Курсовая работа «Проектирование «ЦАТС С-12». Курсовой проект по теме Проектирование цатс с12

• Название: Курсовой проект по теме Проектирование цатс с12
• Дата: 15.09.2022
• Размер: 0.73 Mb.
• Имя файла: Курсовая работа «Проектирование «ЦАТС С-12».docx
• Тип: Курсовой проект; #679225
• страница: 5 из 6

4. Проектирование цифровых сетей связи

4.1. Расчет количества трактов ОКС7 для соединения станции SSP и узла SCP ИС связи

Провести расчет числа сигнальных линков ОКС-7 в соответствии с вариантами заданий, необходимых для соединения станции SSP и узла SCP ИС.

Рассчитывается фрагмент ИС, реализующий следующие услуги: бесплатный вызов FPH (Freephone), вызов по кредитной карте ССС (Credit Calling Card), вызов по предоплаченной карте PCC (Prepaid Calling Card), телеголосование VOT (Televoting), вызов по расчетной карте АСС (Account Calling Card), вызов за дополнительную плату PRM (Premium Rate).
Для расчета принять: =1; =7; = 7; = 7 ; = 1 =1 ; = 140 байт; = 0,7.

FPH	PCC	ACC	CCC	VOT	PRM
0,1	0,3	0,1	0,2	0,1	0,2

- среднее число транзакций на один вызов

- общее число вызовов каждой услуги из общего числа вызовов

- средняя длина одной INAP-транзакции

- коэффициент загрузки ОКС

Рассчитаем среднее число транзакций на один вызов по формуле:




Определим среднее число INAP-транзакций в секунду, передаваемых в одном направлении (интенсивность транзакций), по формуле:





где - общее количество вызовов по всем услугам в ЧНН (сумма ).

Количество линий ОКС7 между SSP и SCP равно:





где – средняя длина одной INAP-транзакции; - коэффициент загрузки ОКС7, Max – округление до целого в максимальную сторону.

Вывод: Для нормальной работы системы , а также для соединения SSP(Управляющего устройства абонентским доступом) и узла SCP(Программно-управляемая база данных) нам потребуется одна линия ОКС-7

4.2 Проектирование сети IP-телефонии

4.2.1 Постановка задачи проектирования

Исходные данные для расчета в виде значений следующих параметров сети IP-телефонии: номер кодеков – K=1, 2 , доля абонентов 1-й группы - =10; доля абонентов 2-й группы – =10; доля абонентов 3-й группы - =80; количество вызовов в час =1; средняя длительность разговора - = 600 cекунд; объём переданных данных в ЧНН, =10 Мбайт/с; объём переданных данных в ЧНН, =50 Мбайт/с; время просмотра видео в час наибольшей нагрузки, =600 секунд; мультисервисный узел доступа обслуживает N=1000 абонентов.

Рассчитать число пакетов, создаваемых пользователями сети IP-телефонии, использующими кодеки речевых сигналов (таблица 1).

Таблица 1- Параметры кодеков сетей IP-телефонии

Номер	Кодек	Поток	Размер пакета, мс	Задержка, мс	Оценка MOS	Суммар. поток
1	G.711	64 кбит/с	20	0	4.4	81.2
2	iLBC	15,2 кбит/с	20	30	4	29
3	iLBC	13,3 кбит/с	30	30	4	28
4	GSM	13 кбит/с	20	20	3.5	35.4
5	G.729	8 кбит/с	20	5	4.07	31.2
6	G.723.1	6,3 кбит/с	30	7.5	3.87	21.9
7	G.723.1	5,3 кбит/с	30	7.5	3.69	20.8

Согласно исходным данным выберем кодеки G.711 и iLBC.

Номер	Кодек	Поток	Размер пакета, мс	Задержка, мс	Оценка MOS	Суммар. поток
1	G.711	64 кбит/с	20	0	4.4	81.2
2	iLBC	15,2 кбит/с	20	30	4	29

4.2.2 Расчёт производительности узла доступа с учётом структуры нагрузки, поступающей от абонентов, использующих различные услуги

Рассчитать параметры сети для кодеков согласно варианту задания. Длительность дейтаграммы T_PDU равна 20 мс согласно рекомендации RFC 1889. При этом в секунду передаётся следующее количество кадров:

(кадров в секунду).

Рассчитать v_j – скорость кодирования, байт/с; h_j – размер пакетизированных данных для двух выбранных согласно варианту кодеков (индекс j соответствует 1 для первого кодека, 2 - для второго кодека).

При использовании кодека скорость кодирования и размер пакетизированных данных определяются по формулам:

(байт/с), (байт), где -скорость потока из табл. 1





Для определения размера пакета необходимо учесть заголовки:

Ip – 20 байт; UDP – 8 байт; RTP – 12 байт.

Суммарный размер пакета для кодеков определяется по формуле:

.



Для определения числа пакетов, генерируемых первой группой абонентов, необходимо учесть их долю в общей структуре пользователей, количество вызовов в час наибольшей нагрузки (ЧНН), среднюю длительность разговора, т.е.




где N_1j – число пакетов, генерируемое первой группой пользователей в ЧНН; n_1j – число пакетов, генерируемых в секунду одним абонентом; t₁ – средняя длительность разговора в секундах для первой группы абонентов; f₁ – число вызовов в ЧНН для первой группы абонентов; p₁ – доля пользователей группы 1 в общей структуре абонентов; N – общее число пользователей.

Для расчёта числа пакетов, возникающих в результате пользования голосовыми сервисами, для второй группы абонентов воспользуемся полученной ранее формулой для первой группы абонентов





где – число пакетов, генерируемое второй группой пользователей в ЧНН при использовании голосовых сервисов; n_1j – число пакетов, генерируемых в секунду одним абонентом; t₂ – средняя длительность разговора в секундах для второй группы абонентов; f₂ – число вызовов в ЧНН для второй группы абонентов; p₂ – доля пользователей группы 2 в общей структуре абонентов; N – общее число пользователей.

Для расчёта числа пакетов в ЧНН необходимо задаться объёмом переданных данных. Предположим, что абоненты второй группы относятся к Интернет-сёрферам, т.е. в основном просматривают веб-страницы. Средний объём данных, переданных за час при таком способе подключения, составит около V₂, что необходимо выразить в битах. Число пакетов, переданных в ЧНН абонентами второй категории, будет равно:





где – количество пакетов, генерируемых в ЧНН абонентами второй группы при использовании сервисов передачи данных; p₂ – доля пользователей группы 2 в общей структуре абонентов; h_2j – размер поля данных пакета; N – общее число пользователей.

Суммарное число пакетов, генерируемых второй группой пользователей в сеть в ЧНН, будет равно:





Аналогичные формулы могут применяться к сервисам передачи голоса, а именно:





где – число пакетов, генерируемое 3-й группой пользователей в ЧНН при использовании голосовых сервисов; n_1j – число пакетов, генерируемых в секунду одним абонентом; t₃ – средняя длительность разговора в секундах; f₃ – число вызовов в ЧНН; p₃ – доля пользователей 3-й группы в общей структуре абонентов; N – общее число пользователей.

Предположим, что абоненты 3-й группы относятся к «активным» пользователям Интернета, т.е. используют не только http, но и ftp, а также прибегают к услугам пиринговых сетей. Объём переданных и принятых данных при таком использовании Интернета составляет до V₃ . Число пакетов, переданных в ЧНН, будет равно:

.



Для расчёта числа пакетов, генерируемых пользователями видеоуслуг, воспользуемся соображениями относительно размера пакета, приведёнными в предыдущем пункте. Размер пакета не должен превосходить 200 (120) байт (вместе с накладными расходами). Например, при скорости передачи v=2048 Кбит/с и размере полезной нагрузки пакета h_j число пакетов, возникающих при трансляции одного канала, равно:

.



Количество пакетов, передаваемых по каналами в ЧНН, составит:





где – число пакетов, генерируемое 3-й группой пользователей в ЧНН при использовании видеосервисов; n_3j – число пакетов, генерируемых в секунду одним абонентом при просмотре видео, сжатого по стандарту MPEG2; t_{3_В} – среднее время просмотра каналов в ЧНН, с; p₃ – доля пользователей 3-й группы в общей структуре абонентов; N – общее число пользователей.

Суммарное число пакетов, генерируемых 3-й группой пользователей в сеть в ЧНН, будет равно:

4.2.3 Расчет требований к производительности мультисервисного узла доступа

Суммарное число пакетов, которое должен обработать мультисервисный узел доступа, будет равно:





Среднее число пакетов в секунду рассчитывается для двух выбранных кодеков и равно:

.

4.2.4 Расчет времени задержки, интенсивности и коэффициента использования системы

t_з – время задержки при транспортировке в сети доступа = 5 мс.

t_p – время передачи пакета из конца в конец = 90 мс.

Зависимость максимальной величины средней длительности обслуживания одного пакета от среднего времени задержки в сети доступа:





где  – квадрат коэффициента вариации,  0,2;  –суммарный поток.

При среднем значении задержки в сети доступа 5 мс коэффициент использования равен:

.


Определим параметры системы при её использовании на 50 %. Средняя длительность обслуживания будет определяться формулой:

.



При этом интенсивность обслуживания равна:

.



При известном среднем размере пакета h_j определить требуемую полосу пропускания по формуле:

(бит/с).



Предположим, что в структурном составе абонентов отсутствуют группы пользователей, использующих видео.

Число генерирующих пакетов, возникающих в ЧНН, будет равно:

,



Число пакетов в секунду определяется по формуле:




Среднее время обслуживания одного пакета при норме задержки 5 мс будет равно:





Коэффициент использования определяется по формуле:

.


При этом необходимая пропускная способность сети IP-телефонии равна:

, бит/с.



4.3 Проектирование сети

После установки и активации программы Riverbed Modeler Academic Edition открываем её , создаём проект и строим там свою схему.




Переходим к моделированию, но сначала необходимо указать тип собираемой статистики. Параметры моделирования задаются в окне которое появляется после нажатия кнопки Configure/Run Simulotion.

Для запуска нажимаем Run в левом нижнем углу окна. Появляется окно хода моделирования. Для просмотра результатов нужно нажать Results>>View Results.
В появившемся окне выбираем необходимые для отображения данные и нажимаем Show.

Мной для этой сети были получены следующие данные:

Ethernet загрузка (бит/c)

Ethernet загрузка (пакеты)


Ethernet трафик


Загрузка CPU сервера



IP Number of hops


Далее была построена вторая сеть.


Данные для этой сети:
Ethernet загрузка (бит/с)



Ethernet трафик


Загрузка CPU сервера


IP Number of Hops



Показания со всей сети:

Задержки Ethernet



IP Number of Hops



Статистика маршрутизатора: