Примеры применения

Транзит телефонного трафика.

Классические транзитные сети уже испытывают значительную нагрузку, которая при существующих темпах роста мультисервисных сетей будет только увеличиваться. Выход из сложившейся ситуации - применение технологии АТМ, прекрасно справляющейся с передачей и данных, и речи. Единственной причиной, долго державшей АТМ вдалеке от классической телефонной сети, была неспособность устройств АТМ работать с телефонной сигнализацией. Системы Softswitch решают эту проблему. Они могут разбирать сигнальную информацию, поступающую с телефонных коммутаторов, и маршрутизировать вызовы. Собственно же коммутация телефонных соединений будет осуществляться по сети АТМ с использованием виртуальных соединений SVC и стандартных процедур сигнализаций ATM UNI 3.0/3.1/4.0 и PNNI.

Организация виртуальных модемных пулов и разгрузка телефонных сетей. В настоящее время у Интернет-провайдеров не слишком много вариантов присоединения к ТфОП: либо через аналоговые порты, что сейчас уже практикуется крайне редко, либо потоками ISDN PRI по интерфейсу G.703 (применение на ТфОП сигнализации R2 нормативно ограничено, а R1,5 редко поддерживается крупными зарубежными производителями оборудования). Присоединение серверов доступа (RAS) потоками ISDN PRI напрямую к станции наталкивается на ограничение максимальной нагрузки на ее абонентские соединительные линии (0,15 Эрл). В результате, Интернет-провайдеру приходится оплачивать большое число таких линий с крайне низким коэффициентом использования (плюс необоснованное увеличение портов RAS).

При использовании системы Softswitch подключение серверов доступа может уже осуществляться по межстанционным соединительным линиям (допустимая нагрузка 0,8-0,9 Эрл). Принимая сигнализацию телефонной сети, система Softswitch способна управлять серверами доступа, что позволяет рассматривать их как некий виртуальный модемный пул. Это значительно упрощает и предоставление таких услуг, как сдача в аренду части модемного пула. В случае присутствия на узлах АТС шлюзов передачи данных, система Softswitch, полноценно работая в сети сигнализации ОКС №7, может направлять вызов, поступивший на серийный номер модемного пула Интернет-провайдера, в сеть передачи данных. По этой сети вызов проследует до узла, где установлен сервер RAS. Подобный отвод вызовов Интернет-пользователей из ТфОП решает проблему возможной блокировки соединительных линий между АТС из-за большой продолжительности сеансов доступа в Интернет.

IP-телефония.

IP-телефония пользуется все большей популярностью, рост которой связывают со значительным увеличением широкополосных подключений в домашнем секторе. По высокоскоростным каналам компания способна предоставлять не только услуги телефонной связи, но и доступ надомным работникам в виртуальные корпоративные IP-сети их работодателей. В результате практически стирается грань между трудом на дому и в офисе.

Создание сетей IP-телефонии - одно из очевидных применений систем класса Softswitch. Здесь стоит лишь добавить, что благодаря полноценной обработке телефонной сигнализации и наличию открытых интерфейсов API, рассматриваемые системы способны поддерживать широкий спектр дополнительных услуг. Необходимо упомянуть, что LSS поддерживает все современные протоколы необходимые для построения распределенных сетей IP-телефонии, с высокими показателями качества обслуживания: Н.323 (вер.2), Н.248, SIP.

Услуги интеллектуальных сетей.

Собственно говоря, услуги интеллектуальных сетей и есть разнообразные дополнительные услуги, о которых уже неоднократно упоминалось. Решение Softswitch фирмы Lucent может использовать встроенные интеллектуальные платформы на базе серверов SPINS (Softswitch Platform for Intelligent Network) или Full Circle API, а может работать и с внешними платформами. В последнем случае система выступает фактически в качестве пункта коммутации услуг (SSP) и отправляет запросы в формате протокола TCAP на внешние блоки контроля услуг (SCP).

Проектирование распределенного абонентского концентратора

Расчет шлюза доступа

Заполним таблицу исходных данных для первого задания.

Определим нагрузку, поступающую от различных абонентов на

шлюз доступа.

Общая нагрузка от абонентов ТфОП:

Общая нагрузка от абонентов ISDN:

Нагрузка оборудования доступа j интерфейса V5:

Общая нагрузка, поступающая на шлюз доступа, который обеспечивает подключение оборудования доступа через интерфейс V5:

Нагрузка от УПАТС m:

Общая нагрузка, поступающая на транкинговый шлюз, к которому

подключено оборудование УПАТС:

Если шлюз реализует функции резидентного шлюза доступа, шлюза

доступа и транкингового шлюза подключения УПАТС, то общая нагрузка,

поступающая на шлюз:

Для нашего примера выберем оборудование некоторого «Производителя», у которого по техническим спецификациям максимальное количество портов POTS = 2000, портов ISDN = 500, портов для подключения V5 = 5, количество портов для подключения PBX = 3.

Исходя из количества портов различных типов, необходимо поставить 3 шлюза. Схема распределения подключения абонентов приведена на

рис. 26.

Рис. 26. Распределение подключения абонентов

Для каждого из сетевых элементов составим следующую таблицу, в

которой проводится сравнение максимальных значений параметров подключения, предусмотренных для этого оборудования, и того реального количества подключенных абонентов, которое мы рассчитываем осуществить.

Количество портов	Значение для обору- дования фирмы Производитель 1	Подключено портов (согласно заданию)
Количество портов для POTS	2000	2000
Количество портов ISDN	500	0
Количество портов PRI	3	0
Количество портов V5	5	2

Количество портов	Значение для обору- дования фирмы Производитель 1	Подключено портов (согласно заданию)
Количество портов для POTS	2000	2000
Количество портов ISDN	500	0
Количество портов PRI	3	3
Количество портов V5	5	0

В качестве коммутатора доступа выберем оборудование Производи- тель 2.Составим для него аналогичную таблицу.

Количество портов	Значение для обо- рудования фирмы Производитель 1	Подключено портов (согласно заданию)
Количество портов для POTS	2000	2000
Количество портов ISDN	500	500
Количество портов PRI	3	0
Количество портов V5	5	0

При таком распределении подключения абонентов по шлюзам появляется возможность покупать меньше разнотипных плат в каждый отдельный шлюз, что приводит к уменьшению стоимости проекта.

Скорости, с которыми будет передаваться пользовательская информация при условии использования кодеков разных типов:

• 20% вызовов –кодек G.711,

• 20% вызовов –кодек G.723 I/r,

• 30% вызовов –кодек G.723 h/r,

• 30% вызовов –кодек G.729 А.

Для рассматриваемого варианта задано следующее процентное соотношение использования различных кодеков:

Для кодека G.711

Для кодека G.723.1 I/r

Для кодека G.723.1 h/r

Для кодека G.729

Рассчитаем, какая нагрузка поступает на каждый шлюз. В данном

примере подробно приведем подробный расчет только для одного шлюза.

Расчеты для остальных шлюзов будут идентичны. В пояснительной запис-ке к курсовой работе должны быть приведены полностью все расчеты.

1-й шлюз

При этом данная нагрузка обрабатывается разными кодеками, их процентное соотношение было приведено выше.

Для кодека G. 711

Для кодека G. 723.1 I/r

Для кодека G. 723.1 h/r

Для кодека G. 729

Рассмотрим СМО с потерями.

Пользуясь калькулятором Эрланга, определим число соединений, необходимое для обслуживания нагрузки, обрабатываемой кодеком определенного типа (x), с условием что ρ (вероятность потери вызовов) = 0,23:

Для кодека G. 711: Х=63;

Для кодека G. 723.1 I/r: Х=63;

Для кодека G. 723.1 h/r: Х=93;

Для кодека G. 729: Х=93.

Таким образом, транспортный поток на выходе кодека G. 711:

Для других кодеков рассчитываем потоки аналогично:

Тогда транспортный поток на выходе первого шлюза:

Нанесем полученные результаты на схему шлюза (рис. 27).

Рис. 27. Результаты расчета

Рассчитаем аналогично для остальных 2-х шлюзов, взяв другое процентное соотношение:

Для второго шлюза:

• 30% вызовов –кодек G.711,

• 30% вызовов –кодек G.723 I/r,

• 20% вызовов –кодек G.723 h/r,

• 20% вызовов –кодек G.729 А.

Для кодека G. 711

Для кодека G. 723.1 I/r

Для кодека G. 723.1 h/r

Для кодека G. 729

Пользуясь калькулятором Эрланга, определим число соединений, необходимое для обслуживания нагрузки, обрабатываемой кодеком определенного типа (x), с условием что ρ (вероятность потери вызовов) = 0,23:

Для кодека G. 711: Х=93;

Для кодека G. 723.1 I/r: Х=93;

Для кодека G. 723.1 h/r: Х=63;

Для кодека G. 729: Х=63.

Таким образом, транспортный поток на выходе кодека G. 711:

Для других кодеков рассчитываем потоки аналогично:

Тогда транспортный поток на выходе второго шлюза:

Для третьего шлюза:

• 10% вызовов –кодек G.711,

• 10% вызовов –кодек G.723 I/r,

• 40% вызовов –кодек G.723 h/r,

• 40% вызовов –кодек G.729 А.

Для кодека G. 711

Для кодека G. 723.1 I/r

Для кодека G. 723.1 h/r

Для кодека G. 729

Пользуясь калькулятором Эрланга, определим число соединений, необходимое для обслуживания нагрузки, обрабатываемой кодеком определенного типа (x), с условием что ρ (вероятность потери вызовов) = 0,23:

Для кодека G. 711: Х=33;

Для кодека G. 723.1 I/r: Х=33;

Для кодека G. 723.1 h/r: Х=123;

Для кодека G. 729: Х=123.

Таким образом, транспортный поток на выходе кодека G. 711:

Для других кодеков рассчитываем потоки аналогично:

Тогда транспортный поток на выходе третьего шлюза:

Рассчитаем общий транспортный поток в интерфейсе подключения

шлюзов к коммутатору доступа:

Перейдем к рассмотрению СМО с ожиданием.

Определим λ для каждого вида кодека:

Теперь можно рассчитать общую интенсивность поступления пакетов в канал:

Зная величину задержки и интенсивность поступления заявок, определим интенсивность обслуживания заявок в канале:

Рассчитав значения интенсивности поступления и обслуживания заявок, определим нагрузку канала:

Зная транспортный поток, поступающий в канал, и зная, что этот поток может максимально нагружать канал на величину ρ, определим общий

требуемый объем канала τ:

Рассчитаем общее количество абонентов, подключенных при помощи

сетей LAN, PBX и V5:

В коммутаторе доступа для обмена сообщениями протокола MEGACO, используемого для управления шлюзом, должен быть пред усмотрен транспортный ресурс, который определяется формулой:

Для передачи сигнальной информации с целью обслуживания вызовов различных типов требуются следующие размеры полосы пропускания:

Расчет оборудования распределенного транзитного коммутатора

Рассчитаем общую интенсивность потока вызовов от источников всех типов, обрабатываемых гибким коммутатором:

Теперь определим нижний предел производительности гибкого коммутатора при обслуживании потока вызовов с интенсивностью

Расчет оборудования шлюзов

Количество транспортных шлюзов (L) задано, в данном варианте L = 2;

Рассчитаем общую нагрузку, поступающую на транспортный шлюз от

АТС ТфОП:

Расчет необходимого транспортного ресурса для передачи пользовательской нагрузки будет аналогичным тому расчету, который был приведен

в разделе: проектирование распределенного абонентского концентратора,

тогда

= 54003,015 (кбит/с).

Рассчитаем транспортный ресурс, необходимый для передачи сообщений протокола MEGACO:

(бит/с)

Таким образом, общий транспортный ресурс MGW может равен:

(бит/с)

Расчет оборудования гибкого коммутатора

Интенсивность потока вызовов, поступающих на транспортный

шлюз l, определяется формулой:

Следовательно, интенсивность потока вызовов, поступающих на гибкий коммутатор:

В задании для данного варианта задано количество шлюзов – L=2,

следовательно, в этом случае получаются значения

Транспортный ресурс Softswitch, необходимый для передачи сообщений протокола MxUA, составляет:

Аналогично, транспортный ресурс гибкого коммутатора, необходимый для передачи сообщений протокола MGCP, составляет:

Суммарный минимальный полезный транспортный ресурс Softswitch,

требуемый для обслуживания вызовов в структуре транзитного коммутатора, составляет:

Учитывая среднюю длину и количество сообщений протокола MxUA, необходимых для обслуживания одного вызова, можно вычислить транс-портный ресурс для подключения сигнальных шлюзов к пакетной сети (с приведением размерностей):

Расчет оборудования сети IMS

Расчет нагрузки на S-CSCF

Транспортный ресурс, необходимый для организации взаимодействия между S-CSCF и Softswitch:

Транспортный ресурс, необходимый для организации взаимодействия между S-CSCF и серверами приложений (AS):

Транспортный ресурс, необходимый для организации взаимодействия между S-CSCF и MRF:

Транспортный ресурс, необходимый для организации взаимодействия между S-CSCF и I-CSCF:

Тогда общий транспортный ресурс

Расчет нагрузки на I-CSCF

Транспортный ресурс между Softswitch и I-CSCF (рис. 28), который

требуется для обмена сообщениями по протоколу SIP во время обслуживания вызовов:

Общий транспортный ресурс

Обратите внимание, что в примере выполнения курсовой работы не

были приведены пояснения к формулам, а также не представлены полные

спецификации выбираемого оборудования для проектирования сети

(разд. 4 «Проектирование распределенного абонентского концентратора»),

которые в обязательном порядке должны присутствовать в пояснительной

записке при оформлении курсовой работы.