Файл: 4.1 Расчет шлюза доступа.pdf

Расчет шлюза доступа 

Задачи: 

1.  Определить число шлюзов и емкостные показатели составляющего 

их оборудования. 

2.  Определить  транспортный  ресурс  подключения  шлюзов  доступа  к 

пакетной сети. 
 

Сеть IP

ТфОП

Коммутатор 

доступа

Шлюз 

доступа

AN

PBX

Абоненты с традиционными 

телефонными аппаратами

Абоненты ISDN

Подключение по V5

Подключение УПАТС

Npstn

Nisdn

Nv5, Nj_v5

Npbx, Nk_pbx

LAN

Подключение LAN

Nlan, Ni_lan

Абоненты с терминалами SIP, 

H.323

Nsh

Гибкий коммутатор

Сигнальный 

шлюз с ТфОП

Транспортный 

шлюз с ТфОП

Коммутатор 

доступа

Коммутатор 

доступа

L

Р

ис. 7. Шлюз доступа в сети NGN 

Исходные данные для проектирования:  

Пользователи услуг связи разных типов: 

а)  абоненты,  использующие  аналоговые  абонентские  линии,  которые 

включаются в шлюз доступа (RAGW) – 

pstn

N

; 

б)  абоненты,  использующие  линии  базового  доступа  ISDN,  которые 

включаются в RAGW – 

isdn

N

; 

в)  абоненты,  использующие  терминалы  SIP/H.323,  которые 

включаются в пакетную сеть на уровне коммутатора доступа – 

sh

N

;

г) 

_

i lan

N

 – число пользователей, включаемых в одну LAN, где i – номер 

LAN,  общее  число  сетей  LAN,  включаемых  на  уровне  коммутатора  
доступа, I, 

lan

N

.– общее число пользователей 

Здесь  стоит  обратить  внимание  на  подключение  абонентов, 

использующих терминалы SIP/ H.323. Эти абоненты включаются не в шлюз 
доступа,  а  непосредственно  в  коммутатор  доступа.  Помимо  этого,  сразу 
внесем небольшое уточнение относительно различия между 

sh

N

и 

lan

N

.

Существует  две  группы  абонентов,  использующих  терминалы 

SIP/H.323, которые: 

  подключаются непосредственно к коммутатору доступа, и их число 

равно 

sh

N

, 

  подключаются  к  коммутатору  при  помощи  LAN,  и  их  число  это 

1

_

I

i LAN

N



, но в нашем случае, предположим, что все сети  LAN одинаковые, 

тогда это выражение будет выглядеть так: 

_

i lan

N

I



.

Для  наглядности  продемонстрируем  схему  (рис. 8)  подключения 

абонентов, о которых сказано выше. 

LAN

LAN

Абоненты, 

которые 

подключаются 

прямо к 

коммутатору

Nsh

Коммутатор доступа на 

втором уровне

LAN1

LAN i

Абоненты, 

Подключаемые 

через LAN

N

ila

n

N

lan

Общее число 

пользователей, 

подключаемых через 

LAN= N

ilan

*I

терминалы SIP, 
H.323

Рис. 8. Варианты подключения терминалов SIP/H.323 

По  сути,  разница  между  этими  двумя  вариантами  включения 

практически  такая  же,  как  между  включением  одного  абонента  или 
включением УАТС в традиционной телефонии (рис. 9). 

УПАТС 1

УПАТС 2

УПАТС M

Шлюз доступа

N

1_pbx

N

2_pbx

N

M_pbx

_

1

M

pbx

m

pbx

m

N

N







y=0.8 

Эрл

Абоненты 

УПАТС

Рис. 9. Подключение УПАТС по PRI 

д) УПАТС, использующие внешний интерфейс ISDN-PRA и включаемые 

в пакетную сеть через транкинговые шлюзы, где M – количество УПАТС; 

_

m pbx

N

  –  число  пользовательских  каналов,  подключаемых  к  одной 

ÓÏ ÀÒÑ

m

, где 

m

 - номер УПАТС; 

pbx

N

  –  общее  количество  пользовательских  каналов  от  всех  УПАТС  к 

шлюзу доступа. 

ж)  оборудование  сети  доступа  с  интерфейсом  V5,  включаемое  в 

пакетную  сеть  через  шлюзы  доступа,  где  J  –  число  интерфейсов  V5,  

_ 5

j v

N

 – число пользовательских каналов в интерфейсе V5j, где j – номер сети 

доступа; 

5

v

N

 – общее число пользовательских каналов V5. 

Удельная нагрузка на линию,  

подключающую вышеописанных пользователей: 

pstn

y

= 0,1 Эрл – удельная нагрузка на линию абонента ТфОП в ЧНН, 

ISDN

y

= 0,2 Эрл – удельная нагрузка на линию абонента ISDN в ЧНН, 

sh

y  

= 0,2 Эрл – удельная нагрузка на линию абонента, использующего 

терминалы SIP/ H.323 в ЧНН, 

_ 5

i v

y

 = 0,8 Эрл – удельная нагрузка на линию, подключающую УПАТС 

по интерфейсу V5 (соединительная линия), 

_

m pbx

Y

  =  0,8  Эрл  –  удельная  нагрузка  на  линию,  подключающую 

УПАТС по PRI (соединительная линия). 

Параметры  нагрузки  для  абонентов,  использующих  терминалы 

SIP/H.323 или подключенных к LAN, не рассматриваем в силу того, что они 
не создают нагрузку на шлюз, параметры которого мы рассчитываем, так как 
эти  терминалы  включаются  непосредственно  в  коммутатор  доступа.  Их 
влияние мы примем в учет, когда будем рассматривать коммутатор доступа и 
сигнальную нагрузку, поступающую на Softswitch. 

На  практике  при  построении  сети  для расчета  числа  шлюзов,  помимо 

рассчитанной нагрузки учитываются и допустимая длина абонентской линии, 
топология  первичной  сети  (если  таковая  уже  существует),  наличие 
помещений для установки, технологические показатели типов оборудования, 
предлагаемого к использованию. 

Размещение оборудования и схема организации связи 

На  основании  исходных  данных  и  полученных  результатов  составить 

схему  сети,  используя  параметры  реального  оборудования,  информацию  о 
котором  можно  получить  в  свободном  доступе.  В  качестве  образца  можно 
использовать рис. 10, приведенный ниже, но стоит обратить внимание, что на 
получившейся схеме должно быть изображено спроектированное количество 
шлюзов  доступа  и  коммутаторов  доступа  (с  учетом  их  характеристик, 
например,  максимальное  количество  портов  каждого  типа),  указаны  виды 
подключений к каждому из элементов.  

Сеть IP

ТфОП

Коммутатор 

доступа

Шлюз 

доступа

AN

PBX

Абоненты с традиционными 

телефонными аппаратами

Абоненты ISDN

Подключение по V5

Подключение УПАТС

Npstn

Nisdn

Nv5, Nj_v5

Npbx, Nk_pbx

LAN

Подключение LAN

Nlan, Ni_lan

Абоненты с терминалами SIP, 

H.323

Nsh

Гибкий коммутатор

Сигнальный 

шлюз с ТфОП

Транспортный 

шлюз с ТфОП

Коммутатор 

доступа

Коммутатор 

доступа

L

Р

ис. 10. Параметры оборудования сети доступа 

На  такую  схему  должны  быть  нанесены  все  исходные  данные  и 

полученные результаты. При нанесении результатов необходимо учесть, что 
если  в  исходных  данных,  например,  приводится  количество  абонентов 
традиционной  телефонии,  равное  100,  то  это  не  значит,  что  для  каждого 
шлюза  будет  такое  количество.  Это  общее  число  абонентов  такого  типа,  а 
какое количество будет для того или иного оборудования рассчитывается на 
основе  параметров  выбранного  оборудования  и  результатов  расчетов, 

проведенных в курсовой работе. Для каждого из элементов сети необходимо 
привести  таблицу,  аналогичную  той,  которая  представлена  в  примере 
выполнения курсовой работы. 

Расчет основных параметров шлюза доступа и коммутатора 

доступа 

Определив  количество  шлюзов,  можно  рассчитать  нагрузку  на  линии, 

подключаемые  к  каждому  из  шлюзов.  Для  каждого  шлюза  такие  расчеты 
будут идентичны, различаться будут лишь параметры источников нагрузки.  

Òô Î Ï

Y

  –  общая  нагрузка,  создаваемая  абонентами  ТфОП,  и  поступающая  на 

шлюз доступа: 

Òô Î Ï

Òô Î Ï

Òô Î Ï

Y

N

y





; 

(1) 

ISDN

Y

–  общая  нагрузка,  создаваемая  абонентами  ISDN  и  поступающая  на 

шлюз доступа:  

ISDN

ISDN

ISDN

Y

N

y





; 

(2)

_ 5

j v

Y

–  общая  нагрузка,  создаваемая  оборудованием  доступа  j, 

подключенным через интерфейс V5: 

;

_ 5

_ 5

_ 5

j V

j V

i V

Y

N

y





(3) 

Общая  нагрузка,  создаваемая  оборудованием  сетей  доступа, 

подключенным через интерфейс V5, равна:  

5

_ 5

_ 5

_ 5

1

1

;

J

J

V

j V

i V

j V

j

j

Y

Y

y

N















(4) 

_

m pbx

Y

 – нагрузка, создаваемая УПАТС m, подключенным по PRI:  

_

_

_

;

m PBX

m PBX

m PBX

Y

N

y





(5) 

Общая нагрузка, создаваемая оборудованием УПАТС: 

1

_

_

_

.

1

M

m

M

PBX

m PBX

m PBX

m PBX

m

Y

Y

y

N















(6) 

Выше  рассчитаны  нагрузки  от  абонентов  различных  типов, 

подключаемых  к  шлюзам.  В  нашем  случае  шлюзы  реализуют  функции 
резидентного  шлюза  доступа,  шлюза  доступа  и  транкингового  шлюза 
подключения  УПАТС,  и  к  нему  подключаются  все  рассмотренные  выше 
источники нагрузки.  

Тогда общая нагрузка на шлюз 

1

1

_ 5

_ 5

_

_

.

J

K

j

k

i V

j V

GW

k PBX

k PBX

ISDN

ISDN

Òô Î Ï

Òô Î Ï

Y

y

N

y

N

y

N

y

N

























(7) 

 
Стоит  отметить,  что  суммарная  нагрузка  на  линии,  которые 

включаются  в  шлюз,  будет  равна  нагрузке  на  сам  шлюз,  и  для  нашей