IP-телефония и видеосвязь (стр. 2 из 4)

Для G.711u

кадр/с (т.е. без сжатия)

G.723m

кадр/с (т.е. со сжатием)

Размер пакетизированных данных

h_j = V_j ·T_PDU (1.1.2)

где V_j, - скорость кодирования, байт/с;

Т _PDU -длительность одной речевой выборки (длительность пакета).

Рассчитать V_j - скорость кодирования, байт/с; h_j - размер пакетизированных данных для двух выбранных согласно варианту кодеков (индекс j соответствует 1-первый кодек без сжатия, 2- второй кодек со сжатием).

При использовании кодека скорость кодирования

V_j = R_GJ/8 , (байт/с) (1.1.3)

Для G.711u

байт/с (т.е. без сжатия)

G.723m

байт/с (т.е. со сжатием)

Следовательно,

h₁ = 8000 ·20·10^-3=160 байт (т.е. без сжатия)

h₂ = 787,5 ·30·10^-3=23,625 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

h_ΣG = h_j+ Ip + UDP+ RTP, байт (1.1.4)

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

h_ΣG₂ = 23,625 + 20 + 8+ 12=63,625 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.

N_1j = n_lj∙t_j∙f₁∙π₁∙N (1.1.5)

где N₁_j, - число пакетов, генерируемое первой группой пользователей в час наибольшей нагрузки;

n₁_j- 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∙180∙5∙0,6∙2500=67,5·10⁶ (т.е. без сжатия)

N₁₂ = 33,3∙180∙5∙0,6∙2500=44,955·10⁶ (т.е. со сжатием)

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 = n₂_j∙t₂∙f₂∙π₂∙N (1.1.6)

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

n₂_j - 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∙180∙5∙0,35∙2500=39,375·10⁶ (т.е. без сжатия)

N_{2_}_T₂ = 33,3∙180∙5∙0,35∙2500=26,22·10⁶ (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 = π₂ N V₂_j/h₂_j (1.1.7)

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;

h₂_j- размер поля данных пакета;

N - общее число пользователей.

N_{2_1} = 0,35∙2500∙15∙1024∙1024/160=86∙10⁶ (т.е. без сжатия)

N_{2_2} = 0,35∙2500∙15∙1024∙1024/23,625=582,542222∙10⁶ (т.е. со сжатием)

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

N_2J=N₂__T_j + N₂__j (1.1.8)

N₂₁=39,375·10⁶+ 86·10⁶ =125,375·10⁶ (т.е. без сжатия)

N₂₂=26,22·10⁶ + 582, 542222∙10⁶=608,762222·10⁶ (т.е. со сжатием)

Расчёт числа пакетов от третьей группы абонентов (triple play) Все рассуждения, проведённые относительно первых двух групп, остаются в силе и для третьей группы, применительно к сервисам передачи голоса, а именно:

N₃__Tj =n₃_j t_{3_}_T f₃ π₃∙N (1.1.9)

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

n₁_j - 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∙180∙5∙0,05∙2500=5,525∙10⁶ (т.е. без сжатия)

N₃__T₂ =33,3∙180∙5∙0,05∙2500=3,746250∙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 (1.1.10)

N₃__j = 0,05∙2500∙75∙1024∙1024/160=61,44∙10⁶ (т.е. без сжатия)

N₃__j = 0,05∙2500∙75∙1024∙1024/23,625=416,101587∙10⁶ (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:

n₃_j = v/h_j (1.1.11)

n₃₁ = 2048000 /160∙8=1600 (т.е. без сжатия)

n₃₂ =2048000 /23,625∙8= 10836 (т.е. со сжатием)

Количество пакетов, передаваемых по каналами в ЧНН, составит

N_{3i_Bj}= π₃∙N∙n_3i∙t_{3B_}(1.1.12)

где N₃_i__b - число пакетов, генерируемое третьей группой пользователей в час наибольшей нагрузки при использовании видео-сервисов сервисов;

n₃_i - число пакетов, генерируемых в секунду одним абонентом при использовании просмотре видео, сжатого по стандарту MPEG2;

t₃_B - 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∙2500∙1600∙3300=660∙10⁶ (т.е. без сжатия)

N_{32_}_B₂=0,05∙2500∙10836∙3300=4469,85∙10⁶ (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} (1.1.13)

N₃₁=5,525∙10⁶+61,44∙10⁶ +660∙10⁶ =726,965∙10⁶ (т.е. без сжатия)

N₃₂=3,74625∙10⁶+416,101587∙10⁶ +4469,85∙10⁶⁼ 4889,698∙10⁶ (т.е. со сжатием)

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:

N_ΣG₁= N₁_j+ N₂_j+ N₃_j= n₁_j t∙f π₁∙N+(n₁_j t₂ f₂ π₂∙N+ π₂∙N V₂/h_j)+

+( n₃_j t₃ f₃ π₃∙N+ π₃∙N V₃/h_j+ π₃∙N n₃_j t_{3_}_B) (1.1.14)

N_ΣG₁= N₁₁+ N₂₁+ N₃₁= 67,5·10⁶+125,375·10⁶ +726,965·10⁶ =919,84·10⁶(т.е. без сжатия)

N_ΣG₂= N₁₂+ N₂₂+ N₃₂= 44,955·10⁶+608,762222·10⁶+4889,698∙10⁶ =5543,415222·10⁶(т.е. со сжатием)

Учитывая, что:

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

f₃⁼ f₂⁼ f₁= f - число вызовов в ЧНН;

получим

N_ΣG₁= N∙(n₁_j∙t∙ f (π₁+ π₂+ π₃)∙N V₂/h_j)+N/h_j (π₂∙V₂ +π₃∙V₃+ π₃∙N∙ n₃_j∙ t_{3_}_B)(1.1.15)