Меню

Расчет оборудования сети ngn



Построение сети NGN на оборудовании компании Cisco

Цель занятия:

Пояснение к занятию:

Задание на выполнение работы:

Порядок выполнения работы:

— каждому студенту выдается задание

— допуск к выполнению задания

— защита практического задания

Содержание отчета:

Контрольные вопросы:

Допуск к выполнению задания

Практическое занятие № 5

Расчет параметров ядра сети NGN

Цель занятия:

Пояснение к занятию:

Задание на выполнение работы:

Порядок выполнения работы:

— каждому студенту выдается задание

— допуск к выполнению задания

— защита практического задания

Содержание отчета:

Контрольные вопросы:

Допуск к выполнению задания

Практическое занятие № 6

Расчет параметров абонентского доступа сети NGN

Цель занятия:

Изучение методики и получение практических навыков расчетов объема оборудования доступа, используемых в сетях связи следующего поколения NGN.

Пояснение к занятию:

1. Изучить указанную литературу.

2. Знать основные типы шлюзов, задачи проектирования сети 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.

Задание на выполнение работы:

В соответствии с заданным вариантом (см. табл. 21):

1. Рассчитать параметры заданных шлюзов.

2. Изобразить проектируемую сеть доступа сети NGN.

Порядок выполнения работы:

— каждому студенту выдается задание

— допуск к выполнению задания

— защита практического задания

Содержание отчета:

1. Таблица с исходными данными для проектирования сети доступа.

2. Схема организации связи

Контрольные вопросы:

1. Назначение шлюзов в сети NGN.

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

3. Перечислите основные задачи проектирования сети NGN.

4. Укажите основные варианты подключения оконечных пользователей к ССОП. 5. Укажите варианты подключения пакетных терминалов к сети NGN.

6. Перечислите необходимые исходные данные для расчета сети доступа.

7. Поясните методику расчетов оборудования шлюзов доступа.

8. Поясните методику расчетов оборудования транзитных шлюзов.

1 Методические указания

1.1 Состав оборудования сети доступа

Для подключения различных пользователей к сети NGN на уровне сети доступа используются два типа оборудования:

— медиашлюзы – для подключения линий и терминального оборудования пользователей, не работающего с пакетными технологиями;

Основное назначение медиашлюзов – преобразование пользовательской и сигнальной информации в пакетный вид на базе стека протоколов TCP/IP, пригодный для передачи в транспортной сети NGN. — пакетные коммутаторы/маршрутизаторы — для подключения линий и оконечного оборудования пользователей, работающего с пакетными технологиями на базе стека протоколов TCP/IP. Различают несколько видов медиашлюзов в зависимости от типа подключаемых линий и терминального оборудования пользователей:

1) резидентный шлюз доступа RAGW (Resident Access Gateway) – предназначен для непосредственного включения абонентских линий, например аналоговых телефонных линий, к которым могут подключаться терминалы телефонной сети связи общего пользования (ССОП), такие как традиционные телефонные аппараты, аналоговые модемы, факсимильные аппараты, модемы xDSL и цифровых абонентских линий ISDN, к которым подключается терминальное оборудование базового доступа BRA (2B+D), например, цифровые телефонные аппараты ISDN, видеотелефоны и др.;

2) шлюз доступа AGW (Access Gateway) – предназначен для включения сетей доступа AN (Access Network) 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) транзитный (транкинговый) шлюз TG (Trunk Gateway) — предназначен для включения соединительных линий от существующих телефонных станций ССОП для сопряжения с сетью NGN по первичным 4 потокам Е1 с сигнализацией ОКС№7 для подключения цифровых АТС и R1,5 (2ВСК+МЧК) для подключения координатных АТС. Часто конструктивно резидентный шлюз и шлюз доступа реализуются в виде единого мультисервисного узла доступа MSAN (Multi-Service Access Node). В состав такого MSAN обязательно входит пакетный коммутатор Ethernet, в который включаются непосредственно все источники нагрузки, работающие по пакетным технологиям: локальные вычислительные сети LAN и мультимедийные терминалы на базе протоколов SIP, H.323.

1.2 Исходные данные для расчета оборудования доступа

Исходными данными проектирования сети доступа NGN являются:

1. Количество источников нагрузки различных типов, подключение которых планируется реализовать при формировании сети доступа. К источникам нагрузки относятся:

— абоненты, использующие подключение по аналоговым абонентским линиям и подключаемые в резидентный шлюз доступа (RAGW);

— абоненты, использующие подключение через базовый доступ ISDN BRA и подключаемые в RAGW;

— абоненты, использующие пакетные терминалы SIP и подключаемые в пакетную сеть на уровне коммутатора Ethernet шлюза доступа AGW;

— абоненты, использующие пакетные терминалы Н.323 и подключаемые в пакетную сеть на уровне коммутатора Ethernet шлюза доступа AGW;

— локальные вычислительные сети, осуществляющие подключение абонентов с терминалами SIP и Н.323 и подключаемые в пакетную сеть на уровне коммутатора Ethernet шлюза доступа AGW;

— УПАТС, использующие внешний интерфейс ISDN-PRA и подключаемые в пакетную сеть через шлюз доступа АGW;

— оборудование сети доступа с интерфейсом V5, подключаемое в пакетную сеть через шлюз доступа AGW;

— АТС телефонной сети, подключаемые к транзитному шлюзу.

2. Удельные нагрузки от перечисленных выше источников сетей с коммутацией каналов.

3. Удельные параметры передачи терминального оборудования пакетных сетей и удельные нагрузки, приведенные к параметрам передачи.

4. Типы кодеков в планируемом к внедрению оборудовании шлюзов.

1.3 Расчет оборудования шлюзов доступа

Число абонентских шлюзов определяется исходя из параметров критичности длины абонентской линии, расчетного значения предполагаемой нагрузки, топологии первичной сети (если таковая уже существует), наличия помещений для установки, технологических показателей типов оборудования, предполагаемого к использованию.

Исходя из критерия критичности длины абонентской линии, зона обслуживания резидентного шлюза доступа должна создаваться таким образом, чтобы максимальная длина абонентской линии не превышала 3-4 км. Если шлюз производит подключение оборудования сети доступа интерфейса V5, LAN либо УПАТС, то зона обслуживания шлюза включает в себя и зоны обслуживания подключаемых объектов.

Исходя из зоны обслуживания определяются емкостные показатели шлюза, которые отражают общее количество абонентов и емкости каждого из типов подключений.

Введем следующие переменные:

NSH — число абонентов с терминалами SIP/H.323, использующих подключение

по Еthernet-интерфейсу на уровне коммутатора Ethernet шлюза доступа;

N LAN — число LAN, подключаемых к Ethernet-коммутатору на уровне шлюза

Мi_LAN — число абонентов речевых услуг, подключаемых к i-ой LAN, где i —

NV5 — число сетей доступа интерфейса V5, подключаемых к шлюзу доступа;

Мj_V5 — число пользовательских каналов в j-ом интерфейсе V5, где j — номер

NУПАТС — число УПАТС, подключаемых к шлюзу доступа;

Мk_УПАТС — число пользовательских каналов в интерфейсе подключения PRI k-

ой УПАТС, где k — номер УПАТС.

1.3 Рассчитаем нагрузки, поступающие на каждый вид шлюзов

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

где YССОП — общая нагрузка, поступающая на шлюз доступа от абонентов ССОП;

YISDN — общая нагрузка, поступающая на шлюз доступа от абонентов ISDN;

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

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

NССОП — число абонентов, использующих подключение по аналоговой абонентской линии к ССОП;

NISDN — 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:

yV5 — удельная нагрузка на один канал интерфейса V5.2, равная 0,7 Эрл;

Mj_V5 — 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;

yУПАТС — 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:

Пусть VCOD_m — скорость передачи кодека типа т при обслуживании речевого вызова. Значения VCOD_m для различных типов речевых кодеков приведены в табл. 1.

Кодек Полоса пропускания кодека VCOD, кбит/с Полоса пропускания с учетом подавлений пауз, кбит/с
G.711 84,80
G.726 37,69
G.729a 14,13 12,2

Тогда транспортный ресурс, который должен быть выделен для передачи в пакетной сети голосового трафика, поступающего на шлюз, при условии использования кодека типа m будет равен:

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

VCOD — полоса пропускания заданного речевого кодека с учетом подавления пауз.

Например, если суммарная нагрузка от источников всех типов, поступающая на шлюз, равна 100 Эрл, и, если используется кодек G.711 без подавления пауз, то выделяемый ресурс должен составлять

Если используется кодек G.729а с алгоритмом подавления пауз, то для обслуживания той же нагрузки потребуется ресурс

Следует отметить, что для обслуживания той же нагрузки в режиме коммутации каналов потребовался бы ресур

что меньше, чем в случае использования кодеков G.711

Следует отметить, что обеспечение поддержки услуг доставки информации в сетях с коммутацией канатов и в сетях с коммутацией пакетов осуществляется по-разному. Для передачи факсимильной информации в сетях с коммутацией каналов используется стандартный канал 64 кбит/с, а в пакетных сетях может использоваться либо кодек Т.38, либо эмуляция канала 64 кбит/с. Аналогично, для поддержки модемных соединений или соединений в рамках услуги доставки «64 кбит/с без ограничений». 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 (4) но с учетом доли вызовов, обслуживаемых без компрессии, можно представить в виде:

где G.711 V — ресурс для передачи информации от кодека G.711 без подавления пауз, используемого для эмуляции каналов.

Если в оборудовании шлюза доступа реализована возможность подключения пользователей, использующих пакетные терминалы SIP, H.323 либо включение локальных вычислительных сетей LAN, осуществляющих подключение таких пользователей, то требуемый транспортный ресурс подключения шлюзов доступа должен быть увеличен. Доля увеличения транспортного ресурса paket V за счет предоставления базовой услуги пакетной телефонии таким пользователям может быть определена в зависимости от используемых кодеков и числа пользователей. Тогда дополнительный транспортный ресурс шлюза для обслуживания терминалов пакетной телефонии равен:

где ypaket — удельная нагрузка от терминала SIP/H.323, которая равна 0,2 Эрл.

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:

Читайте также:  Производство и продажа торгового оборудования в москве

Приближенно будем считать, что сигнальная информация требует дополнительно 10% полосы пропускания .248 HV от общего транспортного ресурса шлюза. 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. В любом случае количество интерфейсов должно быть не меньше, чем

где VINT — полезный транспортный ресурс одного интерфейса.

В случае использования разнородных интерфейсов количество интерфейсов каждого типа может определяться по формуле:

где I — число типов интерфейсов;

Ni_INT — количество интерфейсов i-го типа;

Vi_INT — полезный транспортный ресурс интерфейса i-го типа.

1.4 Расчет оборудования транспортных шлюзов

Как правило, транзитные (транкинговые) шлюзы ТMG устанавливаются на существующих объектах сети с учетом структуры имеющейся сети связи общего пользования (ССОП), осуществляя подключение территориально приближенных АТС. Емкостные показатели шлюза ТMG 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.

Тогда общая нагрузка, поступающая на транзитный шлюз от АТС ССОП,

где NE1 — число потоков Е1, осуществляющих подключение АТС ССОП к транспортному шлюзу;

yE1 — удельная нагрузка одного канала 64 кбит/с в составе первичного потока Е1;

YMG — общая нагрузка, поступающая на транспортный шлюз от АТС ССОП.

Значение удельной нагрузки на один разговорный канал потока Е1 укан 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:

где VG.711-p — ресурс для передачи речевой информации кодека G.711 c подавлением пауз.

Помимо пользовательской информации, на транспортный шлюз поступают сообщения протокола управления медиашлюзами Н.248/Megaco и сообщения протокола ОКС№7, которые преобразуются в сообщения протокола SIGTRAN. Для этих сообщений также должен быть выделен транспортный ресурс в шлюзе. Таким образом, общий транспортный ресурс ТGW может быть вычислен по формуле:

Где VH.248 – полоса пропускания для передачи сообщений протокола H.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.

Полоса пропускания для передачи сообщений ОКС№7 определяется с использованием методики пересчета разговорной нагрузки в нагрузку ОКС№7, применяемой при проектировании сетей общеканальной сигнализации:

где kОКС = 0,166×10 -3 – коэффициент пересчета местной телефонной нагрузки в нагрузку ОКС№7;

Vзс = 64000 бит/с — полоса пропускания звена сигнализации, равна;

yзс = 0,2 Эрл — загрузка звена сигнализации, равна.

KSIGTRAN =1,3 — коэффициент пересчета нагрузки ОКС№7 в нагрузку протокола SIGTRAN.

Количество и тип интерфейсов подключения транзитного шлюза к пакетной сети определяется транспортными ресурсами шлюза и топологией пакетной сети. Транспортный ресурс шлюза и количество интерфейсов связаны соотношением:

где VINT — полезный транспортный ресурс одного интерфейса;

NINT — количество интерфейсов.

Основные параметры расчета оборудования шлюза доступа и транзитного шлюза представлены на рис. 2

Источник

Расчет оборудования шлюзов сети NGN. Расчет объема оборудования шлюзов сети ngn

Скачать 1.66 Mb.

Практическое занятие №1

Тема: «Расчет объема оборудования шлюзов сети NGN»
1. Цель занятия
Изучение методики и получение практических навыков расчетов объема оборудования доступа, используемых в сетях связи следующего поколения NGN.
2. 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.
3. Контрольные вопросы
Укажите назначение шлюзов в сети NGN.

Чем отличаются различные типы шлюзов сетей NGN: транзитный (транкинговый), сигнальный, доступа, резидентный доступа?

Перечислите основные задачи проектирования сети доступа NGN.

Укажите основные варианты подключения оконечных пользователей к сети связи общего пользования.

Укажите варианты подключения пакетных терминалов к сети NGN.

Перечислите исходные данные для расчета сети доступа NGN.

Поясните методику расчетов оборудования шлюзов доступа в сети NGN.

Поясните методику расчетов оборудования транзитных шлюзов.

сигнальный шлюз интерфейс

4. Подготовка к занятию
1. Изучить указанную литературу.

2. Знать основные типы шлюзов, их назначение.
5. Задание
В соответствии с заданным вариантом (см. табл. 1):

Рассчитать параметры заданных шлюзов.

Изобразить проектируемую сеть доступа сети NGN с указанием путей и протоколов передачи сигнальных и медиапотоков.
6. Содержание отчета
Таблица с исходными данными для проектирования сети доступа.

Схема организации связи (указать пути передачи сигнальных и медиапотоков и используемые при этом протоколы передачи).

Результаты расчетов оборудования различных шлюзов сети доступа:

нагрузки на входе каждого шлюза от различных источников;

нагрузка на выходе каждого шлюза;

7. Методические указания
Состав оборудования сети доступа

Для подключения различных пользователей к сети NGN на уровне сети доступа используются два типа оборудования:

— медиашлюзы – для подключения линий и терминального оборудования пользователей, не работающего с пакетными технологиями; основное назначение медиашлюзов – преобразование пользовательской и сигнальной информации в пакетный вид на базе стека протоколов TCP/IP, пригодный для передачи в транспортной сети NGN.

— пакетные коммутаторы/маршрутизаторы — для подключения линий и оконечного оборудования пользователей, работающего с пакетными технологиями на базе стека протоколов TCP/IP.

Различают несколько видов медиашлюзов в зависимости от типа подключаемых линий и терминального оборудования пользователей:

1) резидентный шлюз доступа RAGW (Resident Access Gateway) – для непосредственного включения абонентских линий, например аналоговых телефонных линий, к которым могут подключаться терминалы телефонной сети связи общего пользования (ССОП), такие как традиционные телефонные аппараты, аналоговые модемы, факсимильные аппараты, модемы xDSL и цифровых абонентских линий ISDN, к которым подключается терминальное оборудование базового доступа BRA (2B+D), например, цифровые телефонные аппараты ISDN, видеотелефоны и др.;

2) шлюз доступа AGW (Access Gateway) – предназначен для включения сетей доступа AN (Access Network) 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) транзитный (транкинговый) шлюз TG (Trunk Gateway) — для включения соединительных линий от существующих телефонных станций для сопряжения с сетью NGN по первичным потокам Е1 с сигнализацией ОКС№7 для подключения цифровых АТС и R1,5 (2ВСК+МЧК) для подключения координатных АТС.

Часто конструктивно резидентный шлюз и шлюз доступа реализуются в виде единого мультисервисного узла доступа MSAN (Multi-Service Access Node). В состав такого MSAN обязательно входит пакетный коммутатор Ethernet, в который включаются непосредственно все источники нагрузки, работающие по пакетным технологиям: локальные вычислительные сети LAN и мультимедийные терминалы на базе протоколов SIP, H.323 (рис. 1).

Рис. 1 Структура мультисервисного узла доступа MSAN
Исходные данные для расчета оборудования доступа

Исходными данными проектирования сети доступа NGN являются:

Количество источников нагрузки различных типов, подключение которых планируется реализовать при формировании сети доступа. К источникам нагрузки относятся:

абоненты, использующие подключение по аналоговым абонентским линиям и подключаемые в резидентный шлюз доступа (RAGW);

абоненты, использующие подключение через базовый доступ ISDN BRA и подключаемые в RAGW;

абоненты, использующие пакетные терминалы SIP и подключаемые в пакетную сеть на уровне коммутатора Ethernet шлюза доступа AGW;

абоненты, использующие пакетные терминалы Н.323 и подключаемые в пакетную сеть на уровне коммутатора Ethernet шлюза доступа AGW;

локальные вычислительные сети, осуществляющие подключение абонентов с терминалами SIP и Н.323 и подключаемые в пакетную сеть на уровне коммутатора Ethernet шлюза доступа AGW;

УПАТС, использующие внешний интерфейс ISDN-PRA и подключаемые в пакетную сеть через шлюз доступа АGW;

оборудование сети доступа с интерфейсом V5, подключаемое в пакетную сеть через шлюз доступа AGW;

АТС телефонной сети, подключаемые к транзитному шлюзу.

Удельные нагрузки от перечисленных выше источников сетей с коммутацией каналов.

Удельные параметры передачи терминального оборудования пакетных сетей и удельные нагрузки, приведенные к параметрам передачи.

Типы кодеков в планируемом к внедрению оборудовании шлюзов.

Расчет оборудования шлюзов доступа

Число абонентских шлюзов определяется исходя из параметров критичности длины абонентской линии, расчетного значения предполагаемой нагрузки, топологии первичной сети (если таковая уже существует), наличия помещений для установки, технологических показателей типов оборудования, предполагаемого к использованию.

Исходя из критерия критичности длины абонентской линии, зона обслуживания резидентного шлюза доступа должна создаваться таким образом, чтобы максимальная длина абонентской линии не превышала 3-4 км. Если шлюз производит подключение оборудования сети доступа интерфейса V5, LAN либо УПАТС, то зона обслуживания шлюза включает в себя и зоны обслуживания подключаемых объектов.

Исходя из зоны обслуживания определяются емкостные показатели шлюза, которые отражают общее количество абонентов и емкости каждого из типов подключений.

Введем следующие переменные:

NSH — число абонентов с терминалами SIP/H.323, использующих подключение по Еthernet-интерфейсу на уровне коммутатора Ethernet шлюза доступа;

NLAN — число LAN, подключаемых к Ethernet-коммутатору на уровне шлюза доступа;

Мi_LAN — число абонентов речевых услуг, подключаемых к i-ой LAN, где i — номер LAN;

NV5 — число сетей доступа интерфейса V5, подключаемых к шлюзу доступа;

Мj_V5 — число пользовательских каналов в j-ом интерфейсе V5, где j — номер сети доступа;

NУПАТС — число УПАТС, подключаемых к шлюзу доступа;

Мk_УПАТС — число пользовательских каналов в интерфейсе подключения PRI k-ой УПАТС, где k — номер УПАТС.

Рассчитаем нагрузки, поступающие на каждый вид шлюзов.

Общая нагрузка, поступающая на резидентный шлюз доступа RAGW, обеспечивающий подключение аналоговых абонентов ССОП и абонентов базового доступа ISDN, равна:
, Эрл (1)
где YССОП — общая нагрузка, поступающая на шлюз доступа от абонентов ССОП;

YISDN — общая нагрузка, поступающая на шлюз доступа от абонентов ISDN;

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

NССОП — число абонентов, использующих подключение по аналоговой абонентской линии к ССОП;

NISDN — число абонентов, использующих подключение по базовому доступу ISDN.

Общая нагрузка, поступающая на шлюз доступа AG, обеспечивающий подключение сетей доступа СД через интерфейс V5 и УПАТС через интерфейс первичного доступа PRI, равна:
, Эрл (2)
— удельная нагрузка на один канал интерфейса V5.2, равная 0,7 Эрл; — 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;

Читайте также:  Оборудование для защита от статическое электричество

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

— 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:
, Эрл. (3)
Пусть — скорость передачи кодека типа т при обслуживании речевого вызова. Значения для различных типов речевых кодеков приведены в табл. 1.
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

Тогда транспортный ресурс, который должен быть выделен для передачи в пакетной сети голосового трафика, поступающего на шлюз, при условии использования кодека типа т будет равен:
(4)
где k — коэффициент использования ресурса, k = 1,25;

— полоса пропускания заданного речевого кодека с учетом подавления пауз.

Например, если суммарная нагрузка от источников всех типов, поступающая на шлюз, равна 100 Эрл, и, если используется кодек G.711 без подавления пауз, то выделяемый ресурс должен составлять

Если используется кодек G.729а с алгоритмом подавления пауз, то для обслуживания той же нагрузки потребуется ресурс

Следует отметить, что для обслуживания той же нагрузки в режиме коммутации каналов потребовался бы ресурс

что меньше, чем в случае использования кодеков G.711.

Следует отметить, что обеспечение поддержки услуг доставки информации в сетях с коммутацией канатов и в сетях с коммутацией пакетов осуществляется по-разному. Для передачи факсимильной информации в сетях с коммутацией каналов используется стандартный канал 64 кбит/с, а в пакетных сетях может использоваться либо кодек Т.38, либо эмуляция канала 64 кбит/с. Аналогично, для поддержки модемных соединений или соединений в рамках услуги доставки «64 кбит/с без ограничений». 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 (4) но с учетом доли вызовов, обслуживаемых без компрессии, можно представить в виде:
(5)
где — ресурс для передачи информации от кодека G.711 без подавления пауз, используемого для эмуляции каналов.

Если в оборудовании шлюза доступа реализована возможность подключения пользователей, использующих пакетные терминалы SIP, H.323 либо включение локальных вычислительных сетей LAN, осуществляющих подключение таких пользователей, то требуемый транспортный ресурс подключения шлюзов доступа должен быть увеличен. Доля увеличения транспортного ресурса за счет предоставления базовой услуги пакетной телефонии таким пользователям может быть определена в зависимости от используемых кодеков и числа пользователей. Тогда дополнительный транспортный ресурс шлюза для обслуживания терминалов пакетной телефонии равен:
, (6)
где — удельная нагрузка от терминала SIP/H.323, которая равна 0,2 Эрл.

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:
(7)
Приближенно будем считать, что сигнальная информация требует дополнительно 10% полосы пропускания от общего транспортного ресурса шлюза.

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. В любом случае количество интерфейсов должно быть не меньше, чем
(8)
где VINT — полезный транспортный ресурс одного интерфейса.

В случае использования разнородных интерфейсов количество интерфейсов каждого типа может определяться по формуле:
, (9)
где I — число типов интерфейсов;

Ni_INT — количество интерфейсов i-го типа;

Vi_INT — полезный транспортный ресурс интерфейса i-го типа.

Расчет оборудования транспортных шлюзов

Как правило, транзитные (транкинговые) шлюзы ТMG устанавливаются на существующих объектах сети с учетом структуры имеющейся сети связи общего пользования (ССОП), осуществляя подключение территориально приближенных АТС. Емкостные показатели шлюза ТMG 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.

Тогда общая нагрузка, поступающая на транзитный шлюз от АТС ССОП, равна:
, Эрл. (10)
где NE1 — число потоков Е1, осуществляющих подключение АТС ССОП к транспортному шлюзу;

yE1 — удельная нагрузка одного канала 64 кбит/с в составе первичного потока Е1;

YMG — общая нагрузка, поступающая на транспортный шлюз от АТС ССОП.

Значение удельной нагрузки на один разговорный канал потока Е1 укан 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:
, бит/с. (11)
где VG.711-p — ресурс для передачи речевой информации кодека G.711 c подавлением пауз.

Помимо пользовательской информации, на транспортный шлюз поступают сообщения протокола управления медиашлюзами Н.248/Megaco и сообщения протокола ОКС№7, которые преобразуются в сообщения протокола SIGTRAN. Для этих сообщений также должен быть выделен транспортный ресурс в шлюзе. Таким образом, общий транспортный ресурс ТGW может быть вычислен по формуле:
, бит/с , (12)
где — полоса пропускания для передачи сообщений протокола Н.248;

— 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.

Полоса пропускания для передачи сообщений ОКС№7 определяется с использованием методики пересчета разговорной нагрузки в нагрузку ОКС№7, применяемой при проектировании сетей общеканальной сигнализации:
, бит/с, (13)
где =0,166×10-3 – коэффициент пересчета местной телефонной нагрузки в нагрузку ОКС№7;

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

= 0,2 Эрл — загрузка звена сигнализации, равна.

=1,3 — коэффициент пересчета нагрузки ОКС№7 в нагрузку протокола SIGTRAN.

Количество и тип интерфейсов подключения транзитного шлюза к пакетной сети определяется транспортными ресурсами шлюза и топологией пакетной сети.

Транспортный ресурс шлюза и количество интерфейсов связаны соотношением:
, бит/с (14)
где VINT — полезный транспортный ресурс одного интерфейса;

NINT — количество интерфейсов.

Основные параметры расчета оборудования шлюза доступа и транзитного шлюза представлены на рис. 2.

Рис. 2 Параметры расчета оборудования шлюза доступа и транзитного шлюза

Источник

Расчет абонентского концентратора в сети NGN

Страницы работы

Фрагмент текста работы

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

Хабаровский институт инфокоммуникаций (филиал)

Сибирский государственный университет

телекоммуникаций и информатики

по дисциплине: «Коммутация и доставка сообщений в Ш-ЦСИО»

Тема: Расчет абонентского концентратора в сети NGN

Выполнил: ст. 5го курса группы ХС-31

Проверил: доцент Ананьина О. Б.

1 Общие сведения о сети NGN.. 4

2 Расчет оборудования шлюза доступа. 7

2.1 Расчет емкостных показателей в части абонентских подключений. 7

2.2 Определение транспортного ресурса подключения шлюза доступа к пакетной сети. 10

3 Расчет оборудования гибкого коммутатора (SX) 19

3.1 Характеристики протоколов. 19

3.2 Расчет производительности гибкого коммутатора SX.. 24

3.3 Определение параметров интерфейсов SX с пакетной сетью.. 27

4 Выбор оборудования и количества шлюзов доступа на основании расчетов. 32

Список использованных сокращений. 34

Список использованных источников. 35

Приложение А.. 36

Приложение Б. 38

Приложение В.. 40

Приложение Г. 42

Современный рынок связи находится на таком этапе, когда операторы имеют благоприятную возможность обойти все трудности конвергенции, присущие сетям прошлых лет, и перейти напрямую к сетям следующего поколения на базе технологии, которая получила рабочее название NGN — «New Generation Network». NGN — технология построения сети — предназначена для предоставления услуг передачи данных и голосовых сервисов. Она снимает целый ряд ограничений и барьеров, существующих сейчас, и в этом заключается ее экономическая продуктивность.

К новым возможностям относятся:

— переход от принципа соединения «точка — точка» к принципу «каждый с каждым»;

— используется универсальный характер обслуживания разных приложений (мы это видим на примере Интернета, VPN);

— абстрагирование пользователей от технологий реализации услуг связи (принцип черного ящика) и беспрецедентная гибкость получения необходимого набора, объема и качества услуг;

— полная прозрачность взаимоотношений между продавцом и покупателем услуг.

Задачей курсового проекта является проектирование сети NGN, а именно расчет абонентского концентратора в сети NGN. Целью курсового проекта является решение следующих задач:

1) Расчет оборудования шлюза доступа:

— расчет емкостных показателей в части абонентских подключений;

— определение транспортного ресурса подключения шлюза доступа к пакетной сети.

2) Расчет оборудования гибкого коммутатора:

— расчет производительности гибкого коммутатора;

— определение параметров интерфейсов гибкого коммутатора с пакетной сетью.

3) Выбор оборудования и количества шлюзов доступа на основании расчетов.

1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СЕТИ NGN

Одним из основных отличий концепции NGN от реализуемых до этого сетевых инфраструктур является переход к принципиально другой функциональной модели. В классической ТфОП основными функцио­нальными элементами являлись узлы доступа и узлы коммутации раз­личного уровня. При этом оборудование узла коммутации решало одно­временно несколько задач: коммутацию потоков пользовательской информации, обработка вызова и предоставление услуг. Реализация интерфейсов между этими функциями была внутренним делом произво­дителя системы коммутации и не подлежала регламентации. Развитие классической ТфОП, связанное, прежде всего, с появлением технологии ISDN, позволило несколько разделить функции обработки сигнализации и коммутации потоков пользовательской информации. Как результат, появились новые функциональные элементы, такие как выделенные пункты транзита сигнализации (STP), а топология сигнальной сети ста­ла отличаться от топологии сети коммутации. С другой стороны, сиг­нальная сеть решала вопросы транзита сигнальных сообщений, но зада­ча обработки информации уровня ISUP, а, следовательно, и управления коммутацией, в любом случае решалась в точке совпадения топологии, т. е. в системах коммутации.

Концепция NGN, в первую очередь, характеризуется четким раз­делением трех уровней соединения в соответствии с их функциональ­ными задачами: для коммутации и передачи речевой информации ис­пользуется транспортный функциональный уровень, для передачи информации сигнализации — уровень сигнализации, а предоставление услуг, от личных от базовых, осуществляется со стороны уровня услуг.

При этом между уровнями определены интерфейсы, которые являют­ся объектом стандартизации. Получив подобную независимость друг от друга, уровни в дальнейшем могут развиваться самостоятельно. Более того, с точки зрения административного деления сети может ставиться вопрос о том, чтобы услуги различных уровнен предоставлялись различными операторами.

Источник

Объектом исследования является мультисервисные системы на базе сетей будущего поколения NGN.

Современный рынок связи находится на таком этапе, когда операторы имеют благоприятную возможность обойти все трудности конвергенции присущие сетям прошлых лет, и перейти напрямую к сетям следующего поколения на базе технологии, которая получила название NGN – «New Generation Network». Для того чтобы совершить этот прорыв и присоединиться к числу высокотехнологичных операторов, необходимы новые решения в области создания и предоставления высокопроизводительных услуг.

Читайте также:  Зип оборудование это расшифровка

NGN – технология построения сети – предназначена для предоставления услуг передачи данных и голосовых сервисов. Она снимает целый ряд ограничений и барьеров, существующих сейчас, и в этом заключается ее экономическая продуктивность.

Понятие «сеть следующего/нового поколения» (NGN), т.е. сеть, которая оптимально удовлетворяла бы требованиям операторов в повышении прибыли.

Создание сети NGN отражает эволюционное развитие существующих телекоммуникационных сетей, за счет слияния сетей и технологий. Благодаря этому обеспечивается широкий набор услуг, начиная с классических услуг телефонии и кончая различными услугами передачи данных или их комбинацией. Сети следующего поколения (NGN) представляют собой новую концепцию мультисервисной сети, комбинирующую в себе голосовые функции, качество обслуживания (QoS) и коммутируемые сети с преимуществами и эффективностью пакетной сети. При этом интеграция существующих служб ведется путем использования распределенной программной коммутации (soft-switches).

Концепция NGN предусматривает создание новой мультисервисной сети, при этом с ней осуществляется интеграция существующих служб путем использования распределенной программной коммутации.

Актуальностью дипломного проекта заключается в том, что для современных абонентам инфокоммуникационных услуг требуется широкий класс разных служб и приложений, предполагающий большое разнообразие протоколов, технологий и скоростей передачи. В существующей ситуации на рынке инфокоммуникационных услуг сети перегружены: они переполнены многочисленными интерфейсами клиентов, сетевыми слоями и контролируются слишком большим числом систем управления. Большие эксплуатационные затраты подталкивают операторов к поиску решений, упрощающих функционирование, при сохранении возможности создания новых служб и обеспечении стабильности существующих источников доходов, от предоставления услуг связи.

Целью дипломного проекта является модернизация мультисервисной сети на базе сетей будущего поколения NGN (Next Generation Networks).

Исходя из этого, выстраивается ряд задач, а именно:

-изучить назначение сетей нового поколения NGN: принципы, требования, возможности, преимущества;

-рассмотреть мультисервисные сети на базе сетей будущего поколения NGN, основные хактеристики NGN;

-изучить архитектуру, сетевые параметры и основные протоколы NGN, организацию управления и мониторинга сетей NGN;

-произвести расчет оборудования гибкого коммутатора;

— исследовать эффективность внедрения построения сети NGN на базе оборудования Iskratel.

Источник

В чем суть идеи сети NGN ?

“NGN – СЕТЬ СЛЕДУЮЩЕГО ПОКОЛЕНИЯ

МОЕ ПЕРВОЕ ВПЕЧАТЛЕНИЕ”

Выполнил : Ле Чан Дык

1. Что такое NGN

1.1 Откуда появилось понятие NGN или почему нужно NGN

1.2 Фундаментальные признаки-характеристики

1.3 NGN: принципы, требования, возможности

1.4 Преимущества и недостатки NGN

2. Архитектура NGN

2.1 Схема 3 уровня

2.2 Функции уровней

3. Разные варианты конвергенции NGN

3.1 На основе Softswitch

3.2 На основе IMS

3.3 Softswitch и IMS: сходства и различия

4. Протоколы (на основе Softswitch)

4.2 Основные протоколы

1. Что такое NGN

1.1 Откуда появилось понятие NGN или почему нужно NGN

Сегодняшним клиентам рынка инфокоммуникационных услуг требуется широкий класс разных служб и приложений, предполагающий большое разнообразие протоколов, технологий и скоростей передачи. При этом пользователи преимущественно выбирают поставщика служб в зависимости от цены и надежности продукта.

В существующей ситуации на рынке инфокоммуникационных услуг сети перегружены: они переполнены многочисленными интерфейсами клиентов, сетевыми слоями и контролируются слишком большим числом систем управления. Более того, каждая служба стремится создать свою собственную сеть, вызывая эксплуатационные расходы по каждой службе, что не способствует общему успеху и приводит к созданию сложной сети с тонкими слоями и низкой экономичностью. При эволюции к прозрачной сети главной задачей является упрощение сети – это требование рынка и технологии. Большие эксплуатационные затраты подталкивают операторов к поиску решений, упрощающих функционирование, при сохранении возможности создания новых служб и обеспечении стабильности существующих источников доходов, подобных речевым службам.

Указанные нюансы и проблемы, а также возрастающая конкуренция требует от компаний повышения эффективности бизнеса и гибкости управления, что предполагает следующие действия:

  • Создание единой информационной среды предприятия.
  • Формирование распределенных прозрачных и гибких мультисервисных корпоративных сетей.
  • Оптимизация управления IT-инфраструктурой.
  • Использование современных сервисов управления вызовами.
  • Предоставление мультисервисных услуг.
  • Управление услугами в реальном времени.
  • Поддержка мобильных пользователей.
  • Мониторинг качества предоставляемых услуг и работы сетевого оборудования.

Потребность операторов сетей связи получать все новые прибыли заставляет их задуматься над созданием сети, которая позволяла бы реализовывать потенциальные возможности:

  • Как можно быстрее и дешевле создавать новые услуги с тем, чтобы постоянно привлекать новых абонентов.
  • Уменьшать затраты на обслуживание сети и поддержку пользователей.
  • Независимость от поставщиков телекоммуникационного оборудования.
  • Быть конкурентоспособными: либерализация в инфокоммуникационной отрасли и достижения в новейших технологиях привели к появлению новых операторов связи и сервис-провайдеров, предлагающих более дешевый и широкий спектр услуг.

Здесь и появляется первый раз понятие «сеть следующего/нового поколения» (NGN), т.е. сеть, которая оптимально удовлетворяла бы требованиям операторов в повышении прибыли.

Тогда что такое сеть следующего поколения NGN ?

Сети следующего поколения – концепция построения сетей связи, обеспечивающих :

— Представление неограниченого набора услуг с гибкими возможностями по их управлению, персонализации и созданию новых услуг.

— Унификацию сетевых решений, предполагающая реализацию универсальной транспортной основы с распределенной пакетной коммутацией.

— Вынесение функций предоставления услуг в оконечные сетевые узлы

— Интеграцию с традиционными сетями связи.

В чем суть идеи сети NGN ?

Общая идея сети NGN – это предоставление :

Ø Любой инфокоммуникационной услуги

Ø В любое время

Ø В любой точке пространства

1.2 Фундаментальные признаки-характеристики

Сеть NGN характеризуется следующими фундаментальными признаками:

— построена на принципах коммутации пакетов;
— отделение функции управления соединением от среды передачи, вызова от сессии, приложения от сервиса;
— отделение плоскости управления сервисами от транспортной инфраструктуры, предоставление открытых интерфейсов;
— поддержка широкого спектра сервисов, приложений и механизмов на основе унифицированных элементов (включая сервисы реального времени, с задержками, потоковые и мультимедийные сервисы);
— широкополосные возможности со сквозной реализацией QoS;
— взаимодействие с существующими сетями с помощью открытых интерфейсов;
— мобильность в широком смысле;
— неограниченный доступ пользователей к разным поставщикам сервисов;
— разнообразие схем идентификации;
— единообразные характеристики для сервисов, ощущаемых пользователем как одни и те же;
— конвергенция фиксированных и мобильных сетей;
независимость функций, связанных с сервисом, от нижележащих (в смысле 7-й уровневой модели OSI) транспортных технологий;
— поддержка различных технологий «последней мили»;
— выполнение всех регламентных требований, например, для аварийной связи, защиты информации, конфиденциальности, и т. д.

1.3 NGN: принципы, требования, возможности

В основу концепции NGN заложена идея о создании универсальной сети, которая бы позволяла переносить любые виды информации, такие как: речь, видео, аудио, графику и т.д., а также обеспечивать возможность предоставления неограниченного спектра инфокоммуникационных услуг. Базовым принципом концепции NGN является отделение друг от друга функций переноса и коммутации, функций управления вызовом и функций управления услугами.

Идеологические принципы построения сети нового поколения следующие:

  • во-первых, подключение к сети должно быть максимально простым и удобным, без использования промежуточных систем, при этом использование традиционно применяемых протоколов и сервисов должно быть доступно в прежнем объеме;
  • во-вторых, сначала строится базовая пакетная транспортная сеть на базе компьютерных технологий, обеспечивающих соответствующее качество, надежность, гибкость и масштабируемость, а потом поверх этой сети строится мощный комплекс сервисов.

В итоге все информационные потоки интегрируются в единую сеть.

Требования к перспективным сетям связи:

  • “мультисервисность”, под которой понимается независимость технологий предоставления услуг от транспортных технологий;
  • “широкополосность”, под которой понимается возможность гибкого и динамического изменения скорости передачи информации в широком диапазоне в зависимости от текущих потребностей пользователя;
  • “мультимедийность”, под которой понимается способность сети передавать многокомпонентную информацию (речь, данные, видео, аудио и др.) с необходимой синхронизацией этих компонент в реальном времени и использованием сложных конфигураций соединений;
  • “интеллектуальность”, под которой понимается возможность управления услугой, вызовом и соединением со стороны пользователя или поставщика услуг;
  • “инвариантность доступа”, под которой понимается возможность организации доступа к услугам независимо от используемой технологии;
  • “многооператорность”, под которой понимается возможность участия нескольких операторов в процессе предоставления услуги и разделение их ответственности в соответствии с их областью деятельности.

Возможности сетей NGN:

  • Обеспечение создания, развертывания и управления любого вида служб (известных и еще неизвестных). Это включает службы, использующие любого рода среду с любыми схемами кодирования и сервисами (данных, диалоговыми, одноадресными, многоадресными и широковещательными, передачи сообщений, простой службой передачи данных), в реальном времени и вне реального времени, чувствительные к задержке и допускающие задержку, требующие различной ширины полосы пропускания, гарантированные и нет.
  • Четкое разделение между функциями служб и транспортными функциями, с тем, чтобы обеспечить разъединение служб и сетей, являющееся одной из основных характеристик NGN.
  • Предоставление как существующих, так и новых служб, независимо от типа используемых сети и доступа.
  • Функциональные элементы политики управления, сеансов, медиа, ресурсов, доставки служб, безопасности и т.д. должны быть распределены по инфраструктуре, включая как существующие, так и новые сети.
  • Осуществление межсетевого взаимодействия (interworking) между NGN и существующими сетями, такими как ТфОП, ЦСИС, СПС посредством шлюзов.
  • Поддержка существующих и «предназначенных для работы на NGN» оконечных устройств.
  • Решение проблем миграции речевых служб в инфраструктуру NGN, качества обслуживания (QoS), безопасности.

Обобщенная подвижность, которая позволит обеспечить совместимое предоставление услуг пользователям, то есть пользователь будет рассматриваться как единственное лицо при использовании им различных технологий доступа, вне зависимости от того, какими устройствами он располагает.

1.4 Преимущества и недостатки NGN

Преимущества сети следующего поколения:

  • Предоставление современных высокоскоростных сервисов.
  • Масштабируемость.
  • Совместимость с международными стандартами, доступ по общепринятым интерфейсам (таким, как Ethernet), поддержка традиционных сетевых технологий (ATM, FR и др.).
  • Мультипротокольная поддержка (прозрачность и гибкость).
  • Управление трафиком (Traffic Engineering).
  • Резервирование полосы пропускания.
  • Классификация видов трафика.
  • Управление качеством обслуживания (QoS).
  • Совершенные механизмы защиты (например, MPLS Fast Reroute).

Недостатки сети следующего поколения

  • Отсутствие четкой нормативной базы
  • Взаимодействие оборудования разных поставщиков

2. Архитектура NGN

2.1 Схема 3 уровня

Сети следующего поколения должны предоставлять ресурсы (инфраструктура, протоколы и т.п.) для создания, внедрения и управления всеми видами услуг (существующих и будущих). В рамках NGN основной упор делается на возможность адаптации услуги сервис-провайдерами, многие из которых также обеспечат своим пользователям возможность приспособить свои собственные услуги. Сети нового поколения будут включать в себя API (Application Programming Interfaces), обеспечивающие поддержку разработки, предоставления и управления услугами.

Функциональная модель сетей NGN, в общем случае, может быть представлена тремя уровнями:

  • транспортный уровень;
  • уровень управления коммутацией и передачей информации;
  • уровень управления услугами.

Источник