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 абонентовПоследняя цифра номера зачетной книжки31Доля абонентов 1 группы, 1 в%652Доля абонентов 2 группы, 2 в%303Доля абонентов 3 группы, 3 в%5
Таблица 2 Характеристики нагрузки, создаваемой клиентами различных групп
Последняя цифра номера зачетной книжки fi3Вызовов в час, fi5Средняя длительность разговора, tiминут2.5Объём переданных данных в час наибольшей нагрузки, V2, Мбайт/с15Объём переданных данных в час наибольшей нагрузки, V3, Мбайт/с80Время просмотра видео в час наибол. нагрузки, Тв, минут50Мультисервисный узел доступа обслуживает N, абонентов2800
Таблица 3 Выбор кодеков
Предпосл. цифра номера зач.кн1КодекиG.711u G.726-32
Таблица 4 - Параметры кодеков
КодекСкорость передачи,
кбит/сДлительностьдатаграммы,
МсЗадержка пакетизации,
МсПолоса пропускания для двунаправ-ленного соединения, кГцЗадержка в джиттербуфереТеоретическая максимальная оценка MOSG.711u64201174,42 датаграммы,
40 мс4,4G.726-3232201110.42 датаграммы,
40 мс4,22
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 TPDU равна 20 мс, согласно рекомендации RFC 1889. При этом в секунду передаётся
nj= 1/ TPDU,(кадров в секунду)
(кадров в секунду)
Размер пакетизированных данных
hj = vj·TPDU
где vj скорость кодирования, байт/с;
hj размер пакетизированных данных;
TPDU длительность одной речевой выборки (длительность пакета).
Рассчитать vj скорость кодирования, байт/с; hj 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
vj= RGj/8 , (байт/с),
hj = vj · TPDU, (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
hG1 = hj + Ip + UDP+ RTP=163,84+20+8+12=203,84 байт
Суммарный размер пакета для кодека со сжатием
hG2= hj + Ip + UDP+ RTP=81,92+20+8+12=121,92 байт.
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.
N1j = n1j· t1·f1·1·N
N1j=50·150·5·0,65·2800=68250·103
где N1j число пакетов, генерируемое первой группой пользователей в час наибольшей нагрузки;
n1j 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;
1 доля пользователей группы 1 в общей структуре абонентов;
N общее число пользователей.
1.3 Расчёт числа пакетов от второй группы (телефония и интернет)
Рассуждения, приведённые для первой группы абонентов, в полной мере можно применить и ко второй группе для расчёта числа пакетов, возникающих в результате пользования голосовыми сервисами. Разница будет лишь в индексах.
N2_тj = n1j· t2· f2·2· N
N2_тj=50·150·5·0,3·2800=31500·103
где N2_тj число пакетов, генерируемое второй группой пользователей в час наибольшей нагрузки при использовании голосовых сервисов;
n1j число пакетов, генерируемых в секунду одним абонентом;
t2 средняя длительность разговора в секундах для второй группы абонентов;
f2 число вызовов в час наибольшей нагрузки для второй группы абонентов;
2 доля пользователей группы 2 в общей структуре абонентов;
N общее число пользователей.
Для расчёта числа пакетов в час наибольшей нагрузки необходимо задаться объёмом переданных данных. Предположим, что абоненты второй группы относятся к интернет-сёрферам, т.е. в основном просматривают веб-страницы. Средний объём данных, переданных за час при таком способе подключения, составит около V2 необходимо выразить в битах. То есть V2 ≈ V2(Мбайт) ·8·1024·1024 бит. Число пакетов, переданных в ЧНН, будет равно
N2_дj = 2· N ·V2j/hj
N2_дj=0,3·2800·8388608∙15/163,84∙8=80640000 G711u
N2_дj=0,3·2800·8388608∙15/81,92∙8=161280000 G726-32
где N2_дj количество пакетов, генерируемых в час наибольшей нагрузки абонентами второй группы при использовании сервисов передачи данных;
2 доля пользователей группы 2 в общей структуре абонентов;
h2j размер поля данных пакета;
N общее число пользователей.
Суммарное число пакетов, генерируемых второй группой пользователей в сеть в час наибольшей нагрузке, будет равно
N2j = N2_тj + N2_дj= 31500·103+80640000=112140000 G711u
N2j = N2_тj + N2_дj= 31500·103+161280000=192780000 G726-32
1.4 Расчёт числа пакетов от третьей группы абонентов (triple play)
Все рассуждения, проведённые относительно первых двух групп, остаются в силе и для третьей группы, применительно к сервисам передачи голоса, а именно:
N3_тj = n1j· t3_т· f3· 3· N
N3_тj =50·150·5·0,05·2800=5250·103
где N3_т 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;
3 доля пользователей группы 3 в общей структуре абонентов;
N общее число пользователей.
Предположим, что абоненты третьей груп
