45
, (1)
где Эрл – удельная поступающая ИН от абонентов;
- емкость i-й станции.
ATC
Y
= 0.05 ∙ 5000=250 Эрл;
MCC
Y
= 0.05∙ 200=10 Эрл.
Для цифровых АТС с целью упрощения расчетов принимаем :
(2)
Нагрузка на выходе определяется как:
i
iвх
iвых
iвых
Y
t
t
Y =
_
_
_
, (3)
где:
t
вх_i
и t
вых_i –
время занятия входа и выхода i-й станции.
250
_
==
ATCATCвых
YY
Эрл;
10
_
==
MCCMCCвых
YY
Эрл.
Интенсивность нагрузки на выходе АТС распределяется по следующим
направлениям связи: внутристанционная связь, к УСС и исходящие связи к
МСС.
Для определения внутристанционной нагрузки сначала рассчитывается
общая исходящая ИН сети:
, (4)
где: i – станция.
сетивых
Y
_
=250+10=260 Эрл
Затем вычисляем долю исходящей ИН для каждой сети от общей
исходящей ИН сети в процентах:
, (5)
ii
NaY =
05,0=a
i
N
1
_
_
=
iвх
iвых
t
t
=
i
iвыхсетивых
YY
__
%100
_
_
=
сет ивых
iвых
i
Y
Y
46
%96%100
260
250
==
АТС
;
%4%100
260
10
==
Мсс
.
По таблице 9 определим процент интенсивности внутристанционной
нагрузки К
вн_i
от интенсивности исходящей нагрузки.
Таблица 9
Процент интенсивности внутристанционной нагрузки
Таблица 10
Процент интенсивности внутристанционной нагрузки
К
ВН I
96
92,2
4
20,0
Расчет внутристанционных ИН производим по формуле:
, (6)
5.230
100
2502.92
_
=
=
АТСвн
Y
Эрл;
2
100
1020
_
=
=
МССвн
Y
Эрл.
100
__
_
iвыхiвн
iвн
YK
Y
=
47
Интенсивность нагрузки к УСС составляет 5% от интенсивности
исходящей нагрузки, т.е.:
iвыхiУСС
YY
__
05,0 =
, (7)
5.1225005,0
_
==
АТСУСС
Y
Эрл;
5.01005,0
_
==
МССУСС
Y
Эрл.
Интенсивность исходящей нагрузки рассчитывается по формуле:
iвнiУССiвыхiисх
YYYY
____
−−=
, (8)
75.2305,12250
_
=−−=
АТСисх
Y
Эрл;
5.725.010
_
=−−=
МССисх
Y
Эрл
Определим ИН в направлении от АТС к МСС по формуле:
Y
ij
=
=
−
n
k
iисхkисх
МССисхАТСисх
YY
YY
1
__
__
, (9)
Y
АТС _МСС
=105 Эрл,
Y
МСС АТС
=105 Эрл.
Составляем матрицу телефонных нагрузок (Таблица 11).
Таблица 11
Матрица телефонных нагрузок
АТС
МСС
УСС
АТС
105
12,5
МСС
105
0,5
Оценивание телетрафика ИМС
Для правильной оценки трафика для предоставления услуг используются
параметры, основанные на статистических данных, адаптированные к рынку
услуг связи.
Исходные данные:
48
N
аб
- количество абонентов (200)
)(R
телефIPаб
j
−
- интенсивность заявок, поступивших от абонента,
пользующегося услугой IP-телефонии в единицу времени (0,0000579 (выз/с))
)(R
интаб
j
- интенсивность заявок, поступивших от абонента,
пользующегося услугой Internet в единицу времени (0,0000345 (выз/с))
)(R
видеомонаб
j
- интенсивность заявок, поступивших от абонента,
пользующегося услугой видеомониторинг в единицу времени (0,0000694 (выз/с))
Т
С
- длительность сеанса связи абонента, пользующегося услугой
Internet (0,02 с)
Т
С
- длительность сеанса связи абонента, пользующегося услугой IP-
телефонии (100 с)
Т
С
- длительность сеанса связи абонента, пользующегося услугой
видеомониторинга ( - с)
R
1
- коэффициент замыкания нагрузки на одном узле связи (0,35)
R
2
- коэффициент замыкания нагрузки, генерируемый i-ым узлом к узлам
проектируемой сети (0,25)
R
3
- коэффициент замыкания нагрузки, генерируемый i-ым узлом к узлам
другой сети (0,4)
Расчет математического ожидания числа пакетов за 24 часа:
c
R
iаб
R
iаб
R
i
TjNj =
)()()(
, (10)
где:
i-объект (узел)
R- служба (сервис)
инт
j
=200∙0.0000345∙0.02=0.000138 (бит/с)
т елеф
j
=200∙0.0000579∙100=2.157 (бит/с)
видеомон
j
=18∙0.000069=0.000625 (бит/с)
49
Расчет математического ожидания числа пакетов, генерируемых
абонентами i-го узла связи (объекта):
=
=
k
R
R
i
jj
1
)(
(11)
Подставляем рассчитанные данные:
=
i
j
0.000138+2.157+0.000625=2.158 (бит/с)
Распределение пакетов.
1) поток пакетов, замыкаемых на данном узле связи:
j
зам i
=R
1i
*
i
j
(12)
j
зам i
=0.35∙2.158=0.4053 (бит/с)
2) поток пакетов, генерируемых i-ым узлом к узлам проектируемой сети
j
зам i
=R
2i
*
i
j
(13)
j
зам i
=0.25∙2.158=0.2895 (бит/с)
Кабельная система существующей сети организована на базе витой пары,
которая проведена открытой проводкой по этажам без маркировки. Из-за этого
осложнена задача выявления и локализации неполадок и сбоев в сети, налицо
недостаточная ремонтопригодность и надежность кабельной системы сети.
Таким образом, после проведения тщательного анализа сети предприятия,
был сделан вывод, что существующая сеть устарела, и необходимо произвести
модернизацию с учетом возможного расширения и всех необходимых расчетов.
При использовании шлюзов и системы IP-телефонии, ограничение остается
лишь на количестве внешних линий, остальные ограничения являются
условными, зависит от выбора IP-АТС. Телекоммуникационные серверы
оконечно - транзитного узла представляют серверы поддержки услуг доступа
в Интернет – DNS, Mail, Proxy, WEB-хостинга и др., серверы телематических
служб, серверы некоторых дополнительных услуг.
Региональные серверы АСР – включают в себя RADIUS-сервер ау-
тентификации и авторизации. Кроме этого в составе региональных серверов АСР
50
должны присутствовать серверы сбора биллинговой статистики, в частности по
IP-трафику, и т.д.
2.2.2 Выбор оборудования и ПО
Перед разработкой схемы широкополосной сети и выбором необходимого
оборудования необходимо провести оценку требуемой пропускной способности
как отдельных сегментов, так и общую.
В результате исследования предложений на российском рынке для
построения вычислительной сети выбрано оборудование компаний CISCO.
Построение ЛВС на базе оборудования и технологий компаний CISCO позволяет
учитывать передовые технологические достижения в области телекоммуникаций
и общие тенденции, существующие на рынке телекоммуникационных систем.
Выбор коммутаторов
Ethernet-коммутаторы узла предназначены для организации связи между
элементами узла и с сетями доступа, а также для подключения некоторых
категорий пользователей выделенного доступа – ISP-провайдеров, корпоративных
пользователей. Для создания устойчивой высокопроизводительной IP-сети,
удовлетворяющей требования к предоставлению разнообразных услуг,
обеспечивающей высокую надежность и обслуживающую интенсивный трафик,
в проектируемой сети используется маршрутизирующий Ethernet коммутатор
Cisco Catalyst 3750, на базе которых развернута транспортная сеть.
Коммутаторы Catalyst 3750 – серия стекируемых многоуровневых
коммутаторов нового поколения. Коммутаторы этой серии могут быть
использованы на уровне доступа в крупных сетях, а также в качестве ядра сетей
средних размеров. [37]
51
Таблица 12
Коммутаторы серии Catalyst 3750.
Модель
Описание
WS-C3750-24TS
24 Ethernet 10/100 порта и 2 Small-Factor Pluggable (SPF)
порта
WS-C3750-48TS
48 Ethernet 10/100 портов и 4 SPF порта
Модель
Описание
WS-C3750-24PS
24 Ethernet 10/100 порта с Power over Ethernet (PoE) и 2
SPF порта
WS-C3750-48PS
48 Ethernet 10/100 портов с PoE и 4 SPF порта
WS-C3750G-48TS
48 Ethernet 10/100/1000 портов с PoE и 4 SPF порта
WS-C3750G-24PS
24 Ethernet 10/100/1000 порта с PoE и 4 SPF порта
WS-C3750G-16TD
16 Ethernet 10/100/1000 портов и 10 Gigabit Ethernet
XENPAK порт
WS-C3750G-12S
12 SPF портов
Рисунок 19. Коммутатор Cisco WS-C3750-12S
Характеристики коммутатора WS-C3750-12S:
− количество портов Gigabit Ethernet, SFP: 12:
52
− количество портов 10 Gigabit Ethernet, XENPAK: нет:
− пропускная способность, Гбит/c: 32;
− производительность, млн. пакетов/c: 13,1;
− таблица MAC адресов: 12000;
− тип транков VLAN: 802.1Q, ISL;
− объём flash-памяти, Мб: 16;
− объём ОЗУ, Мб: 128.
Коммутаторы Cisco Catalyst 2960 (рисунок 0) – серия интеллектуальных
коммутаторов Ethernet с фиксированной конфигурацией. Они обеспечивают
потребность в передаче данных со скоростью 100 Мбит/сек и 1 Гбит/сек,
позволяют использовать LAN сервисы, например, для сетей передачи данных,
построенных в филиалах корпораций. Семейство Catalyst 2960 позволяет
обеспечить высокую безопасность данных за счет встроенного NAC, поддержки
QoS и высокого уровня устойчивости системы.[12]
В таблице 13 отображены основные технические характеристики
коммутаторов Cisco Catalyst 2960
Таблица 13
Характеристики Cisco Catalyst 2960
Тип сети
Gigabit/Fast Ethernet
Протоколы
удаленного
управления
HTTP, SNMP v2/3
Пропускная
способность
4,4 Гбит/сек.
Поддержка
стандартов
IEEE 802.1Q (VLAN), IEEE 802.1w (Rapid Convergence
Spanning Tree), IEEE 802.3 (Ethernet), 802.3u (Fast Ethernet),
IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)
Интерфейсы
24x Ethernet 10/100BaseT RJ-45 (базовый), 2x Ethernet
1000BaseTX RJ-45 (uplink)
53
Рисунок 20. Коммутатор Cisco Catalyst серии 2960
Выбор сервера доступа и VoIP шлюза
К центральному коммутатору подключается сервера доступа Cisco AS5350-
4E1-120-AC. Универсальные серверы доступа Cisco AS5350 (рисунок 21) - это
гибридные серверы доступа, сочетающие в себе возможности предоставления
доступа по аналоговым телефонным линиям для мобильных и удаленных
пользователей. За счет одновременной поддержки аналоговых и ISDN
подключений, Cisco AS5350, подключенные в корпоративные сети, могут
обеспечить традиционный доступ в сеть с использованием аналоговых линий и в
ISDN линии. [28]
Возможность передачи голоса (телефонии) и факсов через сети TCP/IP,
обеспечивая при этом соединение телефонов, офисных телефонных станций,
передачу факсов в реальном времени и в режиме их маршрутизации через общую
сеть IP. Голосовые модули поддерживают стандарты ITU G.729, G.726, G.711 и
G.722.1 для обеспечения качества голоса и факсов, и стандарт H.323 для
поддержки приложений мультимедиа. [39]
Рисунок 21. Сервер доступа Cisco AS5350
54
Основные характеристики серверов доступа Cisco AS5350 представлены в
таблице 14.
Таблица 14
Основные параметры Cisco AS5350
Cisco ATA186-I1 (рисунок 21) - Аналоговый Телефонный Адаптер,
позволяющий подключить обычные аналоговые телефоны к сетям телефонии
основанным на IP протоколе. Cisco ATA186 устанавливается в помещении
клиента и имеет два голосовых порта (FXS), каждый со своим собственным
независимым номером телефона, а также порт 10/100BaseT Ethernet. Однако
следует обратить внимание, что на Cisco ATA 186 только один порт FXS может
использовать голосовой кодек G.729. Это означает, что если есть необходимость
экономии полосы пропускания в канале связи, то Cisco ATA 186 фактически
предоставляет только один телефонный порт FXS.
Голосовой шлюз Cisco ATA 186 позволяет подключать аналоговые
телефоны и факсимильные аппараты к сети IP телефонии.
− Высокая производительность async/ISDN/VoIP
− Опция IP-телефонии
− Поддержка Voice over IP
− Universal Port Ready - voice, fax, data вызовы могут терминироваться на том же
процессоре DSP
− Уменьшение стоимости за счет обеспечения универсального доступа через одну
общую линию (trunk) для всех типов соединений (аналоговых, ISDN, V.90, V.110,
V.120);
− Обеспечивает защиту вложений за счет модульного дизайна устройств;
− Обеспечивает защиту ваших вложений в ранее установленные системы за счет
поддержки широкого спектра протоколов и технологий в рамках ПО Cisco IOSTM;