Расчет объема оборудования шлюзов сети ngn

• Название: Расчет объема оборудования шлюзов сети ngn
• Дата: 28.04.2023
• Размер: 52.16 Kb.
• Имя файла: Osnovy_postroenia_LB1.docx
• Тип: Отчет; #1095896

^{Минобрнауки России}

Юго-Западный государственный университет

Кафедра космического приборостроения и систем связи

Отчёт по выполнению лабораторной работы №1

по курсу «Основы построения инфокоммуникационных систем и сетей»

на тему «Расчет объема оборудования шлюзов сети NGN»

Выполнил: студент группы ИТ-01б

Володин В.В.

________________ «___»___________2023 г.

(подпись)

Проверил: преподаватель

Хмелевская А.В.

________________ «___»___________2023 г.

(подпись)

Курск 2023 г.

1. Расчет оборудования шлюзов доступа

1. 
   Рассчитана общая нагрузка, поступающая на резидентный шлюз доступа RAGW, обеспечивающий подключение аналоговых абонентов ССОП и абонентов базового доступа ISDN, равна:
   

^YRAGW^{ Y}ССОП^{ Y}ISDN^{ y}ССОП^{ N}ССОП

• 
  ^yISDN^{ N}ISDN^ _,
  

 0,1 3000  0, 2  450  390 Эрл

где Y_ССОП – общая нагрузка, поступающая на шлюз доступа от або- нентов ССОП;

Y_ISDN – общая нагрузка, поступающая на шлюз доступа от абонентов ISDN;

^yССОП

^yISDN

– удельная нагрузка на одного абонента ССОП, равна 0,1 Эрл;

– удельная нагрузка на одного абонента ISDN, равна 0,2 Эрл;

N_ССОП – число абонентов, использующих подключение по аналоговой абонентской линии к ССОП;

N_ISDN – число абонентов, использующих подключение по базовому доступу ISDN.

2. 
   Общая нагрузка, поступающая на шлюз доступа AG, обеспечивающий подключение сетей доступа СД через интерфейс V5 и УПАТС через интерфейс первичного доступа PRI, равна:
   

^YAGW
J K

 _ y_V5M_{j_ V5}  _ y_УПАТСM_{k_ УПАТС}^{, Эрл}

j1 k1

𝑌_𝐴𝐺W = ⁽0,7 × 6*3⁾ × 30 + ⁽0,8 × 4 × 2⁾ × 29 = 536,6 3pл

Эрл;

^yV5

– удельная нагрузка на один канал интерфейса V5.2, равная 0,7

M _{j _ V 5} – число каналов в интерфейсе V5.2 для подключения j-ой сети доступа (следует учитывать, что задано число первичных потоков Е1 для подключения сетей доступа, которое необходимо пересчитать в число

речевых каналов);

J– общее число сетей доступа;

y_УПАТС- удельная нагрузка на один канал первичного доступа ISDN PRI для подключения УПАТС, равная 0,8 Эрл;

^Mk_ УПАТС

– число каналов в интерфейсе PRI для подключения k-ой

УПАТС (следует учитывать, что задано число потоков PRI для

подключения каждой УПАТС, которое необходимо пересчитать в число речевых каналов);

К– общее число УПАТС.

Если шлюз реализует одновременно функции резидентного шлюза доступа и шлюза доступа, то общая нагрузка, поступающая на такой медиашлюз, равна:

^YGW

^{ Y}RAGW

• 
  ^YAGW
  

 390  536.6 =953.6 ,Эрл

V_{COD_ m}– скорость передачи кодека типа тпри обслуживании речевого

вызова. Значения таблице 1.

^VCOD_ m

для различных типов речевых кодеков приведены в

Таблица 1 – Характеристики различных речевых кодеков

Кодек	Полоса пропускания кодека VCOD, кбит /с	Полоса пропускания с учетом подавлений пауз, кбит/с
G.711	84,80	42
G.726	37,69	19
G.729а	14,13	12.2

Транспортный ресурс, который должен быть выделен для передачи в пакетной сети голосового трафика, поступающего на шлюз, при условии использования кодека типа тбудет равен:
V_{GW_COD}  kV_COD  Y_GW  1, 25 42  953,6  50,064 бит/ с

где k– коэффициент использования ресурса, k=1,25;

^VCOD

– полоса пропускания заданного речевого кодека с учетом

подавления пауз.

При расчете транспортного ресурса следует учитывать, что некоторая часть вызовов будет обслуживаться без компрессии пользовательской информации.

Определив долю такой нагрузки как «х», тогда формулу для определения транспортного ресурса шлюза, но с учетом доли вызовов, обслуживаемых без компрессии, можно представить в виде:
V_{GW_compr}  k ((1  х) V_COD  хV_G.711)  Y_GW

 1, 25  ((1  0, 25) 42  0, 25  84,50)  953,6  62,818 бит/ с

где

^VG.711
– ресурс для передачи информации от кодека G.711 без

подавления пауз, используемого для эмуляции каналов.

Дополнительный транспортный ресурс шлюза для обслуживания терминалов пакетной телефонии равен:

^Vpaket

^{ V}LAN

• 
  V_SH
  

^{ y}paket^VCOD^(NLAN

^{ M}LAN

• 
  N_SH) 
  

 0, 2 42  (300 3  35)  3,402 бит/с

где 0,2 Эрл.

^ypaket

– удельная нагрузка от терминала SIP/H.323, которая равна

Транспортный ресурс шлюза должен быть рассчитан на передачу, помимо пользовательской (медиа), еще и сигнальной информации на базе протокола Н.248/Megaco, которой обменивается шлюз с гибким коммутатором (softswitch). Таким образом, общий транспортный ресурс шлюза может быть определен как сумма всех необходимых составляющих:

^V_ GW

^{ V}GW_compr ^{ V}paket

 V_H.248  72,842 бит/с

Приближенно будем считать, что сигнальная информация требует

дополнительно 10% полосы пропускания ресурса шлюза.

^VH.248

от общего транспортного

2. Расчет оборудования транспортных шлюзов

Общая нагрузка, поступающая на транзитный шлюз от АТС ССОП, равна:
Y_TMG N_E1  30  y_кан 25  30  0,8  600 ,Эрл.
где N_E1 – число потоков Е1, осуществляющих подключение АТС ССОП к транспортному шлюзу;

y_E1 – удельная нагрузка одного канала 64 кбит/с в составе первичного потока Е1;

Y_MG – общая нагрузка, поступающая на транспортный шлюз от АТС ССОП.
Значение удельной нагрузки на один разговорный канал потока Е1 у_кан

при расчетах принимается равным 0,8 Эрл.

Следует также учитывать, что некоторая часть вызовов (передача факсимильной информации, модемных соединений и пр.) будет обслуживаться с использованием кодека G.711 без компрессии пользовательской информации. Определив долю такой нагрузки как «х», формулу для определения транспортного ресурса можно представить в виде:

^VTMG_ compr

 [(1  z) V_G.711p  zV_G.711]  Y_TMG _,.

 ((1  0,15)  42  0,15  84,80) 600  29,052 Мбит/с

где V_G.711-p – ресурс для передачи речевой информации кодека G.711 c подавлением пауз.
Общий транспортный ресурс ТGW может быть вычислен по формуле:

^VTMG^{ V}MG_ compr

• 
  ^VH.248 ^{ V}ОКС
  

бит/с,

где V_H.248 – полоса пропускания для передачи сообщений протокола Н.248;

^VОКС

– полоса пропускания для передачи сообщений ОКС№7.

Приближенно будем считать, что сигнальная информация Н.248 требует дополнительно 10% полосы пропускания от общего транспортного ресурса шлюза.

^VH.248 ^{= Y}TMG_compr  ^0,1=2,9
Полоса пропускания для передачи сообщений ОКС№7 определяется с использованием методики пересчета разговорной нагрузки в нагрузку ОКС№7, применяемой при проектировании сетей общеканальной сигнализации:

^VОКС

^{ Y}TMG^{ k}ОКС^Vзс^{ y}зс^{ k}SIGTRAN

 1657.3 бит/с,

где

k_ОКС=0,166×10^-3 – коэффициент пересчета местной телефонной

нагрузки в нагрузку ОКС№7;

V_зс= 64000 бит/с - полоса пропускания звена сигнализации, равна;

y_зс= 0,2 Эрл - загрузка звена сигнализации, равна.

k_SIGTRAN=1,3 - коэффициент пересчета нагрузки ОКС№7 в нагрузку протокола SIGTRAN.
^VTMG ^{ V}MG _ compr+^VH .248 ^{ V}ОКС = 29,052 * 10^6 + 2,9 * 10^6 + 1657.3=31953657.3

^VTMG^{ N}INT^VINT
NINT = 31953657.3/100000000 = 0.31

1. 
   Контрольные вопросы
   

1. 
   Укажите назначение шлюзов NGN?
   

1. 
   Медиашлюзы  служат для подключения линий и терминального оборудо- вания пользователей, не работающего с пакетными технологиями, основное назна- чение медиашлюзов – преобразование пользовательской и сигнальной информации в пакетный вид на базе стека протоколов TCP/IP, пригодный для передачи сети NGN.
   
2. 
   Пакетные коммутаторы/маршрутизаторы – служат для подключения линий и оконечного оборудования пользователей, работающего с пакетными технология- ми на базе стека протоколов TCP/IP.
   

2. 
   Чем отличаются различные типы шлюзов сетей NGN: транзитный (тран- кинговый), сигнальный, доступа, резидентный доступа?
   

1. 
   Транзитный (транкинговый) шлюз TG (TrunkGateway) – предназначен для включения соединительных линий от существующих телефонных станций ССОП для сопряжения с сетью NGN по первичным потокам Е1 с сигнализацией ОКС№7 для подключения цифровых АТС и R1,5 (2ВСК+МЧК) для подключения коорди- натных АТС;
   
2. 
   Шлюз доступа AGW (AccessGateway) – предназначен для включения сетей доступа AN (AccessNetwork) через интерфейс V5.2, который может включать от 2 до 16 первичных потоков Е1, т.е. nхЕ1, где n=2÷16 или УПАТС через интерфейс первичного доступа PRA сети ISDN (30B+D);
   
3. 
   Резидентный шлюз доступа RAGW (ResidentAccessGateway) –предназначен для непосредственного включения абонентских линий, например аналоговых теле- фонных линий, к которым могут подключаться терминалы телефонной сети связи общего пользования (ССОП), такие как традиционные телефонные аппараты, ана- логовые модемы, факсимильные аппараты, модемы xDSL и цифровых абонентских линий ISDN, к которым подключается терминальное оборудование базового дос- тупа BRA (2B+D), например, цифровые телефонные аппараты ISDN, видеотелефо- ны и др.
   

3. 
   Перечислите основные задачи проектирования сети доступа NGN. Согласно международным рекомендациям сети NGN должны выполнять сле-
   

дующие функции:

-способствовать честной конкуренции;

-поощрять частные инвестиции;

-определять принципы архитектуры и возможности для приведения в соответ- ствие с различными регламентирующими требованиями;

-обеспечивать открытый доступ к сетям;

-обеспечивать универсальное предоставление услуг и доступ к ним;

-способствовать обеспечению равных возможностей для всего населения;

-способствовать разнообразию содержания, включая культурное и языковое разнообразие.

4. 
   Укажите основные варианты подключения оконечных пользователей к се- ти связи общего пользования.
   

Подключение оконечных пользователей к ССОП.

В традиционных сетях связи общего пользования (ССОП) оконечными поль- зователями являются:

-абоненты, использующие доступ по аналоговым абонентским линиям;

-абоненты, использующие базовый доступ ISDN;

-УПАТС, подключаемые с использованием первичного доступа ISDN.

Абоненты, использующие аналоговый и базовый доступы, а также УПАТС могут подключаться к сети как непосредственно, так и с использованием оборудо- вания сетей доступа (СД) на базе интерфейса V5.

Решение задачи подключения новых пользователей в сети ССОП связано с введением новой абонентской емкости АТС, что может достигаться как за счет расширения емкости существующего коммутационного оборудования, так и за счет введения новых АТС. При решении задачи подключения оконечных пользова- телей в сети ССОП может использоваться оборудование сети доступа с интерфей- сом V5 для организации абонентских выносов.

5. 
   Перечислите исходные данные для расчета сети доступа NGN. Параметры шлюза доступа:
   

-Число абонентов ССОП;

-Число абонентов ISDN-BRA;

-Число абонентов с пакетными терминалами SIP/H.323;

-Число LAN/число абонентов с 0 пакетными терминалами SIP/H.323 в каждой LAN;

-Число сетей доступа с интерфейсом V5.2/Число потоков Е1 в каждом;

-Число УПАТС, подключаемых к шлюзу/Число потоков PR1 в каждом;

-Тип речевого кодекса;

-Доля вызовов, которые обслуживаются без компрессии. Параметры транзитного шлюза:

-Число первичных потоков Е1 для включения АТС;

-Доля вызовов, которые обслуживаются без компрессии, Z;

-Тип речевого кодека.

6. 
   Поясните методику расчетов оборудования шлюзов доступа в сети NGN.
   

-Расчет общей нагрузки, поступающей на резидентный шлюз доступа RAGW, обеспечивающий подключение аналоговых абонентов ССОП и абонентов базового доступа ISDN;

-Расчет общей нагрузки, поступающей на шлюз доступа AG, обеспечивающий подключение сетей доступа СД через интерфейс V5 и УПАТС через интерфейс первичного доступа PRI.

7. 
   Поясните методику расчетов оборудования транзитных шлюзов Транзитные (транкинговые) шлюзы TMG устанавливаются на существующих
   

объектах сети с учетом структуры имеющейся сети связи общего пользования (ССОП), осуществляя подключение территориально приближенных АТС. Емкост- ные показатели шлюза TMG определяются исходя из нагрузки, поступающей от этих АТС. В свою очередь, значение нагрузки может быть вычислено на основе числа потоков Е1 между АТС и шлюзом и удельной нагрузки на один канал 64 кбит/с. Обычно для передачи речи от АТС используется стандартный кодек G.711.