3. Расчёт транспортного ресурса мультисервисной сети связи

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 (см. рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 — Структура мультисервисного узла доступа MSAN

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 [14, 19]

V_MSAN = A_MSANk_испk_избV_COD = A_MSANk_испV_transCOD, (3.1)

где k_исп — коэффициент использования канального ресурса. При применении технологии Ethernet обычно планируется использовать не более 80% от номинальной скорости канала, следовательно, k_исп = 1,25; A_MSAN — интенсивность поступающей нагрузки от абонентов, подключённых к MSAN, Эрл; V_COD — скорость передачи кодека при обслуживании речевого вызова, кбит/с; k_изб — коэффициент избыточности кодека определяется как отношение общей длины кадра к размеру речевого кадра и зависит от используемого кодека; V_{trans_COD} = k_избV_COD — требуемая пропускная способность кодека.

Скорость передачи кодека при обслуживании речевых сообщений рассчитывается следующим образом. По варианту 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 32 байта.

При размере речевого кадра 80 байт задержка при пакетизации

равна 0,125 мс×80 байт = 10 мс. При этом общая длина кадра L_об = 80 + 54 = 134 байта. Тогда коэффициент избыточности кодека

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

Значения k_изб для некоторых типов кодеков и требуемая пропускная способность V_{trans_COD} = V_CODk_изб приведены в табл. 3.1.

По условию, кодек, используемый в MSAN для обработки медиа данных, – G.726/24 I/r. Тогда:

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.726/24.

Тогда формула (3.1) примет вид

V_MSANi = A_MSANik_исп(V_{trans_CODG726}(1−x)+V_{trans COD G.711}x), (3.3)

где x — доля информационных потоков, обслуживаемая шлюзом до-

ступа 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	80	134	134/80 =1.675	107,2
G.726/24	24	15	69	69/15 =4.6	110.4