Файл: Изм. ЛистДокум. Подпись дата Лист.pdf

Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций российской федерации Бурятский институт инфокоммуникаций Федерального государственного образовательного бюджетного учреждения высшего образования СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И ИНФОРМАТИКИ ФАКУЛЬТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ
Расчетно-графическая работа по дисциплине Пакетная телефония тема Расчет услуг пакетной телефонии Вариант 13 Проверил преподаватель __________/ Гармаева ЭВ. Выполнил студент гр. Т Пашкова А.А. г. Улан- Удэ г.

Изм. ЛистДокум. Подпись дата Лист
2
БИИК СибГУТИ 11.03.02 64 .ПЗ
Разраб.
Пашкова А.А. Проверил
Гармаева ЭВ.
Риценз. Н. Утв Контр.
. Расчет услуг пакетной телефонии Лит. Листов
1
гр.Т-101 СОДЕРЖАНИЕ Исходные данные ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1 РАСЧЕТ ИНТЕНСИВНОСТЕЙ ТЕЛЕФОННОЙ НАГРУЗКИ ……3 1.1 Выбор типа аудиокодека……………………………………………………...3 1.2 Профили протоколов для речевой услуги …………………………………..3 1.3 Расчет коэффициента избыточности 1.4 Расчет возникающей местной нагрузки 1.5 Распределение нагрузки по направлениям ГЛАВА 2 РАСЧЕТ ИНТЕНСИВНОСТЕЙ СИГНАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ 2.1 Профили протоколов для сигнальной плоскости 2.2 Расчет сигнальной нагрузки к серверу (протокол SIP)………………20 ГЛАВА 3 РАСЧЕТ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ В ТОЧКАХ КОНЦЕНТРАЦИИ ТРАФИКА ………………………………………………23 3.1 Определение расчетной нагрузки для речевой услуги …………………...23 3.2 Расчет числа соединительных линий 3.3 Расчет пропускной способности сетевых интерфейсов ГЛАВА 4 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ………………………………………...27 Список используемой литературы ……………………………………………..30

Исходные данные
1. Источники нагрузки (количество и типы)
№ вар Номер кластера кл емкость кластера)
1 2
3 4
5 6 Тип кластера
TGW-1
TGW-2
AGW-1
AGW-2
SIP-1
SIP-2 13 Общее число терминалов в кластере
6000 5500 1450 1260 950 540 Тип интерфейса
Z/E1
Z/E1
Z/PRI
Z/PRI ВТ ВТ
2. Структурный состав терминалов, подключаемых по интерфейсу (аналоговые абонентские линии к АТС и AGW)
N Тип терминала Структурный состав от емкости кластера, % Удельная нагрузка, y, Эрл
1 кв (аналоговые ТА квартирного сектора)
70 0,015 2
TA
нх аналоговые ТА народнохозяйственного сектора)
17 0,065 3 Факсимильные аппараты гр. 2 и 3 (Fax)
3 0,18 4 Модем (dial-up выход на ISP)
7 0,24 5 Офисные УПАТС (PBX), включенные по АЛ
3 0,27 3. Удельная речевая нагрузка от одного терминала квартирного сектора – 0,13 Эрл
4. Удельная речевая нагрузка от одного терминала народнохозяйственного сектора –
0,27 Эрл
5. Структурный состав и характеристики типов аудиокодеков в терминалах
N Тип аудиокодека Структурный состав от емкости кластера, % Скорость,
V, кбит/с Размер речевого кадра,
L, байт Длительность речевого кадра,
T, мс Количество речевых кадров водном- пакете, n
1
G.711 10 64 80 10 6
2
G.729 90 8
10 10 3
6. Структурный состав и характеристики типов аудиокодеков в шлюзах TGW/AGW
N Тип аудиокодека Структурный состав от емкости кластера, % Скорость
V, кбит/с Размер речевого кадра,
L, байт Длительность речевого кадра,
T, мс Количество речевых кадров водном- пакете, n
1
G.711 80 64 80 10 9
2
G.729 20 8
10 10 5

Изм. ЛистДокум. Подпись дата Лист
4
БИИК СибГУТИ 11.03.02 64 .ПЗ
Разраб.
Пашкова А.А. Проверил
Гармаева ЭВ.
Риценз. Н. Утв Контр.
. Расчет услуг пакетной телефонии Лит. Листов
15
гр.Т-101 ГЛАВА 1 РАСЧЕТ ИНТЕНСИВНОСТЕЙ ТЕЛЕФОННОЙ НАГРУЗКИ
1.1 Выбор типа аудиокодека Тип аудиокодека определен в задании к курсовому проекту (G.711 и
G.729)
1.2 Профили протоколов для речевой услуги Плоскость U (User) – эта плоскость пользователя. Информация пользователя формируется и транспортируется с помощью служб доставки телекоммуникационной сети с необходимым уровнем качества. Для обмена информацией используются различные протоколы. Рассмотрим набор протоколов в каждом сетевом узле. Рисунок 1 Профиль протоколов в плоскости U между терминалами

Изм.
Изм.
Лист
Лист
№ докум. докум.
Подпись
Подпись
Дата
Дата
Лист
Лист
5
БИИК СибГУТИ 11.03.02 64 .ПЗ
БИИК СибГУТИ11.02.11 177. П Рисунок 2 Профиль протоколов в плоскости U между SIP и TGW терминалами Рисунок 3 Профиль протоколов в плоскости U между SIP и AGW терминалами

Изм.
Изм.
Лист
Лист
№ докум. докум.
Подпись
Подпись
Дата
Дата
Лист
Лист
6
БИИК СибГУТИ 11.03.0264 .ПЗ
БИИК СибГУТИ11.02.11 177. П Рисунок 4 Профиль протоколов в плоскости U между терминалами
1.3 Расчет коэффициента избыточности Расчет коэффициента избыточности производится по формуле
????
инф
= ???? ∙ ????
(1) Где, ???? – количество речевых кадров водном речевом пакете,
???? – размер речевого кадра. Находим общ , оно будет равно : общ ????
инф
+ ????
????????????
+ ????
????????????
+ ????
????????ℎ????????????????????
+ ????
????????
(2) где, ????
????????????
= 12 байт,
????
????????????
= 8 байт,
????
????????ℎ????????????????????
= 14 байт,
????
????????
= 20 байт.
????
эфф
=
????
инф
????
общ
(3) изб 1 − ????
эфф
(4) Подставим свои значения и ответы сведем в таблицу 1.
Кодек G.711 -SIP
???? = 6
???? = 80

Изм.
Изм.
Лист
Лист
№ докум. докум.
Подпись
Подпись
Дата
Дата
Лист
Лист
7
БИИК СибГУТИ 11.03.0264 .ПЗ
БИИК СибГУТИ11.02.11 177. П
????
инф
= ???? ∙ ???? = 6 ∙ 80 = 480
общ 480 + 12 + 8 + 14 + 20 = 534
????
эфф
=
480 534
= 0,899 изб 1 − 0,898 = 0,101
Кодек G.729 –SIP
???? = 3
???? = 10
????
инф
= ???? ∙ ???? = 3 ∙ 10 = 30
общ 30 + 12 + 8 + 14 + 20 = 84
????
эфф
=
90 84
= 0,357 изб 1 − 0,357 = 0,643
Кодек G.711 -TGW/AGW
???? = 9
???? = 80
????
инф
= ???? ∙ ???? = 9 ∙ 80 = 720
общ 720 + 12 + 8 + 14 + 20 = 774
????
эфф
=
720 774
= 0,930 изб 1 − 0,930 = 0,07
Кодек G.729 -TGW/AGW
???? = 5
???? = 10
????
инф
= ???? ∙ ???? = 5 ∙ 10 = 50
общ 50 + 12 + 8 + 14 + 20 = 104
????
эфф
=
30 104
= 0,481 изб 1 − 0,481 = 0,519

Изм.
Изм.
Лист
Лист
№ докум. докум.
Подпись
Подпись
Дата
Дата
Лист
Лист
8
БИИК СибГУТИ 11.03.0264 .ПЗ
БИИК СибГУТИ11.02.11 177. П Таблица 1 Коэффициент избыточности
Кодек
L
инф
L
общ
K
эфф
K
изб
SIP
G.711 480 534 0,899 0,101
G.729 30 84 0,357 0,643
TGW/AG
W
G.711 720 774 0,930 0,070
G.729 50 104 0,481 0,519 1.4 Расчет возникающей местной нагрузки Поступающая на сетевой узел от ой группы абонентов местная нагрузка определяется
????
????
= 1,1 ∗ ????
????
∗ ????
????
,
(5) где ???? – тип нагрузки
????
????
– количество источников нагрузки
????
????
– удельная нагрузка от го источника
1,1 – учитывает неуспешные вызовы Подставим данные и сведем полученные результаты в таблицы.
TGW-1 ТА квартирного сектора кв 1,1 ∗ 3300 ∗ 0,015 = 54,45 Эрл ТА народнохозяйственного сектора
A
нх
= 1,1 ∗ 1500 ∗ 0,065 = 107,25 Эрл
Факсимильные аппараты факс 1,1 ∗ 180 ∗ 0,18 = 35,64 Эрл
Модем модем 1,1 ∗ 840 ∗ 0,24 = 221,76 Эрл
УПАТС
A
УПАТС
= 1,1 ∗ 180 ∗ 0,27 = 53,46 Эрл

Изм.
Изм.
Лист
Лист
№ докум. докум.
Подпись
Подпись
Дата
Дата
Лист
Лист
9
БИИК СибГУТИ 11.03.0264 .ПЗ
БИИК СибГУТИ11.02.11 177. П Таблица 2 Суммарная нагрузка от терминалов в сайте 1 (TGW-1) Тип источника нагрузки Емкость Удельная местная нагрузка Суммарная местная нагрузка Удельная между-я нагрузка Суммарная между-я нагрузка
% Абоненты
ТАкв
55 3300 0,015 54,45 0,0015 5,445
ТАнх
25 1500 0,065 107,25 0,0065 10,725 Факс
3 180 0,18 35,64 0,018 3,564 Модем
14 840 0,24 221,76
УПАТС
3 180 0,27 53,46 0,027 5,346 Итого
6000 472,56 25,08
TGW-2 ТА квартирного сектора кв 1,1 ∗ 3025 ∗ 0,015 = 49,913 Эрл ТА народнохозяйственного сектора
????
нх
= 1,1 ∗ 1375 ∗ 0,065 = 98,313 Эрл
Факсимильные аппараты факс 1,1 ∗ 165 ∗ 0,18 = 32,67 Эрл
Модем модем 1,1 ∗ 770 ∗ 0,24 = 203,28 Эрл
УПАТС
????
УПАТС
= 1,1 ∗ 165 ∗ 0,27 = 49,005 Эрл Таблица 3 Суммарная нагрузка от терминалов в сайте 2 (TGW-2) Тип источника нагрузки Емкость Удельная местная нагрузка Суммарная местная нагрузка Удельная между-я нагрузка Суммарная между-я нагрузка
% Абоненты
ТАкв
55 3025 0,015 49,913 0,0015 4,991
ТАнх
25 1375 0,065 98,313 0,0065 9,831 Факс
3 165 0,18 32,67 0,018 3,267 Модем
14 770 0,24 203,28
УПАТС
3 165 0,27 49,005 0,027 4,901 Итого
5500 433,181 22,99

Изм.
Изм.
Лист
Лист
№ докум. докум.
Подпись
Подпись
Дата
Дата
Лист
Лист
10
БИИК СибГУТИ 11.03.0264 .ПЗ
БИИК СибГУТИ11.02.11 177. П
AGW-1 ТА квартирного сектора кв 1,1 ∗ 798 ∗ 0,015 = 13,167 Эрл ТА народнохозяйственного сектора
????
нх
= 1,1 ∗ 363 ∗ 0,065 = 25,955 Эрл
Факсимильные аппараты факс 1,1 ∗ 44 ∗ 0,18 = 8,712 Эрл
Модем модем 1,1 ∗ 203 ∗ 0,24 = 53,592 Эрл
УПАТС
????
УПАТС
= 1,1 ∗ 44 ∗ 0,27 = 13,068 Эрл Таблица 4 Суммарная нагрузка от терминалов в сайте 3 (AGW-1) Тип источника нагрузки Емкость Удельная местная нагрузка Суммарная местная нагрузка Удельная между-я нагрузка Суммарная между-я нагрузка
% Абоненты
ТАкв
55 798 0,015 13,167 0,0015 1,317
ТАнх
25 363 0,065 25,955 0,0065 2,595 Факс
3 44 0,18 8,712 0,018 0,871 Модем
14 203 0,24 53,592
УПАТС
3 44 0,27 13,068 0,027 1,307 Итого
1452 114,494 6,09
AGW-2 ТА квартирного сектора кв 1,1 ∗ 693 ∗ 0,015 = 11,435 Эрл ТА народнохозяйственного сектора
????
нх
= 1,1 ∗ 315 ∗ 0,065 = 22,523 Эрл
Факсимильные аппараты факс 1,1 ∗ 38 ∗ 0,18 = 7,524 Эрл
Модем модем 1,1 ∗ 176 ∗ 0,24 = 46,464 Эрл

Изм.
Изм.
Лист
Лист
№ докум. докум.
Подпись
Подпись
Дата
Дата
Лист
Лист
11
БИИК СибГУТИ 11.03.0264 .ПЗ
БИИК СибГУТИ11.02.11 177. П
УПАТС
????
УПАТС
= 1,1 ∗ 38 ∗ 0,27 = 11,286 Эрл Таблица 5 Суммарная нагрузка от терминалов в сайте 4 (AGW-2) Тип источника нагрузки Емкость Удельная местная нагрузка Суммарная местная нагрузка Удельная между-я нагрузка Суммарная между-я нагрузка
% Абоненты
ТАкв
55 693 0,015 11,435 0,0015 1,143
ТАнх
25 315 0,065 22,523 0,0065 2,252 Факс
3 38 0,18 7,524 0,018 0,752 Модем
14 176 0,24 46,464
УПАТС
3 38 0,27 11,286 0,027 1,129 Итого
1260 99,232 5,276 В сайтах
5 и
6 сайты, терминал может быть многофункциональным, то есть абонент с помощью такого терминала может создавать нагрузку не только речевую, но и принимать или передавать факсы, видео. Однако, различные виды создаваемой нагрузки обслуживаются в мультисервисной пакетной сети по-разному. Для них создаются отдельные виртуальные подсети, определяются разные классы обслуживания, назначаются различные приоритеты. В данном проекте мы будем рассматривать виртуальную подсеть для пропуска речевой нагрузки от терминалов, полагая, что их количество равномерно распределено между абонентами квартирного и народнохозяйственного секторов (по 50% от общей емкости сайта.
SIP-1 Таблица 6 Суммарная нагрузка от терминалов в сайте 5 (SIP-1) Тип источника нагрузки Емкость Удельная местная нагрузка Суммарная местная нагрузка Удельная между-я нагрузка Суммарная между-я нагрузка
% Абоненты
ТАкв
50 475 0,13 67,925 0,013 6,793
ТАнх
50 475 0,27 141,075 0,027 14,108 Итого
950 209 20,901

Изм.
Изм.
Лист
Лист
№ докум. докум.
Подпись
Подпись
Дата
Дата
Лист
Лист
12
БИИК СибГУТИ 11.03.0264 .ПЗ
БИИК СибГУТИ11.02.11 177. П ТА квартирного сектора кв 1,1 ∗ 475 ∗ 0,13 = 67,925 Эрл ТА народнохозяйственного сектора
????
нх
= 1,1 ∗ 475 ∗ 0,27 = 141,075 Эрл
SIP-2 ТА квартирного сектора кв 1,1 ∗ 270 ∗ 0,13 = 38,61 Эрл ТА народнохозяйственного сектора
????
нх
= 1,1 ∗ 270 ∗ 0,27 = 80,19 Эрл
Таблица 7 Суммарная нагрузка от терминалов в сайте 6 (SIP-2) Тип источника нагрузки Емкость Удельная местная нагрузка Суммарная местная нагрузка Удельная между-я нагрузка Суммарная между-я нагрузка
% Абоненты
ТАкв
50 270 0,13 38,61 0,013 3,861
ТАнх
50 270 0,27 80,19 0,027 8,019 Итого
540 118,8 11,88 В проектируемой сети от различных типов терминалов возникает суммарная местная нагрузка
А
М ????????????
= 472,56 + 433,181 + 114,494 + 99,232 + 209 + 118,8 = 1447,267 Эрл
1.5 Распределение нагрузки по направлениям Местную суммарную возникающую нагрузку необходимо распределить по направлениям связи. При распределении нагрузки следует учитывать выделенные направления к центру обработки вызовов (ЦОВ), выполняющие также функции узла спецслужб (УСС), выделенные направления к Интернет- провайдерам (ISP) в каждом из этих направлений впоследствии создаются виртуальные подсети в рамках единой мультисервисной сети оператора, следовательно, необходимо отдельно учитывать нагрузку каждого типа, так как в дальнейшем требуется расчет пропускной способности в каждом из

Изм.
Изм.
Лист
Лист
№ докум. докум.
Подпись
Подпись
Дата
Дата
Лист
Лист
13
БИИК СибГУТИ 11.03.0264 .ПЗ
БИИК СибГУТИ11.02.11 177. П направлений оставшуюся нагрузку необходимо разделить на нагрузку, замыкающуюся внутри каждого сайта и нагрузку между сайтами. Рассчитаем нагрузку на выходе коммутационных полей (КП) в рассматриваемых сайтах
????
КП
????
= М К
КП
где К
КП
– коэффициент, учитывающий снижение нагрузки на выходе коммутационного поля (КП) за счет слушания абонентом сигналов Ответ станции и длительности набора номера (НН). В данном проекте полагаем
К
КП
= 0,9. Подставим данные и сведем полученные результаты в Таблицу 8
TGW-1
????
КП
TGW−1
= 472,56 ∗ 0,9 = 425,304 Эрл
TGW-2
????
КП
TGW−2
= 433,181 ∗ 0,9 = 389,863 Эрл
AGW-1
????
КП
AGW−1
= 114,494 ∗ 0,9 = 103,045 Эрл
AGW-2
????
КП
AGW−2
= 99,232 ∗ 0,9 = 89,309 Эрл
SIP-1
????
КП
SIP−1
= 209 ∗ 0,9 = 188,1 Эрл
SIP-2
????
КП
SIP−2
= 118,8 ∗ 0,9 = 106,92 Эрл Таблица 8 Нагрузка на выходе коммутационных полей Наименование сайта Возникающая в сайте нагрузка М,
Эрл Нагрузка на выходе КП
????
КП
????
,Эрл
TGW-1 472,56 425,304
TGW-2 433,181 389,863
AGW-1 114,494 103,045
AGW-2 99,232 89,309
SIP-1 209 188,1
SIP-2 118,8 106,92 Итого
1447,267 1302,541

Изм.
Изм.
Лист
Лист
№ докум. докум.
Подпись
Подпись
Дата
Дата
Лист
Лист
14
БИИК СибГУТИ 11.03.0264 .ПЗ
БИИК СибГУТИ11.02.11 177. П Распределим возникающую исходящую нагрузку в каждом сайте, последующим направлениям Нагрузка к ЦОВ (????
ЦОВ
) составляет 3…7% от ????
КП
. Полагаем, что к ЦОВ распределяется 5% от местной нагрузки, возникающей в каждом сайте, тогда нагрузка к ЦОВ определяется
А
ЦОВ????
= ????
КП
????
∗ 0,05 Исходящая нагрузка от сайта 1 (TGW-1) к ЦОВ:
А
ЦОВ1
= 0,05 ∗ А
КП1
= 425,304 ∗ 0,05 = 21,265 Эрл Исходящая нагрузка от сайта 2 (TGW-2) к ЦОВ:
А
ЦОВ2
= 389,863 ∗ 0,05 = 19,493 Эрл Исходящая нагрузка от сайта 3 (AGW-1) к ЦОВ:
А
ЦОВ3
= 103,045 ∗ 0,05 = 5,152 Эрл Исходящая нагрузка от сайта 4 (AGW-2) к ЦОВ:
А
ЦОВ4
= 89,309 ∗ 0,05 = 4,465 Эрл Исходящая нагрузка от сайтов 5 (SIP-1) к ЦОВ:
А
ЦОВ5
= 188,1 ∗ 0,05 = 9,405 Эрл Исходящая нагрузка от сайта 6 (SIP-2) к ЦОВ:
А
ЦОВ6
= 106,92 ∗ 0,05 = 5,346 Эрл Нагрузка к модемному пулу ISP (????
????????????
) При расчете этой нагрузки, учитываем, что в направлении ISP, необходимо учитывать только нагрузку, возникающую в сайтах TGW-AGW от терминалов типа Модем или Устройство передачи данных – УПД». Так как выход на направление ISP от модема осуществляется по стандартным телефонным процедурам (dial-up), то при расчете этой нагрузки учитываем также снижение нагрузки на выходе КП за счет слушания сигналов ОС и НН:
А
КП
????????????????
= А ????
КП
К
КП
= 0,9 Исходящая нагрузка от сайта 1 (TGW-1) к ISP:
А
КП
????????????1
= 221,76 ∗ 0,9 = 199,584 Эрл