Расчет сети IP-телефонии: трафик, задержка, маршрутизатор

Некоммерческое акционерное общество

«АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ»

Кафедра Телекоммуникационных систем

Специальность 5В0719 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации

КУРСОВАЯ РАБОТА

Дисциплина: IP-телефония и видеосвязь

Выполнил Джуматаев Е.Б. группа МРС-07-3 № зач. книжки 073013

Руководитель: ст.пр.Ожикенов М.А.

Алматы 2011

Содержание

 

Введение

Задание 1

1.1 Расчёт производительности узла доступа с учётом структуры нагрузки поступающей от абонентов, пользующихся различными видами услуг

1.2 Расчёт числа пакетов от первой группы (телефония)

1.3 Расчёт числа пакетов от второй группы (телефония и интернет)

1.4 Расчёт числа пакетов от третьей группы абонентов (tripleplay)

1.5 Требования к производительности мультисервисного узла доступа

Задание 2

Задание 3

Заключение

Список литературы

Введение

 

Курсовой проект по дисциплине «IP-телефония и видеосвязь» выполняется студентами, обучающимися по специальности 5В071900 «Радиотехника, электроника и телекоммуникации».

Дисциплина «IP-телефония и видеосвязь» изучается студентами на восьмом семестре, по окончании курса сдается экзамен. В методическом указании приводятся порядок выполнения, необходимые справочные данные, методика расчета основных параметров.

Каждый студент выполняет курсовой проект по индивидуальным исходным данным. Настоящие методические указания (МУ) имеют цель: закрепить и углубить знания, полученные на лекциях; привить студентам практические навыки самостоятельной работы со справочниками и нормативными документами; выработать у студентов творческое мышление и навыки по выбору рациональных вариантов построения магистральных сетей; изучить круг проблем, встречающихся при реальном проектировании.

По курсу читаются лекции, выполняется курсовая работа, лабораторные работы.

Целью курса «IP-телефония и видеосвязь» является изучение основных методов построения, расчета современных каналов связи.

Для освоения курса необходимо знать основные положения некоторых разделов математики, физики, теории электрической связи

Задание 1

 

1.1 Расчёт производительности узла доступа с учётом структуры нагрузки поступающей от абонентов, пользующихся различными видами услуг

а) сделать расчёт числа пакетов от первой группы (телефония);

б) провести расчёт числа пакетов от второй группы (телефония и интернет);

в) сделать расчёт числа пакетов от третьей группы абонентов (triple play);

г) оценить требования к производительности маршрутизатора, агрегирующего трафик мультисервисной сети доступа NGN;

д) сделать выводы.

Исходные данные для расчета приведены в таблицах 1,2,3,4.

 

Таблица 1 – Доля абонентов по группам

Группа абонентов	Последняя цифра номера зачетной книжки	3
1	Доля абонентов 1 группы, p1 в%	65
2	Доля абонентов 2 группы, p2 в%	30
3	Доля абонентов 3 группы, p3 в%	5

Таблица 2 – Характеристики нагрузки, создаваемой клиентами различных групп

Последняя цифра номера зачетной книжки fi	3
Вызовов в час, fi	5
Средняя длительность разговора, tiминут	2.5
Объём переданных данных в час наибольшей нагрузки, V2, Мбайт/с	15
Объём переданных данных в час наибольшей нагрузки, V3, Мбайт/с	80
Время просмотра видео в час наибол. нагрузки, Тв, минут	50
Мультисервисный узел доступа обслуживает N, абонентов	2800

Таблица 3 – Выбор кодеков

Предпосл. цифра номера зач.кн	1
Кодеки	G.711u G.726-32

Таблица 4 - Параметры кодеков

Кодек	Скорость передачи, кбит/с	Длительностьдатаграммы, Мс	Задержка пакетизации, Мс	Полоса пропускания для двунаправ-ленного соединения, кГц	Задержка в джиттербуфере	Теоретическая максимальная оценка MOS
G.711u	64	20	1	174,4	2 датаграммы, 40 мс	4,4
G.726-32	32	20	1	110.4	2 датаграммы, 40 мс	4,22

1.2 Расчёт числа пакетов от первой группы (телефония)

 

Рассчитем число пакетов создаваемых пользователями телефонии, использующие выбранные ранее кодеки. Параметры кодеков представлены в таблице 4.

Рассчитаю параметры сети для двух кодеков соответственно варианту. Длительность дейтаграммы T_PDUравна 20 мс, согласно рекомендации RFC 1889. При этом в секунду передаётся

(2.1)

n_j= 1/ T_PDU, (кадров в секунду)

(кадров в секунду)

Размер пакетизированных данных

(2.2)

h_j = v_j·T_PDU

где v_j – скорость кодирования, байт/с;

h_j – размер пакетизированных данных;

T_PDU – длительность одной речевой выборки (длительность пакета).

Рассчитать v_j – скорость кодирования, байт/с; h_j – размер пакетизированных данных для двух выбранных согласно варианту кодеков (индекс j соответствует 1-первый кодек без сжатия, 2- второй кодек со сжатием).

При использовании кодека скорость кодирования

v_j= R_Gj/8 , (байт/с),

h_j = v_j · T_PDU, (байт).

G.711u

 байт/сек

G.726-32

Для определения размера пакета необходимо учесть заголовки:

-  Ip – 20 байт;

-  UDP – 8 байт;

-  RTP – 12 байт.

Суммарный размер пакета для кодека без сжатия

h_åG1 = h_j + Ip + UDP+ RTP=163,84+20+8+12=203,84 байт

Суммарный размер пакета для кодека со сжатием

h_åG2= h_j + Ip + UDP+ RTP=81,92+20+8+12=121,92 байт.

(2.3)

Для определения числа пакетов, генерируемых первой группой абонентов, необходимо учесть их долю в общей структуре пользователей, количество вызовов в час наибольшей нагрузки, среднюю длительность разговора.

N_1j = n_1j· t₁·f₁·p₁·N

N_1j=50·150·5·0,65·2800=68250·10³

где N_1j – число пакетов, генерируемое первой группой пользователей в час наибольшей нагрузки;

n_1j – число пакетов, генерируемых в секунду одним абонентом;

t₁ – средняя длительность разговора в секундах для первой группы абонентов;

f₁ – число вызовов в час наибольшей нагрузки для первой группы абонентов;

p₁ – доля пользователей группы 1 в общей структуре абонентов;

N – общее число пользователей.