Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Омский государственный технический университет

Кафедра «Средства связи и информационная безопасность»

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине

«Средства коммутации в системах подвижной радиосвязи»

На тему: Проектирование мультисервисной сети

Шифр проекта КП-210402-ЗРП-510-СКвСПРС-14

Специальность 210402 “Средства связи с подвижными объектами “

Руководитель проекта _____________________ Е.Д. Бычков

(подпись, дата)

Разработал студент _____________________ Ю.А. Иванов

(подпись, дата)

Омск 2015

ГОУ ВПО «Омский государственный технический университет»

Кафедра «Средства связи и информационная безопасность»

Специальность______________________________________________________________________

Задание

на расчётную работу

По дисциплине «Средства коммутации в системах подвижной радиосвязи»

Студент ____________________________________________________ группа ________________

(Ф.И.О. полностью)

1. Тема проекта ____________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

2. Срок сдачи студентом законченного проекта_________________________________________

3. Исходные данные к проекту_______________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

4. Содержание проекта (работы): _____________________________________________________

1. Разделы пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов)

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

2. Перечень графического материала (с указанием обязательных чертежей):

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

5. Основная рекомендуемая литература: 1) Лившиц Б.С., Пшеничников А.П., Харкевич А.Д. Теория телетрафика. -М.: Связь, 1979.-224с 2) Баркун М.А., Ходасевич О.Р. Цифровые системы синхронной коммутации. -М.: Эко-Трендз, 2001.-187с. 3) Абилов А.В. Сети связи и системы коммутации.- М.: Радио и связь, 2004. – 288 с 4) Берлин А. Н. Коммутация в системах и сетях связи.- М.: Эко-Трендз, 2006.- 344 с. 5) Вишневский В.М. Теоретические основы проектирования компьютерных сетей.- М.: Техносфера, 2003. – 512 с.

6. Дата выдачи задания ___________________________________________________________

Зав. кафедрой ___________________________________________________________________

(подпись, дата)

Руководитель ________________________________________________________

(подпись, дата)

Студент ________________________________________________________________________

(подпись, дата)

2

Оглавление

Введение 4

Исходные данные 5

1 Расчет оборудования шлюзов 6

2 Расчет оборудования гибкого коммутатора 12

3 Расчет оборудования транспортной пакетной сети 14

4 Выбор оборудования сети и параметров подключения 18

5 Комплектация проектируемого оборудования 22

Заключение 24

Список использованных источников 25

Приложение 1 26

Приложение 2 27

3

Введение

• современных условиях развития любой сферы деятельности возникает вопрос построения сетей связи и от того как они построены и насколько отвечают современным требованиям, технологиям, зависит очень много. Уже никто не сомневается, что если выбрать не правильный принцип построения, не рассматриваемый вариантов на перспективу, то в дальнейшем это очень скажется не в лучшую сторону.

• настоящее время построение мультисервисных сетей с интеграцией различных услуг является одним из наиболее перспективных направлений развития сетей. Основная задача мультисервисных сетей заключается в обеспечении сосуществования и взаимодействия разнородных коммуникационных подсистем в единой транспортной среде, когда для передачи обычного трафика (данных) и трафика реального времени (голоса и видео) используется единая инфраструктура.

При создании мультисервисной сети достигается:

• Сокращение расходов на каналы связи;

• Сокращение расходов на администрирование и поддержание работоспособности сети, уменьшение совокупной стоимости владения;

• Возможность проведения единой административно-технической политики в области информационного обмена;

• Увеличение конкурентоспособности оператора за счет введения в

операционную деятельность новых сервисов и приложений.

Прародителем понятия "мультисервисная сеть" можно считать, пожалуй,

концепцию сетей ISDN (Integrated Services Digital Network), появившуюся в конце

60-х и активно внедрявшуюся в 90-е годы. Сети ISDN – это дальнейшее развитие телефонной связи, предоставляющие возможность передачи как голоса, так и данных по коммутируемым цифровым каналам пропускной способностью 64 Кбит, причем каждый канал устанавливается на необходимый промежуток времени, но это на данном этапе уже в прошлом и не удовлетворят той потребности которую требую современные запросы.

Современные мультисервисные сети сейчас обладают способностью передавать по одному каналу данные, голос и видео. Скоростная передача данных в сетях данного типа осуществляется на большие расстояния без существенной потери пакетов, то есть без потери качества данных для пользователей.

Именно по этому при построении таких сетей важно учитывать перспективы и быстрые перемены, и при правильном расчёте это даст минимум затрат и максимум производительности.

4

Исходные данные

Вариант № 14.

	Зона проектирования	1		2		3		4
Число аналоговых абонентов NPTSN			5000		1000		3000		2000
Число цифровых абонентов N1SDN			300		100		200		150
Число	Аналоговые абоненты	4500		2000		1500		3000
	Цифровые абоненты	200		100		150		250
	IР-телефоны	1000		2000		3000		2500
Число	Аналоговые абоненты NPTSN	800		700		750		500
	Цифровые абоненты NISDN	100		90		75		0
Число пользователей LAN, NLAN			1000		1500		700		0
Используемый кодек
		*		*		*		*
Доля обслуживаемых вызовов данным			0,5		0,6		0,4		0,7
кодеком
* – выбрать самостоятельно
Топология сети № 2

1

2

3	4

5

NK PBX

1 Расчет оборудования шлюзов

1.1 Расчет нагрузки на оборудование шлюзов и АТС Введем следующие переменные:

N_PTSN - число абонентов, использующих подключение по аналоговой абонентской линии,

N_ISDN - число абонентов, использующих подключение по базовому доступу ISDN; N_SHM - число абонентов с терминалами SIP, Н.323, использующих подключение по Ethernet-интерфейсу;

N_LAN - число LAN, подключаемых к Ethernet-маршрутизатору на уровне шлюза доступа или маршрутизатора;

N_{i IAN} - число абонентов, подключаемых к LANi, где i - номер LAN; N_PBX - число УПАТС, подключаемых к шлюзу;

- число пользовательских каналов в интерфейсе подключения УПАТС k

(число потоков Е1), где k - номер УПАТС. Нагрузка, поступающая на УПАТС:

M	B
YУПАТС  0,1 N m _ PSTN	 0, 2Nb _ ISDN	(1)
m 1	b1

Нагрузка, поступающая на IP-АТС:

(2)

Нагрузка, создаваемая абонентами шлюза:

(3)

Для определения внутристанционной нагрузки, замыкаемой на уровне УПАТС, IР-АТС и шлюза, необходимо сначала вычислить долю возникающей нагрузки для каждого узла от общей возникающей нагрузки сети по формулам (4) - (6) соответственно:

(4)

где п - число зон проектирования на сети связи.

6

По полученным из выражений (4) - (6) значениям η_вн, для каждого рассчитываемого узла определяется процент внутристанционного сообщения K_внi

Расчет внутристанционных нагрузок для УПАТС каждой зоны проектирования выполняется по формуле:

Исходящая нагрузка для УПАТС определяется выражением:

По полученной исходящей нагрузке от УПАТС по первой формуле Эрланга рассчитывается число соединительных линий между УПАТС и шлюзом:

где р - потери по вызовам (р =0.01 для каналов местной связи и р — 0.001 для каналов междугородней связи);

Y - расчетное значение поступающей нагрузки; V - число линий пучка;

E_V(Y) - краткая условная форма записи первой формулы Эрланга для пучка из

V линий 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, рассчитывается по следующей формуле:

Исходящая нагрузка для IP-АТС и шлюза определяется выражениями:

7

Произведём расчета нагрузок по формуле 1-12 Нагрузка, поступающая на УПАТС (1):

Y_УПАТС1  0,1  800  0, 2  100  80  20 100 Эрланг; Y_{УПАТС 2}  0,1  700  0, 2  90  70 18  88 Эрланг; Y_УПАТС3  0,1  750  0, 2  75  75 15  90 Эрланг; Y_{УПАТС 4}  0,1  500  0, 2  0  50  0  50 Эрланг;

Нагрузка, поступающая на IP-АТС (2):

Y_{IP _ АТС1}  0,1  4500  0, 2  200  0, 2 1000  450  40  200  690 Эрланг; Y_{IP _ АТС 2}  0,1  2000  0, 2  100  0, 2  2000  200  20  400  620 Эрланг; Y_{IP _ АТС 3}  0,1  1500  0, 2  150  0, 2  3000 150  30  600  780 Эрланг; Y_{IP _ АТС 4}  0,1  3000  0, 2  250  0, 2  2500  300  50  500  850 Эрланг;

Нагрузка, создаваемая абонентами шлюза (3):

Y_GW1  0,1  5000  0, 2  300  500  50  560 Эрланг,

Y_{GW 2}  0,1  1000  0, 2  100 100  20 120 Эрланг,

Y_{GW 3}  0,1  3000  0, 2  200  300  40  340 Эрланг,

Y_{GW 4}  0,1  2000  0, 2  150  200  30  230 Эрланг,

Для дальнейших расчѐтов (4-6) найду суммы предыдущих значений, которые потребуются в вычислениях.

Y_УПАТСn 100 88  90  50  328 Эрланг

Y_{IP _ АТСn}  690  620  780 850  2940 Эрланг; Y_GWn  560 120  340  230 1250 Эрланг,

Определение внутристанционной нагрузки (4-6):





100

 100% 

100

100%  2, 2%

УПАТС1

1250

 2940  328

4518





88

 100% 

88

100%

1,9%

УПАТС 2

1250

 2940  328

4518





90

 100% 

90

100%

1,9%

УПАТС 3

1250

 2940  328

4518





50

 100% 

50

100%

1,1%

УПАТС1

1250

 2940  328

4518

8





690

 100% 

690

100% 15,3%

IP _ АТС1

1250

 2940  328

4518





620

 100% 

620

100% 13,7%

IP _ АТС 2

1250

 2940  328

4518





780

 100% 

780

100% 17,3%

IP _ АТС 3

1250

 2940  328

4518





850

 100% 

850

100% 18,8%

IP _ АТС 4

1250

 2940  328

4518





560

 100% 

560

100% 12, 4%

GW 1

1250  2940  328

4518





120

 100% 

120

100%  2,7%

GW 2

1250  2940  328

4518





340

 100% 

340

100%  7,5%

GW 3

1250  2940  328

4518





230

 100% 

230

100%  5,1%

GW 4

1250  2940  328

4518

kУПАТС1

 5,3% , kIP _ АТС1

 41,31% , kGW 1

 35,9%

kУПАТС 2

 4,6% , kIP _ АТС 2

 36,9% , kGW 2

 7,83%

kУПАТС3

 4,6% , kIP _ АТС3

 46,71% , kGW 3

 21,8%

kУПАТС 4

 2,6% , kIP _ АТС 4

 50,76% , kGW 4

14,8%

Расчет внутристанционных нагрузок для УПАТС каждой зоны (7):

YвнУПАТС1 

5,3  100

 5,3

YвнУПАТС 2



4,6 88

 4,05

Эрланг;

Эрланг;

100%

100%

YвнУПАТС 3



4,6  90

 4,1

YвнУПАТС 4



2,6  50

1,3 Эрланг;

Эрланг;

100%

100%

YвнIP _ АТС1



41,31  690

 285

Эрланг; YвнIP _ АТС 2



36,9  620

 228

Эрланг;

100%

100%

YвнIP _ АТС 3



46,71  780

 364

Эрланг; YвнIP _ АТС 4



50,76  850

 431

Эрланг;

100%

100%

YвнGW 1



35,9  560

 201

YвнGW 2 

7,83  120

 9 Эрланг;

Эрланг;

100%

100%

YвнGW 3



21,8  340

 74

Эрланг; YвнGW 4 

14,8  230

 34 Эрланг;

100%

100%

9

Исходящая нагрузка для УПАТС (8):

Y_{исхУПАТС1} 100  (1  0,053)  94,7 Эрланг; Y_{исхУПАТС 2}  88  (1  0,046)  83,9 Эрланг; Y_{исхУПАТС3}  90  (1  0,046)  85,9 Эрланг;

Y_{исхУПАТС 4}  50  (1  0,026)  48,7 Эрланг;

Исходящая нагрузка для IP-АТС и шлюза (11-12):

Y_{исхIP _ АТС1}  690  (1  0, 41)  407 Эрланг; Y_{исхIP _ АТС 2}  620  (1  0,37)  390,6 Эрланг; Y_{исхIP _ АТС3}  780  (1  0, 46)  421 Эрланг; Y_{исхIP _ АТС 4}  850  (1  0,51)  416,5 Эрланг; Y_исхGW1  560  (1  0,35)  364 Эрланг; Y_{исхGW 2} 120  (1  0,08) 110 Эрланг; Y_{исхGW 3}  340  (1  0, 21)  268,6 Эрланг; Y_{исхGW 4}  230  (1  0,15) 195,5 Эрланг;