Расчет трафика сжатых пакетов (стр. 2 из 5)

h₂ = 1000 ·20·10^-3=20 байт (т.е. со сжатием)

Для определения размера пакета необходимо учесть заголовки:

- IP - 20 байт;

- UDP - 8 байт;

- RTP - 12 байт.

Суммарный размер пакета для кодека без сжатия

р_ΣП = р_о+ Шз + ГВЗ+ КЕЗб байт (1ю4)

h_ΣG1 = 160 + 20 + 8+ 12=200 байт (т.е. без сжатия)

h_ΣG2 = 20 + 20 + 8+ 12=60 байт (т.е. со сжатия)

Для определения числа пакетов, генерируемых первой группой абонентов, необходимо учесть их долю в общей структуре пользователей, количество вызовов в час наибольшей нагрузки, среднюю длительность разговора.

Т_1о = т_до∙е_о∙а₁∙π₁∙Т (1ю5)

где N_1j, - число пакетов, генерируемое первой группой пользователей в час наибольшей нагрузки;

n_1j- число пакетов, генерируемых в секунду одним абонентом;

t₁ - средняя длительность разговора в секундах для первой группы

абонентов;

f₁ - число вызовов в час наибольшей нагрузки для первой группы

абонентов;

π₁ - доля пользователей группы 1 в общей структуре абонентов;

N - общее число пользователей.

N₁₁ = 50∙120∙4∙0,6∙3200=4,608·10⁷ (т.е. без сжатия)

N₁₂ = 50∙120∙4∙0,6∙3200=4,608·10⁷ (т.е. со сжатием)

1.4 Расчёт числа пакетов от второй группы (телефония и интернет)

Рассуждения, приведённые для первой группы абонентов, в полной мере можно применить и ко второй группе для расчёта числа пакетов, возникающих в результате пользования голосовыми сервисами. Разница будет лишь в индексах.

N_{2_Tj} = n_2j∙t₂∙f₂∙π₂∙N(1.6)

где N_{2_Tj} - число пакетов, генерируемое второй группой пользователей в час наибольшей нагрузки при использовании голосовых сервисов;

n_2j - число пакетов, генерируемых в секунду одним абонентом;

t₂ - средняя длительность разговора в секундах для второй группы абонентов;

f₂ - число вызовов в час наибольшей нагрузки для второй группы абонентов;

π₂ - доля пользователей группы 2 в общей структуре абонентов;

N - общее число пользователей.

N_{2_T1} = 50∙120∙4∙0,35∙3200=2,688·10⁷ (т.е. без сжатия)

N_{2_T2} = 50∙120∙4∙0,35∙3200=2,688·10⁷ (т.е. со сжатием)

Для расчета числа пакетов, генерируемых второй группой пользователей при использовании сервисов передачи данных, необходимо задаться размером пакетов. При построении сети NGN, как правило, на одном или нескольких участках сети на уровне звена данных используется та или иная разновидность технологии Ethernet, поэтому использовать пакеты, превышающие максимальную длину поля данных Ethernet, не имеет смысла. Использование пакетов большого размера затрудняет обеспечение качества обслуживания и на магистральной сети, и в сети доступа.

Для расчёта числа пакетов в час наибольшей нагрузки необходимо задаться объёмом переданных данных. Предположим, что абоненты второй группы относятся к интернет-серверам, т.е. в основном просматривают вебстраницы. Средний объём данных, переданных за час при таком способе подключения, составит около V₂.

Число пакетов, переданных в ЧНН, будет равно:

N_{2_j} = π₂NV_2j/h_2j(1.7)

где N_{2_j} - количество пакетов, генерируемых в час наибольшей нагрузки абонентами второй группы при использовании сервисов передачи данных;

π₂ - доля пользователей группы 2 в общей структуре абонентов;

h_2j- размер поля данных пакета;

N - общее число пользователей.

N_{2_1} = 0,35∙3200∙20/160=140 (т.е. без сжатия)

N_{2_2} = 0,35∙3200∙20/20=1120 (т.е. со сжатием)

Суммарное число пакетов, генерируемых второй группой пользователей в ceть в час наибольшей нагрузке, будет равно

N_2J=N₂__Tj + N₂__j(1.8)

N₂₁=2,688·10⁷+ 140 =2,6880140·10⁷ (т.е. без сжатия)

N₂₂=2,688·10⁷ + 1120 =2,6881120·10⁷ (т.е. со сжатием)

1.5 Расчёт числа пакетов от третьей группы абонентов (tripleplay)

Все рассуждения, проведённые относительно первых двух групп, остаются в силе и для третьей группы, применительно к сервисам передачи голоса, а именно:

Т₃__Ео =т_3о е_{3_Е} а₃ π₃∙Т (1ю9)

где N₃__T - число пакетов, генерируемое третьей группой пользователей в час наибольшей нагрузки при использовании голосовых сервисов;

n_1j - число пакетов, генерируемых в секунду одним абонентом;

t₃ - средняя длительность разговора в секундах;

f₃ - число вызовов в час наибольшей нагрузки;

π₃ - доля пользователей группы 3 в общей структуре абонентов;

N - общее число пользователей.

N₃__T1 =50∙120∙4∙0,05∙3200=3,84∙10⁶ (т.е. без сжатия)

N₃__T2 =50∙120∙4∙0,05∙3200=3,84∙10⁶ (т.е. со сжатием)

Предположим, что абоненты третьей группы относятся к «активным» пользователям интернета, т.е., используют не только http, но и ftp, а также прибегают к услугам пиринговых сетей. Объём переданных и принятых данных при таком использовании интернета составляет до V3. Число пакетов, переданных в ЧНН, будет равно

N₃__j = π₃∙N∙V₃/h_j(1.10)

N₃__j = 0,05∙3200∙85/160=85 (т.е. без сжатия)

N₃__j = 0,05∙3200∙85/20=680 (т.е. со сжатием)

Одной из наиболее перспективных и динамически развивающихся услуг является IPTV - передача каналов телевещания с помощью протокола IP. При организации данного сервиса для каждого пользователя в транзитной сети доступа не требуется выделения индивидуальной полосы пропускания. До мультисервисного узла доходит определённое количество каналов, которые распределяются между заказчиками услуги, причём существует возможность организации широковещательной рассылки.

Например, при скорости передачи v и размере полезной нагрузки пакета h, число пакетов, возникающих при трансляции одного канала, равно:

n_3j = v/h_j(1.11)

n₃₁ = 8000/160=50 (т.е. без сжатия)

n₃₂ =1000/20= 50 (т.е. со сжатием)

Количество пакетов, передаваемых по каналами в ЧНН, составит

N_{3i_Bj}= π₃∙N∙n_3i∙t_{3B_} (1.12)

где N_3i__b- число пакетов, генерируемое третьей группой пользователей в час наибольшей нагрузки при использовании видео-сервисов сервисов;

n_3i- число пакетов, генерируемых в секунду одним абонентом при использовании просмотре видео, сжатого по стандарту MPEG2;

t_3B- среднее время просмотра каналов в ЧНН, сек;

π₃- доля пользователей группы 3 в общей структуре абонентов;

N - общее число пользователей.

N_{31_B1}=0,05∙3200∙50∙45∙60=2,16∙10⁷ (т.е. без сжатия)

N_{32_B2}=0,05∙3200∙50∙45∙60=2,16∙10⁷ (т.е. со сжатием)

Суммарное число пакетов, генерируемых третьей группой пользователей и сеть в час наибольшей нагрузке, будет равно

N_3j = N_{3 J_T}+N_3j+N_{3j_b}(1.13)

N₃₁=3,84∙10⁶+85+2,16∙10⁷ =2,5440085∙10⁷(т.е. без сжатия)

N₃₂=3,84∙10⁶+680+2,16∙10⁷⁼ 2,544068∙10⁷ (т.е. со сжатием)

1.6 Требования к производительности мультисервисного узла доступа

Мультисервисный узел доступа должен обслуживать трафик от всех трёх групп пользователей. Кроме того, именно узел доступа должен обеспечить поддержку качества обслуживания путем приоритезации трафика, которая должна осуществляться независимо от используемой технологии транспортной сети доступа.

Суммарное число пакетов, которое должен обработать мультисервисный узел доступа, будет равно:

h_ΣG1= N_1j+ N_2j+ N_3j= n_1jt∙f π₁∙N+(n_1jt₂f₂ π₂∙N+ π₂∙NV₂/h_j)+

+( n_3jt₃f₃ π₃∙N+ π₃∙NV₃/h_j+ π₃∙Nn_3jt_{3_B}) (1.14)

Учитывая, что:

t₁=t₂ = t₃ = t - средняя длительность разговора в секундах;

f₃⁼f₂⁼f₁= f - число вызовов в ЧНН;

получим

h_ΣG1= N∙(n_1jtf (π₁+ π₂+ π₃)∙NV₂/h_j)+N/h_j (π₂∙V₂ +π₃∙V₃)+ π₃∙Nn_3jt_{3_B})

Учитывая, что π₁+ π₂+ π₃=1, получим

р_Σо=Т•(т_1о • е • а + (π₂∙М₂ +π₃∙М₃).р_о) + π₃ Т • т_3о • е₃__И

h_ΣG1= N₁₁+ N₂₁+ N₃₁= 9,84·10⁷ байт (т.е. без сжатия)

h_ΣG2= N₁₂+ N₂₂+ N₃₂= 9,84·10⁷ байт (т.е. со сжатием)

Среднее число пакетов в секунду рассчитывается для двух выбранных кодеков и равно

N_{Σ_секj}= N_Σj/3600, (1.17)

h_{Σ_сек1}= h_Σ1/3600=2,733∙10⁴ байт

h_{Σ_сек2}= h_Σ2/3600=2,733∙10⁴байт

Данные показатели позволяют оценить требования к производительности и маршрутизатора, агрегирующего трафик мультисервисной сети доступа NGN.

Анализируется как и какие группы сети больше всего загружают систему для рассчитываемых длин пакетов.

Таблица 1.1

Количество передаваемых пакетов в сек для трех групп пользователей

количество передаваемых пакетов в сек
G.711 а	G.729
1 группа (π1),%	4,608·107	4,608·107
2 группа (π2) ,%	2,6880140·107	2,6881120·107
3 группа (π3) ,%	2,5440085∙107	2,544068∙107

Рисунок 1.2 - Пример доли передаваемых пакетов тремя группами