Расчет оборудования шлюза доступа

Расчет оборудования шлюза доступа

Определяется нагрузка, поступающая от различных абонентов на шлюз доступа.

Общая нагрузка от абонентов ТФОП:

Эрл,                                    (1.1)

где  – количество абонентов PSTN;

       =0,1 Эрл – удельная нагрузка на линию абонента ТФОП в ЧНН.

 0,1  14000 = 1400 Эрл.

Общая нагрузка от абонента ISDN:

                               (Эрл),                                (1.2)

где  – количество абонентов ISDN.

= 0,2  700 = 140 Эрл.

Нагрузка оборудования доступа j интерфейса V5:

 (Эрл),                                (1.3)

где  – общая нагрузка, создаваемая оборудованием доступа j, подключенным через интерфейс V5;

        – число пользовательских каналов в интерфейсе V5j, где j- номер сети доступа.

= 0,8  40 = 32 Эрл.

Общая нагрузка, поступающая на шлюз доступа, который обеспечивает подключение оборудования доступа через интерфейс V5:

= J   (Эрл),                                      (1.4)

где J – число интерфейсов.

= 4   32 = 128 Эрл.

Нагрузка на УПАТС k:

=    (Эрл),                           (1.5)

где  – нагрузка, создаваемая УПАТС m, подключенным по PR1;

       – число пользовательских каналов, где m-номер УПАТС.

= 0,8  100 = 80 Эрл.

Общая нагрузка, поступающая на транкинговый шлюз, к которому подключено оборудование УПАТС:

= M   (Эрл),                                (1.6)

где M – количество УПАТС.

 9  80 = 720 Эрл.

Если шлюз реализует функции резидентного шлюза доступа, шлюза доступа и танкингового шлюза, подключение УПАТС, то общая нагрузка, поступающая на шлюз:

= +++ (Эрл),                          (1.7)

где  – нагрузка, поступающая от различных абонентов на шлюз доступа;

        – общая нагрузка от абонентов ISDN;

        – общая нагрузка, поступающая на шлюз доступа;

        – общая нагрузка, поступающая на транкинговый шлюз.

= 1400+140+128+720=2388 Эрл.

Для нашего примера выбирается оборудование некоторого «Производителя»,  у которого по техническим спецификациям  максимальное количество портов POTS=2000, портов ISDN=500, портов для подключения V5=5, количество портов для подключения PBX=3. Исходя из количества портов различных типов необходимо поставить  __7__.

Схема распределения подключения абонентов приведена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Распределение подключения абонентов

Для сетевых элементов составляется таблица, в которой проводится сравнение максимальных значений, параметров подключения, предусмотренных для этого оборудования, и того реального количества подключенных абонентов, которые рассчитывается осуществить.

Таблица 1.1 – Распределение параметров шлюзов

Количество портов	Значение для оборудования фирмы «Производитель 1»	Всего подключенных портов (согласно заданию)	Подключено портов (согласно заданию)
			GW1	GW2	GW3	GW4	GW5	GW6	GW7
Количество портов PSTN	2000	14000	2000	2000	2000	2000	2000	2000	2000
Количество портов ISDN	500	700	100	100	100	100	100	100	100
Количество портов PBX	3	9	0	0	0	0	3	3	3
Количество портов V5	5	4	0	0	0	0	0	0	4

В качестве коммутатора доступа выбирается оборудование «Производителя 2». Для него составляется аналогичная таблица.

Таблица 1.2 – Распределение параметров коммутатора доступа

Параметр	Значение для оборудования фирмы «Производитель 2»	Что подключено (согласно заданию)	Подключено портов (согласно заданию)	Всего занято портов
Количество портов	300	MG	7	215
		Абоненты SIP/H.323	200
		LAN	8

Исходя из количества портов необходимо установить _1_ коммутатор доступа.

При таком распределении подключения абонентов по шлюзам появляется возможность покупать меньше разнотипных плат в каждый отдельный шлюз, что приводит к уменьшению стоимости проекта. Для рассматриваемого варианта задано следующее процентное соотношение использования различных кодеков:

– 30% вызовов – кодек G.711;

– 30% вызовов – кодек G.723 I/r;

– 20% вызовов – кодек G.723 h/r;

– 20% вызовов – кодек G.729A.

Скорости, с которыми будет передаваться пользовательская информация при условии использования кодеков G.711:

= k   (кбит/с),                               (1.8)

где  – скорость передачи кодека типа m при обслуживании вызова;

                  k – коэффициент избыточности, который рассчитывается для каждого кодека отдельно, как отношение общей длины кадра к размеру речевого кадра.

= 134/80  64= 107,2 кбит/с.

Для кодека G.723.1 I/r:

= 74/20  6,4 = 23,68 кбит/с.

Для кодека G.723.1 h/r:

= 78/24  5,3 = 17,225 кбит/с.

Для кодека G.729:

= 64/10  8 = 51,2 кбит/с.

Рассчитывается, какая нагрузка поступает на каждый шлюз.

1 – 4 –й шлюзы

Y_{GW_1} = Y_PSTN + Y_ISDN = y _PSTN  N_PSTN + y _ISDN  N_ISDN (Эрл),         (1.9)

   Y_{GW_1} = 0,1  2000 + 0,2  100 = 200 + 20 = 220 Эрл.

При этом данная нагрузка обрабатывается разными кодеками, их процентное соотношение было приведено выше.

Для кодека G.711:

Y_{GW_1} = Y_{GW_1}  V_{tranc_cod} (Эрл),                              (1.10)

 Y_{GW_1} = 220  0,3 = 66 Эрл.

Для кодека G.723.1 I/r:

  Y_{GW_1} = 220  0,3 = 66 Эрл.

Для кодека G.723.1 h/r:

 Y_{GW_1} = 220  0,2 = 44 Эрл.

Для кодека G.729:

Y_{GW_1} = 220  0,2 = 44 Эрл.

Рассматриваются СМО с потерями.

Используя калькулятор Эрланга, определяются число соединений, необходимое для обслуживания нагрузки, обрабатываемой кодеком определенного типа (x), с условием что P (вероятность потери вызовов) = 0,21:

Для кодека G.711: X=56.

Для кодека G.723.1 I/r: X=56.

Для кодека G.723.1 h/r: X=38.

Для кодека G.729: X=38.

Таким образом, транспортный поток на выходе кодека G.711:

V_{C (G_711)} = X  V_{tranc_cod} (Кбит/с),                           (1.11)

V_{C (G_711)} = 56  107,2 = 6003 Кбит/с.

Для других кодеков рассчитываются потоки аналогично:

V_{C (G.723.1 I/r)} = 56  23,68 = 1326 Кбит/с,

V_{C (G.723.1 h/r)} = 38  17,225 = 655 Кбит/с,

V_{C (G.729)} = 38  51,2 = 1946 Кбит/с.

Тогда транспортный поток на выходе первого, второго, третьего и четвертого шлюза:

Y_{GW_1} = 6003 + 1326 + 655 + 1946 = 9930 Кбит/с.

Полученные результаты представлены на схеме шлюза (см. рисунок 1.2).

Рисунок 1.2 – Результаты  расчета для шлюзов 1 – 4

5 – 6 –й  шлюзы

Y_{GW_1} = Y_PSTN + Y_ISDN + Y_PBX = y _PSTN  N_PSTN + y _ISDN  N_ISDN + y _PBX  N_PBX  (Эрл),

Y_{GW_1} = 0,1  2000 + 0,2  100 + 80  3 = 200 + 20 + 240 = 460 Эрл.

При этом данная нагрузка обрабатывается разными кодеками, их процентное соотношение было приведено выше.

Для кодека G.711:

Y_{GW_1} = Y_{GW_1}  V_{tranc_cod} (Эрл),

Y_{GW_1} = 460  0,3 = 138 Эрл.

Для кодека G.723.1 I/r:

Y_{GW_1} = 460  0,3 = 138 Эрл.

Для кодека G.723.1 h/r:

Y_{GW_1} = 460  0,2 = 92 Эрл.

Для кодека G.729:

Y_{GW_1} = 460  0,2 = 92 Эрл.

Рассматриваются СМО с потерями.

Пользуясь калькулятором Эрланга, определяется число соединений, необходимое для обслуживания нагрузки, обрабатываемой кодеком определенного типа (x), с условием что P (вероятность потери вызовов) = 0,21:

Для кодека G.711: X=113.

Для кодека G.723.1 I/r: X=113.

Для кодека G.723.1 h/r: X=76.

Для кодека G.729: X=76.

Таким образом, транспортный поток на выходе кодека G.711:

V_{C (G_711)} = X  V_{tranc_cod}  (Кбит/с),

V_{C (G_711)} = 113  107,2 = 12114 Кбит/с.

Для других кодеков рассчитываются потоки аналогично:

V_{C (G.723.1 I/r)} = 113  23,68 = 2676 Кбит/с,

V_{C (G.723.1 h/r)} = 76  17,225 = 1309 Кбит/с,

V_{C (G.729)} = 76  51,2 = 3891 Кбит/с.

Тогда транспортный поток на выходе пятого и шестого шлюза:

Y_{GW_1} = 12114 + 2676 + 1309 + 3891 = 19990 Кбит/с.

Полученные результаты наносятся на схему шлюза (см. рисунок 1.3).

Рисунок 1.3 - Результаты расчета шлюзов 5 – 6

7 – й  шлюз

Y_{GW_1} = Y_PSTN + Y_ISDN + Y_PBX = y _PSTN  N_PSTN + y _ISDN  N_ISDN + y _PBX  N_PBX + y _V5 N_V5 (Эрл),

Y_{GW_1} = 0,1  2000 + 0,2  100 + 80  3 + 32  4 = 200 + 20 + 240 + 128 = 588 Эрл.

При этом данная нагрузка обрабатывается разными кодеками, их процентное соотношение было приведено выше.

Для кодека G.711:

Y_{GW_1} = Y_{GW_1}  V_{tranc_cod} (Эрл),

Y_{GW_1} = 588  0,3 = 176 Эрл.

Для кодека G.723.1 I/r:

Y_{GW_1} = 588  0,3 = 176 Эрл.

Для кодека G.723.1 h/r:

Y_{GW_1} = 588  0,2 = 118 Эрл.

Для кодека G.729:

Y_{GW_1} = 588  0,2 = 118 Эрл.

Рассматриваются СМО с потерями.

Пользуясь калькулятором Эрланга, определяется число соединений, необходимое для обслуживания нагрузки, обрабатываемой кодеком определенного типа (x), с условием что P (вероятность потери вызовов) = 0,21:

Для кодека G.711: X=143.

Для кодека G.723.1 I/r: X=143.

Для кодека G.723.1 h/r: X=97.

Для кодека G.729: X=97.

Таким образом, транспортный поток на выходе кодека G.711:

V_{C (G_711)} = X  V_{tranc_cod}   (Кбит/с),

V_{C (G_711)} = 143  107,2 = 15330 Кбит/с.

Для других кодеков рассчитываются потоки аналогично:

V_{C (G.723.1 I/r)} = 143  23,68 = 3386 Кбит/с.

V_{C (G.723.1 h/r)} = 97  17,225 = 1671 Кбит/с.

V_{C (G.729)} = 97  51,2 = 4966 Кбит/с.

Тогда транспортный поток на выходе пятого и шестого шлюза:

Y_{GW_1} = 15330 + 3386 + 1671 + 4966 = 25353 Кбит/с.

Полученные результаты наносятся на схему шлюза (см. рисунок 1.4).

Рисунок 1.4 – Результаты расчета шлюза 7

Краткое описание документа:

Методические указания, приводится пример Расчета оборудования шлюза доступа