Курсовой проект. МСС Соня-3. Расчет оборудования мультисервисных сетей связи
 Скачать 3.8 Mb.
|
 Рисунок 5.1 Значения транспортного ресурса для всех участков сети с КП и канальный ресурс, выраженный в потоках Е1, для телефонной сети с КК Общая интенсивность вызовов, поступающих на MGCF от пользователей проектируемой пакетной сети,  РВХгде СТФОП – удельная (приведенная к одному каналу интерфейса) интенсивность вызовов от абонентов, использующих доступ по аналоговой телефонной линии в ЧНН; Сv5.2 – удельная интенсивность вызовов от абонентов, подключаемых к пакетной сети через сети доступа интерфейса V5.2; СУПАТС – удельная интенсивность вызовов от УПАТС, подключаемых к пакетной сети; Csh – удельная интенсивность вызовов от абонентов, использующих терминалы SIP, Н.323; I – количество MSAN, обслуживаемых MGCF; К – количество интерфейсов типа V5.2; N – количество УПАТС. Подставив в формулу (5.4) все данные из табл. 3.1, получим производительность MGCF, обслуживающего пользователей пакетной сети:  = 5 (5700 + 250 + 200 + 50 + 650) + 40 (10 + 4) × 30 = 51050 выз/чнн.Далее определим Vmgcf – минимальный полезный транспортный ресурс, с помощью которого MGCF должен подключаться к пакетной сети, для обслуживания пользователей MSAN: VMGCF = ksig [(LMEGACO NMEGACO CТФОП N∑ТФОП + LV5UA VV5UA × CANVкан.AN + LIUA (СУПАТСVкан.УПАТС) + LSHNSHCLAN × N∑аб.LAN + LMEGACONMEGACO (CТФОПNТФОП + CAN N∑тер.AN + СУПАТС + СLANNаб.LAN)]/450 VMGCF = 5 × [(50 × 10 ×5 ×5700 + 50 ×10 × (2 ×3 × 30 × 40) + 50 × 10 × (2 × 4 × 40 × 30) + 50 ×10 ×5 ×(250 + 200 + 50 + 650) + 50 ×10 ×(5 × 4500 + 2 ×3 × 30 × 40 + 2 ×4 × 40×30 + 5 ×(250 + 200 + 50 + 650)]/450 = 579,7 кбит/с. При расчёте производительности MGCF, которой обслуживает MGW, используем формулу  iMGW 30 CE0  iE1где ViF1 – количество трактов типа Е1 для подключения фрагмента сети с КК к транспортной сети; Се0ц – интенсивность вызовов, обслуживаемых одним каналом 64 кбит/с, вызовов/ЧНН. Производительности MGCF для обслуживания вызовов, поступающих на MGW, = 30CE0Ц iE1 = 30 ×40 ×32 = 38400 выз/ЧННТребуемая минимальная производительность MGCF для обслуживания абонентов MSAN и сети с КК СMGCF = +  = 51050 + 38400 = 89450 выз/чин.В таблице 5.4 сведём результаты расчёта производительности MGCF Таблица 5.4 Результаты расчёта производительности MGCF
Интерфейсы. После определения транспортного ресурса подключения определяются емкостные показатели, т. е. количество и тип интерфейсов, которыми оборудование шлюза доступа будет подключаться к пакетной сети. Количество интерфейсов, помимо транспортного ресурса, будет определяться также исходя из топологии сети. Количество и тип интерфейсов подключения транзитного шлюза к пакетной сети определяется транспортными ресурсами шлюза и топологией пакетной сети. На рис. 5.2 показаны интерфейсы для подключения к транспортной пакетной сети.  Рисунок 5.2 Интерфейсы для подключения к транспортной пакетной сети Будем использовать для подключения устройств к транспортной пакетной сети стандартные интерфейсы, емкостные параметры которых превышают параметры транспортных потоков. Каждый объект с целью резервирования подключается с резервным интерфейсом по схеме резервирования 1:1 (т. е. если для обслуживания потока необходим один интерфейс, то в емкостных параметрах закладывается два интефейса). Основываясь на параметрах транспортных потоков, определим емкостные параметры (табл. 5.5). Таблица 5.5 Емкостные параметры подключения
6.1 Схемы подключения абонентов ТфОП и МСС для доступа в Интернет и к услугам IPTV Для предоставления абонентам ТфОП и МСС доступа в Интернет и к услугам IPTV применяется подключение к мультиплексору доступа цифровой абонентской линии (DSLAM), показанное на рис. 6.1. Для предоставления абонентам АТС этих услуг DSLAM и оборудование уровня агрегации (коммутаторы L2) устанавливаются в тех же зданиях, в которых установлено оборудование АТС (рис. 6.2). Абоненты сети с КП также подключаются к DSLAM, который устанавливается в оборудование MS AN (рис. 6.3).  Рисунок 6.1 Схема организации связи для доступа к Интернет и услуге IPTV  Рисунок 6.2 Схема подключения абонентов АТС к DSLAM  Рисунок 6.3 Схема подключения абонентов MSAN к DSLAM 6.2 Определения транспортного ресурса для доступа в Интернет и к услугам IPTV для абонентов сети с КП Количество абонентов, требующих подключения к сети широкополосного доступа среди абонентов пакетной сети, составляет 80 % (см. табл. 3.1). Платы ADSL2+ обеспечивают установление высокоскоростных соединений, являющихся основой для реализации всех (кроме голосовых соединений) мультимедийных услуг, которые оператор планирует предоставлять своим конечным пользователям. Таким образом, число пользователей Интернет для MSAN1 Nadsl – msan1 = Nmsan1 × 0,8 = 6540 × 0,8 = 5232. Требуемый транспортный ресурс на одного активного абонента равен 2 Мбит/с. Транспортный ресурс для передачи трафика данных может быть выражен, как: Vint = Nw где N — количество пользователей; w – средний транспортный ресурс, приходящийся на одного пользователя. По результатам измерений на действующей сети средняя скорость доступа в Интернет в расчете на общее число пользователей составляет 200 кбит/с. При этом транспортный ресурс, который предоставляется абонентам для выхода в Интернет, Vmsan1 – int = 5232 × 200 = 1046000 кбит/с = 1046 Мбит/с. Количество пользователей, подключенных к услуге IPTV, для MSAN1 составит 10 % от общего числа абонентов: Nmsan1 – iptv = 6540 × 0,1 = 654. По результатам измерений на действующей сети средняя скорость доступа к этой услуге для каждого абонента составит 2,5 Мбит/с. Тогда общий транспортный ресурс, который должен быть выделен абонентам для предоставлении этой услуги, Vmsan1 – iptv = 654 × 2,5 = 1635 Мбит/с. Таким образом, для предоставления абонентам MSAN1 услуг доступа в Интернет и IPTV необходимо к ранее определенному транспортному ресурсу в направлении к SW1 выделить дополнительно 2681 Мбит/с. Определим транспортный ресурс для предоставления доступа в Интернет и к услугам IPTV для абонентов MSAN2. Число пользователей Интернет для MSAN2 Nadsl – msan2 = Nmsan1 × 0,8 = 5350 × 0,8 = 4280. Тогда для MSAN2 получаем следующие значения транспортного ресурса для доступа в Интернет: Vmsan2 – int = 4280 × 200 = 856000 кбит/с = 856 Мбит/с. Количество пользователей, подключенных к услуге IPTV, для MSAN2 составит 10 % от общего числа абонентов: Nmsan2 – iptv = 5350 × 0,1 = 535. Тогда общий транспортный ресурс, который должен быть выделен абонентам для предоставлении этой услуги абонентам MSAN2, Tmsan2 – iptv = 535 × 2,5 = 1337 Мбит/с. Следовательно, для предоставления абонентам MSAN2 услуг доступа в Интернет и IPTV необходимо к ранее определенному транспортному ресурсу в направлении к SW2 выделить дополнительно 2193 Мбит/с. 6.3. Определение транспортного ресурса для доступа в Интернет и к услугам IPTV для абонентов сети с КК Доля абонентов АТС, требующих подключения к сети Интернет, составляет 50 %. Число пользователей Интернет для АТС-2,3 Nadsl – атс – 2,3 = 15000 × 0,5 = 7500 При этом общая скорость, которая предоставляется абонентам для выхода в Интернет, Vатс – 2,3 – INT = 8000 × 200 = 1500000 кбит/с — 1500 Мбит/с = 1,5 Гбит/с Количество пользователей, подключенных к услуге IPTV, для АТС-2,3 составит 10 % от общего числа абонентов: VАТС – 2,3 – iptv = 15000 × 0,1 = 1500 Средняя скорость доступа к этой услуге для каждого абонента составит 1,5 Мбит/с. Тогда общий транспортный ресурс, который должен быть выделен абонентам для предоставлении этой услуги, Vatc – 2,3 – iptv = 1500 × 2,5 = 3750 Мбит/с = 3,75 Гбит/с Таким образом, для предоставления абонентам АТС-2,3 услуг доступа в Интернет и IPTV необходимо в направлении коммутаторов транспортной пакетной сет выделить ресурс 5,25 Гбит/с. Аналогично произведем расчеты для АТС-4,5 и АТС-6,7: Vadsl – атс – 4,5 = 17000 × 0,5 = 8500 пользователей Интернетом; Vatc – 4,5 – INT = 8500 × 200 = 1700000 кбит/с = 1,7 Гбит/с; Natc – 4,5 – iptv = 17000 × 0,1 = 1700 пользователей услугой IPTV; Vatc4,5 – iptv = 1700 × 2,5 = 4250 Мбит/с = 4,25 Гбит/с. Для предоставления абонентам АТС-4,5 услуг доступа в Интернет и IPTV необходимо выделить транспортный ресурс 5,95 Гбит/с. Для АТС-6,7: Nadsl – atc – 6,7 = 19000 × 0,5 = 9500 пользователей Интернетом; Vатс – 6,7 – INT = 9500 × 200 = 1900000 кбит/с = 1900 Мбит/с = 1,9 Гбит/с; Nатс – 6,7 – iptv = 19000 × 0,1 = 1900 пользователей услугой IPTV; Vatc6,7 – iptv = 1900 × 2,5 = 4750 Мбит/с = 4,75 Гбит/с. Для предоставления абонентам АТС-6,7 услуг доступа в Интернет и IPTV необходимо в направлении к коммутаторам транспортной пакетной сети выделить транспортный ресурс 6,3 Гбит/с. При этом для увеличения надежности каждая АТС подключается одновременно к двум коммутаторам транспортной пакетной сети (SW/ и SW2) – Схема транспортного ресурса, который необходим для обслуживания всех абонентов сетей с КК и КП, представлена на рис. 6.4.  Рисунок 6.4 Транспортный ресурс для различных участков сети с учетом услуг доступа в Интернет и IPTV После расчета транспортного ресурса определим количество и типы интерфейсов, которыми оборудование будет подключаться к пакетной сети. Будем использовать стандартные интерфейсы, емкостные параметры которых превышают параметры информационных потоков, так как коэффициент использования транспортного ресурса не должен превышать 80 %. Каждый объект с целью резервирования подключается с резервным интерфейсом по схеме резервирования 1:1. 6.4. Расчет необходимого объема оборудования Рассчитаем число плат, необходимых для подключения различных абонентов для каждого MSAN. 6.4.1. Число плат для MSAN1 Число плат ADSL2+. Как было подсчитано в предыдущем разделе, число абонентов, которые используют Интернет, равно 4240. Так как в одну плату ADSL включаются 48 абонентских линий, то потребуется следующее число плат: NADSL2+ =]5232/48[= 109. Число плат POTS. На плате POTS реализовано 64 порта для традиционной аналоговой телефонной связи, используемые для подключения абонентов квартирного и народно-хозяйственного секторов и таксофонов. Плата POTS, обеспечивающая поддержку всех необходимых речевых услуг, играет роль «моста» между сетями с коммутацией каналов и коммутацией пакетов. Плата работает под управлением TDM-коммутатора по протоколу V5.2, реализуемому платой шлюза доступа или программного коммутатора с использованием протоколов MGCP, Н.248, SIP. Для подключения 6540 абонентов потребуется Npots =]6540/64[= 103 платы. Число плат шлюза доступа (AGW). Так как в один порт платы шлюза доступа включается до 16 трактов Е1, то определим число портов для подключения абонентских устройств по интерфейсам V5.2: Nagw =]2 × 3/16[= 1. При подключении новых УПАТС или сетей доступа по интерфейсу V5.2 сеть легко масштабируется. Таким образом, для подключения существующих сетей доступа необходима 1 плата шлюза доступа. Плата оптоволоконных линий Fast Ethernet. Для подключения локальных вычислительных сетей и абонентов SIP, включенных в MSAN1 потребуется 1 плата Fast Ethernet.
Рисунок 6.5 Размещение плат MSAN1 в двенадцати секциях MEA 20 Таким образом, потребуется 216 платы для подключения абонентов MSAN1. Далее произведем укомплектование платами секций МЕА 20 для MSAN1. Для надежности будем применять схему с двойным резервированием. Поэтому максимальное число плат, которые можно будет разместить в одной секции, равно 18. Тогда MSAN1 будет включать в себя двенадцать секций МЕА 20, которые показаны на рис. 6.5. 6.4.2. Число плат для MSAN2 Число плат ADSL2+. Доля абонентов, требующих подключения к сети широкополосного доступа, среди абонентов пакетной сети также составляет 80 %. Число пользователей Интернет Nadsl2 – msan2 = 5350 × 0,8 = 4280 Так как в одну плату ADSL включаются 48 абонентских линий, то потребуется N adsl2+ =]4280/48[= 90 платы. Число плат POTS. Для подключения 2500 аналоговых телефонных аппаратов потребуется Npots = ]5350/64[ = 84 плат. Число плат шлюза доступа (AGW). Так как в один порт платы шлюза доступа включается до 16 трактов Е1, то определим число портов для подключения абонентских устройств по интерфейсам РШ: Nagw =]2 × 4/16[= 1. Таким образом, для подключения существующих сетей доступа необходима одна плата шлюза доступа. Плата оптоволоконных линий Fast Ethernet. Для абонентов SIP и Н.323 в MSAN2 потребуется 1 плата Fast Ethernet. MSAN2 будет также состоять из себя семи секций МЕА 20, которые показаны на рис. 6.6. Эти секции включаются в кольцевую топологию (рис. 6.7), которая позволяет одновременно концентрировать трафик нескольких узлов MSAN и обеспечивает резервирование сетевых соединений на случай отказа одного из соединений в кольце. Как следует из расчетов, MSAN1 и MSAN2 состоят из 10 секций МЕА 20. Каждая секция подключается физически к коммутаторам транспортной пакетной сети. В секциях МЕА20 используются платы агрегирующего потока Ethernet, обеспечивающие связь с помощью интерфейса GE (Gigabit Ethernet), т. е. для связи MSAN с SW, а конкретней МЕА20 с SW используется интерфейс GE. В то же время платы секций МЕА20 могут соединяться с Центральным коммутатором Ethernet платформы SI300 MSAN посредством интерфейсов FE (100 Мбит/с) или через интерфейс GE. На рис. 6.8 показаны используемые интерфейсы.
Рисунок 6.7 Размещение плат MSAN2 в десяти секциях МЕА 20  Рисунок 6.7 Включение MSAN по топологии Metro Ethernet  Рисунок 6.8 Интерфейсы для подключения к транспортной пакетной сети ЗАКЛЮЧЕНИЕ В данном курсовом проекте на территории небольшого города с пятизначной нумерацией спроектирован фрагмент мультисервисной сети связи на базе подсистемы IMS. В курсовом проекте необходимо рассчитать нагрузку от абонентов сети МСС и сети с коммутацией каналов, распределить эту нагрузку по всем направлениям, а также определить транспортный ресурс и объем оборудования мультисервисной сети. Кроме этого, для абонентов АТС и MSAN нужно рассчитать транспортный ресурс для выхода в Интернет и предоставления услуги IPTV. Для построения проектируемой МСС использовалось оборудование фирмы Iskratel SI 3000. Было рассчитано количество плат FOTS, ADSL2+, FE, AGW, которым необходимо укомплектовать секций ME А 20, а также число этих секций. Сеть IP-телефонии построена, цель данной курсовой работы выполнена. При построении сети рассчитывались коэффициент резервирования, возникающая локальная нагрузка, исходящая нагрузка, интенсивность нагрузки, пропускная способность в точках концентрации, количество соединительных линий. Произведено распределение нагрузки по всем направлениям. Подобрано основное оборудование, соответствующее характеристикам сети. В теоретической части курсовой работы описываются технические особенности IP-телефонии: адресация, кодеки, кластеры, протоколы. В расчетной части курсовой работы были рассчитаны характеристики сети, от которых зависит качество связи. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Сети следующего поколения NGN / Под ред. А.В. Рослякова. — М.: Эко-Трендз, 2013. — 424 с. 2. Самуйлов К.Е., Сопин Э.С., Чукарин А.В. Оценка характеристик сигнального трафика в сети связи на базе подсистемы IMS // Т-СОММ. 2014. № 7. 3. Гольдштейн Б.С., Зарубин А.А., Саморезов В.В. Протокол SIP. Справочник. — БХВ-Петербург, 2015 г. 4. Карташевский В.Г., Росляков А.В. Цифровые системы коммутации для ГТС. — М.: Эко-Трендз, 2014. — 352 с. 5. Бакланов И.Г. NGN: принципы построения и организации / Под ред. Ю.Н. Чернышова. — М.: Эко-Трендз, 2015. — 400 с. 6.Семёнов Ю.В. Проектирование сетей связи следующего поколения. — СПб.: Наука и Техника, 2014. 7. Росляков А.В. Методические указания для проведения практических занятий по учебному курсу «Сети связи следующего поколения». — Самара: ПГУТИ, 2013. 8. Росляков А.В. Зарубежные и отечественные платформы сетей NGN. Учебное пособие для направления 210700 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи». — Самара: ФГОБУ ВПО «ПГУТИ», 2013 9. Росляков А.В., Кудрявцева Е.Н., Хаёров А.А., Лысиков А.А. Расчет характеристик сетей следующего поколения NGN // T-Comm. Телекоммуникации и транспорт. 2012. № 7. 10. Лившиц Б.С., Пшеничников А.П., Харкевич А.Д. Теория телетрафика. — М.: Связь, 2014. — 224 с. |