3.1. Расчет транспортного ресурса мультисервисных узлов доступа

3.1.1. Формулы для расчёта транспортного ресурса

Для подключения абонентов фрагмента сети с КП применяется мультисервисный узел доступа, который конструктивно представляет собой резидентный шлюз, шлюз доступа и коммутатор (рис.1.2). В пакетный коммутатор Ethernet включаются непосредственно все источники нагрузки, работающие по пакетным технологиям. Для экономии ресурсов транспортной сети в шлюзах используется компрессия. Для этого применяются различные кодеки. При применении кодека в мультисервисном узле доступа расчет объема транспортного ресурса пакетной сети для доставки информации пользователей выполняется по формуле (3.1) [14]:

(3.1)

где - коэффициент использования канального ресурса. При применении технологии Ethernet обычно планируется использовать не более 80% от номинальной скорости канала, следовательно, k_исп = 1,25.

- интенсивность поступающей нагрузки от абонентов, подключённых к MSAN, Эрл;

- скорость передачи кодека при обслуживании речевого вызова, кбит/с;

- коэффициент избыточности кодека определяется как отношение общей длины кадра к размеру речевого кадра и зависит от используемого кодека;

– требуемая пропускная способность кодека.

Скорость передачи кодека при обслуживании речевых сообщений рассчитывается следующим образом. Для примера рассмотрим кодек типа G.711.

Передаваемую информацию можно разделить на две части: речевую информацию и заголовки служебных протоколов. Сумма длин заголовков протоколов RTP/UDP/IP/Ethernet (а именно эти протоколы требуются для передачи речевой информации) составляет 54 байта (12+8+20+14). При организации на сети VPN следует добавить к заголовку Ethernet байта.

При размере речевого кадра 80 байт задержка при пакетизации равна

0,125 мс· При этом общая длина кадра равна L_об.= 80+54 = 134 байта. Тогда коэффициент избыточности кодека равен:

k_{изб._G.711} =L_об. /L_{реч.кадр} = 134/80 = 1,675 (3.2)

Длина речевого кадра при использовании кодека G.711 может быть 160 байт с задержкой пакетизации 20 мс. В этом случае коэффициент избыточности k_изб. = 1,337. Значения k_изб. для некоторых типов кодеков и требуемая пропускная способность V_{trans_COD} = V_COD k_изб. приведены в таблице 3.1.

Некоторая часть информационных потоков, чувствительных к задержке, ( потоки сообщений от модемов и факсов) обслуживается шлюзом доступа без компрессии с помощью кодека G.711. По условию, кодек, используемый в MSAN для обработки медиа данных, – G. 723.1 I/r. Тогда формула (3.1) примет вид:

(3.3)

где x – доля информационных потоков, обслуживаемая шлюзом доступа без компрессии (потоки от факсов и модемов).

Таблица 3.1. Характеристики различных типов кодеков

Тип кодека	Скорость кодека , кбит/с	Размер речевого кадра, байт	Общая длина кадра, байт	Коэффициент избыточности, kизб	Требуемая пропускная способность Vtrans_COD, кбит/с кбит/с ккбит/с
G. 711	64	160	214	214/160 =1,337	85,6
G. 723.1I/r I/r	6,4	24	78	78/24 = 3,25	20,8