Проектування телекоммунікаційних мереж наступного покоління

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВСТУП

NGN (Next Generation Network - мережа наступного покоління) - мультисервісна мережа зв'язку, ядром якої є опорна IP-мережа, що повністю або частково підтримує інтеграцію послуг передачі голосу, даних та мультимедіа. Сьогодні абонентам необхідний широкий спектр сучасних послуг, заснованих на новітніх технологіях. Їх уже не задовольняють традиційні довідкові служби з фіксованим переліком доступних довідок. Оператори у сучасних економічних умовах теж змушені інтенсивніше шукати джерела нових прибутків, і одним із таких джерел є надання абонентам якісно нових послуг. Основна відмінність мереж наступного покоління від традиційних мереж полягає в тому, що вся інформація розбита на дві складові. Це сигнальна інформація, що забезпечує комутацію абонентів та надання послуг, і безпосередньо дані користувачів, що становлять корисне навантаження (голос, відео, дані). Шляхи проходження сигнальних повідомлень і корисного навантаження можуть не співпадати.

1. РОЗРАХУНОК ШЛЮЗУ ДОСТУПУ

Питоме навантаження на лінію зв'язку одного абонента у годину найбільшого навантаження визначається даними таблиці 1.1.

Таблиця 1.1 - Питоме навантаження на лінію зв'язку

y	Значення, Ерл
PSTN	0,1
ISDN	0,2
SH	0,2
j_V5	0,8
m_PBX	0,8

Тоді загальне навантаження, що створюється абонентами

Ерл.

Загальне навантаження, що створюється абонентами :

Ерл.

Навантаження від обладнання доступу, що працює на основі інтерфейсу V5:

Ерл.

Загальне навантаження, яке створюється на шлюз доступу від користувачів на основі V5:

Ерл.

Навантаження, яке створюється абонентами однієї цифрової АТС:

Ерл.

Загальне навантаження від цифрових АТС, абоненти яких підключаються через шлюз до мережі NGN:

Ерл.

Загальне навантаження на шлюз доступу:

Ерл.

2 ВИБІР ШЛЮЗУ ТА КОМУТАТОРА ДОСТУПУ

Орієнтуючись на вихідні дані до курсової роботи, а саме на кількість абонентів, зробимо вибір мультисервісного шлюзу доступу:

- абоненти мережі PSTN ();

- абоненти, які підключені за технологією ISDN ();

- абоненти, що отримують доступ по протоколу V5 (J=3 портів);

- абоненти цифрових АТС (M=4 портів).

В якості шлюзів доступу вибрано обладнання Iskratel SI3000 MSAN. Це інтегрована платформа, яка представляє собою зменшену копію мережі NGN. В пристрої використовується стандартизована технологія внутрішнього зв'язку Gigabit /10 Gigabit, із абонентських інтерфейсів - аналогові лінії, ADSL2, ADSL2+, SHDSL, комбінована IVD-передача (POTS/ADSL2+), FTTx і WiMAX (фіксований і мобільний). MSAN може використовуватися в якості вузла доступу телефонної мережі, комутатору доступа по оптичному волокні, DSLAM з підтримкою послуги Triple Play і станції доступу по WiMAX для важкодоступних районів.

Максимальна кількість абонентів однієї плати SI3000 MSAN - 64. Для 4120 абонентів необхідно 65 таких плат, тоді в першому, другому і третьому шлюзах доступу буде по 1400 абонентів (по 22 плат), а в третьому - 1320 абонентів (21 плат).

Рисунок 2.1 - Мультисервісний вузол Iskratel SI3000 MSAN

Технічні характеристики Iskratel SI3000 MSAN приведені в додатку Б.

Таблиця 2.1 - Розподіл абонентів на шлюзи доступу

	Gateway1	Gateway2	Gateway3
PSTN	1400	1400	1320
V5	3	-	-
PBX	-	4	-
ISDN	-	-	550

Рисунок 2.2 - Структурна схема підключення абонентів до шлюзу доступу

В якості комутатору доступу обираємо обладнання ZyXEL IES-5005 (рис. 2.3), у якого максимальна кількість портів складає 288, що є більше ніж необхідна кількість портів:

Технічні характеристики комутатора доступу наведено в додатку В.

Рисунок 2.3 - Комутатор доступу ZyXEL IES-5005

Зв'язок між шлюзом доступу та комутатором доступу буде реалізовано по інтерфейсу Ethernet.

3. РОЗРАХУНОК ТРАНСПОРТНОГО РЕСУРСУ ШЛЮЗУ ДОСТУПУ

Для обробки вхідної інформації від абонентів, необхідно її стиснути, для чого використовуються мультимедійні кодеки. В табл.3.1 наведено параметри голосових кодеків.

Таблиця 3.1 - Основні параметри голосових кодексів.

Тип кодека	Швидкість кодека , кбіт/с	Розмір поля інформації , байт	Загальна довжина кадру , байт	Коефіцієнт надмірності	Необхідна смуга пропускання,
	64	80	134	1,675	107,2
	6,4	20	74	3,7	23,68
	5,3	24	78	3,25	17,225
	8	10	64	6,4	51,2

При проектуванні будемо описувати шлюз послідовно двома різними математичними моделями:

1. система масового обслуговування з втратами;

2. система масового обслуговуваня з очікуванням.

Перша модель допомагає знайти кількість з'єднань, які одночасно можуть обслуговуватись шлюзом доступу, а друга допомагає визначити характеристики каналу передавання даних.

3.1 СМО з втратами

Втрати - це виклики з боку абонентів, які не можуть бути оброблені внаслідок відсутності потрібного ресурсу для передавання даних. З іншого боку, для кожного типу викликів жорстко визначено якість обслуговування (Quality of service, QoS) і якщо виклик не може бути оброблений за заданою якістю, то замовлення відкидається.

Розрахуємо навантаження, яке надходить на кожен шлюз. За умовою, ймовірність втрати виклику: с = 0.3

GW1

Оскільки до цих шлюзів підключена однакова кількість абонентів, відповідно і навантаження на них буде також однакове.

Ерл.

Для визначення кількості з'єднань, необхідних для обслуговування навантаження, використаємо калькулятор Ерланга В. Отримані значення занесемо в табл. 3.1.

Таблиця 3.1 - Дані шлюзів доступу GW1

Протокол		N
	Ерл	64
	Ерл	64
	Ерл	95
	Ерл	95

Розрахуємо транспортний потік на виході різних кодексів:

кбіт/с,

кбіт/с,

кбіт/с,

кбіт/с.

Розрахуємо транспортний потік на виході шлюзів GW1, GW2:

На рис. 3.1 показано схему шлюзів GW1, GW2.

Рисунок 3.1 - Схема шлюзів GW1

GW2

Навантаження від абонентів цифрових АТС:

Ерл.

Для визначення кількості з'єднань, необхідних для обслуговування навантаження, використаємо калькулятор Ерланга В. Отримані значення занесені в табл. 3.2.

Таблиця 3.2 - Дані шлюзів доступу GW2

Протокол		N
	Ерл	72
	Ерл	72
	Ерл	106
	Ерл	106

Розрахуємо транспортний потік на виході різних кодеків:

кбіт/с,

кбіт/с,

кбіт/с,

кбіт/с.

Розрахуємо транспортний потік на виході шлюзів GW2:

.

На рис. 3.2 показано схему шлюза GW2.

Рисунок 3.2 - Схема шлюзів GW2

GW3

Шлюз GW6 забезпечує підключення частини абонентів PSTN, що залишилась та абонентів, які використовують лінії базового доступу цифрової мережі з інтеграцією обслуговування (ISDN).

Для визначення кількості з'єднань, необхідних для обслуговування навантаження, використаємо калькулятор Ерланга В. Отримані значення занесені в табл. 3.3.

Таблиця 3.3 - Дані шлюзів доступу GW3

Протокол		N
	Ерл	52
	Ерл	52
	Ерл	78
	Ерл	78

Розрахуємо транспортний потік на виході різних кодеків:

кбіт/с,

кбіт/с,

кбіт/с,

кбіт/с.

Розрахуємо транспортний потік на виході шлюзів GW3:

.

На рис. 3.3 показано схему шлюзу GW3.

Рисунок 3.3 - Схема шлюзу GW3

Тоді загальний транспортний потік на виході системи складе:

3.2 СМО з очікуванням

Нехай на вхід системи масового обслуговування надходять пакети з інтенсивністю . Оскільки в залежності від використаного кодеку, пакети поступають з різною швидкістю, то необхідно розраховувати параметр для кожного типу кодеків:

,

де - необхідна смуга пропускання;

- довжина кадру відповідного кодеку.

Загальна інтенсивність надходження пакетів в канал визначається наступним чином:

Затримка, що вноситься каналом при надходженні пакетів

Значення мережевих затримок та їх параметрів нормуються стандартами ITU: максимально допустима затримка доставки пакета від одного користувача до іншого не повинна перевищувати 100 мс.

Розрахуємо інтенсивність обслуговування заявок у каналі:

Тоді допустиме завантаження каналу визначаємо за формулою:

Загальна необхідна пропускна здатність каналу зв'язку:

Таким чином, ми визначили необхідну пропускну здатність каналу, що складає 43918,256 кбіт/с.

3.3 Розрахунок трафіку управління шлюзом доступу

За вихідними даними, коефіцієнт використання транспортного ресурсу при передаванні сигнального навантаження:

Для управління шлюзами доступу в мережах наступного покоління окрім інших протоколів використовується протокол MEGACO, що призначений для формування службових повідомлень (так званий сигнальний трафік), які містять вказівні функції для роботи шлюзів доступу із сторони комутатора доступу. Для передавання цих повідомлень в самому комутаторі доступу слід передбачити транспортний ресурс:

Для передавання сигнальної інформації для обслуговування викликів різних типів необхідно забезпечити транспортні ресурси (“об'єми” смуг пропускання (значення питомої інтенсивності потоку викликів наведено в табл.3.4):

біт/с,

біт/с,

біт/с,

біт/с,

біт/с.

Таблиця 3.4 - Значення питомої інтенсивності потоку викликів

5	10	35	35	10

На транспортний шлюз крім інформаційних сигналів надходять службові повідомлення в форматі протоколу MEGACO. Транспортний ресурс, виділений для цих повідомлень розраховується наступним чином:

кбіт/с

кбіт/с

Таким чином, ми визначили загальний ресурс для транспортного шлюзу, який складає кбіт/с. Транспортний ресурс необхідний в комутаторі доступу для обміну повідомленнями протоколу MEGACO, що використовується для управління шлюзом.

4 РОЗРАХУНОК ОБЛАДНАННЯ ГНУЧКОГО КОМУТАТОРА SOFTSWITCH

4.1 Розрахунок інтенсивності потоку викликів

Загальна інтенсивність потоку викликів від джерел усіх типів, що обробляється гнучким комутатором:

Нижня межа продуктивності гнучкого комутатора при обслуговуванні потоку викликів з інтенсивністю знаходиться за формулою:

За даних умов . За таких умов гнучкий комутатор зможе обробити усі виклики від абонентів. Загальне навантаження на транспортний шлюз, що створюється телефонною мережею загального користування можна визначити наступним чином:

Ерл.

Значення питомого навантаження при розрахунках візьмемо рівним 0.8 Ерл. Таке навантаження вважається допустимим для з'єднувальних ліній.

Інтенсивність потоку викликів, що надходять на транспортний шлюз L, визначається за формулою:

викл/гнн

Отже, інтенсивність потоку викликів, що надходять на гнучкий комутор, можна обчислити як:

Оскільки , розрахуємо інтенсивність потоку викликів:

Розглянемо фрагмент системи управління SoftSwitch в частині взаємодії з абонентами PSTN. В цьому відношенні варто дослідити характеристики транспортного та сигнального шлюзів з PSTN, через які проходять сигнали управління системи Softswitch. Алгоритм взаємодії системи Softswitch з PSTN показано на рис. 4.2.

Рисунок 4.2 - Схема управління PSTN

4.2 Визначення параметрів інтерфейсу підключення до пакетної мережі

За умови використання системи сигналізації ЗКС7 (загально-канальна система сигналізації) при формуванні і передаванні сигнального трафіку з PSTN-мережі у пакетну або навпаки, сам гнучкий комутатор Softswitch використовує в таких випадках повідомлення у форматі протоколів M2UA або M3UA залежно від реалізації. Іншими словами, ці протоколи описують передавання пакетів різних протоколів стеку ЗКС7 крізь пакетну мережу. Транспортний ресурс Softswitch, що необхідний для забезпечення процесів обміну повідомлень у форматі протоколу MxUA, можна знайти зі співвідношення:

кбіт/с

Сумарний мінімальний корисний транспортний ресурс Softswitch, який необхідний для обслуговування викликів в структурі транзитного комутатора буде визначатися як:

кбіт/с

Необхідна смуга пропускання сигнального шлюзу (див. рис.4.2) визначається інтенсивністю потоку викликів, що надходять, та об'ємом інформації, яка потрібна для обслуговування кожного виклику. Враховуючи середню довжину та кількість повідомлень у форматі протоколу M2UA чи M3UA для обслуговування одного виклику, можна знайти транспортний ресурс сигнального шлюзу для підключення до пакетної мережі:

 кбіт/с

де - інтенсивність потоку викликів, що обслуговуються сигнальним шлюзом мережі NGN.

Основною задачею гнучкого комутатора при побудові транзитного рівня комутації є обробка сигнальної інформації обслуговування викликів та керування встановленням з'єднання. Порівнюючи отримані значення параметрів та можна дійти висновку, що сигнальний шлюз за ресурсом потребує більше ніж в 30 разів менше смуги, аніж транспортний ресурс.

В якості гнучкого комутатора обрано обладнання SoftX3000. Актуальність його використання обгрунтована технічними характеристиками, котрі наведені в додатку Г.

SoftSwitch - один з основних елементів мережі, що застосовуються при проектуванні NGN мереж. Програмний комутатор SoftX3000 забезпечує ряд характеристик, що дозволяють по праву віднести його до лідерів серед пристроїв свого класу. Застосування програмної платформи DOPRA (Distributed Object- oriented Programmable Real-time Architecture) та архітектури OSTA (Open Standard Telecom Architecture), функціонально сумісної з платформою cPCI, забезпечує обладнанню шість унікальних характеристик: висока доступність, висока надійність, висока оперативність, висока масштабованість, високе балансування навантаження та висока сумісність.

Завдяки універсальній архітектурі, SоftX3000 може використовуватися в якості транзитної (C4) або кінцевої (С5) АТС, а також в якості міжнародної, міжміської, шлюзової АТС, при необхідності суміщуючи ці функції в одному пристрої.

Модульний дизайн обладнання дозволяє різносторонньо підходити до питань масштабування мереж.

Ще однією особливістю SoftX3000 є потужна вбудована система предбілінгу, що дозволяє не тільки зберігати великі об'єми білінгових записів, а також надає можливість застосування різних режимів тарифікації за обраним оператором параметрами. Деталізація, як і періодичність генерування записів, можуть налаштовуватися згідно вимог оператора.

Рисунок 4.1 - Комутатор SoftX3000

5. РОЗРАХУНОК ПІДСИСТЕМИ IMS

5.1 Розрахунок навантаження на елемент S-CSCF

Виклики з мережі ТмЗК через обладнання шлюзів надходять на Softswitch (рис. 5.1), роль якого в архітектурі IMS виконує MGCF. Softswitch по протоколу SIP звертається до I-CSCF, яка в свою чергу, в ході встановлення з'єднання обмінюється повідомленнями SIP з S-CSCF. Через I-CSCF Softswitch передає S-CSCF адресну інформацію, інформацію про місцезнаходження абонента, а також інформацію про послугу, на яку надходить запитвід абонента. Отримавши цю інформацію та обробивши її, S-CSCF починає процес обслуговування виклику. В залежності від послуги, S-CSCF може звернутися до медіа-серверу (MRF) або до серверів додатків (AS). Таким чином, S-CSCF веде сигнальний обмін з MGCF, I-CSCF, MRF, AS. В ході надавання VoIP-послуг існує також SIP-з'єднання з P-CSCF, але ми його не враховуємо під час розрахунку транспортного ресурсу, оскільки його вплив незначний.

Загальний транспортний ресурс для елемента S-CSCF, який необхідний для обміну повідомленнями по протоколу SIP:

Мбіт/с,

Загальний транспортний ресурс



Отриманий результат вимагає забезпечення середовища передачі інформації Fast Ethernet (100BASE-T).

5.2 Розрахунок навантаження на елемент I-CSCF

При знаходженні навантаження на елемент I-CSCF треба враховувати те, що цей елемент характеризується обміном SIP-повідомлень між контролером MGCF та елементом І-CSCF. При цьому транспортний потік від P-CSCF до I-CSCF не враховується.

Загальний транспортний ресурс I-CSCF який необхідний для обміну повідомлень за протоколом SIP під час обслуговування викликів:

Загальний транспортний ресурс:

Рисунок 5.1 - Результати розрахунку навантаження на S-CSCF та на I-CSCF

Проведений розрахунок транспортного ресурсу для взаємодії I-CSCF з іншими елементами мережі (рис. 5.1) показує, що I-CSCF взаимодіє з S CSCF, з Softswitch (MGCF), а також з P-CSCF та HSS. Під час розрахунку враховувалась взаємодія тільки з першими двома компонентами, так як обмін з HSS здійснюється за протоколом DIAMETER.

комутатор пакетний мережа шлюз

6. МОДЕЛЮВАННЯ ПАКЕТНОЇ МЕРЕЖІ ДАНИХ У ПРОГРАМНОМУ СЕРЕДОВИЩІ OPNET IT GURU

6.1 Cтворення та конфігурація мережі

Відкриваємо середовище OPNET IT GURU. Обираємо File-New-Project-OK. Масштаб мережі задаємо Campus. В якості мережевої моделі обираємо Internet_toolbox. Натискаємо OK для продовження.

Наступним кроком моделювання мережі є створення необхідних мережевих об'єктів. Використовуємо наступні з них:

- Application Сonfig;

- Profile Config;

- QoS Attribute Config;

- Робочі станції Ethernet workstations(2);

- Сервери Ethernet server (2);

- Маршрутизатори ethernet4_slip8_gtwy (2);

- PPP_DS1 (для з'єднання маршрутизаторів);

- 10Base_T (для зв'язку робочих станцій та серверів).

Усі наведені об'єкти вибираємо з Object Palette.

Конфігурацію модельованої мережі показано на рисунку 6.1.



Рисунок 6.1 - Модель досліджуваної мережі

6.2 Налаштування мережевих елементів

Конфігурація додатків. Обираємо елемент Application Config - Edit Attributes. Розгортаємо Application Definitions. В рядку rows вказуємо 3. Обираємо вкладку налаштувань row0. В рядку Name прописуємо FTP Application. Розгортаємо вкладку з описанням (Description). В рядку FTP натискаємо на кнопку Off. У випадаючому вікні обираємо високе навантаження High Load. Повторним натисканням обираємо меню Edit. У з'явившомуся вікні (рис.6.2) можна налаштувати параметри FTP трафіку.

Рисунок 6.2 - Параметри FTP-трафіку

Вікно налаштувань FTP-додатків показано на рис. 6.3

Рисунок 6.3 - Налаштування FTP-додатків

HTTP Application (row1) налаштовується аналогічно FTP, (рис. 6.4).

Рисунок 6.4 - Налаштування HTTP - додатків

Конфігурація профілей. Ці налаштування дозволяють задавати параметри відповідних додатків. Обираємо елемент Profile Config - Edit Attributes. Розгортаємо вкладку Profile Configuration. В рядку rows вказуємо 2. Обираємо вкладку налаштувань row0. В рядку Name задаємо FTP Profile. Розгортаємо вкладкуApplications. Додаємо вкладку налаштувань rows 1. Заповнюємо поля як показано на рис. 6.5.

Рисунок 6.5 - Налаштування FTP-профілю

Налаштування для HTTP Profile аналогічні.

Налаштування черг. Наступним кроком після конфігурації додатків і профілей в процесі моделювання є вибір IP QoS. Існує можливість використовувати доступні опції для конфігурації QoS. Згідно варіанту завдання, в налаштуваннях усіх типів черг FIFOзалишимо лише по одній вкладці налаштувань (row). Назви вкладок відповідають типу сервісів FIFO Profile. На рисунку 6.6 показані необхідні опції.



Рисунок 6.6 - Налаштування параметрів черг

Налаштування серверів та клієнтів. FTP Client та VoIP Client конфігуруються наступним чином: обираємо FTP-client - Edit Attributes. Розгортаємо вкладку Application: Supported Profiles. В рядку rows прописуємо значення 1. У випадаючій вкладці row0 вводимо ім'я FTP Profile. Натискаємо правою кнопкою миші на FTP Server - Edit Attributes. У випадаючому вікні в рядку Application: Supported Services - Edit. Програма автоматично запропонує меню FTP Application. Теж саме виконуємо над VoIP Server.

6.3 Налаштування QoS та вибір статистики

Натискаємо на лінію зв'язку між роутерами (PPP_DS1) та з верхнього меню програми обираємо вкладку Protocols - IP - QoS - Configure QoS. У з'явившомуся вікні обираємо меню FIFO, QoS Profile - FIFO Profile. Конфігурація QoS наведена на рис. 6.7.

Рисунок 6.7 - QoS Configuration

В пустому місці проекту викликаємо контекстне меню правою кнопкою миші. У з'явившомуся вікні обираємо меню Choose Individual Statistics. Розгортаємо вкладку Global Statistics. Обираємо характеристики Traffic Received (packets/sec), Traffic Received (bytes/sec) (згідно робочого завдання).

У верхньому меню обираємо вкладку Simulation. В меню Configure Discrete Event Simulation в рядку Duration задаємо час симуляції (34 хвилини).

Для відображення будемо використовувати усереднені значения (average).

Отримані характеристики Traffic Received (packets/sec) для всіх типів черг для FTP-трафіку наведено на рис 6.8.

Рисунок 6.8 - Характеристики Traffic Received (packets/sec) для FTP-трафіку

Рисунок 6.9 - Характеристики Traffic Received (bytes/sec) для FTP-трафіку

Отримані характеристики Traffic Received (bytes/sec) для всіх типів черг для Voice-трафіку наведено на рис 6.9.

Рисунок 6.10 - Характеристики Traffic Received (packets/sec) для HTTP-трафіку

Рисунок 6.11 - Характеристики Traffic Received (bytes/sec) для HTTP трафіку

Для всіх сценаріїв установлено модель QoS - Best Effort (0). Ця модель означає негарантовану доставку. Характерним для цієї моделі є використання всіх ресурсів мережі без виділення будь-яких класів трафіку. Модель Best Effort навіть при наявності значних ресурсів допускає виникнення перевантажень.

FIFO - елементарна черга з послідовним проходженням пакетів, що працює за принципом «перший прийшов - перший пішов». По суті, тут відсутня прірорітезація.

ВИСНОВКИ

NGN - технологія побудови мережі, призначена для надання послуг передачі даних та голосових сервісів. Вона знімає цілий ряд обмежень та бар'єрів, існуючих на даний момент, і в цьому полягає її економічна доцільність. Ядром будь-якої NGN мережі є програмний комутатор - SoftSwitch. З точки зору класичної телефонії SoftSwitch - це ніщо інше як АТС (Автоматична Телефонна Станція), але яка включає в себе усі сучасні технології і концепції.

В даній курсовій роботі було розглянуто та спроектовано мережеве обладнання NGN/IMS. Також наведено розрахунки шлюзу доступу, гнучкого комутатора та підсистеми IMS. Знайдені значення загального навантаження на шлюз доступу ( 2792 Ерл.), необхідна кількість портів комутатора доступу (89), загальний транспортний потік на виході системи (94397.555 кбіт/с), загальну інтенсивність надходження пакетів у канал, інтенсивність обслуговування заявок в каналі, необхідної потужності гнучкого комутатору.

В якості обладнання обрано мультисервісний вузол «Протей МАК», гнучкий комутатор SoftX3000, комутатор доступу ZyXEL IES-5005, оскільки вони задовольняють даним розрахованої системи.

Проведено моделювання пакетної мережі, що забезпечує заданий набір послуг. Отримані результати дещо розійшлися з теоретичними відомостями. Це пояснюється тим, що при моделюванні мережі були не повністю використані опції з налаштування черг. Проведено аналіз отриманого трафіку в залежності від пріорітетності трафіку.

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

1. Гольдштейн, А.Б. Softswitch/ А.Б. Гольдштейн, Б.С. Гольдштейн. - СПб. : BHV, 2006.

2. Бакланов, И.Г. NGN: принципи построения и организации / И.Г. Бакланов; М.: Эко-Трендз, 2008.

3. Гольдштейн, Б.С. Сигнализация в сетях связи / Б.С. Гольдштейн; Т.1. Протоколы сети доступа. Т. 2. - М. : Радио и связь, 2005.

Додаток А

Технічне завдання

Завдання № 1

Параметр	Значение	Параметр	Значение
	4120		140
	550		10
	250		5
I	2		2500
	22	L (зад.2)	4
J	3		3400
	125		160
M	4		10
	110		25000
	150		10
	9		15
	155		5
	10		10
	155		15
	10	X, Y (%)	25, 30
Ksig	10	с	0,3

Завдання № 2

1. Створити модель пакетної мережі на основі программного середовища OPNET IT GURU із заданим набором послуг та додатків, перелік яких визначено даними таблиці 2.1.

2. В структурі моделі повинно бути використано 2 маршрутизатори із бази елементів internet_toolbox.

3. Для елементу QoS (QoS Attribute Config) повинні бути встановлен налаштування профілю QoS - опція Type of Service based.

4. Маршрутизатори повинні бути з'вязані між собою лінією зв'язку PPP_DS1 link.

5. Статистичні глобальні дані, які треба побудувати та оцінити за видами послуг мережі визначаються параметрами таблиці 2.2 завдання.

Таблиця 2.1

№	Прізвище ім'я та по-батькові студента,	Види послуг (додатків), які може надавати пакетна мережа	Сценарії за яким буде перевірятись система масового обслуговування (СМО)	Час емуляції роботи мережі
		FTP Application	Video Application	VoIP Application	FIFO (first in first out)	PQ (priority queuing)	WFQ (weighted fair queuing)
13	Ратний Олексій	+	+		+			34 хв

Таблиця 2.2

№	Прізвище ім'я та по-батькові студента	Варіанти глобальних даних відпрацювання моделі мережі
		Traffic Dropped (packets/sec)	Traffic Received (packets/sec)	Traffic Received (bytes/sec)	Packet Delay variation	Packet End-to-End delay	Traffic Received (bytes/sec) for Voice IP
13	Ратний Олексій	+	+	+

Додаток Б

Технічні характеристики SI3000 MSAN

SI3000 MSAN - це інтегрований продукт для забезпечення мережевого доступу і підготовки та надання послуг. Сучасна телекомунікаційна середу диктує необхідність постійного поліпшення і модернізації мереж, особливо з огляду на появу нових комерційних послуг та оптимізації експлуатаційних витрат. Для забезпечення відповідності існуючим і майбутнім вимогам компанія Iskratel розробила новий мультисервісний продукт операторського класу під назвою SI3000 MSAN.

Інтегрований продукт для організації абонентського доступу до мережі та забезпечення (provisioning) послуг.

Завдяки можливості вибору між волоконно-оптичними інтерфейсами, інтерфейсами VDSL2, ADSL2 +, SHDSL, інтерфейсами мобільного та стаціонарного зв'язку WiMAX, продукт SI3000 MSAN стає універсальним рішенням для організації абонентського доступу.

SI3000 MSAN розроблявся як унікальний мережевий елемент для новостворюваних мереж доступу або модернізації існуючої інфраструктури.

Переваги SI3000 MSAN

Компонування операторського класу, оптимізована для застосування

Продукт SI3000 MSAN створений на базі наднадійною, належним чином протестованої і перевіреної платформи,

Корпуси розмірів 1U, 2U, 3U і 4U, сумісні зі стандартом ETSI, використовуються для застосування в корпоративному секторі і в невеликих зонах. Для густонаселених районів і об'єктів центральних станцій поставляються корпусу розміру 6U і 9U з полками на 20 слотів.

Зниження експлуатаційних витрат

Єдина система управління SI3000 (SI3000 MNS) забезпечує загальний інтегрований огляд мережевих елементів, спрощене (авто) конфігурування і комбіноване управління обробкою несправностями робочими характеристиками.

Модульна організація і масштабованість

Оператор починає роботу з надання тільки аналогового (POTS) або базового доступу до мережі Інтернет по лініях ADSL. При необхідності можна додати або модернізувати користувальницькі інтерфейси будь-якого типу. Шляхом встановлення певної плати або модернізації існуючої можна забезпечити реалізацію.

Таблица 1 - Емкость портов

	MEA 20	MEA10	MEA 6	MEA 3	Кол-во портов в 1 плате
	резервирование	резервирование
	да	нет	да	нет
Кількість слотів для плат	18	19	8	9	5	2	1
Максимальна кількість портів ADSL2+ (ISDN)	1152	1216	512	576	320	128	64
Максимальна кількість портів SHDSL	576	608	256	288	160	64	32
Максимальна кількість портів VDSL2	576	608	256	288	160	64	32
Максимальна кількість комбінованих портів	864	912	384	432	240	96	48
Максимальна кількість портів FE (опт/електр)	432	456	192	216	120	48	24
Максимальна кількість портів GE (опт/електр)	180	190	80	90	50	20	10
Максимальна кількість портів (POTS)	1152	1216	512	576	320	128	64
Макс. кількість трактів в Е1	576	608	256	288	160	64	32
Максимальна кількість каналів 1-GB Ethernet	36	38	16	18	10	4	2
Максимальна кількість Р портів WiMAX	36	38	16	18	10	4	2

Архітектура платформи

Центральним компонентом платформи є плата полнодоступной матриці комутації та агрегування, використовувана для зовнішніх мережевих з'єднань і з'єднань між платами SI3000 MSAN. Матриця агрегування забезпечує пропускну здатність до 176 Гбіт / с, що дозволяє використовувати її в якості транспортного Ethernet-тракту операторського класу для доставки послуг Triple Play. Реалізована на мультисервісної платформі здвоєна зіркоподібна топологія дозволяє максимально ефективно використовувати з'єднання між платами, забезпечуючи при цьому високий рівень надійності та готовності. Поінформованість про потік гарантує відповідний рівень QoS для послуг передачі голосу, відео і даних. На масштабованої платформі є спеціальні монтажні позиції, звані слотами, призначені для установки однієї або двох комутаційних плат і різних сервісних плат, за рахунок чого забезпечується гнучкість остаточної конфігурації SI3000 MSAN. Проста модернізація SI3000 MSAN або заміна окремих плат може бути виконана під час роботи системи. Високий рівень резервування забезпечується за рахунок дублювання встановленої в корпусі плати агрегується комутатора.



Рисунок 6.1 - Архітектура платформи.

Плата POTS

Рисунок 6.2 - Плата POTS

На платі POTS реалізовано 64 порту для традиційної аналогового телефонного зв'язку (POTS), використовувані для підключення абонентів квартирного сектора і бізнес-абонентів. Плата POTS, що забезпечує підтримку всіх необхідних мовних послуг, грає роль "моста" між мережами з комутацією каналів і комутацією пакетів. Плата працює під управлінням TDM-комутатора по протоколу V5.2, реализуемому платою шлюзу доступу, або програмного комутатора з використанням протоколів MGCP, H.248, SIP. Плата підтримує наступні аудіокодеки G.711 (A-закон і м-закон), G.723.1, G.726 і G.729 A / AB, вибір яких здійснюється в процесі експлуатації у відповідності з конкретними вимогами. Крім того, підтримується ряд кодеків для факсимільного зв'язку і передачі даних: G.711 (A-закон, 64 кбіт / с), G.711 (м-закон, 64 кбіт / с) і FAX T.38. Довжину мовних пакетів (RTP), кодованих з використанням конкретного кодера, можна встановлювати за допомогою SI3000 MNS. При передачі мови повинні враховуватися два механізми забезпечення якості обслуговування (QoS): механізми призначення пріоритетів, відповідають специфікаціям IEEE 802.1 Q / p і DiffServ.

Плата ADSL2+

Рисунок .6.3 Плата ADSL2+

Плата ADSL2+ с 64 универсальными портами ADSL2+ позволяет заменить или модернизировать телефонный доступ ISDN до уровня мультисервисного широкополосного доступа. Поддерживаются различные типы ADSL (ADSL, ADSL2, ADSL2+, Annex A, B, L и M), а также соответствующие сплиттеры.

Сплиттеры объединяют сигналы ADSL2+/VDSL2 и ISDN сигналы для их совместной передачи по физической линии DSL, а также разделяют принятые сигналы и подают их на соответствующие абонентские платы. На этих платах используются фильтры для линий с различными импедансами и методами модуляции. Используются также комбинированные сплиттеры, обеспечивающую одновременную реализацию услуг POTS или ISDN. Существует два варианта этих устройств: устройства в виде платы или специально разработанные односхемные фильтры низких частот, предназначенные для MDF.

Додаток В

Технічні характеристики комутатора доступу ZyXEL IES-5005

Модульний IP NGN-комутатор на 288 портів.

Характеристики:

Щільність портів системи:

- 288 портів на шассі IES-5005

- 72-портовий модуль ADSL/2/2+

- 48-портовий модуль ADSL/2/2+

- 48-портовий модуль G.SHDSL

- 24-портовий універсальний модуль VDSL2/ADSL/2/2+

- 48-портовий універсальний модуль VDSL2/ADSL/2/2+

- 48-портовий модуль FXS

- Cascading/Subtending з керуванням по одній IP-адресі

Ethernet інтерфейс:

- 10M/100M/1000M

- Load sharing 802.3ad static (no LCAP)

- Load sharing 802.3ad with LCAP

- 100 Base-T

- 100 Base-FX (багатомодова 2 км)

- 100 Base-FX (одномодоваа 10 км)

- 1000 Base-TX

- Тип модулів - SFP

VLAN функціонал:

- VLAN cross-connect

- VLAN cross-connect: прив'язує DSL-лінію (vpi/vci) до визначеної VLAN;

- Residential bridging: трафік між користувачами одного VLAN може бути заблоккований;

- VLAN bridging: прив'зує декількох користувачів до однієї VLAN;

- Trunk UNI: один користувач може бути учасником декількох VLAN.

Підтримка VLAN:

- VLAN на базі порту

- VLAN на базі маркеру 802.1q

- Кількість VLAN ID: 4096

- MAX кількість VLAN+MAC на один ADSL порт: 256

- VLAN стекування (Q-nQ IEEE 802.1ad)

- UI ізолювання

- Піддтримка tag/untagged фреймов від СРЕ

- Підтримка GVRP для конфігурації VLAN

- MVR (Multicast VLAN Registration)

Якість обслуговування QoS:

- Підтримка 802.1p в одному PVC (пріорітезація на основі 802.1р)

- 802.1p на уровне VLAN

- Підтримка 8 черг для MSC і 4 черг для лінійних карт

- Прив'язка DSCP до черг 802.1р

- Підтримка керування чергами SPQ

- Підтримка керування чергами WRR

- Налаштована таблиця керування чергами

- Налаштований пріорітет за замовчанням для PVC

Вимоги:

Параметри живлення

- -36VDC … -72VDC

- Два блоки живлення

Додаток Г

Технічні характеристики гнучкого комутатору SoftX3000

Абонентскьа ємність:

- До 2 млн аналогових абонентів

- До 360 000 цифрових СЛ (64 кбіт/с)

Протоколи сигналізацій ТмЗК :

- ЗКС7 ( в тому числі INAP-R, ISUP-R)

- DSS-1

- R1.5

- R2

- V5

- No5

Протоколи сигналізацій IP/ NGN:

- H.323

- H.248

- MGCP

- SIP

- SIP-T/SIP-I

- BICC

- SIGTRAN

Протокол керування : SNMP

Додаткові функції:

- Вбудований шлюз сигналізації (SG)

- Підтримка чорних/білих списків (до 2 млн абонентів)

- Аутентифікація викликів

- Перехват викликів

- Вбудований SSP

- Підтримка до 50 кодів країн

- Підтримка до 500 зональних кодів

- Підтримка до 256 кодів пунктів сигналізації

Размещено на Allbest.ru