close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

2334 a p.kislov i dr raschet proizvoditelnosti multiservisnogo uzla dostupa seti na osnove koncepcii ngn a p.kislov a.s. zvoncov

код для вставкиСкачать
ISSN 1811-1858
FblAblMH ЖУРНАЛ
J0e\
СТОРАЙГЫРОВ АТЫНДАГЫ
Ш
Павлодар memaekettik
УНИВЕРСИТЕТ!
^ H lb rf
>НЕРГЕТНКАЛЫК(ЕРИа
ПМУ ХАБАРШЫСЫ
ЗЕСТНИК ПГУ
2'
серия ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ
С. Торай<ыров аты н дагы П авлодар мемлекегНк
университетш щ гы лы м и ж урналы
Научный ж урнал П авлодарского государственного
университета имени С. Т орайгы рова
1997 мсылы цурылгап
Основан в 1997 г.
II
С. Торайгыров
II
атындагы ПМУ-дщ
{ академик С.Еейсембав!
атындагы гылыми
К1ТАПХАНАСЫ
ПМУ
ХАБАРШЫСЫ
ВЕСТНИК ПГУ
Э Н ЕРГЕТ И Ч ЕС К А Я С ЕРИ Я
9011
серия ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ
157
ш ш е д ш е д а т т 0 ш ш ш и ш ш 1 зя ш ю э й ш ш ш ш ш ш д а д а !ш 1 ш ж т 2 (ш к » ш е у |1 к
Теруге 11.12.2011 ж. яаберщдь Басуга 12.12.2011 ж. кол койылды.
Форматы 70x100 1/16. KiTan-журнэл кагазы.
Колем! шартты 6,10 б.т. Таралымы 300 дана. Багасы келйпм бойынша.
Компьютерде беттеген М.А. Ескожинова
Корректорлар: Б.Б. Эубэюрова, М.А. Джумадиева, А.Р. Омарова
Тапсырыс №1625
Сдано в набор 11.12.2011г. Подписано в печать 12.12.2011 г.
Формат 70x100 1/16. Бумага книжно-журнальная.
Объем 6,10 ч.-изд. л Тираж 300 экз. Цена договорная.
Компьютерная верстка М.А. Ескожинова
Корректоры: Б.Б. Аубакирова, Б.В. Нургожина, А.Р. Омарова
Заказ №1798
«КЕРЕКУ» баспасы
С. Торайгыров атындагы
Павлодар мемлекетпк университет!
140008, Павлодар к., Ломов к., 64, 137 каб.
67-36-69
E-mail: publish@psu.kz
kereku@mail.ru
УДК 621.395.52.001.24
А П. КИСЛОВ, А.С. ЗВОНЦОВ
РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
МУЛЬТИСЕРВИСНОГО УЗЛА ДОСТУПА СЕТИ
НА ОСНОВЕ КОНЦЕПЦИИ NGN
Учитывая новые реалии рынка, характерными особенностями которых
являются: открытая конкуренция операторов в связи с дерегулированием
рынков, взрывной рост цифрового трафика, например, в связи с увеличением
использования сети Интернет, повышение спроса на новые мультимедийные
услуги, рост потребности в общей мобильности связи, конвергенция сетей и
услуг связи и т.д., NGN считают конкретной реализацией GII (глобальной
информационной инфраструктуры) [4].
98
Вест ник П ГУ Na2, 2011
ешввшвдоавшееовнешаешвешввшвсдоешееоеешеешоешапвмешеовквшвяшвешв
Существует н е с к о л ь к о п о д х о д о в к определению NGN. Однако все они
основываются на принципах организации способов предоставления услуг.
Одно из наиболее корректных определений звучит следующим образом: «сети
следующего поколения - это всеохватывающее понятие для инфраструктуры,
реализующей перспективные услуги, которые должны быть в будущем
предложены операторами мобильных и фиксированных сетей, одновременно
с продолжением поддержки всех существующих на сегодняшний день услуг.
Сети следующего поколения используют пакетные технологии передачи
и коммутации, базируются на физическом слое оптических каналов,
обеспечивают полноценнее взаимодействие с существующими сетями» [9].
Очевидно, что требования поддержки широкополосных услуг,
мобильности и ряд других подразумевают достаточно высокие тарифы
на инфокоммуникационные услуги. Оплачивать такие услуги готовы не
все пользователи. Для операторов и поставщиков услуг интересен анализ
потенциальной клиентской базы, который позволяет выделить характерные
группы с идентичным уровнем платежеспособного спроса.
Всех потенциальных клиентов оператора по уровню приносимого дохода
можно условно разделить на 3 группы:
- первая группа («старая», «традиционная») —представляет из всего
спектра предоставляемых услуг только телефонию.
- вторая группа пользоватегей. Кроме телзфонней связи, пользуются услугами
передачи данных. Количество таких абогеггов в процентном соотношении
значительно меньше количества «традиционных» пользователей, однако больше числа
«продвинутых» абошпов, заказывающих услуги виддакон^юренций, VoD и т.п.
- третья группа пользователей, использующая весь перечень услуг «triple
play» - речь, данные, видеоконференции, VoD (Video on demand - видео по
запросу), VoIP (Voice over Internet Protocol - передача голоса поверх протокола
межсетевого взаимодействия) и т.д.
Доля абонентов группы 1 составляет n t~ 80% Это традиционные
абоненты, совершающие в среджм f = 5 вызовов в час средгей длительностью
f, = 2 минуты.
Доля абонентов группы 2, использующих голосовые сервисы и сервисы
передачи данных, составляет л 2 ~ 15%. Нагрузка, создаваемая этими
абонентами, складывается из двух составляющих: телефония и интернет.
Параметры телефонной нагрузки совпадают с аналогичными параметрами
для группы f2=f, = 5 вызовов в час, t2 = t, = 2 минуты.
Доля абонентов группы 3, приносящих наибольших удельный доход,
составляет я3~5%. Структура трафика для этих пользователей складывается
следующим образом: телефония, интернет, видео.
Параметры трафика телефонии совпадают с аналогичными параметрами
для группы 2, т.е. f3~ f2= ft = 5 вызовов в час,
серия ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ
99
ашвюаеряжэшготйяшвигаянаиаоавеюошаждавиюаыемдемвюашюгаюшадшадшз
t}= t, = t( = 2 минуты. При расчёте трафика передачи данных необходимо
учесть, что пользователи этой группы, как правило активнее используют ftp
и пиринговые сети. Допустим, что они потребляют до 100 Мбайт трафика.
Время просмотра видео в час наибольшей нагрузки достигает 60 минут.
Определим число IP-пакетов, генерируемых, каждой группой в час
наибольшей нагрузки, при условии, что мультисервисный узел доступа
обслуживает N - 4000 абонентов.
Расчёт числа пакетов от первой группы (телефония).
Для расчёта числа пакетов создаваемых пользователями телефонии,
необходимо задаться типом используемого кодека. На сегодняшний день в
сетях IP-телефонии реально используются кодеки (G.71 lu, G.723a, G.726-32,
G.729, G.723m, G.71 la) [1].
Наилучшее качество речи обеспечивает кодек G.711.
Длительность дейтаграммы TPDU равна 20 мс, согласно рекомендации
RFC 1889 [2].
При этом в секунду передаётся
( 1)
кадров.
Г,Н!
где Трш- длительность одной речевой выборки (длительность пакета).
„ = —!— —50 (кадров в секунду)
1 0,02
Для определения числа пакетов, генерируемых первой группой абонентов,
необходимо учесть их долю в общей структуре пользователей, количество
вызовов в час наибольшей нагрузки, среднюю длительность разговора
N , = л, -Г, */, *л, -W
(2)
где N, - число пакетов, генерируемое первой группой пользователей в
час наибольшей нагрузки.
Подставим данные в формулу (2)
/V, = 50-120-5-0.8-4000 = I92■I0 " ( т а к /ч а с
Расчёт числа пакетов от оторой группы (телефония и интернет).
Рассуждения, приведённые для первой группы абонентов, в полной
мере можно применить и ко второй группе для расчёта числа пакетов,
возникающих в результате пользования голосовыми сервисами.
N2 т =.//,■ - f , • f j - i i j ' N
(3 )
где N, - число пакетов, генерируемое второй группой пользователей в
час наибольшей нагрузки при использовании голосовых сервисов.
100
Вест ник П Г У Ns2, 2011
ешзотззшаажешюшоэшзршаешдашдрщирдаоашеэшаширшеошемиорщоршаошо
Подставим данные в формулу (3)
N 2 т1
50 • 120 •5 •0.15 •4000 = 18 10 * ( т ю к /ч а с
Для расчёта числа пакетов, генерируемых второй группой пользователей
при использовании сервисов передачи данных, шобходимо задаться размером
пакетов. При построении сети NGN, как правиле^ на одном или нескольких
участках сети на уровж звена данных используется та или иная разновидность
технологии Ethernet, поэтому использовать пакеты, превышающие
максимальную длину поля данных Ethernet, не имеет смысла.[1-3].
Поэтому для расчёта выберем одинаковые размеры пакетов и при
передаче данных, и при передаче голосового трафика - полезная нагрузка
h = 160 байт.
Для расчёта числа пакетов в час наибольшей нагрузки необходимо
задаться объёмом переданных данных. Средний объём данных, переданных
за час составит около 10 Мбайт. Число данных, переданных в час наибольшей
нагрузки, будет равно
(4)
где /V, ,, - количество пакетов, генерируемых в час наибольшей нагрузки
абонентами второй группы при использовании сервисов передачи данных;
h - размер поля данных пакета.
Подставив данные получим
/V, „ =0.15 4000 •— ~ = 37.5 I« 7 штк/час
160
Суммарное число пакетов, генерируемых второй группой пользователей
в сеть в час наибольшей нагрузке, будет равно
N = N 2j.ni 17
+ N
/v2
В нашем случае
/V2 = (18 + 37,5) •10* = 55,5 • 106(/шк / ч а с )
Расчёт числа пакетов от третьей группы абонентов (triple play).
Все рассуждения, проведённые относительно первых двух групп,
остаются в силе и для третьей группы, применительно к сервисам передачи
голоса, а и м ен н о :
= И1
' /з
(5)
где N 3 m —число пакетов, генерируемое третьей группой пользователей
в час наибольшей нагрузки при использовании голосовых сервисов;
серия ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ
101
ив»юпюошео1ш)жмешшшбшвеоишвш)ш«дндашешк»шш12«'!шошбшшш»»1ж
t3 - средняя длительность разговора в секундах.
/V, | = 50-120-5-0,05-4000 = 610"(млк/с<?к)
Объём переданных и принятых данных при пользовании интернета 3-ей
группой составляет до V3 100 Мбайт.
Число пакетов, переданных в час наибольшей нагрузки, будет равно
W ,;= * .- W ~
(6 )
N. I = 0,05 •4000•10 10 = 12,5 •1б6(пак/сек)
160
Для расчёта числа пакетов, генерируемых пользователями видеоуслуг,
воспользуемся соображениями относительно размера пакета, приведёнными в
предыдущем пункте. Размер пакета не должен превосходить 160 байт (вместе
с накладными расходами) [9].
До мультисервисного узла доходит определённое количество каналов,
которые распределяются между заказчиками услуги, причём существует
возможность организации широковещательной рассылки.
Допустим, что в мультисервисной сети предоставляется возможность
просмотра 1C = 40 каналов вещания. Для обеспечения удовлетворительного
качества скорость кодирования должна быть порядка 2 Мбит/с [9].
Итак, при скорости передачи v = 2048000 бит/с и размере полезной
нагрузки пакета h 160 байт число пакетов п}, возникающих при трансляции
одного канала, равно 1600 пак/сек
Количество пакетов, генерируемых 40 каналами в час наибольшей
нагрузки, составит
« К „ -6 0
™
где N3 —число пакетов, генерируемое третьей группой пользователей в
час наибольшей нагрузки при использовании видео-сервисов;
п3 - число пакетов, генерируемых в секунду одним абонентом при
использовании просмотре видед сжатого по стандарту MPEG2;
I з —среднее время просмотра каналов в час наибольшей нагрузки,
мин.
N , . = 4 0 -1 6 0 0 • 6 0 •6 0 = 230■ 10Г'(пак/сек)
Суммарное число пакетов, генерируемых третьей группой пользователей
в сеть в час наибольшей нагрузке, будет равно
.V, = /V, ш+ УУ, „ + /V, , = 248,5 •10Ь{пак / сек)
Вестник ПГУ № 2, 2011
энкшЕШшшшсшшэшноэшашндашЕдашошяошиеэйшошЕОоашоишашшншашажшш
Мультисервисный узел доступа должен обслуживать трафик от всех трёх
групп пользователей. Кроме тоге», именно узел доступа должен обеспечить
поддержку качества обслуживания путем приоритезации трафика,
которая должна осуществляться нгзависимо от используемой технологии
транспортной сети доступа [7-10].
Суммарное число пакетов, которое должен обработать мультисервисный
узел доступа, будет равно:
102
= /V, + N2 + Ny = 4,78- Ш* («я/с/сек)
Среднее число пакетов в секунду равно
Ny
z -‘
I
3600
11 З П Щ пак /сек)
Данный показатель позволяет оценить требования к производительности
маршрутизатора, агрегирующего трафик мультисервисной сети доступа NGN.
С П И С О К ЛИТЕРАТУРЫ
1 IETF. RFC 1889. RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications.
// Lawrence Berkeley National Laboratory, 1996, №2. - p. 12-15.
2 ITU-T. General overview of NGN. // Recommendation Y.2001. - Geneva, 2004.
3 ITU-T. General overview of the Global Information Infrastructure standards
development. // Recommendation Y.100. - Geneva, 1998.
4 ITU-T. General principles and general reference model for Next Generation.
// Networks Recommendation Y.2002. - Geneva, 2004.
5 Гольдштейн Б.С. Пуги развитая АТС. - М.: «Соппес1Мир связи», 2003. -598 с.
6 Л.Клейнрок. Теория массового обслуживания. —M.:Alvares Publishing,
1998. -с.65-69.
7 Соколов Н.А. Семь аспектов развития сети доступа. И Технологии и
средства связи, 2005, №3. - с. 105-111.
8 Соколов Н. А. Эволюция местных телефонных сетей. - ТОО “Книга”,
Пермь, 1998. - 198 с.
9 Соколов Н.А.. Выбор технологии коммутации для сетей следующего
поколения. - htpp://www.nicksokolov.ru.
10 Соколов Н.А. Принципы построения телекоммуникационных систем.
// Телекоммуникационные сети, 2007, № 1 .- с.71-110.
Павлодарский государственный университет имени С.Торайгырова,
г.Павлодар. Материал поступил в редакцию 11.12.2011.
серия ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ
ЮЗ
дажхшдрше&ш вош1юшэдшдешадш««юрц10(мюсшои ж ю м ея«»ш о& ш ф ю ш авзд«
А.П. КИСЛОВ, А.С. ЗВОНЦОВ
NGN КОНЦЕПЦИЯСЫ НЕПЗШДЕ МУЛЬТСЕРВИСТПС ТУЙШНЩ
ЖУЙЕГЕ К1РУ1НЩ, 0НД1Р1СТ1К ЕСЕБ1
А.Р. KISLOV, A.S. ZVONTSOV
CALCULATION OF THE CAPACITY OF MULTISERVICE NETWORK
ACCESS NODE BASED ON THE NGN CONCEPT
Тушндеме
Бул мацапада жеткЫ/йм жетсщ трафигш пайдалану арцылы жол
багыттауыш вшмдтгтщ цажеттг ecenmeMe/epi жасалады, цaotcemmi
ж1бершш жолага мен кезектегг xidipici багаланады.
Бул жумыста келтгрйгген есептемелер транзитник жетге NGN
жетюзыш желшшц отырган талаптарына багалаугамуммндт береди
Алынган нетижелер негЫ бойынша белгип 6ip жагдайларда NGN-di
пайдалану тишдтт жотнде айтуга болады.
Resume
The article deals with calculations o f required router working efficiency that
usesaccess networktraffic. It also analyses queuingdelay andrequired bandwidth.
The introduced calculation allows estimating the demands o f the NGN
network access towards pass-through network. On the basis o f the received
results the expediency o f NGN application can be judged accordingly.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
252 Кб
Теги
2334, kislov, dostupa, osnovy, multiservisnogo, koncepcii, proizvoditelnosti, uzla, zvoncov, seti, ngn, raschet
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа