Рассчёт сети NGN

При впровадженні NGN  використовуються наступні протоколи:

MGCP – протокол управління медіа шлюзами зв’язаний з принципом декомпозиції шлюзів. При використанні цього протоколу кожний шлюз розділяється на функціональні блоки:

Media Gateway – відповідає  за передачу даних користувача;

Signaling Gateway – відповідає  за передачу сигнальної інформації;

Call Agent – пристрій управління де знаходиться інтелект декомпозиції шлюза;

SIP – протокол ініцирування сеансів зв’язку – це стандарт на засіб встановлення і завершення сеансів зв’язку користувача який включаю в себе обмін мультимедійною інформацією(відео,аудіо конференція ,онлайн-ігри).

SIP-T – для взаємодії з традиційними телефонними мережами які використвують системи сигналізації ЗКС-7 розроблена модернізації протоколу SIP для телефонії. Основна задача модернізації буда вирішена шляхом інкапсуляції сигнальних одиниць ЗКС в повідомлення SIP.

H-248 – протокол який використовується між елементами телекомунікаційних мереж: шлюзом(Media Gateway), контролером шлюзів (Media Gateway Controller). Підтримує різні системи сигналізації мереж с комутацією каналів, тонову сигналізацію,ISDN,QSIG,GSM.

API  - протокол заснований на протоколі публікації Atom (AtomPub), який використовує стандартний формат індикації даних Atom для представлення даних і HTTP для зв’язку. Протокол API  розповсюджує функції AtomPub на обробку запитів, аутентифікацію, пакетні запити і представлення альтернативних форматів виводу. (JSON, RSS).

3 СХЕМА ОРГАНІЗАЦІЇ  ЗВ’ЯЗКУ НА КОМБІНОВАНОЇ МТМ  ПІСЛЯ РЕКОНСТРУКЦІЇ

Як вказано в розділі 2, існуюча телефонна мережа міста має ємність 420 тисяч номерів, широко використовує технологію SDH  для організації міжстанційного зв’язку. Для цього в місті побудовано основне транспортне кільце, з використанням мультиплексорів  STM-16, STM-64 і 6 малих кілець з використанням мультиплексорів STM-1.

Крім того, в місті побудовано інформаційну мережу, яка дозволяє 30000 абонентам мати високоякісний швидкісний вихід до Інтернет з використанням технології ADSL.

Завданням на проектування передбачено розташування обладнання мережі NGN на 4х майданчиках (3х ОПТС та АМТС), загальною ємністю Nip номерів. Розширення ємності МТМ передбачається частково використати на заміну морально та фізично застарілих РАТС декадно-крокової системи , а частково на розширення існуючої мережі.

Дільниця NGN складе основу мультисервісної мережі  міста,  яка буде надавати всім абонентам комбінованої мережі нові види послуг : FPM- вільний від платні виклик; VOT- телеголосування;  PRM - інформаційна послуга за додаткові  кошти; CC- виклик за кредитною карткою.

В найближчій перспективі заплановано ввід нових послуг « відео» (відео по запиту, відеоконференцій і т.д.)

Крим того дільниця мережі NGN буде надавати традиційну послугу - передачі мови, по IP мережі для «нових» абонентів.

На основі проведеного  аналізу можна зробити висновки що, найбільш раціонально дільницю  NGN запроектувати за архітектурою фірм Nokia Siemens Networks з використанням метода «накладання».

Впровадження мережі NGN буде проходити в 3 етапи.

 На 1му етапі   буде створена дільниця мультисервісної  мережі NGN, яка повинна забезпечити  надання всім абонентам  мережі нових послуг,розширення існуючої мережі МТМ,  підвищити рівень цифровізації мережі МТМ шляхом заміни морально та фізично застарілих РАТС декадно-крокової системи на обладнання цифрових концентраторів.

На 2му та 3му  етапі  впровадження NGN «нової» групі абонентів буде надані послуги відповідно «передачі даних» та «відео».

 Реконструкція МТМ   буде проведена шляхом установки  програмних комутаторів SURPASS  на існуючих ОПТС та АМТС,  з'єднання їх волоконно-оптичними  лініями зв'язку, по етапне розширення МТМ до повного переходу до комутації пакетів.

Структурна схема дільниці NGN представлена на рисунку 3.1      

 

 

                 Рисунок 3.1 Структура ділянки  NGN МТМ

  

Згідно цієї схеми  рівень послуг реалізовано  за допомогою сервера послуг, який включено в магістральний шлюз MG3.

Рівень управління реалізовано  за допомогою «гнучкого» комутатора   SW (SoftSwitch) SURPASS hiE 9200. Він здійснює маршрутизацію викликів, управляє транспортними та, медіа шлюзами, обробляє сигналізацію, забезпечує взаємодію з існуючою мережею.

Рівень транспорту здійснюють 3 транспортних шлюзи MG1, MG2, MG3, які розташовані  на ОПТС1,ОПТС2, ОПТС3 і виконані на базі програмних комутаторів SURPASS hiE 1200.  

Через транспортний шлюз MG1, здійснюється вихід до мережі Інтернет та передача службової інформації на  SW (SoftSwitch).

Рівень доступу організовано за допомогою 3-х медіа шлюзів RAGW1, RAGW2, RAGW3. Через ці шлюзи здійснюється вихідний та вхідний зв'язок  через ОПТС-1,ОПТС-2, ОПТС-3 до існуючих РАТС мережі. Крім того через ці медіа шлюзи використані для підключення 3-х груп мережі доступу, в кожну з яких підключені наступні категорії абонентів:

Npstn – кількість аналогових  абонентів

Nisdn – кількість абонентів  ISDN

Npbx  - кількість трактів  Е1 від установчих АТС

Nlan  - кількість абонентів підключених через локальну інформаційну мережу LAN.

На рисунку 3.2 проектована  ділянка NGN методом «накладання» адаптована в комбіновану мережу МТМ.

Підключення абонентів ADSL здійснюється за допомогою мультиплексорів DSLAM, яки встановлені в кросі ОПТС і через шлюзи MG з’єднані з маршрутизатором SBC типу Сisco  ME320 з використанням протоколу SIP. Далі сигнальна інформація через сервер протоколу

SIP, який виконано на  базі SURPASS hiQ 4200 з використанням протоколу  МРС підключено до SW.

  На рисунку 3.2 проектована  ділянка NGN методом «накладання»  адаптована в комбіновану мережу  МТМ.

 Підключення абонентів  ADSL здійснюється за допомогою  мультиплексорів DSLAM, яки встановлені  в кросі ОПТС і через шлюзи  MG з’єднані з гнучким комутатором SoftSwitch (SW) з використанням протоколу SIP, для управління.

 

Нумерація АЛ мережі доступу  дільниці  NGN Таблиця 3.1

Шлюз доступу RAGWi	К-сть АЛ Емність	Нумерація   Ал	Категорії абонентів /нумерація  АЛ
			Npstn і	Nisdn і	Npbx і  (Емність/Е1)	Nlan і
RAGW1	7850	3610000- 3617849	7500	100	8/ 250	-
RAGW2	6950	3620000- 3626949	6800	50	4/100	-
RAGW3	7200	3630000- 3637199	6900	50	7/250	-
Разом	22000	-	21200	200	600	-

          Рисунок 3.2 Комбінована мережа  МТМ після реконструкції

                                            

              

4 РОЗРАХУНКОВА  ЧАСТИНА

 

4.1 Визначення  зони проектування

На базі рисунків 3.1 та 3.2 складена зона проектування яка представлена на рисунку 4.1

Ni pstn – кількість аналогових  абонентів в I групі доступу

Ni isdn – кількість абонентів ISDN в I групі доступу

Ni pbx  - кількість трактів Е1  від установчих АТС в I групі  доступу

Ni lan  - кількість абонентів підключених через локальну інформаційну мережу LAN в I групі доступу ( В КП не задано)

 

                     Рисунок 4.1  Схема зони проектування NGN

 

RDLU-IP - віддалений абонентський концентратор з пакетним засобом комутації

RAGW1,  RAGW2,  RAGW3-резеденський шлюз  доступу.

MG1, MG2, MG3- транспортний шлюз.

SW-гнучкий комутатор SoftSwitch.

SGW, TCW- обробка інформації сигналізації.

 

4.2 Розрахунок навантаження  і обладнання шлюзу доступу  RAGW

З початку визначаємо кількість виносних абонентських концентраторів  (DLU-IP) ЦСК EWSD які включено в 3 абонентські групи доступу, виходячи з того що в один концентратор DLU-IP можна включити 1900 аналогових АЛ на входи і получити 8 траків Е1 на виході

 

                                                ni dlu_і=Npstn і +Nisdn і /1900                              (1)                                                                                                                                                                                    

 

Де:   ni dlu-кількість  абонентських концентраторів в RDLU, яку  треба округлити до цілого числа.

                              N dlu₁=N pstn₁+N isdn₁ /1900=7500+100/1900=4

                                Ndlu₂=Npstn₂+N isdn₂ /1900=6800+50/1900=3,6=4

                                Ndlu₃=Npstn₃+Nisdn₃ /1900=6900+50/1900= 3,65=4

Визначаємо навантаження на резидентські шлюзи  доступу RAGWi, як суму навантаження від усіх категорії абонентів, які включені в даний шлюз згідно формули (2) для 3-х груп доступу.

 

YRAGWi = ypstni*Npstni+yisdni*Nisdni+ypbxi*Npbxi              (2)

 

Де; - YRAGWi - загальне навантаження на i й шлюз доступу RAGWi ;

       - ypstn = 0,1Ерл.;   yisdn = 0,2Ерл.;  ypbx = 0,8Ерл. - питоме навантаження  для відповідних категорій абонентів, береться згідно додатку 1.

                YRAGWi = 0,1 *Npstni +   0,2 *Nisdni   +  0,8 *Npbxi                    (3)

YRAGW₁=0,1*Npstn₁+0,2*Nisdn₁+0,8*Npbx₁=0,1*7500+0,2*100+0,8*8=  776,4Ерл. 

YRAGW₂ =0,1*Npstn₂+0,2*Nisdn₂+0,8*Npbx₂=0,1*6800+0,2*50+0,8*4=693,2Ерл.

YRAGW₃ = 0,1*Npstn₃+0,2*Nisdn₃+0,8*Npbx₃=0,1*6900+0,2*50+0,8*7=705,6Ерл.                    

  

Виконуємо розподіл навантаження  YRAGWi між існуючою мережею МТМ  і дільницею  NGN для i -го шлюзу доступу   RAGWi. Згідно завдання на КП внутрішнє навантаження дільниці мережі NGN складає 30% від загального навантаження на усі шлюзи доступу RAGW і розподіляється рівномірно через всі 3 RAGW по 10% від кожного RAGWi.

 

Таким чином внутрішнє навантаження на  i -й шлюз доступу:

YRAGWi вн.= 0,1YRAGWi

YRAGW₁ вн.= 0,1YRAGW₁  =0,1*776,4=77,64Ерл.

YRAGW₂ вн.= 0,1YRAGW₂  =0,1*693,2=69,3Ерл.

YRAGW₃ вн.= 0,1YRAGW₃   =0,1*705,6=70,56Ерл.

 

 

Навантаження на останні  два шлюзи доступу складає 20% від загального     YRAGWi                       

YRAGW j,k= 0,2YRAGWi                                   (4)

YRAGW_2,3= 0,2YRAGW₁  =0,2*776,4=155,28Ерл.

YRAGW_1,3= 0,2YRAGW₂ = 0,2*693,2=138,64Ерл.

YRAGW _1,2= 0,2YRAGW₃ = 0,2*705,6=141,12Ерл.

 

Визначаэмо транспортний ресурс, який потрибен для передачі трафіка в пакетній мережі NGN,  він залежить від типу выкористуємого кодека по формулі для 3х абонентьских груп доступу(5)

 

VRAGWi = K*VCOD.m *YRAGWi                         (5)

 

Де;-К-коефіцієнт використання ресурсу К = 1,25;

       VCOD.m - смуга пропуску для кодеку  G.729.

 

Примітка. Визначається згідно додатку 2 смугу пропускання кодеку без подавлення пауз.Для кодеку G711 VCOD.711= 84,8кбіт/с; Для кодеку G7726 VCOD.726= 36кбіт/с; Для кодеку G729 VCOD.729= 14,3 кбіт/с

 

      VRAGW₁ = K*VCOD.729 *YRAGW₁ =1,25*14,3*776,4=13878,15кбіт/с=13,4мбіт/с

      VRAGW₂ = K*VCOD.729 *YRAGW₂  =1,25*14,3* 693,2=12390,95кбіт/с=12,4мбіт/с

      VRAGW₃ = K*VCOD.729 *YRAGW₃   = 1,25*14,3*705,6=12612,6кбіт/с=12,6мбіт/с

 

Далі виконуються розрахунки вхідного / вихідного навантаження  на існуючу МТМ до якої здійснюється вихід через ОПТС1, ОПТС2, ОПТС3. Згідно з завдання на КП це навантаження складає 70% від загального на i-му шлюзі доступу  RAGWi

Таким чином навантаження  YRAGWi -мтм розраховане по формулі  (6)

                                                   

YRAGWі-мтм = 0,7YRAGWі                                   (6)

YRAGW₁-мтм = 0,7YRAGW₁ =0,7*776,4=543,48Ерл.

YRAGW₂-мтм = 0,7YRAGW₂ =0,7* 693,2=485,24Ерл.

YRAGW₃-мтм = 0,7YRAGW₃ = 0,7*705,6=493,92Ерл.

 

    Виконуємо  розподіл навантаження YRAGWi безпосередньо від і до ОПТС1, ОПТС2, ОПТС3 яке розподіленено равномірно між 3ма ОПТС і скдадає 33,3% від загального RAGWi МТМ.           

                                                                                                                                                            

                         YRAGW_і-оптс₁ = 0,333YRAGW_і-мтм                                                      (7)

YRAGW₁-оптс₁ = 0,333YRAGW₁-мтм  =  0,333*543,48 = 181,77Ерл.                                                                                                                                                                      YRAGW₂-оптс₂ = 0,333YRAGW₂-мтм  =0,333*485,24 = 161,78Ерл.