Методические указания
по дисциплине "Сети связи и системы коммутации"
Задача 1 предполагает знание основ теории телетрафика, а также теоретического материала дисциплины "Сети связи и системы коммутации ". Исходные данные заданы без учета типа оборудования конкретного производителя, что даёт возможность уменьшить объём теоретического материала по изучению множественных характеристик конкретного оборудования. Количественные характеристики исходных данных также ограничены объёмом задания.
Исходные данные разработаны для 20 вариантов и приведены в таблице 1.1.
Номер варианта выбирается по списочному номеру ФИО студента в списке группы (список на момент выдачи задания). Порядок решения задачи 1 даётся одновременно с примером решения этой задачи.
Задача 1:
"Расчет оборудования узла мультисервисного доступа (УМСД)"
Заданная структура УМСД показана на рисунке 1.1.
В УМСД включаются:
· аналоговые абонентские линии (ААЛ);
· линии ADSL;
· линии SHDSL;
· линии к оконечной АТС (ОС) местной сети;
· линии к АМТС;
· линия в направлении сети с пакетной передачей информации (IP-сети).
Для каждого типа линий доступа указаны их общее число; число соответствующих портов на одной печатной плате; максимальное количество плат в одном корпусе УМСД без учета служебных плат (поле Ethernet, процессоры, шинное и вспомогательное оборудование и т.д.); значения удельных телефонных нагрузок.
В описании выполнения задачи сначала даётся расчетная формула с необходимыми пояснениями, а затем численный расчёт для рассматриваемого примера. Для лучшей фиксации внимания расчётные формулы заключены в рамку.
|
|
Исходные данные для примера по варианту 0 приведены в таблице 1.2.
Таблица 1.2 – Пример исходных данных для варианта 0
| Показатели | Количество |
| 1. Количество ААЛ, включенных в УМСД, шт. | |
| 2. Количество аналоговых портов на одной плате ААЛ, шт. | |
| 3. Количество пользователей ADSL, включенных в УМСД, шт. | |
| 4. Количество портов на одной плате ADSL, шт. | |
| 5. Количество пользователей SHDSL, включенных в УМСД, шт. | |
| 6. Количество портов на одной плате SHDSL, шт. | |
| 7. Количество портов на одной плате Е1, шт. | |
| 8. Количество портов на одной плате Ethernet, шт. | |
| 9. Количество плат в одном корпусе МАК (без учета служебных плат), шт. | |
| 10. Скорость передачи информации ADSL, Мбит/с | по станд. |
| 11.Средняя местная удельная нагрузка на ААЛ, Эрл | 0,047 |
| 12. Средняя удельная нагрузка на ЗСЛ (азсл), Эрл | 0,0051 |
| 13. Средняя удельная нагрузка на СЛМ (аслм), Эрл | 0,0030 |
| 14. Качество обслуживания вызовов в направлении ОС | 0,005 |
| 15. Качество обслуживания вызовов в направлении АМТС | 0,001 |
При выполнении задания требуется:
1. Рассчитать число потоков Е1 в направлении стационарной сети.
2. Определить пропускную способность Ethernet-линии в направлении IP-сети.
3. Определить количество интерфейсных плат каждого типа.
4. Определить число модулей в УМСД.
5. Разработать план размещения оборудования в модулях УМСД.
Порядок выполнения задачи 1:
1. Расчёт величины местной нагрузки в направлении к/от ОС производится методом удельных нагрузок по формуле:
А мест = 0,047 · 3500 = 164,5 Эрл
2. Расчёт величины нагрузки в направлении к/от АМТС производится отдельно для исходящей и входящей нагрузки по формулам:
|
|
2.1 
2.2 
KIP – коэффициент увеличения междугородной нагрузки за счёт выхода абонентов в сеть Internet по системе Dial Up. KIP = 1,05 – 1,10.
KPLMN - коэффициент увеличения междугородной нагрузки за счёт связей стационарных абонентов с подвижными абонентами. KPLMN = 1,20 – 1,25
АЗСЛ = 1,1 · 1,2· 0,0051 · 3500 = 23,56 Эрл
АСЛМ = 0,0030 · 3500 = 10,50 Эрл
Суммарная нагрузка в направлении к/от АМТС:
ААМТС = АЗСЛ+ АСЛМ = 34,06 Эрл
3. Пересчет средних значений нагрузок в расчетные производится по формуле:
Yмест = 173,15 эрл
YАМТС = 36,77 эрл
4. Определение числа каналов (V) в направлении стационарной сети производится по таблицам Пальма с помощью 1й формулы Эрланга в [2]. Результаты расчётов сводятся в таблицу 1.4:
Таблица 1.4 – Результаты расчёта числа каналов в направлениях связи
| Направление связи | Значение нагрузок Y, Эрл | Величина потерь, Р | Число каналов в направлении, V |
| Местное | 173,15 | 0,005 | |
| Междугородное | 36,77 | 0,001 |
5. Определение числа потоков Е1 (NE1) в направлении стационарной сети производится по формуле:
V – число каналов в направлении
NЕ1 – число потоков Е1 в направлении
30 – число пользовательских каналов в потоке Е1
Число потоков Е1 определяется как целая часть от числа, рассчитанного в квадратных скобках и составляет для местного направления 7Е1, для междугородного направления – 2Е1. Суммарное число потоков Е1 в направлении стационарной сети для рассматриваемого примера составляет 9Е1.
6. Определение пропускной способности в направлении сети пакетной передачи данных. Пропускная способность определяется по укрупнённым показателям и заключается в расчёте скорости передачи информации (С). В задании выход на IP-сеть имеют пользователи ААЛ, ADSL и SHDSL. Скорость передачи информации для этих пользователей можно определить по формуле:
|
|
С – скорость передачи информации в направлении пакетной сети
Кизб - коэффициент избыточности, учитывающий общую длину передаваемого кадра с учётом протокольной избыточности (каждый протокол добавляет к передаваемому кадру свои заголовки). В контрольной работе Kизб принимается равным 1,7.
Kртс – коэффициент использования ресурса транспортной сети, учитывающий величину трафика для заданного типа кодека.
Y(Эрл) – значение нагрузки, создаваемой аналоговыми абонентами
Vcod – принятая в задании скорость кодека. Для кодека, работающего в режиме коммутации каналов со скоростью 64 Кбит/с, значение К ртс рекомендуется 1,25. [3, стр.174]
RxDSL – максимальная требуемая скорость пользователей xDSL
NxDS L – количество пользователей xDSL
PV = 0,6 – 0,8 – вероятность предоставления пользователю требуемой скорости. В задании принято значение 0,8.
D = 0,1 – 0,5 - доля пользователей хDSL, одновременно пользующихся связью. В задании принято значение 0,5.
На основании рассчитанной скорости следует выбрать технологию передачи пакетной информации.
Для пользователей АDSL скорость передачи информации по варианту 11 может меняться в следующих пределах:
64Кбит/с; 128Кбит/с; 256Кбит/с; 512Кбит/с; 1024Кбит/с; 2048Кбит/с; 4096Кбит/с.
Внимание!
Технические характеристики ADSL2+
нужно определить самостоятельно.
Для варианта 11 общее число пользователей АDSL задано 300. Скорость передачи информации, предоставляемая абонентам, может быть разной. В задаче примем следующие условия:
· 10% пользователей имеют скорость 64 Кбит/с, что составляет 30 пользователей;
· 5% пользователей – скорость 4096 Кбит/с, что составляет 15 пользователей;
· 5% пользователей – скорость 128 Кбит/с, что составляет 15 пользователей;
· 30% пользователей – скорость 256 Кбит/с, что составляет 90 пользователей;
· 20% пользователей – скорость 512 Кбит/с, что составляет 60 пользователей;
· 20% пользователей – скорость 1024 Кбит/с, что составляет 60 пользователей;
· 10% пользователей – скорость 2048 Кбит/с, что составляет 30 пользователей;
Учёт скорости пользователей АDSL в расчете показан в квадратных скобках.
С = 1,7 · [ 1,25 · (173,15+36,77) · 64 + 0,8 · 0,5· ({30 · 64 + 15 · 4096 + 15 · 128 + 90 · 256 + 60 · 512 + 60 · 1024 + 30 · 2048} + 32 · 2300)] =
243076 Кбит/с или 244 Мбит/с
На основании рассчитанной скорости можно выбрать технологию передачи пакетной информации 100/1000Base-LX или 1GE.
7. Определение количества интерфейсных плат производится по формуле:
Nx – число печатных плат типа "х"
Ni – число пользователей i-й категории
Np – число портов на одной плате типа "х"
Результаты расчётов п.7 следует свести в таблицу 1.5:
Таблица 1.5 – Число печатных плат в УМСД
| Плата ААЛ | Плата ADSL | Плата SHDSL | Плата Е1 | Плата Ethernet портов | |
| Число подключений Ni | |||||
| Число портов на одной плате Np | |||||
| Число плат Nx | |||||
| Всего плат, Nо |
8. Определение количества модулей УМСД производится в зависимости от максимально возможного числа плат в одном корпусе УМСД:
модулей
9. План размещения печатных плат в модулях УМСД показан на рисунке 1.2. Размещение печатных плат в корпусах УМСД произвольное. Размещение плат, показанное в примере, не является обязательным. Результаты расчетов также отображаются на рисунке 1.3.
Литература:
1. Конспект лекций по курсу «Сети связи и системы коммутации»
2. Быков Ю.П., Егунов М.М., Ромашова Т.И. "Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования". Новосибирск, СибГУТИ, 2001. –54с.
3. Ю.В. Семёнов. "Проектирование сетей связи следующего поколения". Наука и техника, СПб, 2005 – 240с.
Приложение 1
Приложение 2
