистики.
Исходные данные для своего варианта определить из таблицы 3,4.
Методические указания
К работе №1. Расчет оборудования шлюзов при проектировании распределенного абонентского концентратора.
2.1.1 Методические указания к первому заданию
Оборудование NGN является, по сути, элементом создания сетевых инфраструктур, ориентированных на предоставление различных видов услуг. С использованием технологий NGN могут создаваться сетевые конфигурации, ориентированные как на предоставление базовой услуги телефонии, так и информационных и мультимедийных услуг.
Основными аспектами применения оборудования NGN являются:
- создание и развитие инфраструктуры ТфОП, ориентированной на:
организацию подключения оконечных пользователей, организацию транзитного участка телефонных сетей;
- создание инфраструктуры доступа к услугам Интеллектуальных сетей связи;
- создание инфраструктуры предоставления телематических услуг, в том числе услуг мультимедиа;
- создание виртуальных частных сетей (VPN).
При этом следует понимать, что сама инфраструктура NGN - это не отдельная сеть с точки зрения специфики предоставляемых услуг, а инструмент построения и развития уже определенных сетей связи с использованием новых технологий.
Таким образом, с точки зрения поддержки предоставления услуг минимальным требованием, предъявляемым к технологиям NGN как инструменту построения сетевых структур, является выполнение всех тех требований, которые были определены для уже существующих сетей.
Материал для выполнения задания можно взять из / 1, 6 / и лекций на заданную тему.
2.1.2 Методические указания ко второму заданию
Число шлюзов определяется, исходя из параметров критичности длины абонентской линии, топологии первичной сети, наличия помещений для установки, предполагаемых к использованию.
Введем следующие переменные:
NPSTN – число абонентов, использующих подключение по аналоговой абонентской линии;
|
|
|
NISDN - число абонентов, использующих подключение по базовому доступу ISDN;
NV5 - число сетей доступа интерфейса V5, подключаемых к шлюзу доступа;
Nj_V5- число пользовательских каналов в интерфейсе v5 j, где j – номер сети доступа; j=10
NPBX- число УПАТС, подключаемых к шлюзу;
Nк_PBX- число пользовательских каналов в интерфейсе подключения УПАТС к. где к – номер УПАТС, к=7
Пусть:
1. YPSTN –общая нагрузка, поступающая на шлюз доступа от абонентов PSTN;
yPSTN- удельная нагрузка от абонента ТФОП в ЧНН. yPSTN=0,1 Эрл
YPSTN= NPSTN* yPSTN=670*0,1=67 (Эрл)
2. YISDN - общая нагрузка, поступающая на шлюз доступа от абонентов ISDN;
yISDN- удельная нагрузка от абонента ISDN в ЧНН. YISDN=0,2 Эрл
YISDN= NISDN* yISDN=570*0,2=114 (Эрл)
3. Yj_V5 - нагрузка от сети доступа j интерфейса V5, подключаемой к шлюзу доступа;
уV5 - удельная нагрузка одного пользовательского канала интерфейса V5. уV5=0,8 Эрл
Yj_V5= Nj_V5* уV5= 17*0,8=13,6 (Эрл)
4. Yк_PBX - нагрузка от УПАТС k, подключаемой к шлюзу;
yк_PBX - удельная нагрузка одного пользовательского канала первичного доступа ISDN, yк_PBX=0,8 Эрл
Yк_PBX= Nк_PBX* yк_PBX=11*0,8=8,8 (Эрл)
Исходя из вычислении:
1. Общая нагрузка, поступающая от абонентов ТФОП и ISDN на резидентный шлюз доступа, равна
YRAGW= YPSTN+ YISDN=67+114=181 (Эрл)
2. Общая нагрузка, поступающая на шлюз доступа, обеспечивающий подключение оборудования сетей доступа интерфейса V5, равна
YV5=∑ Yj_V5=10*13,6 =136 (Эрл)
3. Общая нагрузка, поступающая на транкинговый шлюз, обеспечивающий подключение оборудования УПАТС, равна
YPBX=∑ Yк_PBX=7*8,8 =61,6 (Эрл)
4. Если шлюз реализует функции резидентного шлюза доступа, и транкингового шлюза подключения УПАТС, то общая нагрузка, поступающая на шлюз равна
YGW= YPSTN+ YISDN+ Yj_V5+ Yк_PBX= 67+114+136+61,6 =378,6 (Эрл)
5. Пусть VCOD_m- скорость передачи кодека типа m при обслуживании вызова. Тогда транспортный ресурс, который должен быть выделен для передачи в пакетной сети трафика, поступающего на шлюз, при использования кодека типа m будет, k- коэффициент использования ресурса, k=1,25
Т а б л и ц а 2.1
| Кодек | Диапазон коэффициента сжатия | Рассматриваемый коэффициент сжатия | Полоса пропускания, кбит/с | Полоса пропускания с учетом подавления паузы, кбит/с |
| G.711µ | 1-4 | 84.80 | 46.59 |
VGWUSER=k* VCOD_m*YGW=1,25*378,6*84,8=40131,6 (кбит/c)
Оборудования гибкого коммутатора рассчитывается следующим образом.
Основной задачей гибкого коммутатора при построении распределенного абонентского концентратора являются обработка сигнальной информации обслуживания вызова и управление установлением соединений.
Введем следующие переменные:
|
|
|
LMEGACO= 100
NMEGACO= 10
Для передачи сигнальной информации с целью обслуживания вызовов различных типов требуется следующие объемы полосы пропускания:
VPSTN=(PPSTN*NPSTN*LMEGACO*NMEGACO)/90=(3*670*100*10)/90=22,33 кбит/с
VISDN=(PISDN*NISDN*LIUA*NIUA)/90=(9*570*100*10)/90= 57 кбит/с
VV5=(PV5*NV5*LVSUA*NVSUA)/90=(22*9*100*10)/90= 2,2 кбит/с
VPBX=(PPBX*NPBX*LIUA*NIUA)/90=(22*11*100*10)/90= 2,68 кбит/с
Кроме того, в шлюзе должен быть предусмотрен транспортный ресурс для обмена сообщениями протокола MGCP, используемого для управления шлюзом, который определяется формулой
VMGCP= [(PPSTN*NPSTN+PISDN*NISDN*+PV5*NV5+PPBX*NPBX)*LMGCP*NMGCP]/90
VMGCP = [(3*670+9*570+22*9+22*11)*100*10]/90= 84,22 кбит/с
Таким образом, общий транспортный ресурс шлюза может быть определен как сумма всех необходимых составляющих:
VGW=VGW_USER+VPSTN+VISDN+VV5+VPBX+VMGCP
VGW =40131,6+22,33+57+2,2+2,68+84,22 = 40,3 Мбит/с
Количество интерфейсов, помимо транспортного ресурса, будет определяться так же, исходя из топологии сети. В любом случае количество интерфейсов должно быть не меньше, чем
NINT=VGW/VINT
где VINT – полезный транспортный ресурс одного интерфейса, VINT=2048 кбит/с
NINT= 40300/2048=20.
|
|
|
