Проектирование сети Metro Ethernet в городе Павлодаре (стр. 13 из 19)

Yисх.мн.ADSL.ДЕЛнаАТС-32.ТА=0,006*38= 0.228 Эрл,

Yисх.мн.ADSL.КВнаАТС-32.ТА=0,006*58= 0.348 Эрл,

3.4 Нагрузка к информационной сети “Internet”от абонентов ADSL

Исходящая нагрузка принимается в количестве 0,1 Эрл на один персональный компьютер, а размер входящей нагрузки принимается в количестве 0,2 Эрл на один ПК

Yисх.ИНТ.ADSLi=0,1*NПКi, Эрл, (3.6)

Yвх.ИНТ.ADSLi=0,2*NПКi, Эрл, (3.7)

Yисх.ИНТ. ДЕЛнаАТС-55/51,-53/56,-46/54,-45/57,575,500,505,515,47/52,52.ТА =0,1*19=1,9 Эрл,

Yисх.ИНТ. .КВнаАТС-55/51,-53/56,-46/54,-45/57,575,500,505,515,47/52,52.ТА=0,1*29=2,9 Эрл,

Yисх.ИНТ. ДЕЛнаАТС-32.ТА=0,1*38=3,8 Эрл,

Yисх.ИНТ. КВнаАТС-32.ТА=0,1*58=5,8 Эрл,

Yвх.ИНТ. ДЕЛнаАТС-55/51,-53/56,-46/54,-45/57,575,500,505,515,47/52,52.ТА =0,2*19=3,8 Эрл,

Yвх.ИНТ. .КВнаАТС-55/51,-53/56,-46/54,-45/57,575,500,505,515,47/52,52.ТА=0,2*29=5,8 Эрл,

Yвх.ИНТ. ДЕЛнаАТС-32.ТА=0,2*38=7,6 Эрл,

Y_{вх.ИНТ. КВ}_{наАТС-32.ТА}=0,2*58=11,6 Эрл.

3.5 Исходящая нагрузка от абонентов ADSL

Общая исходящая нагрузка от одного узла СПД, подключенного к сети MetroEthernet равна

Yисх.ADSLi= YADSLi+ Yмг.ADSLi+ Yисх.мн.ADSLi+ Yисх.ИНТ.ADSLi, Эрл, (3.8)

Yисх.ADSL.ДЕЛнаАТС-55/51,-53/56,-46/54,-45/57,575,500,505,515,47/52,52.ТА= 6.9133875+1.4576357+0.057+0.114+1.9 = 10.4420232 Эрл,

Yисх.ADSL.КВнаАТС-55/51,-53/56,-46/54,-45/57,575,500,505,515,47/52,52.ТА= 10.211625+1.6950951+0.087+0.174+2.9 = 15.0677201 Эрл,

Yисх. ДЕЛнаАТС-32.ТА=13.826775+2.9152714+0.114+0.228+3.8 = 20.8840464 Эрл,

Yисх. КВнаАТС-32.ТА=20.42325+3.3901902+0.174+0.348+5.8 = 30.1354402 Эрл,

3.6 Расчет коммутации пакетов по технологии ADSL

3.6.1 Время передачи и коэффициент использования

Время передачи (обслуживания) m при обслуживании пакетов, является величиной постоянной и определяется:

m= t_обсл = (L_и + L_сл)/R_k_,(3.9)

где L_и – длина информационной части пакета, бит;

L_сл – служебные биты (преамбула и концевик) пакета, бит;

R_k – пропускная способность тракта между маршрутизаторами, бит/с;

t_обсл – время обслуживания;

m – время передачи.

Коэффициент использования К_исп, который находится по формуле:

(3.10)

где, m – число абонентов, установивших связь с выходным маршрутизатором;

R_и – скорость передачи данных от терминала, бит/с.

Исходные данные:

Lи = 150 бит, Lсл = 300 бит, Rи = 128 кбит/с, Rк = 1 Гбит/с, m1 = 48 чел, m2 = 96 чел,

m= tобсл = (Lи + Lсл)/Rk = (150+300)/1000000000 = 450/1000000000 = 0,00000045 с

КиспАТС-55/51,53/56,46/54,500,505,515,45/57,47/52 = 48*128*103/2*109(1+300/150) = 6144*103/6*109 = 6,144*106/6*109 = 0,001024

КиспАТС-32 = 96*128*103/2*109(1+300/150) = 12288*103/6*109 = 12,288*106/6*109 = 0,002048

3.6.2 Оценка времени запаздывания

Среднее время запаздывания m(T) примет вид:

Исходные данные

Lи = 150 бит, Lсл = 300 бит, Rи = 128 кбит/с, Rк = 1 Гбит/с,

m АТС-55/51,53/56,46/54,500,505,515,45/57,47/52 = 48 чел, mАТС-32 = 96 чел,

КиспАТС-55/51,53/56,46/54,500,505,515,45/57,47/52 = 0,001024

КиспАТС-32 = 0,002048

m= tобсл = 0,00000045 с

, (3.11)

Типичные значения вероятностей перехода равны р = 0,9 и х = 0,3, что соответствует случаю, когда 60 % времени последовательность находится в состоянии 2 (передаётся большой объем информации - восходящий) или 3 (передаётся малый объем информации - нисходящий), т.е. канал используется только на 40 %.

m(T)АТС-55/51,53/56,46/54,500,505,515,45/57,47/52 = ((2-0,001024-0,3/(1-0,9+2*0,3))/(2*(1-0,001024))*0,00000045 = (1,569976/ 1,997952)*0,00000045 = 3,536067 с.

m(T)АТС-32 = ((2-0,002048-0,3/(1-0,9+2*0,3))/(2*(1-0,002048))*0,00000045 = (1,568952/1,995904)*0,00000048 = 3,773212 с.

Оценка средней задержки:

1) при постоянном прибытии пакетов (модель М/D/1) можно определить по формуле

, (3.12)

m(T) АТС-55/51,53/56,46/54,500,505,515,45/57,47/52 =

((0,75 0,001024/2)/(1-0,001024))*0,00000045 =

(0,749488/0,998976)*0,00000045 = 3,376153 с.

m(T)АТС-32 = ((0,75-0,002048/2)/(1-0,002048))*0,00000045 = (0,748976/0,997952)*0,00000045 = 3,377309 с.

при поступлении пакетов по закону Пуассона (модель М/М/1):

, (3.13)

где L_полн = L_и + L_сл, (3.14)

m(T) АТС-55/51,53/56,46/54,500,505,515,45/57,47/52 = ((1-0,001024/2)/(1-0,001024))*((150+300) /128*103) = (0,999488/0,998976)*0,003515625 = 0,003517 с.

m(T)АТС-32 = ((1-0,002048/2)/(1-0,002048))*((150+300)/128*103) = (0,998976/0,997952) *0,003515625 = 0,003519 с.

3) при поступлении пакетов по геометрическому закону (модель М/G/1)

, (3.15)

m(T) АТС-55/51,53/56,46/54,500,505,515,45/57,47/52 = (((0,75-0,001024/2)/(1-0,001024))*((150+300) /128*103) = (0,749488/0,998976)* 0,003515625 = 0,002638 с.

m(T)АТС-32 = ((0,75-0,002048/2)/(1-0,002048))*((150+300)/128*103) = (0,747952/ 0,997952)*0,003515625 = 0,002635 с.

Результирующая задержка m(T_å) складывается из задержки в очереди m(T), задержки пакетизации d_з и алгоритмической задержки d_кодерв кодерах

d_з = (L_и + L_сл)/R_и, (3.16)

m(T_å) = m(T) + d_з+ d_кодер = m(T) + (L_и + L_сл)/R_и + d_кодер.(3.17)

d_з = (150+300)/ 128*10³ = 0,003515625 с.

Таблица 13 Значения типовой алгоритмической задержки в кодерах

Rк, бит	5,6	8	16	24	32	48	64	128
d_кодер,мс	35	15	5	3	2	1	0,75	0,5

m(Tå) АТС-55/51,53/56,46/54,500,505,515,45/57,47/52 = 0,003515625+0,5+3,536067 = 4,039582625 с.

m(Tå) АТС-32 = 0,003515625+0,5+3,773212 = 4,276727625

3.7 Расчет исходящей нагрузки от абонентов подключенных через G.SHDSL

Учитывая высокий уровень, цен данной услугой могут воспользоваться только крупные корпоративные компании и следуя статистическим данным прошлого года, в каждой ЛВС насчитывается около 50 терминалов,30 из которых ПК и остальное телефонные аппараты.

Таблица 14 Средние значения параметров нагрузки

Типы терминалов	Деловой сектор
Типы терминалов	Ci	Ti, с	Рр
Телефоны	4,2	90	0,5
Персональные компьютеры	3,1	300	0,9

Таблица 15 Количество портов ЛВС (G.SHDSL)

Наименование узла	Кол-во портов ЛВС (G.SHDSL)
ATC-32	48
ATC-55_51	24
ATC-54_46	24
ATC-45_570	24
ATC-47_520	24
ATC-53_56	24

Возникающую нагрузку создают вызовы (заявки на обслуживание), поступающие от абонентов (источников) и занимающие на некоторые время различные соединительные устройства станции.

Параметры Ci, Тi;, Рр определяются по таблице 2 с учетом того, что все абоненты ЛВС относятся к деловому сектору.

Интенсивность возникающей местной нагрузки от различных терминалов одной ЛБС, выраженная в Эрлангах, определяется формулой

Y_I=

*N_I*C_I*t_i, Эрл,

где i - тип терминала (ТА или ПК);

ti - средняя продолжительность одного занятия, с:

t; =а; *Pp(tco +n*tH +ty +tпв+1;),с(3.18)

Для персональных компьютеров коэффициент а можно принять равным а = 1,5.

Для ТА средняя продолжительность одного занятия

t_ТА =

_кв^.P_кв^.( t_со+ n^.t_н+ t_у+ t_пв+I_t) = 1,22*0,5*(3+6*0,8+3+7+90) = 65.758 с

Для ПК средняя продолжительность одного занятия

t_ПК =

_кв^.P_кв^.( t_со+ n^.t_н+ t_у+ t_пв+I_t) = 1,5*0,9*(3+0*0,8+3+7+300) = 422.55с

Определим интенсивность возникающей местной нагрузки для ТА:

YТА1=

*NТА1*CТА*tТА =

*20*4,2*65.758 = 1.534353 Эрл.

YТА2=

*NТА2*CТА*tТА =

*15*4,2*65.758 = 1.534353 Эрл

Определим интенсивность возникающей местной нагрузки для ПК:

YПК1 =

*NПК1*CПК*tПК =

*30*3,1*422.55 = 10.915875 Эрл.

YПК2 =

*NПК2*CПК*tПК =

*30*3,1*422.55 = 10.915875 Эрл.

Общая средняя нагрузка, поступающая от абонентов одной локальной сети, подключенной к одному порту, подсчитывается по формуле

YЛВСi=YПКi+YТФi , Эрл, (3.19)

YЛВСi= 1.534353+10.915875 = 12.450228 Эрл.

3.8Расчет исходящей нагрузки от ЛВС

Для начала найдем нагрузку, подлежащую распределению внутри ЛВС. Чтобы определить внутрисетевую нагрузку ЛВС от ПК необходимо вычислить коэффициент веса по формуле:

=100*N_пк_,Эрл, (3.20)

_ЛВС =

= 4.17Эрл,

Далее с помощью таблицы 2.5 [15] определим коэффициент внутрисетевого трафика

1 = 20 Эрл

Внутрисетевая нагрузка для ЛВС от ПК определяется по формуле:

YПКj,=

*YПКj/100, Эрл, (3.21)

YПК ЛВС = 20*10.915875/100 = 20*10.915875/100 = 2,183175 Эрл.

Тогда исходящая нагрузка

=YЛВСj-YПКj,, Эрл, (3.22)

Исходящая от локальной сети нагрузка равна:

= 12.450228 - 2,183175 = 10,267053 Эрл.

3.9 Междугородная нагрузка от ТА абонентов ЛВС

Междугородная исходящая нагрузка от ТА локальной сети равна междугородной входящей нагрузке, и ее нужно прибавить к местной нагрузке

YМГ. ЛВСj=0,003*N, Эрл, (3.23)

где N - число ТА в ЛВС

YМГ. ЛВСj= 0,003*20 = 0.06 Эрл.

3.10 Международная нагрузка от ТА абонентов ЛВС