МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ ФГБОУ ВО «ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Факультет автоматики и вычислительной техники Кафедра радиоэлектронных средств РАСЧЁТ ИНТЕНСИВНОСТИ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗКИ В МУЛЬТИСЕРВИСНОЙ СЕТИ СВЯЗИ Пояснительная записка Курсовая работа по дисциплине "Теория телетрафика" ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Разработал: студент гр. ИНБс-4301-01-00 /О. В. Бровцын/ Руководитель: профессор кафедры РЭС Курсовая работа защищена с оценкой “ /И. С. Трубин/ ”“ Киров 2021 ” 2021г. Утверждаю И.о. зав. кафедрой РЭС ФГБОУ ВО ВятГУ ___________ Метелев А.П. «____» _____________ 2021 г. ЗАДАНИЕ №2-2021 на курсовую работу по дисциплине «Теория телетрафика» Студенту Бровцыну Олегу Владимировичу, обучающемуся на образовательной программе высшего образования по направлению подготовки 10.05.02 «Информационная безопасность телекоммуникационных систем (уровень специалитет), направленность «Системы подвижной цифровой защищенной связи» 4 курс обучения, дневная форма обучения, группа ИНБс – 4301 Тема курсовой работы: Расчет интенсивности и распределение нагрузки в мультисервисной сети связи. 1. Исходные данные Вариант 2. Необходимо рассчитать нагрузки в проектируемом фрагменте мультисервисной сети связи на базе подсистемы IMS с пятизначной нумерацией с учетом имеющейся телефонной сети с коммутацией каналов. Общая емкость ТфОП – 51000. Остальные данные в соответствии с вариантом. 2. Содержание пояснительной записки Реферат. Содержание. Таблица с исходными данными для расчетов. Расчет интенсивности нагрузки от абонентов фрагмента ГТС с коммутацией каналов. Расчет интенсивности поступающей нагрузки от абонентов фрагмента МСС. Распределение интенсивности исходящей нагрузки. Схемы распределения нагрузки для MSAN. Расчет транспортного ресурса МСС. Определение транспортного ресурса для доступа в Интернет и к услугам IPTV для абонентов сети с КП. Определение транспортного ресурса для доступа в Интернет и к услугам IPTV для абонентов сети с КК. Заключение. 3. Перечень графического материала Схема ГТС и проектируемого участка мультисервисной сети (формат А3(А4)). 4. График выполнения Представить выполненную работу на проверку не позднее: 17 декабря 2021 г. _________________ Трубин И.С. Руководитель 10.09.21 г. работы подпись руководителя Задание принял к исполнению Ф.И.О. руководителя 10.09.21 г. _________________ подпись обучающегося Дата Ф.И.О. обучающегося Дата Реферат Бровцын О. В. Расчет интенсивности и распределение нагрузки в мультисервисной сети связи. ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ: Курс. работа/ ВятГУ, каф. РЭС; рук. И.С. Трубин. – Киров, 2021. ПЗ 37 с., 3 рис., 11 таблиц, 4 источника. ИНТЕНСИВНОСТЬ, НАГРУЗКА, ГТС, КОММУТАЦИЯ КАНАЛОВ, ТРАНСПОРТНЫЙ РЕСУРС, КОММУТАЦИЯ ПАКЕТОВ, ИНТЕРНЕТ, МУЛЬТИСЕРВИСНАЯ СЕТЬ СВЯЗИ, СВЯЗЬ, ЭРЛАНГ, ЧНН, ТРАНСПОРТНЫЙ РЕСУРС, MSAN, SIGTRAN, СИГНАЛЬНЫЕ СООБЩЕНИЯ. Объектом исследования являются мультисервисные системы связи. Цель работы – проектирование и расчёт фрагмента мультисервиной сети связи. Произведён расчёт интенсивности нагрузки от абонентов фрагмента ГТС с коммутацией канала, расчет интенсивности поступающей нагрузки от абонентов фрагмента МСС, расчет транспортного ресурса мультисервисной сети связи. В результате работы спроектирована схема ГТС и проектируемого участка мультисервисной сети. Результаты работы могут быть использованы как промежуточные при расчёте сети связи небольшого города. Содержание Введение…………………………………………………………………………………….......3 1. Исходные данные…………………………………………………………………………....4 2. Расчет интенсивности нагрузки от абонентов фрагмента ГТС с коммутацией каналов………………………………………………………………………...6 2.1. Интенсивность поступающей нагрузки на АТС…………………………………6 2.2. Интенсивности исходящей от АТС нагрузки, нагрузки к УСС и ЗУС…………6 3. Расчет интенсивности поступающей нагрузки от абонентов фрагмента МСС…………………………………………………………………………………8 3.1. Интенсивность поступающей нагрузки на MSAN1……………………………...8 3.2. Интенсивность поступающей нагрузки на MSAN2……………………………....9 3.3. Распределение нагрузки от MSAN1……………………………………………...10 3.4. Распределение нагрузки от MSAN2……………………………………………...11 4. Распределение интенсивности исходящей нагрузки……………………………………...14 4.1. Распределение нагрузки между АТСЭ…………………………………………...14 4.2. Распределение нагрузки от АТСЭ к MSAN...........................................................15 4.3. Распределение исходящей нагрузки от MSAN к АТСЭ…………………………16 4.4. Расчёт числа соединительных линий на направлениях межстанционной связи..19 4.5. Интенсивность нагрузки от фрагмента сети с КК к фрагменту сети с КП……..20 5. Расчёт транспортного ресурса мультисервисных узлов доступа…………………………22 5.1. Формулы для расчёта транспортного ресурса……………………………………22 5.2. Транспортный ресурс между фрагментом сети с КК и MSAN1…………………23 5.3. Транспортный ресурс между фрагментом сети с КК и MSAN2………………...24 5.4. Транспортный ресурс для связи MSAN с ЗУС и УСС…………………………...24 5.5. Транспортный ресурс для передачи сигнальных сообщений…………………...24 5.6. Транспортный ресурс между MSAN………………………………………………28 6. Транспортный ресурс для передачи сигнальных сообщений SIGTRAN…………………30 Заключение……………………………………………………………………………………...32 Приложение А (обязательное). Схема ГТС и проектируемого участка мультисервисной сети…………………………………………………………………33 Приложение Б (справочное). Библиографический список…………………………………...37 ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Разработ. Бровцын О. В. .Провер. Трубин И. С. Реценз. Н. Контр. Утверд. Подпись Дата Курсовая работа по дисциплине «Теория телетрафика» Лит. Лист Листов 2 37 Кафедра РЭС, гр. ИНБс-41 Введение Большое количество абонентов телефонных станций, рост и развитие различного рода услуг, предоставляемых своим клиентам телефонными компаниями, предъявляет повышенные требования к расчету сетевого трафика. С момента появления телефонной связи инженеры неоднократно задавались вопросом оптимального расчета сетевого трафика. И лишь в начале двадцатого века датским математиком Агнером Крарупом Эрлангом была получена формула для улучшения работы сельских АТС. Позже, на основании этого открытия были разработаны специальные правила для расчета сетевого трафика. В настоящее время создание любой АТС на этапе проектирования начинается с расчета сетевого трафика. Также расчёт сетевого трафика позволяет оптимизировать расходы на телекоммуникационное оборудование. В данной курсовой работе выполнен расчет сетевого трафика для небольшого города с использованием этих правил. ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 3 1 Исходные данные Таблица 1 – Данные для расчёта фрагмента пакетной сети 2 Вариант Параметр сети Число абонентов пакетной сети с аналоговыми ТА, NATA Удельная исходящая нагрузка от абонентов с аналоговыми телефонными аппаратами, включёнными в АТС и в сети доступа фрагмента МСС αATA, Эрл Число сетей с интерфейсом V.5.2/число потоков E1, подключенных к MSAN, nV5.2/NE1(V5.2) MSAN1 MSAN2 2100 2200 0.05 2/5 - - 3/2 250 200 - 50 Число УПАТС/число потоков, nУПАТС/NE1(УПАТС) Число абонентов SIP, NSIP Число абонентов H.263, NH.263 Удельная входящая нагрузка с абонентов с терминалами SIP и H.263, αSH, Эрл Удельная исходящая нагрузка от абонентов УПАТС, αУПАТС, Эрл 0.05 0.03 - Число сетей LAN/ количество абонентов в сети, nLAN/NSIPLAN 2/100 Интенсивность вызовов, обслуживаемых одним каналом 64 кбит/с, CОЦК, вызовов/ЧНН Тип речевого кодека в MSAN Доля информационных потоков, обслуживаемых без компрессии 40 G.723.1 h/r G.723.1 I/r 12 10 G.729a Тип речевого кодека в медиашлюзе Интенсивность вызовов абонентов аналоговых TA, SIP, H.323, Cаб, вызовов/ЧНН Максимальная интенсивность нагрузки на один канал в потоке E1 для существующих УПАТС и сетей доступа, αE1, Эрл Интенсивность нагрузок на один канал при расчёте числа соединительных линий (СЛ), αОЦК, Эрл Число АТС Общая емкость (Число абонентов ТфОП) ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата 5 0.8 0.7 3 51000 Лист 4 Таблица 2 – Данные для расчёта нагрузки на существующей ТфОП АТС-2,3=10200 АТС-4,5=9600 Число абонентов квартирного сектора АТС-6,7=10800 АТС-2,3=6800 АТС-4,5=6400 Число абонентов н/х сектора АТС-6,7=7200 АТС-2,3=10 АТС-4,5=10 Число таксофонов АТС-6,7=10 Удельная исходящая нагрузка от абонентов ТфОП квартирного сектора, αКВ, Эрл Удельная исходящая нагрузка от абонентов ТфОП народнохозяйственного сектора, αНХ, Эрл Удельная нагрузка таксофонов, αТФ, Эрл Удельная исходящая нагрузка от абонентов ТфОП к Мг/Мн сетям плюс нагрузка СПСС, αМг, αСПСС, Эрл Тип речевого кодека в медиашлюзе 0.04 0.06 0.3 0.0025+0.015 G.729a ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 5 2 Расчёт интенсивности нагрузки от абонентов фрагмента ГТС с коммутацией каналов В данном разделе производится расчёт интенсивности нагрузки от абонентов фрагмента ГТС с коммутацией каналов. 2.1 Интенсивность поступающей нагрузки на АТС Нагрузка, создаваемая абонентами i-й АТС ТФОП, рассчитывается по формуле: 𝑌𝐴𝑇𝐶𝑖 = ∑ 𝑁𝑖𝑗 ∗ 𝑎𝑗 , (Эрл) (2.1.1) 𝑖 где: Nij – число источников нагрузки j – й категории, подключённых к i – й АТС; aj – удельная нагрузка от источников j – й категории, Эрл. Рассчитаем нагрузку, создаваемую абонентами каждой АТС ТфОП: 𝑌𝐴𝑇𝐶−2,3 = 𝑁кв 𝑎кв + 𝑁нх 𝑎нх + 𝑁тф 𝑎тф = = 10200 ∗ 0.04 + 6800 ∗ 0.06 + 10 ∗ 0.3 = 819 (Эрл) 𝑌𝐴𝑇𝐶−4,5 = 𝑁кв 𝑎кв + 𝑁нх 𝑎нх + 𝑁тф 𝑎тф = = 9600 ∗ 0.04 + 6400 ∗ 0.06 + 10 ∗ 0.3 = 771 (Эрл) 𝑌𝐴𝑇𝐶−6,7 = 𝑁кв 𝑎кв + 𝑁нх 𝑎нх + 𝑁тф 𝑎тф = = 10800 ∗ 0.04 + 7200 ∗ 0.06 + 10 ∗ 0.3 = 867 (Эрл) (2.1.2) (2.1.3) (2.1.4) 2.2 Интенсивности исходящей от АТС нагрузки, нагрузки к УСС и ЗУС Нагрузка, создаваемая абонентами АТС, распределяется следующим образом (так как расчёты аналогичны для всех АТС, то приведём расчёт лишь для АТС-2,3): 1. внутристанционная нагрузка составляет 35% от возникающей нагрузки [1]: 𝑌𝐴𝑇𝐶−2,3 внутр. = 𝑌𝐴𝑇𝐶−2,3 ∗ 0.35 = 819 ∗ 0.35 = 286.65 (Эрл) (2.2.1) 2. исходящая нагрузка от каждой АТС распределяется по направлениям межстанционной связи пропорционально исходящей нагрузке от других ГТС: 𝑌𝐴𝑇𝐶−2,3 исх. = 𝑌𝐴𝑇𝐶−2,3 − 𝑌𝐴𝑇𝐶−2,3 внутр. = 819 − 286.65 = 532.35 (Эрл) ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата (2.2.2) Лист 6 3. нагрузка в направлении к УСС составляет 3% от исходящей АТС нагрузки: 𝑌𝐴𝑇𝐶−2,3 УСС = 0.03 ∗ 𝑌𝐴𝑇𝐶−2,3 исх. = 0.03 ∗ 532.35 = 15.971 (Эрл) (2.2.3) 4. интенсивность поступающей нагрузки на ЗУС и СПСС: 𝑁𝐴𝑇𝐶−2,3 = 𝑁𝐴𝑇𝐶−2,3 кв. + 𝑁𝐴𝑇𝐶−2,3 нх. + 𝑁𝐴𝑇𝐶−2,3 тф. = 10200 + 6800 + 10 = 17010 𝑌𝐴𝑇𝐶−2,3−ЗУС = 𝑁𝐴𝑇𝐶−2,3 ∗ (𝑎𝑀𝑟 + 𝑎СПСС ) = 17010 ∗ (0.0025 + 0.015) = 297.675 (Эрл) (2.2.4) (2.2.5) 5. интенсивность нагрузки к СПСС: 𝑌𝐴𝑇𝐶−2,3−СПСС = 𝑁𝐴𝑇𝐶−2,3 ∗ 𝑎СПСС = 17010 ∗ 0.015 = 255.15 (Эрл) (2.2.6) Сведём результаты расчётов для АТС-2,3 АТС-4,5 АТС-6,7 в таблицу 3. Таблица 3 – Результаты расчёта интенсивности исходящей нагрузки от абонентов ТфОП Интенсивность нагрузки, Эрл от абонентов квартирного сектора от абонентов народно-хозяйственного сектора от таксофонов возникающая на АТС внутристанционная исходящая от АТС поступающая на УСС поступающая на ЗУС, включая нагрузку СПСС поступающая к СПСС АТС-2,3 408 408 3 819 286.65 532.35 15.971 297.675 255.15 АТС-4,5 384 384 3 771 269.85 501.15 15.035 280.175 240.15 АТС-6,7 432 432 3 867 303.45 563.55 16.907 315.175 270.15 Интенсивность исходящей нагрузки от всех АТС фрагмента сети с коммутацией каналов: 𝑌КК исх. = 𝑌𝐴𝑇𝐶−2,3 исх. + 𝑌𝐴𝑇𝐶−4,5 исх. + 𝑌𝐴𝑇𝐶−6,7 исх. = = 532.35 + 501.15 + 563.55 = 1597.05 (Эрл) ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата (2.2.7) Лист 7 3 Расчёт интенсивности поступающей нагрузки от абонентов фрагмента МСС В данном разделе приведён расчёт интенсивности нагрузки от абонентов фрагмента МСС. Нагрузка, создаваемая рассчитывается по формуле: абонентами, подключёнными к i-му 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁𝑖 = ∑ 𝑁𝑖𝑗 ∗ 𝑎𝑗 , (Эрл) MSAN, (3.0.1) 𝑖 где: Nij – число источников нагрузки j – й категории, подключённых к i – му MSAN; aj – удельная нагрузка от источников j – й категории, Эрл. Источниками нагрузки, подключенными к MSAN, являются: 1. аналоговые телефонные аппараты (АТА), подключаемые по аналоговым абонентским линиям; 2. абоненты, использующие цифровые пакетные терминалы SIP, H.263; 3. учрежденческо-производственные АТС (УПАТС); 4. сети доступа с интерфейсом V5.2; 5. локальные вычислительные сети (LAN), осуществляющие подключение абонентов терминалами SIP. 3.1 Интенсивность поступающей нагрузки на MSAN1 Интенсивность нагрузки на MSAN1, создаваемая аналоговыми телефонными аппаратами: 𝑌𝐴𝑇𝐴−𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 𝛼𝐴𝑇𝐴 ∗ 𝑁𝐴𝑇𝐴−𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 0.05 ∗ 2100 = 105 (Эрл) (3.1.1) Нагрузка на MSAN1 от терминалов SIP, H.263 и от абонентов LAN (использующих SIP-терминалы): ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 8 𝑌𝑆𝐼𝑃−𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 𝛼𝑆𝐻 ∗ (𝑛𝐿𝐴𝑁 ∗ 𝑁𝑆𝐼𝑃𝐿𝐴𝑁 + 𝑁𝑆𝐼𝑃 + 𝑁𝐻.263 ) = = 0.05 ∗ (0 + 250 + 0) = 12.5 (Эрл) (3.1.2) Интенсивность нагрузки от сетей доступа: 𝑌𝑉5.2−𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 𝑛𝑉5.2 ∗ 𝑁𝐸1(𝑉5.2) ∗ 30 ∗ 𝛼𝐸1 = = 2 ∗ 5 ∗ 30 ∗ 0.8 = 240 (Эрл) (3.1.3) Количество абонентов, включённых в сети доступа. Для этого разделим общую интенсивность нагрузки, поступающую от этих сетей на MSAN1, на удельную исходящую нагрузку абонента сети доступа: 𝑁𝑉5.2−𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 𝑌𝑉5.2−𝑀𝑆𝐴𝑁1 240 = = 4800 𝛾𝐴𝑇𝐴 0.05 (3.1.4) Суммарная нагрузка, поступающая на MSAN1 от абонентов всех категорий мультисервисной сети: 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 𝑌𝐴𝑇𝐴−𝑀𝑆𝐴𝑁1 + 𝑌𝑆𝐼𝑃−𝑀𝑆𝐴𝑁1 + 𝑌𝑉5.2−𝑀𝑆𝐴𝑁1 = = 105 + 12.5 + 240 = 357.5 (Эрл) (3.1.5) 3.2 Интенсивность поступающей нагрузки на MSAN2 Интенсивность нагрузки на MSAN2, создаваемая аналоговыми телефонными аппаратами: 𝑌𝐴𝑇𝐴−𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 𝛼𝐴𝑇𝐴 ∗ 𝑁𝐴𝑇𝐴−𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 0.05 ∗ 2200 = 110 (Эрл) (3.2.1) Нагрузка на MSAN1 от терминалов SIP, H.263 и от абонентов LAN (использующих SIP-терминалы): 𝑌𝑆𝐼𝑃−𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 𝛼𝑆𝐻 ∗ (𝑛𝐿𝐴𝑁 ∗ 𝑁𝑆𝐼𝑃𝐿𝐴𝑁 + 𝑁𝑆𝐼𝑃 + 𝑁𝐻.263 ) = = 0.05 ∗ (2 ∗ 100 + 200 + 50) = 22.5 (Эрл) (3.2.2) Интенсивность нагрузки от УПАТС: 𝑌УПАТС−𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 𝑛УПАТС ∗ 𝑁𝐸1(УПАТС) ∗ 30 ∗ 𝛼𝐸1 = = 3 ∗ 2 ∗ 30 ∗ 0.8 = 144 (Эрл) (3.2.3) Количество абонентов, включённых в УПАТС. Для этого разделим общую интенсивность исходящей нагрузки, поступающую от них на MSAN2, на удельную исходящую нагрузку от одного абонента УПАТС: ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 9 𝑁УПАТС−𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 𝑌УПАТС−𝑀𝑆𝐴𝑁2 144 = = 4800 𝛾УПАТС 0.03 (3.2.4) Суммарная нагрузка, поступающая на MSAN2 от абонентов всех категорий мультисервисной сети: 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 𝑌𝐴𝑇𝐴−𝑀𝑆𝐴𝑁2 + 𝑌𝑆𝐼𝑃−𝑀𝑆𝐴𝑁2 + 𝑌УПАТС−𝑀𝑆𝐴𝑁2 = = 110 + 22.5 + 144 = 276.5 (Эрл) (3.2.5) 3.3 Распределение нагрузки от MSAN1 Нагрузка, поступающая на MSAN, распределяется, исходя из следующих условий: 1. 15% нагрузки, поступающей на MSAN1, замыкается внутри MSAN1 через собственные коммутаторы мультисервисного узла доступа; 2. 20% нагрузки, поступающей на MSAN1, направляется на MSAN2 через коммутаторы транспортной сети (SW1 и SW2); 3. 65% нагрузки, поступающей на MSAN1, поступает на сеть с коммутацией каналов; 4. Нагрузка в направлении к УСС для каждого MSAN составляет 3% от исходящей нагрузки. Исходящая нагрузка: 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1 исх = 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1 − 0.15 ∗ 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 357.5 − 0.15 ∗ 357.5 = 303.875 (Эрл) (3.3.1) Нагрузка, поступающая от пакетных терминалов MSAN1 на MSAN2: 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1 (𝑆𝐼𝑃)−𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 0.2 ∗ 𝑌𝑆𝐼𝑃−𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 0.2 ∗ 12.5 = 2.5 (Эрл) (3.3.2) Нагрузка, поступающая от аналоговых и цифровых телефонных аппаратов MSAN1 на MSAN2: 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1 (𝐴𝑇𝐴)−𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 0.2 ∗ (𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1 (𝐴𝑇𝐴) + 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1 (𝑉5.2) + 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1 (УПАТС) ) = = 0.2 ∗ (105 + 240 + 0) = 69 (Эрл) (3.3.3) Суммарная нагрузка от MSAN1 на MSAN2: 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1 −𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1 (𝑆𝐼𝑃)−𝑀𝑆𝐴𝑁2 + 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1 (𝐴𝑇𝐴)−𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 2.5 + 69 = 71.5 (Эрл) ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата (3.3.4) Лист 10 Интенсивность исходящей нагрузки от MSAN1 на сеть с КК: 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1 (𝑆𝐼𝑃)−сеть КК = 0.65 ∗ 𝑌𝑆𝐼𝑃−𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 0.65 ∗ 12.5 = 8.125 (Эрл) 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1 (𝐴𝑇𝐴)−сеть КК = 0.65 ∗ (𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1 (𝐴𝑇𝐴) + 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1 (𝑉5.2) + 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1 (УПАТС) ) = 0.65 ∗ (105 + 240 + 0) = 224.25 (Эрл) 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1−сеть КК = 0.65 ∗ 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 0.65 ∗ 357.5 = 232.375 (Эрл) (3.3.5) (3.3.6) (3.3.7) 3.4 Распределение нагрузки от MSAN2 Нагрузка, поступающая на MSAN, распределяется, исходя из следующих условий: 1. 15% нагрузки, поступающей на MSAN2, замыкается внутри MSAN2 через собственные коммутаторы мультисервисного узла доступа; 2. 20% нагрузки, поступающей на MSAN2, направляется на MSAN1 через коммутаторы транспортной сети (SW1 и SW2); 3. 65% нагрузки, поступающей на MSAN2, поступает на сеть с коммутацией каналов; 4. Нагрузка в направлении к УСС для каждого MSAN составляет 3% от исходящей нагрузки. Исходящая нагрузка: 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2 исх = 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2 − 0.15 ∗ 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 276.5 − 0.15 ∗ 276.5 = 235.025 (Эрл) (3.4.1) Нагрузка, поступающая от пакетных терминалов MSAN2 на MSAN1: 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2 (𝑆𝐼𝑃)−𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 0.2 ∗ 𝑌𝑆𝐼𝑃−𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 0.2 ∗ 22.5 = 4.5 (Эрл) (3.4.2) Нагрузка, поступающая от аналоговых и цифровых телефонных аппаратов MSAN2 на MSAN1: 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2 (𝐴𝑇𝐴)−𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 0.2 ∗ (𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2 (𝐴𝑇𝐴) + 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2 (𝑉5.2) + 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2 (УПАТС) ) = = 0.2 ∗ (110 + 0 + 144) = 50.8(Эрл) (3.4.3) Суммарная нагрузка от MSAN2 на MSAN1: 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2 −𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2 (𝑆𝐼𝑃)−𝑀𝑆𝐴𝑁1 + 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2 (𝐴𝑇𝐴)−𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 4.5 + 50.8 = 55.3 (Эрл) (3.4.4) Интенсивность исходящей нагрузки от MSAN2 на сеть с КК: ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 11 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2 (𝑆𝐼𝑃)−сеть КК = 0.65 ∗ 𝑌𝑆𝐼𝑃−𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 0.65 ∗ 22.5 = 14.625 (Эрл) 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2 (𝐴𝑇𝐴)−сеть КК = 0.65 ∗ (𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2 (𝐴𝑇𝐴) + 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2 (𝑉5.2) + 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2 (УПАТС) ) = 0.65 ∗ (110 + 0 + 144) = 165.1 (Эрл) 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2−сеть КК = 0.65 ∗ 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 0.65 ∗ 276.5 = 179.725 (Эрл) (3.4.5) (3.4.6) (3.4.7) Суммарная исходящая нагрузка от сети с КП, которая поступает на телефонную сеть с коммутацией каналов: 𝑌сетьКП−сетьКК = 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1−сетьКК + 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2−сетьКК = 232.375 + 179.725 = 412.1 (Эрл) (3.4.8) Эта нагрузка сначала поступает на коммутаторы SW1 и SW2, а затем на MGW, далее на телефонные станции сети с коммутацией каналов. Интенсивность нагрузки от MSAN к УСС. Нагрузка в направлении к УСС для каждого MSAN составляет 3% от исходящей нагрузки: 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1−УСС = 0.03 ∗ 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1 исх = 0.03 ∗ 303.875 = 9.116 (Эрл) 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2−УСС = 0.03 ∗ 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2 исх = 0.03 ∗ 235.025 = 7.051 (Эрл) (3.4.9) (3.4.10) Интенсивность нагрузки от MSAN к ЗУС. Для определения интенсивности нагрузки от каждого MSAN в направлении к ЗУС, найдём число абонентов, которое включается в каждый MSAN: 𝑁𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 𝑁𝐴𝑇𝐴−𝑀𝑆𝐴𝑁1 + 𝑁𝑉5.2−𝑀𝑆𝐴𝑁1 + 𝑁𝑆𝐼𝑃−𝑀𝑆𝐴𝑁1 + 𝑁𝐻.263−𝑀𝑆𝐴𝑁1 + + 𝑁УПАТС−𝑀𝑆𝐴𝑁1 + 𝑁𝐿𝐴𝑁−𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 2100 + 4800 + 250 + 0 + 0 + 0 = 7150 𝑁𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 𝑁𝐴𝑇𝐴−𝑀𝑆𝐴𝑁2 + 𝑁𝑉5.2−𝑀𝑆𝐴𝑁2 + 𝑁𝑆𝐼𝑃−𝑀𝑆𝐴𝑁2 + 𝑁𝐻.263−𝑀𝑆𝐴𝑁2 + + 𝑁УПАТС−𝑀𝑆𝐴𝑁2 + 𝑁𝐿𝐴𝑁−𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 2200 + 0 + 200 + 50 + 4800 + 200 = 7450 (3.4.11) (3.4.12) Нагрузка от MSAN к ЗУС: 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1−ЗУС = 𝑁𝑀𝑆𝐴𝑁1 ∗ (𝑎𝑀𝑟 + 𝑎спсс ) = 7150 ∗ (0.0025 + 0.015) = 125.125 (Эрл) 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2−ЗУС = 𝑁𝑀𝑆𝐴𝑁2 ∗ (𝑎𝑀𝑟 + 𝑎спсс ) = 7450 ∗ (0.0025 + 0.015) = 130.375 (Эрл) (3.4.13) (3.4.14) Нагрузка к СПСС: 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1−СПСС = 𝑁𝑀𝑆𝐴𝑁1 ∗ 𝑎спсс = 7150 ∗ 0.015 = 107.25 (Эрл) 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2−СПСС = 𝑁𝑀𝑆𝐴𝑁2 ∗ 𝑎спсс = 7450 ∗ 0.015 = 111.75 (Эрл) (3.4.15) (3.4.16) Все полученные результаты расчёта нагрузки для мультисервисных узлов доступа занесём в таблицу 4. ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 12 Таблица 4 – Интенсивность нагрузки от абонентов MSAN Интенсивность нагрузки, Эрл От аналоговых телефонных аппаратов От абонентов УПАТС От абонентов сетей доступа V5.2 От абонентов с терминалами SIP и H.263, включая абонентов LAN Суммарная нагрузка на MSAN от абонентов всех категорий Внутренняя нагрузка для каждого MSAN Нагрузка, поступающая на другой MSAN Исходящая нагрузка от MSAN в сеть с КК Исходящая нагрузка к ЗУС Нагрузка к УСС Нагрузка к СПСС MSAN1 105 0 240 12.5 357.5 53.625 71.5 232.375 125.125 9.116 107.25 ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата MSAN2 110 144 0 22.5 276.5 41.475 55.3 179.725 130.375 7.051 111.75 Лист 13 4 Распределение интенсивности исходящей нагрузки В данном разделе приведён расчёт интенсивности исходящей нагрузки. 4.1 Распределение нагрузки между АТСЭ Суммарная интенсивность исходящей нагрузки на проектируемой сети (фрагментов с КК и с КП): 𝑌сети исх = 𝑌КК исх + 𝑌сетьКП−сетьКК = 1597.05 + 412.1 = 2009.15 (Эрл) (4.1.1) Интенсивность исходящей нагрузки от каждого объекта сети распределяется по направлениям межстанционной связи пропорционально исходящей нагрузки от других объектов сети: 𝑌𝑖→𝑗 = 𝑌исх 𝑖 ∗ 𝑌исх 𝑗 𝑌сети исх − 𝑌исх 𝑖 (4.1.2) Распределение интенсивности исходящей нагрузки для АТС-2,3: 𝑌исх АТС−4,5 501.15 = 532.35 ∗ = 𝑌сети исх − 𝑌исх АТС−2,3 2009.15 − 532.35 = 180.652 (Эрл) 𝑌исх АТС−6,7 563.55 𝑌АТС−2,3−АТС−6,7 = 𝑌исх АТС−2,3 ∗ = 532.35 ∗ = 𝑌сети исх − 𝑌исх АТС−2,3 2009.15 − 532.35 = 203.146 (Эрл) 𝑌исх сетьКП 412.1 𝑌АТС−2,3−сетьКП = 𝑌исх АТС−2,3 ∗ = 532.35 ∗ = 𝑌сети исх − 𝑌исх АТС−2,3 2009.15 − 532.35 = 148.552 (Эрл) 𝑌АТС−2,3−АТС−4,5 = 𝑌исх АТС−2,3 ∗ (4.1.3) (4.1.4) (4.1.5) Проверка для АТС-2,3: 𝑌исх АТС−2,3 = 𝑌АТС−2,3−АТС−4,5 + 𝑌АТС−2,3−АТС−6,7 + 𝑌АТС−2,3−сетьКП = = 180.652 + 203.146 + 148.552 = 532.35 (Эрл) (4.1.6) Распределение интенсивности исходящей нагрузки для АТС-4,5: 𝑌исх АТС−2,3 532.35 = 501.15 ∗ = 𝑌сети исх − 𝑌исх АТС−4,5 2009.15 − 501.15 = 176.915 (Эрл) 𝑌исх АТС−6,7 563.55 𝑌АТС−4,5−АТС−6,7 = 𝑌исх АТС−4,5 ∗ = 501.15 ∗ = 𝑌сети исх − 𝑌исх АТС−4,5 2009.15 − 501.15 = 187.283 (Эрл) 𝑌исх сетьКП 412.1 𝑌АТС−4,5−сетьКП = 𝑌исх АТС−4,5 ∗ = 532.35 ∗ = 𝑌сети исх − 𝑌исх АТС−4,5 2009.15 − 532.35 = 136.952 (Эрл) 𝑌АТС−4,5−АТС−2,3 = 𝑌исх АТС−4,5 ∗ ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата (4.1.7) (4.1.8) (4.1.9) Лист 14 Проверка для АТС-4,5: 𝑌исх АТС−4,5 = 𝑌АТС−4,5−АТС−2,3 + 𝑌АТС−4,5−АТС−6,7 + 𝑌АТС−4,5−сетьКП = = 176.915 + 187.283 + 136.952 = 501.15 (Эрл) (4.1.10) Распределение интенсивности исходящей нагрузки для АТС-6,7: 𝑌исх АТС−2,3 532.35 = 563.55 ∗ = 𝑌сети исх − 𝑌исх АТС−6,7 2009.15 − 563.55 = 207.53 (Эрл) 𝑌исх АТС−4,5 501.15 𝑌АТС−6,7−АТС−4,5 = 𝑌исх АТС−6,7 ∗ = 563.55 ∗ = 𝑌сети исх − 𝑌исх АТС−6,7 2009.15 − 563.55 = 195.367 (Эрл) 𝑌исх сетьКП 412.1 𝑌АТС−6,7−сетьКП = 𝑌исх АТС−6,7 ∗ = 563.55 ∗ = 𝑌сети исх − 𝑌исх АТС−6,7 2009.15 − 563.55 = 160.652 (Эрл) 𝑌АТС−6,7−АТС−2,3 = 𝑌исх АТС−6,7 ∗ (4.1.11) (4.1.12) (4.1.13) Проверка для АТС-6,7: 𝑌исх АТС−6,7 = 𝑌АТС−6,7−АТС−2,3 + 𝑌АТС−6,7−АТС−4,5 + 𝑌АТС−6,7−сетьКП = = 207.53 + 195.367 + 160.652 = 563.55 (Эрл) (4.1.14) Общая нагрузка от сети с КК, поступающая на сеть с КП, определяется, как сумма нагрузок от всех АТС сети: 𝑌сетьКК−сетьКП = 𝑌АТС−2,3−сетьКП + 𝑌АТС−4,5−сетьКП + 𝑌АТС−6,7−сетьКП = = 148.552 + 136.952 + 160.652 = 446.156 (Эрл) (4.1.15) 4.2 Распределение нагрузки от АТСЭ к MSAN Исходящая нагрузка от АТСЭ на сеть с КП распределяется между MSANi и MSANj пропорционально доле исходящих нагрузок этих узлов доступа: 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁𝑖−сетьКК 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁𝑖−сетьКК + 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁𝑗−сетьКК 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁𝑗−сетьКК = 𝑌АТС−𝑥,𝑥−сетьКП ∗ 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁𝑖−сетьКК + 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁𝑗−сетьКК 𝑌АТС−𝑥,𝑥−𝑀𝑆𝐴𝑁𝑖 = 𝑌АТС−𝑥,𝑥−сетьКП ∗ (4.2.1) 𝑌АТС−𝑥,𝑥−𝑀𝑆𝐴𝑁𝑗 (4.2.2) Расчёт для АТС-2,3: 232.375 = 83.766 (Эрл) 232.375 + 179.725 179.725 = 148.552 ∗ = 64.786 (Эрл) 232.375 + 179.725 𝑌АТС−2,3−𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 148.552 ∗ (4.2.3) 𝑌АТС−2,3−𝑀𝑆𝐴𝑁2 (4.2.4) Расчёт для АТС-4,5: 232.375 = 77.225 (Эрл) 232.375 + 179.725 179.725 = 136.952 ∗ = 59.727 (Эрл) 232.375 + 179.725 𝑌АТС−4,5−𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 136.952 ∗ (4.2.5) 𝑌АТС−4,5−𝑀𝑆𝐴𝑁2 (4.2.6) ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 15 Расчёт для АТС-6,7: 232.375 = 90.588 (Эрл) 232.375 + 179.725 179.725 = 160.652 ∗ = 70.064 (Эрл) 232.375 + 179.725 𝑌АТС−6,7−𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 160.652 ∗ (4.2.7) 𝑌АТС−6,7−𝑀𝑆𝐴𝑁2 (4.2.8) Проверка: 𝑌АТС−2,3−сетьКП = 𝑌АТС−2,3−𝑀𝑆𝐴𝑁1 + 𝑌АТС−2,3−𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 83.766 + 64.786 = 148.552 (Эрл) (4.2.9) 𝑌АТС−4,5−сетьКП = 𝑌АТС−4,5−𝑀𝑆𝐴𝑁1 + 𝑌АТС−4,5−𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 77.225 + 59.727 = 136.952 (Эрл) (4.2.10) 𝑌АТС−6,7−сетьКП = 𝑌АТС−6,7−𝑀𝑆𝐴𝑁1 + 𝑌АТС−6,7−𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 90.588 + 70.064 = 160.652 (Эрл) (4.2.11) 4.3 Распределение исходящей нагрузки от MSAN к АТСЭ Распределение интенсивности исходящей нагрузки от каждого MSAN к АТСЭ фрагмента сети с КК: АТС-2,3: 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1−АТС−2,3 = 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1−сетьКК ∗ 𝑌АТС−2,3 исх = 𝑌сети исх − 𝑌сетьКП−сетьКК 532.35 = 77.458 (Эрл) 2009.15 − 412.1 𝑌АТС−2,3 исх 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2−АТС−2,3 = 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2−сетьКК ∗ = 𝑌сети исх − 𝑌сетьКП−сетьКК 532.35 = 179.725 ∗ = 59.908 (Эрл) 2009.15 − 412.1 (4.3.1) = 232.375 ∗ АТС-4,5: 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1−АТС−4,5 = 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1−сетьКК ∗ АТС-6,7: 501.15 = 232.375 ∗ = 72.919 (Эрл) 2009.15 − 412.1 𝑌АТС−4,5 исх 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2−АТС−4,5 = 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2−сетьКК ∗ = 𝑌сети исх − 𝑌сетьКП−сетьКК 501.15 = 179.725 ∗ = 56.397 (Эрл) 2009.15 − 412.1 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1−АТС−6,7 = 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1−сетьКК ∗ Проверка: 𝑌АТС−4,5 исх = 𝑌сети исх − 𝑌сетьКП−сетьКК 𝑌АТС−6,7 исх = 𝑌сети исх − 𝑌сетьКП−сетьКК 563.55 = 232.375 ∗ = 81.998 (Эрл) 2009.15 − 412.1 𝑌АТС−6,7 исх 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2−АТС−6,7 = 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2−сетьКК ∗ = 𝑌сети исх − 𝑌сетьКП−сетьКК 563.55 = 179.725 ∗ = 63.419 (Эрл) 2009.15 − 412.1 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1−сетьКК = 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1−АТС−2,3 + 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1−АТС−4,5 + 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1−АТС−6,7 = = 77.458 + 72.919 + 81.998 = 232.375 (Эрл) 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2−сетьКК = 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2−АТС−2,3 + 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2−АТС−4,5 + 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2−АТС−6,7 = = 59.908 + 56.397 + 63.419 = 179.725 (Эрл) ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата (4.3.2) (4.3.3) (4.3.4) (4.3.5) (4.3.6) (4.3.7) (4.3.8) Лист 16 Результаты расчёта представлены в таблице 5. Схема распределения интенсивностей нагрузок для MSAN1 и MSAN2 представлены на рисунках 1 и 2. Рисунок 1 – Схема распределения интенсивностей нагрузок для MSAN1 ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 17 Рисунок 2 – Схема распределения интенсивностей нагрузок для MSAN2 При расчете числа ИКМ-линий между АТС и MGW необходимо учитывать исходящую и входящую нагрузки. Примем, что интенсивность исходящей нагрузки к ЗУС равна интенсивности входящей нагрузки от ЗУС. Для определения числа каналов для каждой АТС сложим интенсивности входящей и исходящей нагрузок и запишем в таблицу 6. Таблица 5 – Матрица интенсивностей нагрузок между объектами сети, Эрл Объект АТС-2,3 АТС-4,5 АТС-6,7 MSAN1 MSAN2 ЗУС УСС ∑ 𝑌𝑖𝑗 АТС-2,3 АТС-4,5 АТС-6,7 MSAN1 MSAN2 ЗУС 286.65 176.915 207.53 77.458 59.908 297.675 180.652 269.85 195.367 72.919 56.397 280.175 203.146 187.283 303.45 81.998 63.419 315.175 83.766 77.225 90.588 53.625 55.3 125.125 64.786 59.727 70.064 71.5 41.475 130.375 297.675 280.175 315.175 125.125 130.375 15.971 15.035 16.907 9.116 7.051 – – 1132.646 1066.21 1199.081 491.741 413.925 1148.525 ∑ 𝑌𝑖𝑗 1106.136 1055.36 1154.471 485.629 437.927 1148.525 64.08 5452.128 𝑗 𝑖 ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 18 Таблица 6 – Интенсивность входящей и исходящей нагрузки, Эрл Объект АТС-2,3 АТС-4,5 АТС-6,7 Сеть КП АТС-2,3 – – – – АТС-4,5 357.567 – – – АТС-6,7 410.676 382.65 – – Сеть КП 285.918 266.268 306.069 – ЗУС 595.35 560.35 630.35 511 УСС 15.971 15.035 16.907 16.167 4.4 Расчёт числа соединительных линий на направлениях межстанционной связи Коммутационные поля цифровых систем коммутации позволяют создавать полнодоступные пучки в направлении связи. Для расчёта ёмкости пучка в этом случае используется первая формула Эрланга. Первая формула Эрланга применяется, если нагрузка на одну соединительную линию не превышает 70 Эрл. В случае, когда нагрузка на одну соединительную линию превышает это значение, число СЛ определяется делением интенсивности нагрузки на среднее использование одной СЛ, равное 0.7 Эрл. Результаты расчётов числа соединительных линий для всех объектов сети по таблице 6 приведены в таблице 7. 357.567 = 510.81 0.7 410.676 𝑉СЛ АТС−2,3−АТС−6,7 = = 586.68 0.7 382.65 𝑉СЛ АТС−4,5−АТС−6,7 = = 546.643 0.7 285.918 𝑉СЛ АТС−2,3−сетьКП = = 408.454 0.7 266.268 𝑉СЛ АТС−4,5−сетьКП = = 380.383 0.7 306.069 𝑉СЛ АТС−6,7−сетьКП = = 437.241 0.7 595.35 𝑉СЛ АТС−2,3−ЗУС = = 850.5 0.7 560.35 𝑉СЛ АТС−4,5−ЗУС = = 800.5 0.7 630.35 𝑉СЛ АТС−6,7−ЗУС = = 900.5 0.7 511 𝑉СЛ сетьКП−ЗУС = = 730 0.7 𝑉СЛ АТС−2,3−АТС−4,5 = ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата (4.4.1) (4.4.2) (4.4.3) (4.4.4) (4.4.5) (4.4.6) (4.4.7) (4.4.8) (4.4.9) (4.4.10) Лист 19 Для УСС, так как значения нагрузки меньше 70 Эрл, рассчитаем число линий с помощью программы Erlang B Calculator с вероятностью ошибки P = 0.001: VслАТС2,3-УСС = Е (Y; P) = (15.971; 0.001) = 30 VслАТС4,5-УСС = Е (Y; P) = (15.035; 0.001) = 28 VслАТС6,7-УСС = Е (Y; P) = (16.907; 0.001) = 31 VслсетьКП-УСС = Е (Y; P) = (16.167; 0.001) = 30 (4.4.11) (4.4.12) (4.4.13) (4.4.14) Таблица 7 – Результаты расчёта числа каналов двустороннего занятия Объект АТС-2,3 АТС-4,5 АТС-6,7 Сеть КП АТС-2,3 – – – – АТС-4,5 510.81 – – – АТС-6,7 586.68 546.643 – – Сеть КП 408.454 380.383 437.241 – ЗУС 850.5 800.5 900.5 730 УСС 30 28 31 30 Расчёт числа ИКМ-трактов (потоков E1). Каждая цифровая соединительная линия ИКМ содержит 30 каналов, поэтому расчёт проводится по формуле: 𝑁𝑖 икм = [ 𝑉СЛ 𝑖𝑗 ] + 1, 30 (4.4.15) где […] – целая часть числа. Результаты расчётов числа потоков E1 приведены в таблице 8. Таблица 8 – Результаты расчёта числа потоков E1 (ИКМ-трактов) Объект АТС-2,3 АТС-4,5 АТС-6,7 Сеть КП АТС-2,3 – – – – АТС-4,5 18 – – – АТС-6,7 20 19 – – Сеть КП 14 13 15 – ЗУС 29 27 31 25 УСС 2 1 2 2 4.5 Интенсивность нагрузки от фрагмента сети с КК к фрагменту сети с КП Общая нагрузка от фрагмента сети с КК, поступающая на медиашлюз, определяется как сумма нагрузок от всех АТС сети и равна: 𝑌сетьКК−сетьКП = 𝑌АТС−2,3−сетьКП + 𝑌АТС−4,5−сетьКП + 𝑌АТС−6,7−сетьКП = = 148.552 + 136.952 + 160.652 = 446.156 (Эрл) (4.5.1) Далее эта нагрузка с медиашлюза поступает на коммутаторы транспортной пакетной сети, а оттуда на MSAN1 и на MSAN2. ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 20 Нагрузка, поступающая с медиашлюза на MSAN1: 𝑌𝑀𝐺𝑊−𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 𝑌𝑀𝐺𝑊−𝑆𝑊1 ∗ 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1 357.5 = 446.156 ∗ = 251.579 (Эрл) 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1 + 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2 357.5 + 276.5 (4.5.2) Нагрузка, поступающая от медиашлюза на MSAN2: 𝑌𝑀𝐺𝑊−𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 𝑌𝑀𝐺𝑊−𝑆𝑊2 ∗ 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2 276.5 = 446.156 ∗ = 194.577 (Эрл) 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1 + 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2 357.5 + 276.5 ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата (4.5.3) Лист 21 5 Расчёт транспортного ресурса мультисервисных узлов доступа В данном разделе приведён расчёт транспортного ресурса для информационной и сигнальной нагрузок с целью подключения к транспортной пакетной сети. 5.1 Формулы для расчёта транспортного ресурса Для подключения абонентов фрагмента сети с КП применяется мультисервисный узел доступа, который конструктивно представляет собой резидентный шлюз, шлюз доступа и коммутатор Ethernet. В пакетный коммутатор Ethernet включаются непосредственно все источники нагрузки, работающие по пакетным технологиям. Для экономии ресурсов транспортной сети в шлюзах используется компрессия. Для этого применяются различные кодеки. При применении кодека типа m в мультисервисном узле доступа расчет объема транспортного ресурса пакетной сети для доставки информации пользователей выполняется по формуле: 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁 = 𝑘исп ∗ 𝑘изб ∗ 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁 ∗ 𝑉𝐶𝑂𝐷𝑚 , (5.1.1) где kисп – коэффициент использования канального ресурса (при применении технологии Ethernet обычно планируется использовать не более 80% от номинальной скорости канала и, следовательно, kисп = 1,25); YMSAN – внешняя интенсивность нагрузки от абонентов, подключенных к MSAN, Эрл; VCODm – скорость передачи кодека типа m при обслуживании речевого вызова, кбит/с; k изб – коэффициент избыточности кодека, который определяется как отношение общей длины кадра к размеру речевого кадра и зависит от используемого кодека. Таблица 9 – Характеристики различных типов кодеков [2, 3] Характеристика G.711 G.711 G.723.1 I/r G.723.1 h/r Скорость кодека, VCOD, 64 64 6.4 5.3 кбит/с Размер речевого 80 160 24 20 кадра, байт Общая длина 134 214 78 74 кадра, байт Коэффициент 134/80=1.675 214/160=1.337 78/24=3.25 74/20=3.7 избыточности kизб Требуемая пропускная 107.2 85.6 20.8 19.61 способность, кбит/c ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата G.729a 8 10 64 64/10=6.4 51.2 Лист 22 5.2 Транспортный ресурс между фрагментом сети с КК и MSAN1 Для преобразования речи в пакетную форму в MSAN1 применяется кодек G.723.1 h/r, для которого kизб = 3.7, а скорость кодирования VCODG.723.1h/r = 5.3 кбит/с. 88% нагрузки, поступающей на MSAN1, обрабатывается с помощью кодека G.723.1, а 12% нагрузки – с помощью кодека G.711 (107.2 кбит/c). Вычисление транспортного ресурса, который необходим для обслуживания нагрузки, поступающей от MSAN1 на сеть с КК. Для увеличения надёжности передачи каждый MSAN подключается к двум коммутаторам транспортной пакетной сети (SW1 и SW2). Тогда канальный ресурс для передачи информационной нагрузки от аналоговых телефонных аппаратов, подключённых к MSAN: 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁1(𝐴𝑇𝐴)−𝑆𝑊1 = 𝑘исп ∗ 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1−сетьКК ∗ (𝑘изб𝐺.711 ∗ 𝑉𝐶𝑂𝐷𝐺.711 ∗ 𝑥 + +𝑘изб𝐺.723 ∗ 𝑉𝐶𝑂𝐷𝐺.723 ∗ (1 − 𝑥)) = 1.25 ∗ 232.375 ∗ (1.675 ∗ 64 ∗ 0.12 + +3.7 ∗ 5.3 ∗ (1 − 0.12)) = 8749.151 (кбит/с) (5.2.1) В терминалах VoIP очень часто применяется кодек G.729a, поскольку он обеспечивает достаточно высокое качество передачи речи и устойчив к потерям кадров. Кодек формирует кадры речевого сигнала длительностью 10 мс, при стандартной частоте дискретизации 8кГц. Скорость передачи на выходе кодека составляет 8 кбит/с. При использовании кодека G.729a в пакетных терминалах транспортный ресурс для MSAN в направлении к сети с КК: 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁1(𝑆𝐼𝑃)−𝑆𝑊1 = 𝑘исп ∗ 𝑘изб ∗ 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1(𝑆𝐼𝑃)−сетьКК ∗ 𝑉𝐶𝑂𝐷𝐺.729𝑎 = = 1.25 ∗ 6.4 ∗ 8.125 ∗ 8 = 520 (кбит/с) (5.2.2) От сети с КК на MSAN поступает входящая нагрузка YMGW-MSAN. Определение транспортного ресурса для обслуживания входящей нагрузки. При этом необходимо учесть, что в MGW некоторая часть вызовов будет обслуживаться с использованием кодека G.711 без компрессии, а остальные вызовы в MGW обслуживаются с помощью кодека G.729a. Тогда транспортный ресурс, который необходим для обслуживания входящей нагрузки со стороны сети с КК: 𝑉сетьКК−𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 𝑘исп ∗ 𝑌𝑀𝐺𝑊−𝑀𝑆𝐴𝑁1 ∗ (𝑘изб𝐺.711 ∗ 𝑉𝐶𝑂𝐷𝐺.711 ∗ 𝑥 + +𝑘изб𝐺.729 ∗ 𝑉𝐶𝑂𝐷𝐺.729 ∗ (1 − 𝑥)) = 1.25 ∗ 251.579 ∗ (1.675 ∗ 64 ∗ 0.12 + +6.4 ∗ 8 ∗ (1 − 0.12)) = 18214.32 (кбит/с) (5.2.3) Общий транспортный ресурс для передачи информационной нагрузки между MSAN1 и сетью с КК: 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁1−сетьКК = 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁1(𝐴𝑇𝐴)−𝑆𝑊1 + 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁1(𝑆𝐼𝑃)−𝑆𝑊1 + 𝑉сетьКК−𝑀𝑆𝐴𝑁1 = = 8749.151 + 520 + 18214.32 = 27483.471 (кбит/с) ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата (5.2.4) Лист 23 5.3 Транспортный ресурс между фрагментом сети с КК и MSAN2 Для преобразования речи в пакетную форму в MSAN2 применяется кодек G.723.1 I/r, для которого kизб = 3.25, а скорость кодирования VCODG.723.1I/r = 6.4 кбит/с. 90% нагрузки, поступающей на MSAN2, обрабатывается с помощью кодека G.723.1, а 10% нагрузки – с помощью кодека G.711 (107.2 кбит/c). 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁2(𝐴𝑇𝐴)−𝑆𝑊2 = 𝑘исп ∗ 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2−сетьКК ∗ (𝑘изб𝐺.711 ∗ 𝑉𝐶𝑂𝐷𝐺.711 ∗ 𝑥 + +𝑘изб𝐺.723 ∗ 𝑉𝐶𝑂𝐷𝐺.723 ∗ (1 − 𝑥)) = 1.25 ∗ 179.725 ∗ (1.675 ∗ 64 ∗ 0.1 + +3.25 ∗ 6.4 ∗ (1 − 0.1)) = 6613.88 (кбит/с) 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁2(𝑆𝐼𝑃)−𝑆𝑊2 = 𝑘исп ∗ 𝑘изб ∗ 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2(𝑆𝐼𝑃)−сетьКК ∗ 𝑉𝐶𝑂𝐷𝐺.729𝑎 = = 1.25 ∗ 6.4 ∗ 14.625 ∗ 8 = 936 (кбит/с) 𝑉сетьКК−𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 𝑘исп ∗ 𝑌𝑀𝐺𝑊−𝑀𝑆𝐴𝑁2 ∗ (𝑘изб𝐺.711 ∗ 𝑉𝐶𝑂𝐷𝐺.711 ∗ 𝑥 + +𝑘изб𝐺.729 ∗ 𝑉𝐶𝑂𝐷𝐺.729 ∗ (1 − 𝑥)) = 1.25 ∗ 194.577 ∗ (1.675 ∗ 64 ∗ 0.1 + +6.4 ∗ 8 ∗ (1 − 0.1)) = 13814.967 (кбит/с) 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁2−сетьКК = 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁2(𝐴𝑇𝐴)−𝑆𝑊2 + 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁2(𝑆𝐼𝑃)−𝑆𝑊2 + 𝑉сетьКК−𝑀𝑆𝐴𝑁2 = = 6613.88 + 936 + 13814.967 = 21364.847(кбит/с) (5.3.1) (5.3.2) (5.3.3) (5.3.4) 5.4 Транспортный ресурс для связи MSAN с ЗУС и УСС От MSAN также будет поступать нагрузка к/от ЗУС и к УСС. Поскольку ЗУС и УСС находятся на территории сети с КК, то нагрузка, направляемая к ним, поступает сначала на SW, а затем для преобразования на MGW. При этом принимаем, что исходящая нагрузка на зоновый узел связи равна входящей. 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁1 (ЗУС,УСС)−𝑀𝐺𝑊 = 𝑘исп ∗ (𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1−ЗУС ∗ 2 + 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1−УСС ) ∗ (𝑘изб𝐺.711 ∗ 𝑉𝐶𝑂𝐷𝐺.711 ∗ ∗ 𝑥 + 𝑘изб𝐺.729 ∗ 𝑉𝐶𝑂𝐷𝐺.729 ∗ (1 − 𝑥)) = 1.25 ∗ (125.125 ∗ 2 + 9.116) ∗ ∗ (1.675 ∗ 64 ∗ 0.12 + 6.4 ∗ 8 ∗ (1 − 0.12)) = 18778.098 (кбит/с) 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁2 (ЗУС,УСС)−𝑀𝐺𝑊 = 𝑘исп ∗ (𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2−ЗУС ∗ 2 + 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2−УСС ) ∗ (𝑘изб𝐺.711 ∗ 𝑉𝐶𝑂𝐷𝐺.711 ∗ ∗ 𝑥 + 𝑘изб𝐺.729 ∗ 𝑉𝐶𝑂𝐷𝐺.729 ∗ (1 − 𝑥)) = 1.25 ∗ (130.375 ∗ 2 + 7.051) ∗ ∗ (1.675 ∗ 64 ∗ 0.1 + 6.4 ∗ 8 ∗ (1 − 0.1)) = 19013.871 (кбит/с) (5.4.1) (5.4.2) 5.5 Транспортный ресурс для передачи сигнальных сообщений Транспортный ресурс MSAN должен быть рассчитан на передачу, помимо пользовательской (медиа), еще и сигнальной информации на базе протоколов ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 24 Н.248/Megaco и Sigtran, которой MSAN обменивается с MGCF. Таким образом, общий транспортный ресурс шлюза может быть определен как сумма пользовательской и сигнальной информации по формуле: 𝑆𝐼𝐺𝑁 𝑈𝑆𝐸𝑅 𝑆𝐼𝐺𝑁 𝑆𝐼𝐺𝑁 𝑆𝐼𝐺𝑁 𝑆𝐼𝐺𝑁 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁 = 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁 + 𝑉𝐴𝑇𝐴 + 𝑉𝑉5.2 + 𝑉УПАТС + 𝑉𝑆𝐼𝑃 + 𝑉𝑀𝐸𝐺𝐴𝐶𝑂 , (5.5.1) 𝑈𝑆𝐸𝑅 где 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁 – транспортный ресурс для передачи информации пользователя; 𝑆𝐼𝐺𝑁 𝑉𝐴𝑇𝐴 – транспортный ресурс для передачи сигнальной информации абонентов 𝑆𝐼𝐺𝑁 подключённых через ATA (ТфОП); 𝑉𝑉5.2 – транспортный ресурс для передачи 𝑆𝐼𝐺𝑁 сигнальной информации абонентов сетей доступа (AN); 𝑉УПАТС – транспортный 𝑆𝐼𝐺𝑁 ресурс для передачи сигнальной информации абонентов УПАТС; 𝑉𝑆𝐼𝑃 – транспортный ресурс для передачи сигнальной информации абонентов SIP и H.323; 𝑆𝐼𝐺𝑁 𝑉𝑀𝐸𝐺𝐴𝐶𝑂 – транспортный ресурс для обмена сообщениями MEGACO, используемого для управления шлюзами. Транспортный ресурс для передачи сигнальной информации от различных абонентов рассчитывается по следующим формулам: 𝑆𝐼𝐺𝑁 𝑉ТфОП = 𝑘𝑠𝑖𝑔 ∗ (𝐶𝐴𝑇𝐴 ∗ 𝑁𝐴𝑇𝐴 ∗ 𝐿𝑀𝐸𝐺𝐴𝐶𝑂 ∗ 𝑁𝑀𝐸𝐺𝐴𝐶𝑂 )⁄450 (5.5.2) 𝑆𝐼𝐺𝑁 𝑉𝑉5.2 = 𝑘𝑠𝑖𝑔 ∗ (𝐶𝐴𝑁 ∗ 𝑉кан.𝐴𝑁 ∗ 𝐿𝑉5𝑈𝐴 ∗ 𝑁𝑉5𝑈𝐴 )⁄450 (5.5.3) 𝑆𝐼𝐺𝑁 𝑉УПАТС = 𝑘𝑠𝑖𝑔 ∗ (𝐶УПАТС ∗ 𝑉кан.УПАТС ∗ 𝐿𝐼𝑈𝐴 ∗ 𝑁𝐼𝑈𝐴 )⁄450 (5.5.4) 𝑆𝐼𝐺𝑁 𝑉𝑆𝐼𝑃 = 𝑘𝑠𝑖𝑔 ∗ ((𝑁𝑆𝐼𝑃 + 𝑁𝐻.263 + 𝑁𝐿𝐴𝑁 ) ∗ 𝐿𝑆𝐼𝑃 ∗ 𝑁𝑆𝐼𝑃 ∗ 𝐶𝑆𝐼𝑃 )⁄450 (5.5.5) 𝑆𝐼𝐺𝑁 𝑉𝑀𝐸𝐺𝐴𝐶𝑂 = 𝑘𝑠𝑖𝑔 ∗ ((𝐶𝐴𝑇𝐴 ∗ 𝑁𝐴𝑇𝐴 + 𝐶ОЦК ∗ 𝑁кан.𝐴𝑁 + 𝐶УПАТС ∗ 𝑁кан.УПАТС + 𝐶𝐿𝐴𝑁 ∗ 𝑁аб.𝐿𝐴𝑁 ) ∗ ∗ 𝐿𝑀𝐸𝐺𝐴𝐶𝑂 ∗ 𝑁𝑀𝐸𝐺𝐴𝐶𝑂 )⁄450 (5.5.6) где ksig – коэффициент использования транспортного ресурса при передаче сигнальной нагрузки, ksig = 5, что соответствует нагрузке в 0,2 Эрл; САТА – удельная интенсивность вызовов от абонентов, использующих доступ по аналоговым абонентским линиям в ЧНН, выз/чнн; САN – удельная интенсивность вызовов от абонентов, подключаемых к пакетной сети через сети доступа интерфейса V5.2 по одному каналу в потоке Е1, выз/чнн; СУПАТС – удельная интенсивность вызовов от УПАТС, подключаемых к пакетной сети по одному каналу в потоке Е1, выз/чнн; СSIP – удельная интенсивность вызовов от абонентов, использующих терминалы SIP/H.263, выз/чнн; Vкан.АN – число речевых каналов в потоках Е1, которыми сети доступа V5.2 подключены к MSAN; Vкан.УПАТС – число речевых каналов в потоках Е1, которыми УПАТС подключены к MSAN; NH.263 – количество терминалов Н.323; NSIP – количество терминалов SIP; NLAN – количество терминалов Н.323 и SIP в LAN; ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 25 LMEGACO – средняя длина сообщения (в байтах) протокола MEGACO, используемого при передаче сигнальных сообщений; NMEGACO – среднее количество сообщений протокола MEGACO при обслуживании одного вызова; LMEGACO·NMEGACO – объем сигнальной информации протокола MEGACO, необходимый для обслуживания одного вызова, бит; LIUA – средняя длина сообщения (в байтах) протокола IUA; NIUA – среднее количество сообщений протокола IUA при обслуживании одного вызова; LV5UA – средняя длина сообщения (в байтах) протокола V5UA; NV5UA – среднее количество сообщений протокола V5UA при обслуживании одного вызова; LSIP – средняя длина сообщения (в байтах) протоколов SIP/H.263; NSIP – среднее количество сообщений протоколов SIP/H.263 при обслуживании одного вызова; 1/450 – результат приведения размерностей «байт в час» к «бит в секунду» (8/3600=1/450). Примем, что средняя длина сообщений сигнализации равна 50 байтам, а среднее количество сообщений в процессе обслуживания одного вызова равно 10. Тогда, для MSAN1 получим следующие расчетные формулы: 𝑆𝐼𝐺𝑁 𝑉𝐴𝑇𝐴 𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 5 ∗ (5 ∗ 𝑁𝐴𝑇𝐴 𝑀𝑆𝐴𝑁1 ∗ 50 ∗ 10)⁄450 = 5 ∗ (5 ∗ 2100 ∗ 50 ∗ 10)⁄450 = = 61083.333 (бит/с) 𝑆𝐼𝐺𝑁 𝑉𝑉5.2 𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 5 ∗ (40 ∗ 𝑛𝑉5.2𝑀𝑆𝐴𝑁1 ∗ 𝑁𝐸1(𝑉5.2)𝑀𝑆𝐴𝑁1 ∗ 30 ∗ 50 ∗ 10)⁄450 = = 5 ∗ (40 ∗ 2 ∗ 5 ∗ 30 ∗ 50 ∗ 10)⁄450 = 66666.667 (бит/с) 𝑆𝐼𝐺𝑁 𝑉УПАТС 𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 5 ∗ (40 ∗ 𝑛УПАТС 𝑀𝑆𝐴𝑁1 ∗ 𝑁𝐸1(УПАТС)𝑀𝑆𝐴𝑁1 ∗ 30 ∗ 50 ∗ 10)⁄450 = 0 𝑆𝐼𝐺𝑁 𝑉𝑆𝐼𝑃 𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 5 ∗ ((𝑁𝑆𝐼𝑃 + 𝑁𝐻.323 + 𝑁𝐿𝐴𝑁 ) ∗ 50 ∗ 10 ∗ 5)⁄450 = = 5 ∗ ((250 + 0 + 0) ∗ 50 ∗ 10 ∗ 5)⁄450 = 6944.444 (бит/с) 𝑆𝐼𝐺𝑁 𝑉𝑀𝐸𝐺𝐴𝐶𝑂 𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 5 ∗ ((5 ∗ 𝑁𝐴𝑇𝐴 𝑀𝑆𝐴𝑁1 + 40 ∗ 𝑁кан.𝐴𝑁 + 40 ∗ 𝑁кан.УПАТС + 5 ∗ 𝑁аб.𝐿𝐴𝑁 ) ∗ ∗ 50 ∗ 10)⁄450 = 5 ∗ ((5 ∗ 2100 + 40 ∗ 2 ∗ 5 ∗ 30 + 40 ∗ 0 + 5 ∗ 250) ∗ 50 ∗ 10)⁄450 = (5.5.7) (5.5.8) (5.5.9) (5.5.10) (5.5.11) = 131944.444 (бит/с) Для MSAN2: 𝑆𝐼𝐺𝑁 𝑉𝐴𝑇𝐴 𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 5 ∗ (5 ∗ 𝑁𝐴𝑇𝐴 𝑀𝑆𝐴𝑁2 ∗ 50 ∗ 10)⁄450 = 5 ∗ (5 ∗ 2200 ∗ 50 ∗ 10)⁄450 = = 61111.111(бит/с) 𝑆𝐼𝐺𝑁 𝑉𝑉5.2 𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 5 ∗ (40 ∗ 𝑛𝑉5.2𝑀𝑆𝐴𝑁2 ∗ 𝑁𝐸1(𝑉5.2)𝑀𝑆𝐴𝑁2 ∗ 30 ∗ 50 ∗ 10)⁄450 = 0 𝑆𝐼𝐺𝑁 𝑉УПАТС 𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 5 ∗ (40 ∗ 𝑛УПАТС 𝑀𝑆𝐴𝑁2 ∗ 𝑁𝐸1(УПАТС)𝑀𝑆𝐴𝑁2 ∗ 30 ∗ 50 ∗ 10)⁄450 = = 5 ∗ (40 ∗ 3 ∗ 2 ∗ 30 ∗ 50 ∗ 10)⁄450 = 40000 (бит/с) 𝑆𝐼𝐺𝑁 𝑉𝑆𝐼𝑃 𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 5 ∗ ((𝑁𝑆𝐼𝑃 + 𝑁𝐻.323 + 𝑁𝐿𝐴𝑁 ) ∗ 50 ∗ 10 ∗ 5)⁄450 = = 5 ∗ ((200 + 50 + 2 ∗ 100) ∗ 50 ∗ 10 ∗ 5)⁄450 = 12500 (бит/с) 𝑆𝐼𝐺𝑁 𝑉𝑀𝐸𝐺𝐴𝐶𝑂 𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 5 ∗ ((5 ∗ 𝑁𝐴𝑇𝐴 𝑀𝑆𝐴𝑁2 + 40 ∗ 𝑁кан.𝐴𝑁 + 40 ∗ 𝑁кан.УПАТС + 5 ∗ 𝑁аб.𝐿𝐴𝑁 ) ∗ ∗ 50 ∗ 10)⁄450 = 5 ∗ ((5 ∗ 2200 + 40 ∗ 0 + 40 ∗ 3 ∗ 2 ∗ 30 + 5 ∗ 450) ∗ 50 ∗ 10)⁄450 = (5.5.12) (5.5.13) (5.5.14) (5.5.15) (5.5.16) = 113611.111 (бит/с) ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 26 Таблица 10 –Транспортный ресурс для передачи сигнальных сообщений MSAN Транспортный ресурс MSAN1 MSAN2 Для передачи сигнальной информации 0.058 0.058 абонентов ТфОП, Мбит/с Для передачи сигнальной информации 0.064 0 абонентов сетей доступа, Мбит/с Для передачи сигнальной информации 0 0.038 абонентов УПАТС, Мбит/с Для передачи сигнальной информации 0.007 0.012 абонентов SIP, H.263, LAN, Мбит/с Для обмена сообщениями MEGACO, 0.126 0.108 используемого для управления MSAN, Мбит/с Общий сигнальный транспортный ресурс на 0.255 0.216 выходе MSAN, VMSAN sig, Мбит/с В соответствие с условиями, принятыми для распределения нагрузки поступающей на MSAN, для обслуживания информационной нагрузки от сигнальных сообщений необходимо выделить также 65% от рассчитанного сигнального ресурса MSAN. При этом сигнальная информация протокола MEGACO, необходимая для управления MGW, поступает вместе с информационной нагрузкой на MGW, а сигнальная информация остальных протоколов сигнализации под управлением MGCF поступает на SGW. Таким образом, сигнальный ресурс, который необходим для обслуживания нагрузки, поступающей от MSAN на MGW: 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁1 𝑠𝑖𝑔−𝑀𝐺𝑊 = 0.65 ∗ 𝑉𝑀𝐸𝐺𝐴𝐶𝑂 𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 0.65 ∗ 0.126 = 0.082 (Мбит/с) (5.5.17) 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁2 𝑠𝑖𝑔−𝑀𝐺𝑊 = 0.65 ∗ 𝑉𝑀𝐸𝐺𝐴𝐶𝑂 𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 0.65 ∗ 0.108 = 0.07 (Мбит/с) (5.5.18) Транспортный ресурс, выделяемый для обслуживания остальной сигнальной нагрузки с помощью сигнального шлюза: 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁1 𝑠𝑖𝑔−𝑆𝐺𝑊 = 0.65 ∗ (𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁1 𝑠𝑖𝑔 − 𝑉𝑀𝐸𝐺𝐴𝐶𝑂 𝑀𝑆𝐴𝑁1 ) = 0.65 ∗ (0.255 − 0.126) = = 0.084 (Мбит/с) 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁2 𝑠𝑖𝑔−𝑆𝐺𝑊 = 0.65 ∗ (𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁2 𝑠𝑖𝑔 − 𝑉𝑀𝐸𝐺𝐴𝐶𝑂 𝑀𝑆𝐴𝑁2 ) = 0.65 ∗ (0.216 − 0.108) = = 0.07 (Мбит/с) (5.5.19) (5.5.20) Кроме того, для нагрузки, поступающей со стороны сети с КК, необходимо учитывать сообщения протокола управления медиашлюзами H.248/Megaco. Приближённо будем считать, что сигнальная информация H.248 требует дополнительно 4% транспортного ресурса от общего транспортного ресурса медиашлюза. Таким образом, общий транспортный ресурс, выделяемый для обслуживания нагрузки, поступающей на MGW со стороны сети с КК, может быть вычислен по ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 27 формуле: 𝑉сетьКК−𝑀𝐺𝑊 = 𝑉сетьКК−𝑀𝑆𝐴𝑁1 + 𝑉сетьКК−𝑀𝑆𝐴𝑁2 + 𝑉𝐻.248 , (5.5.21) где VH.248 – транспортный ресурс для передачи сообщений протокола H.248. Общий транспортный ресурс, необходимый для обслуживания нагрузки, поступающей от сети с КК на MSAN через SW: 𝑉сетьКК−𝑀𝐺𝑊−𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 𝑉сетьКК−𝑀𝑆𝐴𝑁1 + 0.4 ∗ 𝑉сетьКК−𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 1.4 ∗ 18214.32 = = 25500.048 (кбит/с) 𝑉сетьКК−𝑀𝐺𝑊−𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 𝑉сетьКК−𝑀𝑆𝐴𝑁2 + 0.4 ∗ 𝑉сетьКК−𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 1.4 ∗ 13814.967 = = 19340.954 (кбит/с) (5.5.22) (5.5.23) Тогда транспортный ресурс, необходимый для обслуживания входящей и исходящей нагрузок MSAN к сети с КК на участке сети SW-MGW: 𝑉𝑆𝑊1−𝑀𝐺𝑊 = 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁1(𝐴𝑇𝐴)−𝑆𝑊1 + 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁1(𝑆𝐼𝑃)−𝑆𝑊1 + 𝑉сетьКК−𝑀𝐺𝑊−𝑀𝑆𝐴𝑁1 + +𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁1𝑠𝑖𝑔−𝑀𝐺𝑊 + 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁1(ЗУС,УСС)−𝑀𝐺𝑊 = 8749.151 + 520 + 25500.048 + +0.082 ∗ 1024 + 18778.098 = 53631.265 (кбит/с) 𝑉𝑆𝑊2−𝑀𝐺𝑊 = 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁2(𝐴𝑇𝐴)−𝑆𝑊2 + 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁2(𝑆𝐼𝑃)−𝑆𝑊2 + 𝑉сетьКК−𝑀𝐺𝑊−𝑀𝑆𝐴𝑁2 + +𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁2𝑠𝑖𝑔−𝑀𝐺𝑊 + 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁2(ЗУС,УСС)−𝑀𝐺𝑊 = 6613.88 + 936 + 19340.954 + +0.07 ∗ 1024 + 19013.871 = 45976.385 (кбит/с) (5.5.24) (5.5.25) 5.6 Транспортный ресурс между MSAN Далее определяем нагрузку, которая замыкается между MSANi и MSANj на сети с КП. По условию это 20% от возникающей нагрузки. При этом взаимодействие между MSAN происходит через коммутаторы транспортной пакетной сети. Найдём транспортный ресурс, который должен быть выделен для обслуживания нагрузки, поступающей от телефонных аппаратов, которые подключаются к MSANi непосредственно по абонентской линии, цифровых телефонных аппаратов, подключённых к доступу PRI или через интерфейс V5.2: 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁1(𝐴𝑇𝐴)−𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 𝑘исп ∗ 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1(АТА)−𝑀𝑆𝐴𝑁2 ∗ (𝑘изб ∗ 𝑉𝐶𝑂𝐷𝑚 ∗ 𝑥 + 𝑘изб ∗ 𝑉𝐶𝑂𝐷𝑚 ∗ ∗ (1 − 𝑥)) = 1.25 ∗ 69 ∗ (1.675 ∗ 64 ∗ 0.12 + 3.7 ∗ 5.3 ∗ 0.88) = 2597.919 (кбит/с) 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁2(𝐴𝑇𝐴)−𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 𝑘исп ∗ 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2(АТА)−𝑀𝑆𝐴𝑁1 ∗ (𝑘изб ∗ 𝑉𝐶𝑂𝐷𝑚 ∗ 𝑥 + 𝑘изб ∗ 𝑉𝐶𝑂𝐷𝑚 ∗ ∗ (1 − 𝑥)) = 1.25 ∗ 50.8 ∗ (1.675 ∗ 64 ∗ 0.1 + 3.25 ∗ 6.4 ∗ 0.9) = 1869.44 (кбит/с) (5.6.1) (5.6.2) Аналогично определим транспортный ресурс, необходимый для передачи информационной нагрузки для пакетных терминалов: 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁1(𝑆𝐼𝑃)−𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 𝑘исп ∗ 𝑘изб ∗ 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1(𝑆𝐼𝑃)−𝑀𝑆𝐴𝑁2 ∗ 𝑉𝐶𝑂𝐷 𝐺729𝑎 = = 1.25 ∗ 6.4 ∗ 2.5 ∗ 8 = 160 (кбит/с) 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁2(𝑆𝐼𝑃)−𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 𝑘исп ∗ 𝑘изб ∗ 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2(𝑆𝐼𝑃)−𝑀𝑆𝐴𝑁1 ∗ 𝑉𝐶𝑂𝐷 𝐺729𝑎 = = 1.25 ∗ 6.4 ∗ 4.5 ∗ 8 = 288 (кбит/с) (5.6.3) (5.6.4) Тогда общий транспортный ресурс для передачи информации от MSANi к MSANj с учётом сигнальной нагрузки (20% от общей сигнальной нагрузки): ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 28 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁1→𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁1(𝐴𝑇𝐴)−𝑀𝑆𝐴𝑁2 + 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁1(𝑆𝐼𝑃)−𝑀𝑆𝐴𝑁2 + 0.2 ∗ 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁1𝑠𝑖𝑔 = = 2597.919 + 160 + 0.2 ∗ 0.255 ∗ 1024 = 2810.143 (кбит/с) 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁2→𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁2(𝐴𝑇𝐴)−𝑀𝑆𝐴𝑁1 + 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁2(𝑆𝐼𝑃)−𝑀𝑆𝐴𝑁1 + 0.2 ∗ 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁2𝑠𝑖𝑔 = = 1869.44 + 288 + 0.2 ∗ 0.216 ∗ 1024 = 2378.624 (кбит/с) (5.6.5) (5.6.6) Общий транспортный ресурс для обслуживания нагрузок между MSANi и MSANj: 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁1↔𝑀𝑆𝐴𝑁2 = 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁1→𝑀𝑆𝐴𝑁2 + 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁2→𝑀𝑆𝐴𝑁1 = 2810.143 + 2378.624 = = 5188.767 (кбит/с) (5.6.7) Тогда общий транспортный ресурс на участке MSANi-SWi определится как сумма: 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁1→𝑆𝑊1 = 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁1↔𝑀𝑆𝐴𝑁2 + 𝑉𝑆𝑊1−𝑀𝐺𝑊 = 5188.767 + 53631.265 = = 58820.032(кбит/с) 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁2→𝑆𝑊2 = 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁1↔𝑀𝑆𝐴𝑁2 + 𝑉𝑆𝑊2−𝑀𝐺𝑊 = 5188.767 + 45976.385 = = 51165.152 (кбит/с) (5.6.8) (5.6.9) Так как функция маршрутизации заложена в коммутаторах транспортной пакетной сети, то нагрузка от MGW поступает на SWi и SWj, которые маршрутизируют сообщения к MSANi или MSANj, в зависимости от требуемого направления. Тогда транспортный ресурс между коммутаторами SWi и SWj складывается: 𝑉𝑆𝑊1−𝑆𝑊2 = 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁1−𝑆𝑊1 + 𝑉𝑀𝑆𝐴𝑁2−𝑆𝑊2 = 58820.032 + 51165.152 = = 109985.184(кбит/с) ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата (5.6.10) Лист 29 6 Транспортный ресурс для передачи сигнальных сообщений SIGTRAN Общая нагрузка от/к сети с КК, поступающая на медиашлюз: 𝑌сетьКК−𝑀𝐺𝑊 = 𝑌сетьКК−сетьКП + 𝑌сетьКП−сетьКК = 𝑌𝑀𝐺𝑊−𝑀𝑆𝐴𝑁1 + 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁1−сетьКК + +𝑌𝑀𝐺𝑊−𝑀𝑆𝐴𝑁2 + 𝑌𝑀𝑆𝐴𝑁2−сетьКК = 446.156 + 412.1 = 858.256 (Эрл) (6.0.1) Сообщения протокола ОКС №7 сети с КК преобразуются в SGW в сообщения протокола SIGTRAN, который используется для переноса сообщений ОКС №7 при исходящей и входящей связях между сигнальным шлюзом и MGCF. Канальный ресурс для передачи сообщений протокола SIGTRAN [3, 4] определяется с использованием методики перерасчета разговорной нагрузки в нагрузку ОКС №7, применяемой при проектировании сетей общеканальной сигнализации: 𝑉𝑆𝐼𝐺𝑇𝑅𝐴𝑁 = 𝑌𝑀𝐺𝑊 (= 𝑌сетьКК−𝑀𝐺𝑊 ) ∗ 𝑘ОКС ∗ 𝑉ЗС ∗ 𝑦ЗС ∗ 𝐾𝑆𝐼𝐺𝑇𝑅𝐴𝑁 = = 858.256 ∗ 0.166 ∗ 10−3 ∗ 64000 ∗ 0.2 ∗ 1.3 = 2370.709(бит/с) (6.0.2) Таблица 11 – Транспортный ресурс, требуемый для обслуживания объектов проектируемой сети Объект Ресурс, Мбит/с MSAN1-SW1 57.734 SW1-MGW 52.374 SW1-SGW 0.084 MSAN2-SW2 50.258 SW2-MGW 44.899 SW2-SGW 0.07 SW1-SW2 107.407 MSAN1-MSAN2 5.359 SGW-MGCF 0.002 ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 30 Рисунок 3 – Транспортный ресурс для различных участков сети ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 31 Заключение В результате выполнения курсовой работы было получено: распределение интенсивности нагрузки от абонентов фрагмента ГТС с коммутацией каналов; распределение интенсивности поступающей нагрузки от абонентов фрагмента МСС; схемы распределения интенсивностей нагрузок на MSAN1 и MSAN2; схема распределения транспортного ресурса для различных участков сети; схема ГТС и проектируемого участка мультисервисной сети. ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 32 Приложение A (обязательное) МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ ФГБОУ ВО «ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Факультет автоматики и вычислительной техники Кафедра радиоэлектронных средств Утверждено зав. каф. РЭС А. П. Метелёв Расчет интенсивности и распределение нагрузки в мультисервисной сети связи Схема ГТС и проектируемого участка мультисервисной сети Лист утверждения Листов 2 ТПЖА. 100502.002.001-ЛУ Разработал: студент группы ИНБс-4301-01-00 ____________________ /О. В. Бровцын/ Проверил: профессор кафедры РЭС /И. С. Трубин/ ____________________ Киров 2021 МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ ФГБОУ ВО «ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Факультет автоматики и вычислительной техники Кафедра радиоэлектронных средств Утвержден: ТПЖА. 100502.002.001-ЛУ Расчет интенсивности и распределение нагрузки в мультисервисной сети связи Схема ГТС и проектируемого участка мультисервисной сети ТПЖА. 100502.002.001 Листов 2 Киров 2021 Аннотация Данный документ мультисервисной сети. содержит схему ГТС и проектируемого ТПЖА. 100502.002.001 Изм. Лист № докум. Подпись Дата участка Лист 35 ТПЖА. 100502.002.001 Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 36 Приложение Б (справочное) Библиографический список 1. Нормы технологического проектирования. Городские и сельские телефонные сети. НТП 112-2000/РД 45.120.2000. 2. Маликова Е. Е., Михайлова Ц. Ц., Пшеничников А. П. Расчет оборудования мультисервисных сетей связи. Методические указания по курсовому проектированию по дисциплине «Системы коммутации». – 2-е изд., испр. – М.: Горячая линия –Телеком, 2014. – 76 с. 3. Семёнов Ю. В. Проектирование сетей связи следующего поколения. – Спб.: Наука и Техника, 2005. 4. Росляков А. В. Методические указания для проведения практических занятий по учебному курсу «Сети связи следующего поколения». – Самара: ПГУТИ, 2011. ТПЖА. 100502.002.001 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 37