Расчет оборудования шлюзов
Расчет нагрузки на оборудование шлюзов и атс
Введем следующие переменные:
NPTSN – число абонентов, использующих подключение по аналоговой абонентской линии;
NISDN – число абонентов, использующих подключение по базовому доступу ISDN;
NSHM – число абонентов с терминалов SIP,H.323, использующих подключение к Ethernet-интерфейсу;
NLAN – число LAN, подключаемых к Ethernet-маршрутизатору на уровне шлюза доступа или маршрутизатора;
N I LAN – число абонентов, подключенных к LANi, где i –номерLAN;
NPBX – число УПАТС подключаемых к шлюзу;
NK PBX – число пользовательских каналов в интерфейсе подключения УПАТС k (число потоков E1), где k – номер УПАТС.
Нагрузка поступающих на УПАТС:
(1)
Нагрузка поступающая на IP-ATC:
(2)
Нагрузка создоваемая абонентом шлюза:
(3)
Доля определениявнутристанционной нагрузки, замыкаемой на уровне УПАТС, IP-АТС и шлюза, необходимо сначала вычислить долю возникающей нагрузки для каждого узла от общей возникающей нагрузки сети:
(4)
где n – число зон проектирования на сети связи:
(5)
(6)
По полученным из выражений (4) - (6) значениям ηвн i для каждого рассчитываемого узла по таблице 1 определяется процент внутристанционного сообщения Kвнi.
Расчет внутристанционных нагрузок для УПАТС каждой зоны проектирования:
(7)
Исходящая нагрузка для УПАТС:
(8)
По полученной исходящей нагрузке от УПТАС по первой формуле Эрланга рассчитывается число соединительных линий между УПАТС и шлюзом:
(9)
где p – потери по вызовам (p=0,01 для каналов местной связи и p=0,001 для каналов междугородней связи),
Y – расчетное значение поступающей нагрузки;
V – число линий пучка;
EV(Y) – краткая условная форма записи формулы Эрланга для пучка из V линии и нагрузки Y.
Расчет числа соединительных линий можно провести с использованием графиков, построенных по формуле (9) и приведенных на рисунке 1. Затем следует рассчитать количество потоков Е1, учитывая, что один поток Е1 содержит 30 соединительных линий.
Общая нагрузка, поступающая на шлюз:
(10)
Исходящая нагрузка для IP-ATC и шлюза:
(11)
(12)
Исходные данные:
Число абонентов УПАТС:
N1PTSN УПАТС =1500 N1]SDN УПАТС =100
N2PTSN УПАТС =319 N2]SDN УПАТС =150
N3PTSN УПАТС =0- N3]SDN УПАТС =200
N4PTSN УПАТС =1250 N4]SDN УПАТС =750
Число аналоговых абонентов: Число цифровых абонентов:
N1PTSN =10000 N1]SDN =1400
N2PTSN =900 N2]SDN =700
N3PTSN =300 N3]SDN =3100
N4PTSN =1500 N4]SDN =0
Число абонентов IP-АТС:
N1PTSN IP =770 N1]SDN IP =1300 N1SHM IP =1780
N2PTSN IP =370 N2]SDN IP =110 N2SHM IP =0
N3PTSN IP =11000 N3]SDN IP =0 N3SHM IP =380
N4PTSN IP =550 N4]SDN IP =1550 N4SHM IP =700
Нагрузка, поступающая на УПАТС:
Y1УПАТС = 0,1(N1PTSN УПАТС) + 0,2 (N1]SDN УПАТС) = 0,1∙1500+0,2∙100 =170 Эрланг
Y2УПАТС = 0,1(N2PTSN УПАТС) + 0,2 (N2]SDN УПАТС) = 0,1∙319+0,2∙150 = 61,9 Эрланг
Y3УПАТС = 0,1(N3PTSN УПАТС) + 0,2 (N3]SDN УПАТС) = 0,1∙0+0,2∙200 = 40 Эрланг
Y4УПАТС = 0,1(N4PTSN УПАТС) + 0,2 (N4]SDN УПАТС) = 0,1∙1250+0,2∙750 = 275Эрланг
YУПАТС = 0,1(N1PTSN УПАТС + N2PTSN УПАТС + N3PTSN УПАТС + N4PTSN УПАТС) + 0,2 (N1]SDN УПАТС + N2]SDN УПАТС + N3]SDN УПАТС ТС+ N4]SDN УПАТС) = 546,9 Эрланг
Нагрузка, поступающая на IP-АТС:
Y1IP = 0,1(N1PTSN IP) + 0,2 (N1]SDN IP) + 0,2(N1SHM IP) = 0,1∙770+0,2∙1300+0,2∙1780 = 693 Эрланг
Y2IP = 0,1(N2PTSN IP) + 0,2 (N2]SDN IP) + 0,2(N2SHM IP) = 0,1∙370+0,2∙110+0,2∙0 = 59 Эрланг
Y3IP = 0,1(N3PTSN IP) + 0,2 (N3]SDN IP) + 0,2(N3SHM IP) = 0,1∙11000+0,2∙0+0,2∙380 = 1176 Эрланг
Y4IP = 0,1(N4PTSN IP) + 0,2 (N4]SDN IP) + 0,2(N4SHM IP) = 0,1∙550+0,2∙1550+0,2∙700 = 505 Эрланг
YIP = Y1IP + Y2IP + Y3IP + Y4IP = 2433 Эрланг
Нагрузка, создаваемая абонентами шлюза:
Y1GW =0,1 (N1PTSN) + 0,2 (N1]SDN) = 0,1∙10000+0,2∙1400 = 1280Эрланг
Y2GW =0,1 (N2PTSN) + 0,2 (N2]SDN) = 0,1∙900+0,2∙700 = 230 Эрланг
Y3GW =0,1 (N3PTSN) + 0,2 (N3]SDN) = 0,1∙300+0,2∙3100 = 650 Эрланг
Y4GW =0,1 (N4PTSN) + 0,2 (N4]SDN) = 0,1∙1500+0,2∙0 = 150 Эрланг
YGW = Y1GW + Y2GW + Y3GW + Y4GW = 2310 Эрланг
Внутристанционная нагрузка:
η1УПАТС = Y1УПАТС((100/( YGW + YIP+ YУПАТС))) = 170((100/(2310+2433+546,9))) = 3,213 %
η2УПАТС = Y2УПАТС((100/( YGW + YIP+ YУПАТС))) = 61,9((100/(2310+2433+546,9))) = 1,170154 %
η3УПАТС = Y3УПАТС((100/( YGW + YIP+ YУПАТС))) = 40((100/(2310+2433+546,9))) = 0,756%
η4УПАТС = Y4УПАТС((100/( YGW + YIP+ YУПАТС))) = 275((100/(2310+2433+546,9))) = 5,1985 %
η1IP = Y1IP((100/( YGW + YIP+ YУПАТС))) = 693((100/(2310+2433+546,9))) = 13,10044%
η2IP = Y2IP((100/( YGW + YIP+ YУПАТС))) = 59((100/(2310+2433+546,9))) = 1,1151%
η3IP= Y3IP((100/( YGW + YIP+ YУПАТС))) = 1176((100/(2310+2433+546,9))) = 22,23104%
η4IP = Y4IP((100/( YGW + YIP+ YУПАТС))) = 505((100/(2310+2433+546,9))) = 9,5464%
η1GW = Y1GW((100/( YGW + YIP+ YУПАТС))) = 1280((100/(2310+2433+546,9))) = 24,197%
η2GW = Y2GW((100/( YGW + YIP+ YУПАТС))) = 230((100/(2310+2433+546,9))) = 4,347%
η3GW = Y3GW((100/( YGW + YIP+ YУПАТС))) = 650((100/(2310+2433+546,9))) = 12,287%
η4GW = Y4GW((100/( YGW + YIP+ YУПАТС))) = 150((100/(2310+2433+546,9))) = 2,835%
Kвн УПТАС1 = η1УПАТС (100/(η1УПАТС + η2УПАТС + η3УПАТС + η4УПАТС)) = 3,213∙(100/(3,213+1,170154+0,756+5,1985)) = 31,08429%
Kвн УПТАС2 = η2УПАТС (100/(η1УПАТС + η2УПАТС + η3УПАТС + η4УПАТС))= 1,170154∙(100/(33,213+1,170154+0,756+5,1985)) = 11,31833%
Kвн УПТАС3 = η3УПАТС (100/(η1УПАТС + η2УПАТС + η3УПАТС + η4УПАТС)) = 0,756∙(100/(3,213+1,170154+0,756+5,1985)) = 7,31395%
Kвн УПТАС4 = η4УПАТС (100/(η1УПАТС + η2УПАТС + η3УПАТС + η4УПАТС))= 5,1985∙(100/(3,213+1,170154+0,756+5,1985)) = 50,28341%
Kвн IP1 = η1IP (100/(η1IP + η2IP + η3IP + η4IP)) = 13,0977∙(100/(13,0977+1,1151+22,2264+9,5445)) = 28,48335%
Kвн IP2 = η2IP (100/( η1IP + η2IP + η3IP + η4IP)) = 1,1151∙(100/(13,0977+1,1151+22,2264+9,5445)) =2,425%
Kвн IP3 = η3IP (100/( η1IP + η2IP + η3IP + η4IP)) = 22,2264∙(100/(13,0977+1,1151+22,2264+9,5445)) =48,33539%
Kвн IP4 = η4IP (100/( η1IP + η2IP + η3IP + η4IP)) = 9,5445∙(100/(13,0977+1,1151+22,2264+9,5445)) =20,75627%
Kвн GW1 = η1GW (100/(η1GW + η2GW + η3GW + η4GW))= 24,192∙(100/(24,192+4,347+12,285+2,835)) = 55,41126%
Kвн GW2 = η2GW (100/( η1GW + η2GW + η3GW + η4GW))= 4,347∙(100/(24,192+4,347+12,285+2,835)) = 9,9567%
Kвн GW3 = η3GW (100/( η1GW + η2GW + η3GW + η4GW))= 12,285∙(100/(24,192+4,347+12,285+2,835)) = 28,13853%
Kвн GW4 = η4GW (100/( η1GW + η2GW + η3GW + η4GW))= 2,835∙(100/(24,192+4,347+12,285+2,835)) = 6,4935%
Расчет внутристанционных нагрузок для каждой зоны:
Yвх УПАТС1 = Y1УПАТС (Kвн УПТАС1 / 100 )= 170∙(31,08429/100) = 52,84329Эрланг
Yвх УПАТС2 = Y2УПАТС (Kвн УПТАС2 / 100 )= 61,9∙(11,31833/100)= 7,00605 Эрланг
Yвх УПАТС3 = Y3УПАТС (Kвн УПТАС3 / 100 )= 40∙(7,31395/100) = 2,92558 Эрланг
Yвх УПАТС4 = Y4УПАТС (Kвн УПТАС4 / 100 )= 275∙(50,28341/100) = 138,279 Эрланг
Yвх IP1 = Y1IP (Kвн IP1 / 100 )= 639∙(28,48335/100) = 197,3896 Эрланг
Yвх IP2 = Y2IP (Kвн IP2 / 100 )= 59∙(2,425/100) = 1,43074 Эрланг
Yвх IP3 = Y3IP (Kвн IP3 / 100 )= 1176∙(48,33539/100) = 568,4242 Эрланг
Yвх IP4 = Y4IP (Kвн IP4 / 100 )= 505∙(20,7567/100) = 104,8192 Эрланг
Yвх GW1 = Y1GW (Kвн GW1 / 100 )= 1280∙(55,41126/100) = 709,2641 Эрланг
Yвх GW2 = Y2GW (Kвн GW2 / 100 )= 230∙(9,9567/100) = 22,90043 Эрланг
Yвх GW3 = Y3GW (Kвн GW3 / 100 )= 650∙(28,13853/100) = 182,9004 Эрланг
Yвх GW4 = Y4GW(Kвн GW4 / 100 )= 150∙(6,4935/100) = 9,74026 Эрланг
Расчет исходящей нагрузки:
Yисх УПАТС1 = Y1УПАТС (1 – (Kвн УПТАС1 / 100)) = 170∙(1-(31,08429/100) = 117,1567 Эрланг
Yисх УПАТС2 = Y2УПАТС (1- (Kвн УПТАС2 / 100)) = 54,8939 Эрланг
Yисх УПАТС3 = Y3УПАТС (1- (Kвн УПТАС3 / 100)) = 37,0744 Эрланг
Yисх УПАТС4 = Y4УПАТС (1-(Kвн УПТАС4 / 100)) = 136,7206 Эрланг
Yисх IP1 = Y1IP (1-(Kвн IP1 / 100)) = 495,6104 Эрланг
Yисх IP2 = Y2IP (1-(Kвн IP2 / 100)) = 57,56926 Эрланг
Yисх IP3 = Y3IP (1-(Kвн IP3 / 100)) = 607,5758 Эрланг
Yисх IP4 = Y4IP (1-(Kвн IP4 / 100)) = 400,1808 Эрланг
Yисх GW1 = Y1GW (1-(Kвн GW1 / 100)) = 570,7359 Эрланг
Yисх GW2 = Y2GW (1-(Kвн GW2 / 100)) = 207,0996 Эрланг
Yисх GW3 = Y3GW (1-(Kвн GW3 / 100)) = 467,0996 Эрланг
Yисх GW4 = Y4GW(1-(Kвн GW4 / 100)) = 140,2597 Эрланг
Таблица 1 – Значение нагрузок на оборудование шлюзов и АТС
№ зоны проекти-рования |
Yупатс Эрланг |
Yвх УПАТС Эрланг |
Yисх УПАТС Эрланг |
YIP-АТС Эрланг |
Yвх.IP-АТС Эрланг |
Yисх.IP-АТС Эрланг |
YGW Эрланг |
Y вх.GW Эрланг |
Y исх.GW Эрланг |
1 |
170 |
52,84 |
117,156 |
693 |
197,389 |
495,610 |
1280 |
709,264 |
570,7359 |
2 |
61,9 |
7,006 |
54,8939 |
59 |
1,43074 |
57,5692 |
230 |
22,9004 |
207,0996 |
3 |
40 |
2,92558 |
37,0744 |
1176 |
568,424 |
607,575 |
650 |
182,900 |
467,0996 |
4 |
275 |
138,279 |
136,720 |
505 |
104,819 |
400,180 |
150 |
9,74026 |
140,2597 |