Модернизация сети связи (стр. 6 из 12)

Для расчёта числа пакетов в час наибольшей нагрузки необходимо задаться объёмом переданных данных. Предположим, что абоненты относятся к Интернет-сёрферам, т.е. в основном просматривают веб-страницы. Средний объём данных, переданных за час при таком способе подключения, составит около V = 10 Мбайт =80 Мбит.

Число пакетов, преданных в ЧНН, будет равно:

где

• Nд - количество пакетов, генерируемых в час наибольшей нагрузки абонентами при использовании сервисов передачи данных;

• h - размер поля данных пакета;

• N - общее число пользователей.

Суммарное число пакетов, генерируемых второй группой пользователей в сеть в час наибольшей нагрузке, будет равно:

Требования к полосе пропускания.

Требования к полосе пропускания определяются гарантиями качества обслуживания, предоставляемыми оператором пользователю. Параметры QoS описаны в рекомендации ITUТ.1541. В частности, задержка распространения из конца в конец при передачи речи не должна превышать 100 мс, а вероятность превышения задержки порога в 50 мс не должна превосходить 0,001, т.е.

Задержка из конца в конец складывается из следующих составляющих:

где

- время передачи пакета из конца в конец;

- время пакетизации (зависит от типа трафика и кодека);

- время задержки при транспортировке в сети доступа;

— время задержки при распространении в транзитной сети;

- время задержки в приёмном буфере.

Применение низкоскоростных кодеков «съедает» основную часть бюджета задержки. Задержка в приёмном буфере также велика, поэтому на сеть доступа и транспортная сеть должны обеспечивать минимальную задержку.

Допустим, что задержка сети доступа не должна превышать 5 мс. Время обработки заголовка IР-пакета близко к постоянному. Распределение интервалов между поступлениями пакетов соответствует экспоненциальному закону. Поэтому для описания процесса, происходящего на агрегирующем маршрутизаторе, можно воспользоваться моделью М/G/1.

Для данной модели известна формула, определяющая среднее время вызова в системе (формула Полячека - Хинчина):

где

- средняя длительность обслуживания одного пакета;

- квадрат коэффициента вариации, 0,2;

- параметр потока, = 132455;

- среднее время задержки пакета в сети доступа, = 0,005с.

Ненулевой коэффициент вариации учитывает возможные отклонения при использовании в заголовках IР полей ТоS. Кроме того, время обработки IР-пакета в значительной мере зависит от используемых на маршрутизаторе правил обработки.

Зависимость максимальной величины для средней длительности обслуживания одного пакета от среднего времени задержки в сети доступа:

Данная зависимость представлена на рисунке 1.3.

Рис.1.3 Зависимость максимальной величины для средней длительности обслуживания одного пакета от среднего времени задержки в сети доступа.

Интенсивность обслуживания связана со средним временем задержки пакета в сети доступа обратно пропорционально:

Графически данная зависимость представлена на рис.1.4.

Рис.1.4. Зависимость интенсивности обслуживания от времени задержки в сети доступа

При норме задержки 5 мс среднее время обслуживания пакета (для рассчитанной выше пропускной способности) будет равно:

Время должно выбираться как минимальное из двух возможных значений. Первое значение - величина, полученная из последней формулы. Второе значение - та величина, которая определяется из условия ограничения загрузки системы - р. Обычно эта величина не должна превышать 0,5.

При среднем значении задержки в сети доступа 5 мс коэффициент использования равен:

При таком высоком использовании малейшие флуктуации параметров могут привести к нестабильной работе системы. Определим параметры системы при её использовании на 50%, Средняя длительность обслуживания будет равна

Интенсивность обслуживания при этом:

А задержка в сети доступа:

Рассчитывать вероятность

при известных и нецелесообразно, т.к.в Y.1541 вероятность Р{t>50мс} < 0.001 определена для передачи из конца в конец.

При известном среднем размере пакета h = 200 байт получаем требуемую полосу пропускания:

= = 2.65·105· 200= 5.3·107 (байт/с) = 4.24 · 10⁸ (бит/с) (4.25)

Следовательно, пропускная способность обеспечивается системами передач не ниже SТМ-4.

6. Расчет максимального количества абонентов TRIPLEPLAY, включаемых в один сегмент сети.

Рассматриваемые сегменты сети ПСЭ Мирный, учитывая проектируемую топологию, будут включаться в существующие узлы IPMPLS гигабитными интерфейсами. Т.е. полоса пропускания шины, в которую включены коммутаторы узлов доступа, составляет 1 Гбит/с.

Требования к ширине канала следующие [С.Оленин - Адаптация сети оператора для развертывания IPTV-решения - Журнал «СONNECT», февраль, 2009]:

● обычная трансляция ТВ-программ, закодированных кодеком MPEG-4 в хорошем качестве – 2 Мбит/с

● VideoonDemand в формате MPEG-4 для нормального просмотра фильма – примерно 2 Мбит/с;

● активный интернет-серфинг, сетевые игры и скачивание файлов из сети – 2 Мбит/с;

● телефония (особенно с использованием ПО типа Skype или Yahoo!Meesstnger с подключенной web-камерой) от 256 кбит/с до 1 Мбит/с.

Итого: 2+2+2+1=7 Мбит/с из которых 4,5 Мбит/с должны выделяться по требованию, но в то же время жестко резервироваться на весь период занятия.

Требования к сегментам сети: высокая пропускная способность, минимальные задержки по времени, изменение задержки по времени, минимальное количество ошибок, минимальное количество потерянных пакетов.

5. Сегмент ПСЭ Мирный

Таблица 1.3

№/№ п.п.	Наименование населенного пункта в котором размещен узел доступа	Тип Линии (ВОЛС/ медь)	Монтиро-ванная емкость DSLam	Задейство-ванная емкость DSLam	Монтиро-ванная емкость ЭАТС	Задейство-ванная емкость ЭАТС
1	Мирный	ВОЛС	920	902	2000	1975

Максимальная глубина проникновения ШПД составит не более 70%. Что с учетом монтированной емкости ЭАТС: