В расчете необходимо опираться на статистические данные по потребляемому абонентами трафику в зависимости от используемой услуги.
Приведём возможные виды трафика и требуемые скорости передачи.
· VoIP (Skype, Viber и тд) – от 30 кбит/с.
· Видеозвонки(Skype, Google Hangout и тд) – 200 кбит/с.
· IP-TV (МТС-ТВ, SPB TV и тд) – от 150 кбит/с.
· Просмотр видео (Youtube, Vimeo и тд) – от 200 кбит/с.
· Передача файлов (Dropbox, Google Drive и тд) – не ограничен.
Для каждого из имеющихся видов трафика необходимо оценить требуемую пропускную способность. Для видео- и голосовых IP-звонков в качестве наиболее распространённой системы выступает Skype. Поэтому будем использовать характеристики, заявленные производителем на официальном сайте. Для VoIP-звонков необходимая полоса определяется скоростью от 30 до 100 кбит/с, для видеозвонков – от 128 до 500кбит/с. Для оценки трафика IP-TV примем рекомендации оператора МТС – для комфортного просмотра необходима скорость от 150 до 550 кбит/с. Характеристики полосы для просмотра видео напрямую зависят от качества просматриваемого контента. Наиболее популярный сервис просмотра видео YouTube.com предоставляется видео для мобильных устройств в форматах от 144p до 320x240p, что соответствует скорости передачи от 200 до 500 кбит/с. При передаче файлов абонентом берём максимально возможный ресурс пропускной способности, который может составлять от десятков килобит, до мегабит в секунду.
Для оценки нагрузки понадобится ввести среднее время сессии для используемых услуг. Исходя из статистики YouTube.com, средний пользователь мобильного интернета проводит 15 минут в день, смотря видео, средняя продолжительность которого 5 минут. Среднее время VoIP вызовов равно 12 минутам, для видеозвонков 27 минут. Однако стоит отметить, что большинство вызовов подобного типа совершаются со стационарных компьютеров/ноутбуков. Поэтому при расчёте нагрузки на мобильную сеть данное время можно считать значительно завышенным. Поэтому логично учесть среднее время мобильных вызовов, равное 1,67 минутам, и взять промежуточное значение в 10 минут для видеозвонков.
|
|
Как и в случае с телефонным трафиком, для стабильной работы системы необходимо иметь запас пропускной способности сети, который позволит обеспечить надёжную передачу информации при перегрузках сети. Поскольку статистика передачи файлов для стандарта LTE пока отсутствует, примем для оценки пропускной способности сети модель Клейнрока, широко используемую при расчёте транспортных сетей радиодоступа. Модель Клейнрока построена на использовании экспоненциального закона длин пакетов и времени их прибытия.
В экспоненциальном законе распределения W(x) = αe-αx, а математ. ожидание события m = 1/α.
В этой модели системы обслуживания с очередями используют следующие характеристики:
1) Q – размер пакета передаваемых пользовательских данных в килобитах;
2) ТТ (Transmission Time) ‒ время передачи информации в секундах;
3) V – скорость передачи, кбит/с;
4) λ – количество прибытий в единицу времени потоков данных с требуемой скоростью, ед/с. Данная величина показывает сколько абонентов одновременно можно обслужить;
5) ρ – загруженность канала за час. ρ= λ∙TT;
6) TA(additive time) – дополнительное время задержки из-за очередей в канале. Это случайный параметр, который в модели Клейнрока m/m/1 определяется, как 
;
|
|
7) UR (user rate) – скорость передачи данных для пользователя, с учётом задержки. 
, где TD = TA + TT.
8) Величину λ рассчитываем по формуле 
Рассчитаем число абонентов, которое можно обслужить при передаче файлов в канале с пропускной способностью V=7Мбит/с. Так как пока нет достоверной статистики данных по длительности сеансов связи абонентов, расчёт производится исходя из среднего размера файлов (mp3, фотографии, документы) Q=15 Мбайт (120Мбит). Время, затрачиваемое на его скачивание, рассчитываем по формуле: 
. Результаты расчётов сведены в таблицу 3.7.
Таблица 3.7
| 
| TA,c | TD = (TA+TT),c | V, кбит/с | 
|
| 0,5 | |||||
| 0,65 | 2,3 | ||||
| 0,8 |
Таким образом, считая, что за час средний пользователь скачивает 2 файла, при средней загруженности канала 
можно обслужить 
, скачивающих файлы.