Расчет и проектирование сетевого оборудования NGNIMS. ПЗ. 1 Проектирование распределенного абонентского
 Скачать 1.78 Mb.
|
2.2 Расчет оборудования гибкого коммутатораОсновной задачей гибкого коммутатора при построении транзитного уровня коммутации является обработка сигнальной информации обслуживания вызова и управление установлением соединений. Требования к производительности гибкого коммутатора определяются интенсивностью потока вызовов, требующих обработки.  Рисунок 2.3 - Softswitch класса 4 в сети NGN Производительность Интенсивность потока поступающих вызовов определяется интенсивностью потока вызовов, приходящейся на один магистральный канал 64 кбит/с линии Е1, а также числом Е1, используемых для подключения станции к транспортному шлюзу. Вводятся следующие обозначения: PCH - интенсивность потока вызовов, обслуживаемых одним магистральным каналом 64 кбит/с, PGW - интенсивность потока вызовов, обслуживаемых транспортным шлюзом, L - число транспортных шлюзов, обслуживаемых гибким коммутатором. Интенсивность потока вызовов, поступающих на транспортный шлюз l, определяется формулой: Pl_GW = Nl_E1 · 30 · PCH Pl_GW = 6·30·2000 = 360000 выз/ЧНН Следовательно, интенсивность потока вызовов выз/чнн, поступающих на гибкий коммутатор, можно вычислить как: PSX =  = 30·PCH · В задании для данного варианта предусмотрено количество шлюзов L=3 PSX = 30·2000·  = 1080000 выз/ЧНН.Параметры интерфейсов подключения к пакетной сети. Параметры интерфейса подключения к пакетной сети определяются, исходя из интенсивности обмена сигнальными сообщениями в процессе обслуживания вызовов. При использовании гибкого коммутатора для организации распределенного транзитного коммутатора сообщения сигнализации ОКС7 поступают на Softswitch в формате сообщений протокола M2UAили M3UA, в зависимости от реализации. Введем следующие обозначения: LMXUA - средняя длина сообщения (в байтах) протокола MxUA, NMXUA- среднее количество сообщений протокола MxUA при обслуживании вызова, LMEGACO - средняя длина сообщения (в байтах) протокола MEGACO, используемого для управления транспортным шлюзом, NMEGACO - среднее количество сообщений протокола MEGACO при обслуживании вызова, PSIG - интенсивность потока вызовов, обслуживаемых сигнальным шлюзом. Тогда транспортный ресурс Softswitch (бит/с), необходимый для обмена сообщениями протокола MxUA: VSX_MXUA = ksig·LMXUA·NMXUA·PSX/450, где k– коэффициент использования ресурса. VSX_MXUA = 5·140·10·1080000 /450 =16800000 бит/с. Аналогично, транспортный ресурс гибкого коммутатора (бит/с), необходимый для обмена сообщениями протокола MEGACO: VSX_MEGACO = ksig·LMEGACO·NMEGACO·PSX/450, VSX_MEGACO = 5·155·10·1080000 /450 =18600000 бит/с. Суммарный минимальный полезный транспортный ресурс Softswitch (бит/с), требуемый для обслуживания вызовов в структуре транзитного коммутатора: VSX = VSX_MXUA+VSX_MEGACO VSX = 16800000 + 18600000 = 35400000 бит/с. Определение транспортного ресурса сигнального шлюза производится по аналогии с расчетом транспортного ресурса гибкого коммутатора. Необходимая полоса пропускания SGW определяется интенсивностью потока поступающих вызовов и объемом информации, требуемой для обслуживания каждого вызова. Учитывая среднюю длину и количество сообщений протокола MxUA, необходимых для обслуживания одного вызова, можно вычислить транспортный ресурс (бит/с) сигнальных шлюзов для подключения к пакетной сети (с приведением размерностей): VSIG = ksig·PSIG·LMXUA·NMXUA/450 VSIG = 5·20000·140·10/450 =311111,1 бит/с. 3 Расчет оборудования сети IMS3.1 Расчет транспортного ресурса, необходимого для обеспечения сигнального обмена с функцией S-CSCFПопадая в сеть IMS, вызовы в конечном итоге обслуживаются одной из S-CSCF. Этот сетевой элемент представляет собой SIP-сервер, управляющий сеансом связи. Для выполнения своих функций он получает от других сетевых элементов всю информацию об устанавливаемом соединении и требуемой услуге.  Рисунок 3.1 - S-CSCF в архитектуре IMS Функции IMS могут иметь разную физическую декомпозицию, то есть, они могут быть реализованы как в виде единого блока, обладающего всеми возможностями, так и представлять собой набор устройств, каждое из которых отвечает за реализацию конкретной функции. Независимо от физической реализации, интерфейсы остаются стандартными. Поэтому, рассчитав в отдельности каждую из функций, можно оценить требуемую производительность сервера, как при отдельной ее реализации, так и в случае реализации совместно с другими элементами. Транспортный ресурс, необходимый для организации взаимодействия между S-CSCF и Softswitch: Vss-s-csc f = ksig(Lsh·Nsip1·Psx)/450 Vss-s-csc f = 5·150·15·1080000/450 =27000000 бит/с. Транспортный ресурс, необходимый для организации взаимодействия между S-CSCF и серверами приложений (AS): Vas-s-csc f = ksig (Lsh·Nsip2·Psx ·X %)/450 Vas-s-csc f = 5·150·10·1080000·0,3/450 = 5400000 бит/с. Транспортный ресурс, необходимый для организации взаимодействия между S-CSCF и MRF: Vmrf –s-cscf = ksig(Lsh·Nsip3·Psx·Y %) / 450 Vmrf –s-cscf = 5·150·15·1080000·0,2/450 =5400000 бит/с. Транспортный ресурс, необходимый для организации взаимодействия между S-CSCF и I-CSCF: Vi-cscf –s-cscf = ksig(Lsh·Nsip4·Psx) / 450 Vi-cscf –s-cscf = 5·150·5·1080000 /450 = 9000000 бит/с. Тогда общий транспортный ресурс Vs-csc f = Vi-csc f-s-csc f + Vmrf-s-csc f + Vas-s-csc f + Vss-s-csc f Vs-csc f = 9000000 +5400000 + 5400000 + 27000000 = 46800000 бит/с. 3.2 Расчет транспортного ресурса, необходимого для обеспечения сигнального обмена с функцией I-CSCFТак же, как и S-CSCF, функциональный элемент I-CSCF участвует в соединениях, затрагивающих взаимодействие разнородных сетей. Помимо функций SIP-прокси, он взаимодействует с HSS и SLF, получает от них информацию о местонахождении пользователя и об обслуживающем его S-CSCF. Транспортный ресурс между Softswitch и I-CSCF, который требуется для обмена сообщениями по протоколу SIP во время обслуживания вызовов: Vss-i-cscf = ksig· (Lsh·Nsip5·Psx) / 450 Vss-i-cscf = 5·150·5·1080000 / 450 = 9000000 бит/с. Общий транспортный ресурс Vi-cscf = Vss-i-cscf + Vs-csc f Vi-cscf = 9000000 +46800000 = 55800000 бит/с.  Рисунок 3.2 – Архитектура IMS. Результаты расчета нагрузки на S-CSCF и на I-CSCF 4 Комплектация оборудования шлюзов доступа и транспортных шлюзов Для данного проекта выберем оборудование компании Iskratel. SI3000 MSAN - мультисервисная платформа доступа. SI3000 MSAN - это экономичная, универсальная, мультисервисная платформа доступа для передачи потоков данных, голоса и видео. Это - "бестселлер" Iskratel в сфере продуктов доступа. Эта мультисервисная платформа операторского класса удовлетворит все ваши требования по каждой услуге, необходимой в сетях доступа. Ее модульная гибкая структура - наилучшее средство одновременного сокращения капитальных и операционных затрат. Платформа SI3000 MSAN обеспечивает простую и эффективную миграцию от существующих сетей к новым сетям на основе IP. SI3000 MSAN управляется через централизованную систему управления сетью.В качестве оборудования абонентского доступа выступает MSAN, в который входит платформа MEA 20 секции 9U, с 20 слотами для монтажа в стативе ETSI SI3000 MSAN устанавливается в ETSI-корпуса глубиной всего лишь 23 см, что позволяет реализовать сдвоенную установку стативов (по схеме back-to-back). Плата POTS с 64 абонентскими портами и плата ADSL2+ с 48 абонентскими портами имеют самую плотную компоновку интерфейсов из всех плат аналогичного типа, существующих в настоящее время на мировом рынке.Таблица 4.1 – Комплектация оборудования
Программный коммутатор SI3000 может применяться в сетях связи общего пользования в качестве софтсвитча Класса4 или Класса 5, а также может применяться в технологических сетях связи в качестве УПАТС. Программное обеспечение (ПО) программного коммутатора (CS) представляет собой коммуникационную платформу на базе NGN/IMS технологий и разделяется на следующие разновидности в зависимости от технологий: - NGN – для организации услуг связи стандартных Класс 4 и/или Класс 5 коммутаторов со встроенными дополнительными видами обслуживания, для организации Бизнес услуг, а также с интеграцией дополнительных аппликационных серверов/сервисов, с применением открытых стандартных протоколов/интерфейсов; - IMS – для организации услуг связи в соответствии с 3GPP стандартами, представляет собой открытую программную платформу для организации дополнительных программных компонентов с целью организации дополнительных услуг, сервисов, внедрения новых типов предоставления услуг. Ключевые характеристики: - Агрегирование каналов; - Тарификация; - Регулятивные функции (LI, NP); - Стандартные протоколы; - Открытые интерфейсы для подключения существующих OSS/BSS систем, а также для внедрения новых услуг, сервисов; - Надежность операторского класса, георезервирование; - Оптимизация затрат; - Решения для квартирных абонентов; - Решения для корпоративных клиентов; Функции и протоколы SI3000 CS. Программное обеспечение программного коммутатора SI3000 Call Server поддерживает разнообразный набор функций и протоколов, а также обеспечивает функционирование сетей различной топологии в IP и смешанной TDM-IP средах. Решения Класса 4 включают усовершенствованные механизмы маршрутизации и тарификации. Конфигурации функций в решениях Класса 5 отвечают основным потребностям квартирных абонентов и удовлетворяют запросы корпоративных клиентов (IP Centrex). Уникальное решение SI3000 IMS compact core с комбинированным режимом работы обеспечивает беспрепятственный перевод технологий с NGN на IMS. Дополнительные услуги SI3000. Подключение к серверам приложений ИскраУралТЕЛ предоставляет пользователям программных коммутаторов дополнительный набор услуг на основе NGN/IMS архитектуры. Существующий пакет услуг телефонии дополняется автономным веб-порталом, индивидуальной концепцией обслуживания, адресной книгой, статусом присутствия, функцией передачи мгновенных сообщений, передачи файлов и видео-звонками. Кроме того, данная платформа предоставляет услуги на основе интеллектуальных сетей связи, например, переносимость номера, что обеспечивает легкость интеграции серверов в регулируемую мультиоператорную среду. Программное решение SI3000 CS доступно на различных платформах с многочисленными вариантами конфигураций, нацелено на оптимизацию затрат, рост абонентской базы, а также готово к плавной миграции технологий NGN -> IMS. Данное программное решение SI3000 CS составляет основу различных решений ИскраУралТЕЛ – Класс 4, Класс 5, Переносимость номера, IBC-Hosted UC, IMS/VoLTE, обеспечивая таким образом высокий уровень безопасности, надежности и универсальности, а также функциональную совместимость с самым широким спектром продуктов от других производителей. ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ В курсовом проекте произведено проектирование сети NGN/IMS. А именно расчет основных параметров шлюза доступа и гибкого коммутатора. В ходе расчета, использовалось оборудование компании Iskratel SI300. Далее произведен расчет оборудования шлюзов и оборудования гибкого коммутатора, а так же расчет оборудования сети IMS. Разработана схема организации связи на основании всех расчетов. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Гольдштейн, А.Б. Softswitch / А.Б. Гольдштейн, Б.С. Гольдштейн – СПб.: BHV, 2006. Бакланов, И.Г. NGN: принципы построения и организации / И.Г. Бакланов; под ред. Ю.Н. Чернышова. – М.: Эко-Трендз, 2008. Гольдштейн, Б.С. Сигнализация в сетях связи / Б.С. Гольдштейн; Т. Протоколы сети доступа. Т. 2. – М. : Радио и связь, 2005. Гольдштейн, Б.С. Протокол SIP / Б.С. Гольдштейн, А.А. Зарубин, В.В. Саморезов; Серия «Телекоммуникационные протоколы». – СПб. : БХВ – СПб, 2005. Атцик, А.А. Протокол Megaco /H.248 / А.А. Атцик, А.Б. Гольдштейн, Б.С. Гольдштейн; Серия «Телекоммуникационные протоколы». – СПб.: БХВ – СПб, 2009. Сайты http://www. iskrauraltel.ru www.erlang.com |