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.

4. Определение расчетной нагрузки для речевой услуги

В данном пункте необходимо определить и обозначить на структурной схеме точки концентрации речевой и сигнальной нагрузки (на выходах коммутаторов в SIP-сайтах, на выходах сигнальных и медиа-шлюзов, на выходе АТС, на входах к АМТС, к ЦОВ, к ISP, к SIP-серверу, к MGC и др.).

В данном случае термины «выход-вход» - условные и обозначают точки концентрации исходящей и входящей нагрузки.

Для расчета числа соединительных линий используется понятие «расчетное значение нагрузки», которое учитывает колебания нагрузки в ЧНН. Закон распределения нагрузки по отдельным ЧНН хорошо описывается нормальным распределением. Если потребовать заданного качества обслуживания, то расчет пропускной способности следует выполнять не по среднему значению, а по расчетной интенсивности нагрузки

.

Учитывая, что для пуассоновской нагрузки

,

получим выражение для расчетной интенсивности нагрузки

.

Значение аргумента функции Лапласа (коэффициента доверия) определяется исходя из принятой доверительной вероятности.

Если значение доверительной вероятности принять равной 0,75, то t=0,6742. Таким образом, формула расчетной нагрузки имеет следующий вид

где : y_р - расчетное значение нагрузок

A - среднее значение нагрузки, полученное в пп. 2.2;

Производим расчет по всем сайтам и направлениям.

Результаты расчета сводим в таблицу 2.6

Таблица 2.6 Величины расчетных нагрузок

№ сайта	вх \ исх	TGW-1	TGW-2	AGW-1	AGW-2	SIP-1	SIP-2	ISP	AMTS	ЦОВ
1	TGW-1	Авн1	А1-2	А1-3	А1-4	А1-5	А1-6	АISP1	АAMTS1	АЦОВ1
2	TGW-1	А2-1	Авн2	А2-3	А2-4	А2-5	А2-6	АISP2	АAMTS2	АЦОВ2
3	AGW-1	А3-1	А3-2	Авн3	А3-4	А3-5	А3-6	АISP3	АAMTS3	АЦОВ3
4	AGW-1	А4-1	А4-2	А4-3	Авн4	А4-5	А4-6	АISP4	АAMTS4	АЦОВ4
5	SIP-1	…	А5-2	А5-3	А5-4	-	А5-6	-	….	АЦОВ5
6	SIP-2	А6-1	А6-2	А6-3	А6-4	А6-5	Авн4	-	АAMTS6	АЦОВ6