4. Так как SIP сообщения переносятся в единой мультисервисной сети вместе с речевыми и другими пакетами, то для гарантирования качества каждому виду трафика, необходимо в этой сети создать отдельные виртуальные подсети со своими параметрами (пропускной способностью, классом качества, уровнем приоритета).

5. В частности, согласно рекомендации ”Базовые основы QoS”, сигнальная информация принадлежит классу AF31, где AF - гарантированная доставка (Assured Forwarding, AFxy) – гарантирует минимальную полосу пропускания и буферной памяти, 3 – класс (от 1 до 4), 1- минимальная вероятность сброса.

6. В данном случае, для гарантии пропуска сигнальной нагрузки от SIP-терминалов сайта SIP-1 в направлении SIP-Proxy, необходимо в Ethernet-интерфейсах 1 и 2 создать следующие условия:

   1. Пиковая пропускная способность Спик = …. кбит/с

   2. Класс качества в магистральной сети – af31/phb

   3. Уровень приоритета – 3 (011) по полю ToS_ip-Pr или 01100000

4. Расчет пропускной способности для речевой нагрузки в точках концентрации трафика

Определяем по разработанной схеме (рис. 2.1) связи точки концентрации речевой нагрузки, в которых возможно снижение качества, поэтому требуется более детальный расчет пропускной способности для обеспечения гарантий качества.

Такими точками являются точки подключения к мультисервисной транспортной сети, которая согласно концепции разделения транспортных и информационных сервисов, принятой в NGN, может принадлежать другому оператору.

В этом случае оператор, предоставляющий услуги телефонии, должен арендовать у транспортного оператора необходимую пропускную способность с определенным классом обслуживания речевого и сигнального трафика.

Для оценки необходимой пропускной способности выполним следующие шаги:

1. Выбор типа аудиокодека

В данном проекте выбор определен в задании (два типа кодеков – G.711 и G.729)!

2. Профили протоколов для речевой услуги

Отобразить профили протоколов в плоскости U (на отдельных рисунках) при связи абонентов между различными группами сайтов (SIP-SIP, SIP-TGW, SIP-AGW, TGW-TGW, TGW-AGW, AGW-AGW).

Плоскость U (User) – это плоскость пользователя. Информация пользователя формируется и транспортируется с помощью служб доставки телекоммуникационной сети с необходимым уровнем качества. Для обмена информацией используются различные протоколы. Рассмотрим набор протоколов в каждом сетевом узле.

На рисунке 2.11 представлен путь обмена пользовательской информацией между SIP-терминалами абонента А и абонента Б.

Рисунок 2.11 – Пример профиля протоколов в плоскости U между SIP-терминалами

3. Расчет коэффициента избыточности

При формировании и передаче речевых пакетов, возникает избыточность, вызванная добавлением к речевым кадрам протокольных заголовков. Это приводит к тому, что пропускная способность, которую надо выделять на уровне сетевого интерфейса, может значительно превосходить скорость работы выбранного аудиокодека.

Рисунок 2.12 наглядно демонстрирует причину возникновения протокольной избыточности.

Рисунок 2.12 – Ступени добавления избыточной информации в процессе формирования речевого IP-пакета.

Рассчитаем коэффициенты избыточности пакетного речевого трафика от различных шлюзов и SIP-терминалов.

В дальнейшем, значения этих коэффициентов учитываются при расчете требуемой пропускной способности в пакетной сети.

Пусть заданы аудиокодеки – G.711 и G.729, имеющие следующие характеристики.

Таблица 2.5 характеристики аудиокодеков

Тип аудиокодека	Скорость V кбит/с	Размер речевого кадра L (байт)	Длительность речевого кадра T (мс)	Количество речевых кадров в одном IP-пакете nреч
G.711 (ITU-T, 1996г.)	64	80	10	10
G.729	8	10	10	6

Количество речевых кадров n_реч, вкладываемых в один IP-пакет определяется из компромисса между:

• требуемым качеством, которое в свою очередь оценивается по абсолютной допустимой задержке, и

• допустимой избыточностью, влияющей на результирующую скорость передачи, и, соответственно, требуемую пропускную способность сетевого интерфейса.

Для кодека G.711:

L_{речевого кадра} = n_реч*L = 10*80 = 800 байт – длина отрезка речи из n речевых кадров, вкладываемых в одну IP-дейтаграмму.

L_общая = L_{речевого кадра} + L_{заголовков} = 800 + 12 + 8 + 20 + 14 = 854 байт – общая длина IP-дейтаграммы.

К_эфф = L_{речевого кадра} / L_общая = 800/854 = 0,937 – доля полезной (речевой) информации в IP-дейтаграмме.

К_изб = 1 - К_эфф = 1 - 0,937 = 0,063 – доля служебной (протокольной) информации в IP-дейтаграмме.

Рассчитав аналогично значения коэффициентов избыточности для кодека G.729, далее необходимо оценить – как значение этого коэффициента повлияет на значение пропускной способности, которое необходимо резервировать в сетевом интерфейсе.