Проектирование распределенного абонентского концентратора

Содержание

Слайд 2

Все расчеты при выполнении курсового проекта должны быть снабжены теоретическими пояснениями, основывающимися

Все расчеты при выполнении курсового проекта должны быть снабжены теоретическими пояснениями, основывающимися
на изложенном выше материале, а также на приведенных в списке рекомендуемой литературы книгах. Отсутствие пояснений к расчетам считается ошибкой.

Слайд 3

Этап 1

по указанным исходным данным рассчитать параметры шлюза доступа, определить необходимое количество

Этап 1 по указанным исходным данным рассчитать параметры шлюза доступа, определить необходимое
этих шлюзов, а также емкостные показатели подключения шлюзов к транспортной сети,
по указанным исходным данным рассчитать параметры узла Softswitch, требуемую его производительность и параметры подключения к транспортной сети,
нарисовать структурную схему фрагмента сети NGN, используя номенклатуру реального оборудования, описание которого нужно найти на соответствующих сайтах Интернет в свободном доступе.

Слайд 4

Этап 2

по указанным исходным данным рассчитать параметры каждого шлюза и их число,

Этап 2 по указанным исходным данным рассчитать параметры каждого шлюза и их
а также емкостные показатели подключения к транспортной сети,
по указанным исходным данным рассчитать параметры гибкого коммутатора, его производительность и параметры подключения к транспортной сети.

Слайд 5

Этап 3

по указанным исходным данным рассчитать транспортный ресурс, необходимый для взаимодействия S-CSCF

Этап 3 по указанным исходным данным рассчитать транспортный ресурс, необходимый для взаимодействия
и остальных сетевых элементов,
по указанным исходным данным рассчитать транспортный ресурс, необходимый для взаимодействия I-CSCF и остальных сетевых элементов,
на предложенную структурную схему сети нанести полученные результаты.

Слайд 6

ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕННОГО АБОНЕНТСКОГО КОНЦЕНТРАТОРА

1. Расчет шлюза доступа

ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕННОГО АБОНЕНТСКОГО КОНЦЕНТРАТОРА 1. Расчет шлюза доступа

Слайд 7

Задачи:
1. Определить число шлюзов и емкостные показатели составляющего их оборудования.
2. Определить транспортный

Задачи: 1. Определить число шлюзов и емкостные показатели составляющего их оборудования. 2.
ресурс подключения шлюзов доступа к пакетной сети.

Слайд 8

Рис. 5. Шлюз доступа в сети NGN

AN

Шлюз доступа

PBX

 

 

Подключение по V5
Nv5, Nj_v5

Подключение
УПАТС
Npbx, Nk_pbx

Коммутатор
доступа

LAN

Подключение

Рис. 5. Шлюз доступа в сети NGN AN Шлюз доступа PBX Подключение
LAN
Nlan, Ni_lan

 

Сеть IP

Коммутатор
доступа

Коммутатор
доступа

Транспортный
шлюз с ТфОП

Сигнальный
шлюз с ТфОП

Гибкий коммутатор

ТфОП

L

Слайд 11

Для наглядности продемонстрируем схему (рис. 6) подключения абонентов, о которых сказано выше.

Рис.

Для наглядности продемонстрируем схему (рис. 6) подключения абонентов, о которых сказано выше.
6. Варианты подключения терминалов SIP/H.323

Терминалы SIP,
H.323

 

 

Слайд 12

По сути, разница между этими двумя вариантами включения практически такая же, как

По сути, разница между этими двумя вариантами включения практически такая же, как
между включением одного абонента или включением УАТС в традиционной телефонии (рис. 7).

Рис. 7. Подключение УПАТС по PRI

 

 

 

Слайд 15

Параметры нагрузки для абонентов, использующих терминалы SIP/H.323 или подключенных к LAN, не

Параметры нагрузки для абонентов, использующих терминалы SIP/H.323 или подключенных к LAN, не
рассматриваем в силу того, что они не создают нагрузку на шлюз, параметры которого мы рассчитываем, так как эти терминалы включаются непосредственно в коммутатор доступа. Их влияние мы примем в учет, когда будем рассматривать коммутатор доступа и сигнальную нагрузку, поступающую на Softswitch.
На практике при построении сети для расчета числа шлюзов, помимо рассчитанной нагрузки учитываются и допустимая длина абонентской линии, топология первичной сети (если таковая уже существует), наличие помещений для установки, технологические показатели типов оборудования, предлагаемого к использованию.

Слайд 16

Размещение оборудования и схема организации связи
На основании исходных данных и полученных результатов

Размещение оборудования и схема организации связи На основании исходных данных и полученных
составить схему сети, используя параметры реального оборудования, информацию о котором можно получить в свободном доступе. В качестве образца можно использовать рис. 8, приведенный ниже, но стоит обратить внимание, что на получившейся схеме должно быть изображено спроектированное количество шлюзов доступа и коммутаторов доступа (с учетом их характеристик, например, максимальное количество портов каждого типа), указаны виды подключений к каждому из элементов.

Слайд 17

Рис. 8. Параметры оборудования сети доступа

AN

Шлюз доступа

PBX

 

 

Подключение по V5
Nv5, Nj_v5

Подключение
УПАТС
Npbx, Nk_pbx

Коммутатор
доступа

LAN

Подключение LAN
Nlan,

Рис. 8. Параметры оборудования сети доступа AN Шлюз доступа PBX Подключение по
Ni_lan

 

Сеть IP

Коммутатор
доступа

Коммутатор
доступа

Транспортный
шлюз с ТфОП

Сигнальный
шлюз с ТфОП

Гибкий коммутатор

ТфОП

L

Слайд 18

На такую схему должны быть нанесены все исходные данные и полученные результаты.

На такую схему должны быть нанесены все исходные данные и полученные результаты.
При нанесении результатов необходимо учесть, что если в исходных данных, например, приводится количество абонентов традиционной телефонии, равное 100, то это не значит, что для каждого шлюза будет такое количество. Это общее число абонентов такого типа, а какое количество будет для того или иного оборудования рассчитывается на основе параметров выбранного оборудования и результатов расчетов, проведенных в курсовой работе. Для каждого из элементов сети необходимо привести таблицу, аналогичную той, которая представлена в примере выполнения курсовой работы.

Слайд 22

Стоит отметить, что суммарная нагрузка на линии, которые включаются в шлюз, будет

Стоит отметить, что суммарная нагрузка на линии, которые включаются в шлюз, будет
равна нагрузке на сам шлюз, и для нашей курсовой работы примем, что эта нагрузка – на двустороннюю линию, т. е. как от абонента, так и к нему (рис. 9).
Кроме того, пользовательская нагрузка, поступающая на шлюз, будет равна исходящей пользовательской нагрузке (это позволяет нам не учитывать соединения в пределах одного шлюза).

Рис. 9. Нагрузка на линию

Слайд 23

Рис.10. Равенство нагрузки

 

Рис.10. Равенство нагрузки

Слайд 24

Таблица 1

Скорость передачи кодеков

Таблица 1 Скорость передачи кодеков

Слайд 26

Для примера рассмотрим популярный кодек G.711. Передаваемую информацию условно можно разделить на

Для примера рассмотрим популярный кодек G.711. Передаваемую информацию условно можно разделить на
две части: речевую информацию и заголовки служебных протоколов. Сумма длин заголовков протоколов RTP/UDP/IP/Ethernet (а именно эти протоколы потребуются для передачи информации в нашем случае) 54 байта (12+8+20+14).
Общая длина кадра при использовании такого кодека 134 байта.
Тогда коэффициент избыточности: k = 134/80 = 1,675.
Смысл этого параметра можно сформулировать следующим образом: для того чтобы передать один байт речевой информации, необходимо в общей сложности передать кадр размером примерно 1,7 байт (рис. 11).

Слайд 27

Рис. 13. Формат кадра G.711, передаваемого по IP сети

Рис. 13. Формат кадра G.711, передаваемого по IP сети

Слайд 28

Обеспечение поддержки услуг передачи данных в телефонных сетях с коммутацией каналов и

Обеспечение поддержки услуг передачи данных в телефонных сетях с коммутацией каналов и
в сетях с VoIP осуществляется по-разному. Как известно, при помощи речевых кодеков нельзя передавать такую специфическую информацию, как факс, модемные соединения, DTMF и т.п. Часто для их передачи используется эмуляция каналов «64 кбит/с без ограничений». При расчете транспортного ресурса следует учитывать, что некоторая часть вызовов будет обслуживаться без компрессии пользовательской информации, т.е. будет полностью прозрачный канал без подавления пауз и с кодированием G.711.
В задании на курсовое проектирование для каждого варианта указано процентное соотношение используемых кодеков. Данное соотношение должно соблюдаться для каждого отдельного шлюза.

Слайд 29

Чтобы обеспечить передачу пользовательской информации по IP-сети, необходимо передавать и сообщения сигнальных

Чтобы обеспечить передачу пользовательской информации по IP-сети, необходимо передавать и сообщения сигнальных
протоколов, для передачи трафика которых также должен быть предусмотрен транспортный ресурс сети.
Если в оборудовании коммутатора доступа реализована возможность подключения абонентов, использующих терминалы SIP, H.323 либо LAN, то необходимо учесть соответствующий транспортный ресурс. Доля увеличения транспортного ресурса за счет предоставления базовой услуги телефонии таким пользователям может быть определена в зависимости от используемых кодеков и числа пользователей.

Слайд 30

Если терминалы SIP и H.323 используются для предоставления мультимедийных услуг, то доля

Если терминалы SIP и H.323 используются для предоставления мультимедийных услуг, то доля
увеличения транспортного ресурса должна определяться, исходя из параметров трафика таких услуг, однако в данном курсовом проекте они рассматриваться не будут.
После определения транспортного ресурса подключения определяются емкостные показатели, т. е. количество и тип интерфейсов, которыми оборудование шлюза доступа будет подключаться к пакетной сети. Количество интерфейсов, помимо требуемого транспортного ресурса, будет определяться из топологии сети.
Для того чтобы рассчитать необходимый транспортный ресурс рассмотрим каждый шлюз отдельно.

Слайд 31

При проектировании будем описывать шлюз последовательно двумя разными математическими моделями (рис. 12):
система

При проектировании будем описывать шлюз последовательно двумя разными математическими моделями (рис. 12):
массового обслуживания с потерями,
система массового обслуживания с ожиданием.
При помощи первой модели, мы сможем определить, какое количество соединений будет одновременно обслуживаться проектируемыми шлюзами, а при помощи второй определим характеристики канала передачи данных, необходимые для передачи пользовательского трафика с требуемым качеством обслуживания.

Слайд 32

СМО с потерями
Модели упрощают реальные физические процессы и нам необходимо остановиться на

СМО с потерями Модели упрощают реальные физические процессы и нам необходимо остановиться
нескольких важных допущениях, используемых в исследуемой модели.
Для предоставления услуг пользователям жестко определены параметры QoS для каждого типа вызовов, и в случае, если заявка не может быть обслужена с требуемым качеством (пропускная способность, тип кодека), она отбрасывается. Таким образом, потери в данной системе – это те вызовы, которые не могут быть обслужены ввиду отсутствия требуемого ресурса (определенного типа кодирования) для передачи данных. Такой подход имеет свое реальное воплощение в некоторых моделях оборудования.

Слайд 33

Абонентские линии

Исходящий цифровой
поток

Рис. 12. Логическое разбиение СМО на две части

Абонентские линии Исходящий цифровой поток Рис. 12. Логическое разбиение СМО на две части

Слайд 34

В связи с тем, что информация на шлюзе обрабатывается при помощи различных

В связи с тем, что информация на шлюзе обрабатывается при помощи различных
кодеков (процентное соотношение используемых кодеков для каждого варианта приведено в задании на курсовое проектирование), она поступает в сеть с разной скоростью, и расчет исходящих каналов мы будем производить для каждого типа кодека отдельно. Таким образом, мы делим СМО на логические части по количеству используемых кодеков и рассчитываем при помощи описанного ниже алгоритма общую скорость канала без учета QoS передачи трафика по сети передачи данных.

Слайд 35

Перейдем непосредственно к расчету.
Для кодеков всех типов алгоритм определения требуемого транспортного ресурса

Перейдем непосредственно к расчету. Для кодеков всех типов алгоритм определения требуемого транспортного
одинаков.
Пусть t – среднее время занятия одной абонентской линии.
В общем случае, необходимо учитывать среднее время занятия одной абонентской линии для каждого типа абонентов (абоненты квартирного сектора, пользователи офисных АТС и др.). Чтобы упростить расчеты, для кодеков абонентов всех категорий в курсовом проекте используется единая величина, ее значение принято равным 2 мин.
t = 2 мин,
μ – интенсивность обслуживания поступающих заявок,
ρ – потери заявок.

Слайд 38

Рис. 13. Кодеки в шлюзе

N соединений

Кодек 1

Кодек 2

Кодек L

Абоненты

 

 

Шлюз

Рис. 13. Кодеки в шлюзе N соединений Кодек 1 Кодек 2 Кодек L Абоненты Шлюз

Слайд 39

Калькулятор Эрланга

С помощью калькулятора Эрланга можно определить один из трех параметров при

Калькулятор Эрланга С помощью калькулятора Эрланга можно определить один из трех параметров
известных двух:
1) Число обслуживающих устройств;
2) Вероятность потери вызовов;
3) Поступающую нагрузку;
Для определения одного из параметров, два других должны быть занесены в соответствующие ячейки калькулятора.

Слайд 40

Рассмотрим пример:
Поступающая нагрузка Y = 50 Эрл;
Вероятность потерь p = 0,03
Определим необходимое

Рассмотрим пример: Поступающая нагрузка Y = 50 Эрл; Вероятность потерь p =
число обслуживающих устройств.
Для этого выбираем соответствующее поле (в данном случае число обслуживающих устройств) и задаем поступающую нагрузку и вероятность потери вызовов:
Тогда число обслуживающих устройств V = 59
Аналогично можно найти другие параметры, выбрав соответствующее поле.

Слайд 41

СМО с ожиданием
В качестве СМО с ожиданием рассматривается тракт передачи данных (от

СМО с ожиданием В качестве СМО с ожиданием рассматривается тракт передачи данных
шлюза до коммутатора доступа). Ранее мы определили ресурс, необходимый для обслуживания поступающей нагрузки, имея в виду вызовы. Теперь мы будем работать на уровне передачи пакетов.

Слайд 42

Необходимо отметить, что в отличие от СМО с потерями, где в случае

Необходимо отметить, что в отличие от СМО с потерями, где в случае
занятости ресурсов заявка терялась, в данном случае возникает задержка передачи пакета, которая при определенных условиях может привести к превышению требований QoS передачи трафика.

Слайд 43

При нормальных условиях функционирования системы – задержка незначительная и практически не меняется.

При нормальных условиях функционирования системы – задержка незначительная и практически не меняется.
Но с увеличением нагрузки, в определенный пороговый момент получается так, что не все пакеты, поступающие в канал могут быть обслужены сразу же. Такие пакеты становятся в очередь, а следовательно, общее время их передачи увеличивается (рис. 14).

Слайд 44

Рис. 14. Схематическое представление
цифрового потока в канале связи

Рис. 14. Схематическое представление цифрового потока в канале связи

Слайд 48

Значения сетевых задержек и их параметров нормируются стандартами ITU (рис. 15): предельно

Значения сетевых задержек и их параметров нормируются стандартами ITU (рис. 15): предельно
допустимая задержка доставки пакета IP от одного пользователя коммерческих услуг VoIP к другому не должна превышать 100 мс. Задержку при передаче пакета вносят все сегменты соединения (сеть доступа, магистральная сеть и т.п.). Приблизительно можно считать вклад каждого сегмента одинаковым.

Слайд 49

Рис. 15. Составные части задержки

Рис. 15. Составные части задержки

Слайд 51

Рассчитав транспортный ресурс, необходимый для передачи пользовательской и сигнальной информации от каждого

Рассчитав транспортный ресурс, необходимый для передачи пользовательской и сигнальной информации от каждого
шлюза на коммутатор доступа, рассчитаем общий входящий трафик, который поступает на коммутатор доступа.

Слайд 52

Рассчитывать транспортный ресурс, необходимый для подключения коммутатора доступа к сети выходит за

Рассчитывать транспортный ресурс, необходимый для подключения коммутатора доступа к сети выходит за
рамки данного курсового проекта, поэтому коммутатор доступа мы рассмотрим лишь для того, чтобы охватить возможные варианты абонентского доступа, а также показать, какое влияние оказывают абоненты различных категорий на общую сигнальную нагрузку.

Слайд 58

Сигнальный трафик в сети передается не равномерным непрерывным потоком, а отдельными блоками

Сигнальный трафик в сети передается не равномерным непрерывным потоком, а отдельными блоками
в течение всего сеанса связи, как это представлено на рис. 16.
T – длительность сеанса связи, а t 1, t 2, …, t 5 – длительности блоков сигнальной информации.

Рис. 16. Схема передачи сигнального трафика

Слайд 62

2. Расчет оборудования гибкого коммутатора

2. Расчет оборудования гибкого коммутатора

Слайд 63

Основной задачей гибкого коммутатора при построении распределенного абонентского концентратора является обработка сигнальной

Основной задачей гибкого коммутатора при построении распределенного абонентского концентратора является обработка сигнальной
информации обслуживания вызова и управление установлением соединений.
Задача
Определить требуемую производительность оборудования гибкого коммутатора.

Слайд 64

Рис. 17. Softswitch класса 5 в сети NGN

AN

Шлюз доступа

PBX

 

 

Подключение по V5
Nv5, Nj_v5

Подключение
УПАТС
Npbx,

Рис. 17. Softswitch класса 5 в сети NGN AN Шлюз доступа PBX
Nk_pbx

Коммутатор
доступа

LAN

Подключение LAN
Nlan, Ni_lan

 

Сеть IP

Коммутатор
доступа

Коммутатор
доступа

Транспортный
шлюз с ТфОП

Сигнальный
шлюз с ТфОП

Гибкий коммутатор

ТфОП

L

Слайд 65

Исходные данные для проектирования
К сети NGN могут подключаться пользователи разных типов, и

Исходные данные для проектирования К сети NGN могут подключаться пользователи разных типов,
для обслуживания их вызовов будут использоваться разные протоколы сигнализации.
В соответствии с данными отраслевого документа «Общие технические требования к городским АТС» удельная интенсивность потока вызовов (среднее число вызовов от одного источника в ЧНН) соответствует значениям, приведенным в табл. 2.
Таблица 2
Значения удельной интенсивности потока вызовов

Слайд 67

В документации на коммутационное оборудование, как правило, указывается производительность для наиболее «простого»

В документации на коммутационное оборудование, как правило, указывается производительность для наиболее «простого»
типа вызовов. В связи с этим, при определении требований к производительности можно ввести поправочные коэффициенты, которые характеризуют возможности обслуживания системой вызовов того или иного типа относительно вызовов «идеального» типа.

Слайд 69

РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННОГО ТРАНЗИТНОГО КОММУТАТОРА 1. Расчет оборудования шлюзов

РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННОГО ТРАНЗИТНОГО КОММУТАТОРА 1. Расчет оборудования шлюзов

Слайд 70

Рис. 18. Транспортный шлюз в сети NGN

AN

Шлюз доступа

PBX

 

 

Подключение по V5
Nv5, Nj_v5

Подключение
УПАТС
Npbx, Nk_pbx

Коммутатор
доступа

LAN

Подключение

Рис. 18. Транспортный шлюз в сети NGN AN Шлюз доступа PBX Подключение
LAN
Nlan, Ni_lan

 

Сеть IP

Коммутатор
доступа

Коммутатор
доступа

Транспортный
шлюз с ТфОП

Сигнальный
шлюз с ТфОП

Гибкий коммутатор

ТфОП

L

Слайд 71

Задачи
Определить число шлюзов.
Определить транспортный ресурс подключения транкинговых шлюзов к пакетной сети и

Задачи Определить число шлюзов. Определить транспортный ресурс подключения транкинговых шлюзов к пакетной
емкостных показателей подключения.

Слайд 72

Исходные данные для проектирования
Количество линий E1, используемых для взаимодействия источников нагрузки разных

Исходные данные для проектирования Количество линий E1, используемых для взаимодействия источников нагрузки
типов с оборудованием шлюзов:
АТС, использующие систему сигнализации ОКС7 и подключаемые через транспортный шлюз MGW и сигнальный шлюз SGW;
АТС, подключаемые по каналам ОКС7 непосредственно к Softswitch и через транспортный шлюз MGW к пакетной сети. В данном случае сигнальный шлюз реализуется в оборудовании Softswitch;

Слайд 73

Удельная интенсивность нагрузки на каналы, поступающей от ТфОП на транспортный шлюз;
Удельная интенсивность

Удельная интенсивность нагрузки на каналы, поступающей от ТфОП на транспортный шлюз; Удельная
нагрузки на каналы соединительных линий, поступающей от ТфОП;
Типы кодеков в планируемом к внедрению оборудовании шлюзов.

Слайд 77

Число каналов и их скорость известна, следовательно, пользуясь формулой (12), определяем интенсивность

Число каналов и их скорость известна, следовательно, пользуясь формулой (12), определяем интенсивность
поступления пакетов на шлюз. В табл. 3 приведены нормируемые ITU параметры QoS для передачи трафика разных классов. Трафик VoIP обычно относят к нулевому классу. Теперь по формуле (14) определим значение интенсивности обслуживания поступающих вызовов на коммутатор доступа.

Слайд 78

Таблица 3
Значения параметров задержки

Таблица 3 Значения параметров задержки

Слайд 79

По формулам (15) и (16) находим нагрузку канала и рассчитываем необходимый транспортный

По формулам (15) и (16) находим нагрузку канала и рассчитываем необходимый транспортный
ресурс.
Для передачи сигнального трафика создается отдельный логический канал, параметры которого необходимо определить. Помимо пользовательской информации, на транспортный шлюз поступают сообщения протокола MEGACO, для которых также должен быть выделен транспортный ресурс, и его можно вычислить по формуле:

Слайд 83

2. Расчет оборудования гибкого коммутатора

2. Расчет оборудования гибкого коммутатора

Слайд 84

Основной задачей гибкого коммутатора (рис. 19) при построении транзитного уровня коммутации является

Основной задачей гибкого коммутатора (рис. 19) при построении транзитного уровня коммутации является
обработка сигнальной информации обслуживания вызова и управление установлением соединений. Требования к производительности гибкого коммутатора определяются интенсивностью потока вызовов, требующих обработки.
Задача
Определить требуемую производительность оборудования гибкого коммутатора.

Слайд 85

Рис. 19. Softswitch класса 4 в сети NGN

AN

Шлюз доступа

PBX

 

 

Подключение по V5
Nv5, Nj_v5

Подключение
УПАТС
Npbx,

Рис. 19. Softswitch класса 4 в сети NGN AN Шлюз доступа PBX
Nk_pbx

Коммутатор
доступа

LAN

Подключение LAN
Nlan, Ni_lan

 

Сеть IP

Коммутатор
доступа

Коммутатор
доступа

Транспортный
шлюз с ТфОП

Сигнальный
шлюз с ТфОП

Гибкий коммутатор

ТфОП

L

Слайд 88

Параметры интерфейсов подключения к пакетной сети
Параметры интерфейса подключения к пакетной сети определяются,

Параметры интерфейсов подключения к пакетной сети Параметры интерфейса подключения к пакетной сети
исходя из интенсивности обмена сигнальными сообщениями в процессе обслуживания вызовов. При использовании гибкого коммутатора для организации распределенного транзитного коммутатора сообщения сигнализации ОКС7 поступают на Softswitch в формате сообщений протокола M2UA или M3UA, в зависимости от реализации.

Слайд 91

Определение транспортного ресурса сигнального шлюза производится по аналогии с расчетом транспортного ресурса

Определение транспортного ресурса сигнального шлюза производится по аналогии с расчетом транспортного ресурса
гибкого коммутатора.
Необходимая полоса пропускания SGW определяется интенсивностью потока поступающих вызовов и объемом информации, требуемой для обслуживания каждого вызова.

Слайд 93

3. Расчет оборудования сети IMS

3. Расчет оборудования сети IMS

Слайд 94

На рис. 20 представлена упрощенная схема архитектуры IMS. На ней изображены только

На рис. 20 представлена упрощенная схема архитектуры IMS. На ней изображены только
основные функциональные элементы архитектуры, сертифицированной 3GPP. В курсовом проекте рассматриваем сети ТфОП и IMS, между которыми организуется взаимодействие.

Слайд 95

Вызовы, создаваемые в сети ТфОП, попадают через оборудование шлюзов в сеть IMS,

Вызовы, создаваемые в сети ТфОП, попадают через оборудование шлюзов в сеть IMS,
а именно к Softswitch, выполняющему роль MGCF.
От Softswitch информация поступает на I-CSCF, P-CSCF и S-CSCF, где начинается процесс обслуживания вызова. В зависимости от типа передаваемой информации и требуемой услуги для обслуживания вызова может быть задействован MRF и/или сервер (а) приложений (AS).

Слайд 96

Рис. 20. Архитектура IMS. Стык сети ТфОП и IMS

SIGTRAN

Рис. 20. Архитектура IMS. Стык сети ТфОП и IMS SIGTRAN

Слайд 97

Во избежание путаницы, на рис. 22 отмечены только те логические связи между

Во избежание путаницы, на рис. 22 отмечены только те логические связи между
элементами, которые имеют значение и/или учитываются при расчетах в курсовом проекте. На линиях, указан протокол, при помощи которого осуществляется взаимодействие между функциональными объектами.

Слайд 98

Выделенный пунктиром фрагмент представляет собой схему из разд. 4. Основной задачей функционального

Выделенный пунктиром фрагмент представляет собой схему из разд. 4. Основной задачей функционального
элемента MGCF/Softswitch является управление транспортными шлюзами на границе с сетью ТфОП. В разд. 4 уже был произведен расчет этого оборудования, поэтому будем пользоваться результатами, полученными ранее.
Ссылки на уже рассчитанные величины, которые потребуются для дальнейших расчетов, будут приведены по ходу проектирования.

Слайд 99

4. Расчет необходимого транспортного ресурса, необходимого для обеспечения сигнального обмена с функцией S-CSCF

4. Расчет необходимого транспортного ресурса, необходимого для обеспечения сигнального обмена с функцией S-CSCF

Слайд 100

Попадая в сеть IMS, вызовы в конечном итоге обслуживаются одной из S-CSCF.

Попадая в сеть IMS, вызовы в конечном итоге обслуживаются одной из S-CSCF.
Этот сетевой элемент представляет собой SIP-сервер, управляющий сеансом связи. Для выполнения своих функций он получает от других сетевых элементов всю информацию об устанавливаемом соединении и требуемой услуге (рис. 21).

Слайд 101

Рис. 21. S-CSCF в архитектуре IMS

SIGTRAN

Рис. 21. S-CSCF в архитектуре IMS SIGTRAN

Слайд 102

Как уже было сказано во второй главе, функции IMS могут иметь разную

Как уже было сказано во второй главе, функции IMS могут иметь разную
физическую декомпозицию, то есть, они могут быть реализованы как в виде единого блока, обладающего всеми возможностями, так и представлять собой набор устройств, каждое из которых отвечает за реализацию конкретной функции. Независимо от физической реализации, интерфейсы остаются стандартными. Поэтому, рассчитав в отдельности каждую из функций, можно оценить требуемую производительность сервера как при отдельной ее реализации, так и в случае реализации совместно с другими элементами.

Слайд 103

Задача
Определить транспортный ресурс функции S-CSCF, необходимый для обслуживания вызовов, учитывая только обмен

Задача Определить транспортный ресурс функции S-CSCF, необходимый для обслуживания вызовов, учитывая только обмен сообщениями SIP.
сообщениями SIP.

Слайд 104

Исходные данные для проектирования
Вызовы из сети ТфОП через оборудование шлюзов поступают на

Исходные данные для проектирования Вызовы из сети ТфОП через оборудование шлюзов поступают
Softswitch (рис. 21), который в архитектуре IMS выполняет функции MGCF. Softswitch по протоколу SIP обращается к I-CSCF, которая в свою очередь, в ходе установления соединения обменивается сообщениями SIP с S-CSCF. Через I-CSCF Softswitch передает S-CSCF адресную информацию, информацию о местонахождении вызываемого пользователя, а также информацию об услуге, запрашиваемой вызываемым абонентом.

Слайд 105

Получив эту информацию и обработав ее, S-CSCF начинает процесс обслуживания вызова. В

Получив эту информацию и обработав ее, S-CSCF начинает процесс обслуживания вызова. В
зависимости от требуемой услуги, S-CSCF может обратиться к медиа-серверу (MRF) или к серверам приложений (AS). Таким образом, SCSCF ведет сигнальный обмен с MGCF, I-CSCF, MRF, AS. В ходе предоставления речевых услуг существует также SIP-соединение с P-CSCF, но мы его не учитываем в процессе расчета транспортного ресурса, так как его влияние незначительно.

Слайд 106

Введем следующие обозначения:
Среднее число SIP сообщений при обслуживании одного вызова между –

Введем следующие обозначения: Среднее число SIP сообщений при обслуживании одного вызова между
:
a) SS и S-CSCF – Nsip1,
b) MRF и S-CSCF – Nsip2 ,
c) AS и S-CSCF – Nsip3 ,
d) I-CSCF и S-CSCF – Nsip4 ,
Средняя длина сообщения SIP в байтах – Lsip ;

Слайд 107

X% – процент вызовов, при обслуживании которых требуется обращение
к серверу MRF;
Y%. Процент

X% – процент вызовов, при обслуживании которых требуется обращение к серверу MRF;
вызовов, при обслуживании которых требуется обращение к серверам приложений AS;
Vss-s-cscf – транспортный ресурс между MGCF и S-CSCF, который требуется для обмена сообщениями по протоколу SIP во время обслуживания вызовов;
Vas-s-cscf – транспортный ресурс между серверами приложений (AS) и
S-CSCF, который требуется для обмена сообщениями по протоколу SIP во время обслуживания вызовов;

Слайд 108

V – транспортный ресурс между MRF и S-CSCF, который требуется для обмена

V – транспортный ресурс между MRF и S-CSCF, который требуется для обмена
сообщениями по протоколу SIP во время обслуживания вызовов;
Vi-csc f -s-cscf – транспортный ресурс между I-CSCF и S-CSCF, который требуется для обмена сообщениями по протоколу SIP во время обслуживания вызовов;
Vs-cscf – общий транспортный ресурс S-CSCF, который требуется для обмена сообщениями по протоколу SIP во время обслуживания вызовов.
Тогда общий требуемый транспортный ресурс будет равен суммарному транспортному ресурсу взаимодействия функции S-CSCF с другими элементами IMS архитектуры:

Слайд 109

Vs-cscf=Vi-cscf-s-cscf+Vmrf-s-cscf+Vas-s-cscf+Vss-s-cscf, (40)
где
Vss-s-cscf=ksig(Lsip*Nsip1*Psx)/450, (41)
Vas-s-cscf=ksig(Lsip*Nsip2*Psx*X%)/450, (42)
Vmrf-s-cscf=ksig(Lsip*Nsip3*Psx*X%)/450, (43)
Vi-cscf-s-cscf=ksig(Lsip*Nsip4*Psx)/450, (44)

Vs-cscf=Vi-cscf-s-cscf+Vmrf-s-cscf+Vas-s-cscf+Vss-s-cscf, (40) где Vss-s-cscf=ksig(Lsip*Nsip1*Psx)/450, (41) Vas-s-cscf=ksig(Lsip*Nsip2*Psx*X%)/450, (42) Vmrf-s-cscf=ksig(Lsip*Nsip3*Psx*X%)/450, (43) Vi-cscf-s-cscf=ksig(Lsip*Nsip4*Psx)/450, (44)

Слайд 110

Значения Psx , ksig и Lsip , которые используются в формулах (40)

Значения Psx , ksig и Lsip , которые используются в формулах (40)
- (44), были рассчитаны или заданы в предыдущих разделах:
Величина Psx рассчитывается в разд. 4 при расчете оборудования гибкого коммутатора по формуле (40).
Значение ksig задается в разд. 4 при расчете шлюза доступа.
Значение параметра Lsip совпадает со значением параметра Lsh , который задается в исходных данных к разд. 4.

Слайд 111

5. Расчет необходимого транспортного ресурса, необходимого для обеспечения сигнального обмена с функцией I-CSCF

5. Расчет необходимого транспортного ресурса, необходимого для обеспечения сигнального обмена с функцией I-CSCF

Слайд 112

Так же, как и S-CSCF, функциональный элемент I-CSCF участвует в соединениях, затрагивающих

Так же, как и S-CSCF, функциональный элемент I-CSCF участвует в соединениях, затрагивающих
взаимодействие разнородных сетей. Помимо функций SIP-прокси, он взаимодействует с HSS и SLF, получает от них информацию о местонахождении пользователя и об обслуживающем его SCSCF.

Слайд 113

Будем проводить расчет транспортного ресурса, необходимого для взаимодействия I-CSCF с другими элементами

Будем проводить расчет транспортного ресурса, необходимого для взаимодействия I-CSCF с другими элементами
сети. Как видно из диаграммы и рис. 22, I-CSCF взаимодействует с S-CSCF, с Softswitch (MGCF), а также с P-CSCF и HSS. При расчете будем учитывать взаимодействие только с первыми двумя компонентами, так как взаимодействие с HSS про58 исходит при помощи протокола DIAMETER, что выходит за рамки курсового проектирования.

Слайд 114

Задача
Определить транспортный ресурс на I-CSCF для обеспечения сигнального обмена по SIP, необходимого

Задача Определить транспортный ресурс на I-CSCF для обеспечения сигнального обмена по SIP, необходимого для обслуживания вызовов.
для обслуживания вызовов.

Слайд 115

Рис. 24. I-CSCF в архитектуре IMS

SIGTRAN

Рис. 24. I-CSCF в архитектуре IMS SIGTRAN

Слайд 116

Данные для проектирования
I-CSCF связан SIP-соединением только с Softswitch (MGCF) и S-CSCF.
1) Число

Данные для проектирования I-CSCF связан SIP-соединением только с Softswitch (MGCF) и S-CSCF.
SIP-сообщений при обслуживании одного вызова между :
a) I-CSCF и S-CSCF – Nsip4 ,
b) SSW и I-CSCF – Nsip5 .
2) Средняя длина сообщения SIP в байтах – Lsip .

Слайд 117

Введем следующие обозначения:
Vi-csc f – общий транспортный ресурс I-CSCF, который требуется для
обмена

Введем следующие обозначения: Vi-csc f – общий транспортный ресурс I-CSCF, который требуется
сообщениями по протоколу SIP во время обслуживания вызовов,
Vss-i-csc f – транспортный ресурс между SoftSwitch и I-CSCF, который требуется для обмена сообщениями по протоколу SIP во время обслуживания вызовов.
Имя файла: Проектирование-распределенного-абонентского-концентратора.pptx
Количество просмотров: 50
Количество скачиваний: 0