Расчет числа пакетов от третьей группы абонентов (triple play)

Все рассуждения, проведенные относительно первых двух групп, остаются в силе и для третьей группы, применительно к сервисам передачи голоса, а именно:

N3_tj=n1j*t3*f3*p3*N; (2.7)

Где N3_t — число пакетов, генерируемое третьей группой пользователей в час наибольшей нагрузки при использовании голосовых сервисов;

n1j — число пакетов, генерируемых в секунду одним абонентом;

t3 — средняя длительность разговора в секундах;

f3 — число вызовов в час наибольшей нагрузки;

N — общее число пользователей.

N31tj=n1j*t3*f3*p3*N = 50*150*5*0,05*2800 = 5250000 - (без сжатия);

N32tj=n2j*t3*f3*p3*N = 50*150*5*0,05*2800= 5250000 - (со сжатием);

Предположим, что абоненты третьей группы относятся к «активным» пользователям интернета, то есть используют не только http, но и ftp, а также прибегают к услугам пиринговых сетей. Объем переданных и принятых данных при таком использовании интернета составляет до V3. Число пакетов, переданных в ЧНН, будет равно:

V3=V3(Мбайт)*8*1024*1024=80*8*1024*1024=671088640 — объем передачи данных в час наибольшей нагрузки.

N3_dj=(p3*N*V3)/hj (2,8)

N31dj = (0,05*2800*671088640)/163,8*8=716975042.7 - (без сжатия);

N32dj = (0,05*2800*671088640)/81.92*8 = 1433600000 - (со сжатием);

Для расчета числа пакетов, генерируемых пользователями видео-услуг, воспользуемся соображениями относительно размера пакета, приведенными в предыдущем пункте. Размер пакета не должен превосходить 200 (120) байт (вместе с накладными расходами).

Одной из наиболее перспективных и динамически развивающихся услуг является IPTV — передача каналов телевещания с помощью протокола IP. При организации данного сервиса для каждого пользователя в транзитной сети доступа не требуется выделения индивидуальной полосы пропускания. До мультисервисного узла доходит определенное количество каналов, которые распределяются между заказчиками услуги, причем существует возможность организации широковещательной рассылки. Допустим, что в мультисервисной сети предоставляется возможность просмотра K_tv = 40 каналов вещания. Для обеспечения удовлетворительного качества скорость кодирования должна быть порядка 2 Мбит/с.

Например, при скорости передачи v=2048000 бит/с и размере полезной нагрузки пакета hj число пакетов, возникающих при трансляции одного канала, равно:

n3j= v/hj; (2.9)

Отсюда: n31j = 64*1024/163,8*8 = 50.01 - (без сжатия);

n32j=32*1024/81.92*8 = 50 - (со сжатием);

Количество пакетов, передаваемых по каналами в ЧНН, составит:

N3i_bj=p3*N*n3j*t3_b; (2.10)

Где N3i_b — число пакетов, генерируемое третьей группой пользователей в час наибольшей нагрузки при использовании видео-сервисов;

n3j — число пакетов, генерируемых в секунду одним абонентом при использовании просмотра видео, сжатого по стандарту MPEG2;

t3_b — среднее время просмотра каналов в ЧНН, сек;

p3 — доля пользователей группы 3 в общей структуре абонентов;

N — общее число пользователей.

N31bj=0,05*2800*50.01*150= 1050210 - (без сжатия);

N32bj=0,05*2800*50*150= 1050000 - (со сжатием);

Суммарное число пакетов, генерируемых третьей группой пользователей в сеть в час наибольшей нагрузке, будет равно:

N3j=N3j_t+N3j_d+N3j_b; (2.11)

N31j =5250000+716975042.7 +1050210 = 723275252,7 - (без сжатия);

N32j = 5250000+1433600000+1050000 =1439900000 - (со сжатием);

2.1.6 Требования к производительности мультисервисного узла доступа.

Мультисервисный узел доступа должен обслуживать трафик от всех трех групп пользователей. Кроме того, именно узел доступа должен обеспечить поддержку качества обслуживания независимо от используемой технологии транспортной сети доступа.

Суммарное число пакетов, которое должен обработать мультисервисный узел доступа, будет равно:

Njej=N1j+N2j+N3j=n1j*t1*f1*p1*N+(n1j*t2*f2*p2*N+p2*N*V2/hj)+(n1j*t3*f3*p3*N+p3*N*V3/hj+p3*N*n3j*t3_b); (2.12)

N1ej=50*150*5*0,65*2800+(50*150*5*0,3*2800+(0,3*2800*125829120)/163,8*8)+(50*150*5*0,05*2800+(0,05*2800*671088640)/163,8*8+0,05*2800*50*150)=842259735,01 - (без сжатия);

N2ej=50*150*5*0,65*2800+(50*150*5*0,3*2800+(0,3*2800*125829120)/81,92*8)+(50*150*5*0,05*2800+(0,05*2800*671088640)/81,92*8+0,05*2800*50*150)=410690000 (со сжатием);

Учитывая, что:

t1=t2=t3=t — средняя длительность разговора в секундах;

f1=f2=f3=f — число вызовов ЧНН;

получим:

Njej=n1j*t*f*N*(p1+p2+p3)+N/hj*(p2*V2+p3*V3)+p3*N*n3j*t3b; (2.13)

N1ej=50*150*5*2800*(0,65+0,3+0,05)+(2800/163,8*8)*(0,3*125829120+0,05*671088640)+0,05*2800*50*150=258407196,6 - (без сжатия);

N2ej=50*150*5*2800*(0,65+0,3+0,05)+2800/81,92*8*(0,3*125829120+0,05*671088640)+0,05*2800*50*150=306740000 - (со сжатием);

Среднее число пакетов в секунду рассчитывается для двух выбранных кодеков и равно:

Ne_секj=Nej/3600; (2.14)

Ne1секj=258407196,6 /3600=71779,78 - (без сжатия);

Ne2секj=306740000/3600=85205,56 - (со сжатием);

Данные показатели позволяют оценить требования к производительности маршрутизатора, агрегирующего трафик мультисервисной сети доступа NGN. Анализ Приложения А показывает, что выбор такого маршрутизатора осуществляется из весьма ограниченного количества вариантов.

Анализируется, как и какие группы сети больше загружают систему для рассчитываемых длин пакетов. Для этого формируется таблица 6 и строится диаграмма.

Таблица 6 — количество передаваемых пакетов в секунду для 3-х групп:

Рисунок 2 — Пример доли передаваемых пакетов трех групп.

Из трафика видно, что наибольший передаваемый трафик идет на третью группу при кодеке G.711U и G.726-23, несмотря на то, что она составляет всего лишь 5 % от общего числа пользователей. Пользователи обычной телефонии, при ее преобладающем количестве, загружают систему меньше всех.

Задание № 2

Расчетная часть.

а) Рассчитать среднее время задержки пакета в сети доступа.

б) Рассчитать интенсивность обслуживания пакета при норме задержки tад=5мс для двух типов кодеков.

в) Построить зависимость максимальной величины для средней длительности обслуживания одного пакета от среднего времени задержки в сети доступа.

г) Определить коэффициент использования системы для случаев с различными кодеками.

д) Построить зависимости при помощи прикладной программы MathCad.

ж) Сделать выводы по задачам 1 и 2.