пр 2. Литература Росляков А. В. Сети следующего поколения. Часть ii Учебное пособие. Самара, пгати, 2008, с. 123147
 Скачать 66.67 Kb.
|
|
ТЕМА «РАСЧЕТ ОБЪЕМА ОБОРУДОВАНИЯ ГИБКОГО КОММУТАТОРА (SOFTSWITCH) СЕТИ NGN» Цель занятия Изучение методики и получение практических навыков проектирования гибкого коммутатора (softswitch), используемых в сетях связи следующего поколения NGN. Литература 1. Росляков А.В. Сети следующего поколения. Часть II / Учебное пособие. – Самара, ПГАТИ, 2008, с. 123-147. 2. Семенов Ю.В. Проектирование сетей связи следующего поколения. – СПб., Наука и техника, 2005, с. 169-183. Контрольные вопросы 1. Назначение и функции гибкого коммутатора (softswitch) в сети NGN. 2. Какие протоколы используются в гибком коммутаторе (softswitch) для управления сетью доступа? 3. Какие протоколы используются в гибком коммутаторе (softswitch) для управления транспортной сетью? 4. От чего зависит выбор производительности гибкого коммутатора (softswitch)? 5. Как рассчитывается нижний предел производительности гибкого коммутатора по обслуживанию сетей доступа? 6. Как рассчитывается нижний предел производительности гибкого коммутатора по обслуживанию транзитного уровня NGN? 7. Как определить необходимые интерфейсы для подключения гибкого коммутатора к пакетной сети? Подготовка к занятию 1. Изучить указанную литературу. 2. Знать функции гибкого коммутатора (softswitch) в сети NGN. Задание В соответствии с индивидуальным заданием (см. табл. 1): 1. Изобразить проектируемую сеть NGN, обслуживаемую гибким коммутатором. 2. Рассчитать параметры гибкого коммутатора. Содержание отчета 1. Таблица с исходными данными для проектирования гибкого коммутатора. 2. Схема подключения гибкого коммутатора к сети NGN с указанием используемых протоколов для управления сетью доступа и транспортной сетью. 3. Результаты расчетов оборудования гибкого коммутатора: - нижний предел производительности гибкого коммутатора для управления сетью доступа; - тип и количество интерфейсов подключения оборудования гибкого коммутатора к пакетной сети для управления сетью доступа; - суммарный минимальный полезный транспортный ресурс гибкого коммутатора SX, требуемый для обслуживания вызовов в транзитных коммутаторах; - тип и количество интерфейсов подключения оборудования гибкого коммутатора к пакетной сети для управления транзитными коммутаторами. Таблица 1 Индивидуальные задания
Задачей уровня управления коммутацией и передачей является управление установлением соединения в фрагменте сети NGN. Функция установления соединения реализуется на уровне элементов транспортной сети под внешним управлением оборудования гибкого коммутатора (softswitch). Исключением являются АТС с функциями MGC, которые сами выполняют коммутацию на уровне элемента транспортной сети. Гибкий коммутатор должен осуществлять: обработку всех видов сигнализации, используемых в его домене; хранение и управление абонентскими данными пользователей, подключаемых к его домену непосредственно или через оборудование шлюзов доступа; взаимодействие с серверами приложений для предоставления расширенного списка услуг пользователям сети. При установлении соединения оборудование гибкого коммутатора осуществляет сигнальный обмен с функциональными элементами уровня управления коммутацией. Такими элементами являются все шлюзы, терминальное оборудование сети (интегрированные устройства доступа (IAD), терминалы SIP и Н.323), оборудование других гибких коммутаторов иАТС с функциями контроллера транспортных шлюзов (MGC). Для передачи информации сигнализации сети ТфОП через пакетную сеть используются специальные протоколы. Так, для передачи информации сигнализации ОКС№7, поступающей через сигнальные шлюзы от ТфОП к оборудованию гибкого коммутатора, используется протокол MxUA технологии SIGTRAN (в то же время в ряде реализаций гибкого коммутатора предусмотрен непосредственный ввод сигнализации ОКС№7). На основании анализа принятой информации и решения о последующей маршрутизации вызова оборудование гибкого коммутатора, используя соответствующие протоколы, осуществляет сигнальный обмен по установлению соединения с сетевым элементом назначения и управляет с использованием протокола Н.248 (для IP коммутации) или BICC (для ATM коммутации) установлением соединения для передачи пользовательской информации. При этом потоки пользовательской информации не проходят через гибкий коммутатор, а замыкаются на уровне транспортной сети. В случае использования на сети нескольких гибких коммутаторов они взаимодействуют по межузловым протоколам (как правило, семейство SIP-T) и обеспечивают совместное управление установлением соединения. Структура уровня управления сетями доступа NGN представлена на рис. 1.  Рис. 1. Схема включения гибких коммутаторов для управления сетями доступа NGN Терминальное оборудование пакетной сети взаимодействует с оборудованием гибкого коммутатора с использованием протоколов SIP и Н.323. Пользовательская информация от терминального оборудования поступает на уровень узлов доступа пакетной сети и далее маршрутизируется под управлением гибкого коммутатора. Основной задачей гибкого коммутатора при построении распределенного абонентского концентратора являются обработка сигнальной информации обслуживания вызова и управление установлением соединений. Емкостные параметры абонентской базы гибкого коммутатора должны позволять обслуживание всех абонентов различных типов, подключение которых планируется при построении абонентского концентратора. При этом для обслуживания вызовов могут использоваться различные протоколы сигнализации. Введем следующие переменные: PPSTN — удельная интенсивность вызовов от абонентов, использующих доступ по аналоговой телефонной линии в ЧНН; PISDN — удельная интенсивность вызовов от абонентов, использующих доступ по базовому доступу ISDN; РV5— удельная (приведенная к одному каналу интерфейса) интенсивность вызовов от абонентов, подключаемых к пакетной сети через сети доступа интерфейса V5; PPBX— удельная (приведенная к одному каналу интерфейса) интенсивность вызовов от УПАТС, подключаемых к пакетной сети; PSHM — удельная интенсивность вызовов от абонентов, использующих терминалы SIP, H.323, MGCP. В соответствии с «Общими техническими требованиями к городским АТС» интенсивность вызовов равна: PPSTN= 5 выз/чнн, PISDN = 10 выз/чнн, PPBX= 35 выз/чнн. Значение PSHM можно принять равным PPSTN. Значение PV5 можно принять равным РРВХ. Тогда общая интенсивность вызовов, поступающих на гибкий коммутатор от источников всех типов, равна:  (1)где L — число шлюзов доступа, обслуживаемых гибким коммутатором. Отметим, что удельная производительность коммутационного оборудования может отличаться в зависимости от типа обслуживаемого вызова, т.е. производительность при обслуживании, например, вызовов ССОП и ISDN, может быть разной. В документации на коммутационное оборудование, как правило, указывается производительность для наиболее «простого» типа вызовов. В связи с чем при определении требований к производительности гибкого коммутатора можно ввести поправочные коэффициенты, которые характеризуют возможности системы по обслуживанию данного типа вызовов относительно «идеального» типа. Например, если производительность системы для «идеальных» вызовов SIP равна 10 млн. выз/чнн, а для вызовов ССОП — 8 млн. выз/чнн, то интенсивность последних должна браться с коэффициентом 1,25. Таким образом, нижний предел производительности гибкого коммутатора по обслуживанию потока вызовов с интенсивность РCALL может быть определен по формуле:  (2)Следует отметить, что требования по производительности предполагают работу оборудования гибкого коммутатора в условиях перегрузки с показателями не ниже определяемых в рекомендации Q.543 для нагрузок классов В и С. Параметры интерфейса подключения гибкого коммутатора к пакетной сети определяются исходя из интенсивности обмена сигнальными сообщениями в процессе обслуживания вызовов. Пусть: LMEGACO— средняя длина сообщения (в байтах) протокола MEGACO, используемого при передаче информации сигнализации по абонентским линиям; NMEGACO — среднее количество сообщений протокола MEGACO при обслуживании вызова; LV5UA — средняя длина сообщения протокола V5UA; NV5UA — среднее количество сообщений протокола V5UA при обслуживании вызова; LIUA — средняя длина сообщения протокола IUА; NIUA — среднее количество сообщений протокола IUА при обслуживании вызова; LSH— средняя длина сообщения протоколов SIP/H.323; LSH — среднее количество сообщений протоколов SIP/H.323 при обслуживании вызова; LMGCP— средняя длина сообщения протокола MGCP, используемого при управлении коммутацией на шлюзе; NMGCP — среднее количество сообщений протокола MGCP при обслуживании вызова. Тогда:  (3)где: VSX — минимальный полезный транспортный ресурс, в бит/с, которым гибкий коммутатор SX должен подключаться к пакетной сети, для обслуживания вызовов в сети доступа; ksig— коэффициент использования транспортного ресурса при передаче сигнальной нагрузки. По аналогии с расчетом сигнальной сети ОКС№7 примем значение ksig = 5, что соответствует нагрузке в 0,2 Эрл; 1/450— результат приведения размерностей «байт в час» к «бит в секунду» (8/3600 =1/450). Ориентировочно можно принять, что средняя длина всех сообщений равна 50 байтам, а среднее количество сообщении в процессе обслуживания вызова равно 10. Емкостные параметры интерфейсов подключения оборудования гибкого коммутатора к пакетной сети определяются следующим выражением:  (4)где VINT— полезный транспортный ресурс одного интерфейса. Основной задачей гибкого коммутатора при управлении транзитным уровнем коммутации в сети NGN является обработка сигнальной информации обслуживания вызова и управление установлением соединений. Требования к производительности гибкого коммутатора определяются интенсивностью вызовов, требующих обработки. Интенсивность поступающих вызовов определяется интенсивностью вызовов, приходящейся на один канал 64 кбит/с первичного потока Е1, а также числом потоков Е1, используемых для подключения станции к транспортному шлюзу (рис. 2).  Рис. 2. Схема включения гибких коммутаторов для управления транзитными уровнем NGN Пусть РCH— интенсивность вызовов, обслуживаемых одним каналом 64 кбит/с; РGW— интенсивность вызовов, обслуживаемых транспортным шлюзом. Тогда интенсивность вызовов, поступающих на транспортный шлюз l, определяется формулой:  , выз/ЧНН (5)Следовательно, интенсивность вызовов, поступающих на гибкий коммутатор, можно вычислить как  , выз/ЧНН (6)где L — число транспортных шлюзов, обслуживаемых гибким коммутатором. Значение удельной интенсивности нагрузки определяется общими техническими требованиями киспользуемой опорной станции ОПС. Требования по производительности предполагают работу оборудования гибкого коммутатора в условиях перегрузки с показателями не ниже определяемых в рекомендации Q.543 для нагрузок классов В и С. Параметры интерфейса подключения гибкого коммутатора 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 ОКС№7 поступают на SX в формате сообщений протокола M2UA или M3UA, в зависимости от реализации. Пусть: LMXUA — средняя длина сообщения (в байтах) протокола MxUA; NMXUA— среднее количество сообщений протокола MxUA при обслуживании вызова; LMGCP— средняя длина сообщения (в байтах) протокола MGCP, используемого для управления транспортным шлюзом; NMGCP— среднее количество сообщений протокола MGCP при обслуживании вызова. Тогда транспортный ресурс SX, необходимый для передачи сообщений протокола MxUA, cоставляет:  , байт/ЧНН (7)где ksig — коэффициент использования ресурса. Аналогично, транспортный ресурс гибкого коммутатора, необходимый для передачи сообщений протокола MGCP, составляет  , байт/ЧНН (8)Суммарный минимальный полезный транспортный ресурс гибкого коммутатора SX, требуемый для обслуживания вызовов в структуре транзитного коммутатора, составляет  После приведения размерностей получаем  бит/с (9)Также ориентировочно можно принять, что средняя длина всех сообщений равна 50 байтам, а среднее количество сообщении в процессе обслуживания вызова равно 10. Емкостные параметры интерфейсов подключения оборудования гибкого коммутатора к пакетной сети для управления транзитными коммутаторами могут быть определены по формуле (4). |