Расчет трафика с учетом разделения на профили

2.3.2 Расчет трафика с учетом разделения на профили

Методы обеспечения качества обслуживания занимают одно из важнейших мест в технологиях сетей с коммутацией пакетов, так как без их применения невозможна работа современных мультимедийных приложений, таких как IP-телефония, видео- и радиовещание, интерактивное дистанционное обучение и т. п. [4]. Эти методы оперируют параметрами, характеризующими скорость передачи данных, задержку пакетов и потерю пакетов. Набор механизмов достаточно широк и большинство из них учитывает и использует в своей работе факт существования в сети трафика различного типа.

В зависимости от класса обслуживания, подключаемым абонентам может предоставляться либо гарантированная полоса пропускания (CBR), либо негарантированная (UBR).

Сервис CBR (constant bit rate, сервис с постоянной битовой скоростью) представляет собой наиболее простой класс сервиса. Когда сетевое приложение устанавливает соединение CBR, оно заказывает пиковую скорость трафика, которая является максимальной скоростью, которое может поддерживать соединение без риска потерять пакет. Затем данные передаются по этому соединению с запрошенной скоростью - не более и, в большинстве случаев, не менее. Сервис CBR предназначен специально для передачи голоса и видео в реальном масштабе времени.

В отличие от CBR, сервис UBR (unspecified bit rate, неопределенная битовая скорость) не определяет ни битовую скорость, ни параметры трафика, ни качество сервиса. Сервис UBR предлагает только доставку "по возможности", без гарантий по утере пакетов, задержке пакетов или границам изменения задержки. Разработанный специально для возможности превышения полосы пропускания, сервис UBR представляет собой адекватное решение для тех непредсказуемых "взрывных" приложений, которые не готовы согласиться с фиксацией параметров трафика. Вместе с тем, UBR позволяет обеспечить максимальную пропускную способность в том, случае, когда происходит сложение нескольких потоков данных, имеющих разнесенные во времени пики нагрузки.

Современные мультиплексоры DSLAM могут устанавливать различные профили по нескольким параметрам. Для более точного расчета пропускной способности проектируемой сети доступа необходимо разделить трафик на профили.

Одним из способов обеспечения качества обслуживания пользователя является ограничение скорости доступа для безлимитных тарифных планов.

Профили «UBR+» (условно назовем их «1 UBR+», «2 UBR+», «3 UBR+», «4 UBR+», « 5 UBR+») выберем для безлимитных тарифов. Для каждого профиля устанавливается максимальная скорость передачи данных (таблица 2.2).

Для пользователей имеющих лимит трафика, входящего в оплату, доступ в сеть ограничивается тем, что за каждый превышенный Мбайт придется заплатить (см. приложение 3, приложение 4). Для этих тарифных планов оговаривается, что скорость доступа определяется техническими возможностями узла, к которому осуществляется подключение. На эту скорость влияет:

- развитие транспортной сети;

- состояние абонентской пары;

- удаленность абонента от узла связи;

- развитие сети доступа и транспортной сети, откуда происходит получение данных.

Для пользователей имеющих лимит трафика, входящего в оплату, установим профиль со средней скоростью 2048 кбит/с. Условно назовем этот профиль «UBR».

Необходимо учесть два варианта пропускной способности для проектируемой сети доступа. Вариант№1: максимальное использование безлимитных тарифных планов, вариант№2: минимальное использование безлимитных тарифных планов.

Для каждой сети доступа необходимо соблюдение условия:

UBR + UBR+ < GE, (2.1)

где  UBR – сумма скоростей доступа всех профилей UBR, Мбит/с;

UBR+ – сумма скоростей доступа всех профилей UBR+, Мбит/с;

GE – эффективная пропускная способность используемой среды передачи «Gigabit Ethernet», GE = 1000 Мбит/с.

Произведем расчет для Варианта№1. Предположим, что все пользователи регионального центра связи в какой-то момент времени выберут безлимитные тарифы:

-5 % – профиль 1 UBR+ (скорость доступа не более 2048 кбит/с);

-10 % – профиль 2 UBR+ (скорость доступа не более 1024 кбит/с);

-20 % – профиль 3 UBR+ (скорость доступа не более 512 кбит/с);

-30 % – профиль 4 UBR+ (скорость доступа не более 256 кбит/с);

-35 % – профиль 5 UBR+ (скорость доступа не более 128 кбит/с).

Количество пользователей для каждого профиля вычислим по формуле:

, (2.2)

где  – количество пользователей профиля

N – общее количество пользователей узла связи

– количество пользователей i-го профиля, выраженное в процентах

Скорость для всех пользователей одного профиля рассчитываем по формуле:

 (2.3)

где  – скорость доступа для всех пользователей одного профиля

– скорость доступа для каждого профиля

На основании формул (2.2) и (2.3):

 (2.4)

Рассчитаем необходимую скорость для сети доступа узла связи Кочетовка. Количество потенциальных пользователей равно 60 (см. таблица 2.1)

 Мбит/с

 Мбит/с

 Мбит/с

 Мбит/с

 Мбит/с

UBR+ = 6,144+6,144+6,144+4,608+2,688 = 25,728 Мбит/с

25,728 Мбит/с < 1000 Мбит/с

Условие (2.1) для сети доступа узла связи Кочетовка выполняется.

Необходимо рассчитать скорость для сети доступа узлов связи Грязи Воронежские, Мичуринск, Тамбов. Вычисления достаточно однообразны и отличаются только количеством пользователей, поэтому целесообразно оформление расчетов в виде таблиц (таблица 2.2, таблица 2.3, таблица 2.4 таблица 2.5).

Таблица 2.2 – Расчет скорости для сети доступа узла связи Кочетовка

Таблица 2.3 – Расчет скорости для сети доступа узла связи Грязи Воронежские

62,336 Мбит/с < 1000 Мбит/с

Условие (2.1) для сети доступа узла связи Грязи Воронежские выполняется.

Таблица 2.4 – Расчет скорости для сети доступа узла связи Мичуринск

17,280 Мбит/с < 1000 Мбит/с

Условие (2.1) для сети доступа узла связи Мичуринск выполняется.

Таблица 2.5 – Расчет скорости для сети доступа узла связи Тамбов

17,408 Мбит/с < 1000 Мбит/с

Условие (2.1) для сети доступа узла связи Мичуринск выполняется.

Произведем аналогичный расчет для варианта №2. Предположим, что наибольшей популярностью будут пользоваться тарифы имеющие лимит трафика, входящего в оплату и таких пользователей будет 75 %.

-5 % – профиль 1 UBR+ (скорость доступа не более 2048 кбит/с);

-5 % – профиль 2 UBR+ (скорость доступа не более 1024 кбит/с);

-5 % – профиль 3 UBR+ (скорость доступа не более 512 кбит/с);

-5 % – профиль 4 UBR+ (скорость доступа не более 256 кбит/с);

-5 % – профиль 5 UBR+ (скорость доступа не более 128 кбит/с).

-75 % – профиль UBR (средняя скорость доступа 2048 кбит/с.).

Расчет оформим в виде таблиц (таблица 2.6, таблица 2.7, таблица 2.8, таблица 2.9)

Таблица 2.6 – Расчет скорости для сети доступа узла связи Кочетовка

104,064 Мбит/с < 1000 Мбит/с

Условие (2.1) для сети доступа узла связи Кочетовка выполняется.

Таблица 2.7 – Расчет скорости для сети доступа узла связи Грязи Воронежские

255,104 Мбит/с < 1000 Мбит/с

Таблица 2.8 – Расчет скорости для сети доступа узла связи Мичуринск

71,424 Мбит/с < 1000 Мбит/с

Таблица 2.9 – Расчет скорости для сети доступа узла связи Тамбов

73,472Мбит/с < 1000 Мбит/с

При расчетах соблюдается условие UBR + UBR+ < GE для каждого узла связи, поэтому выбранный вариант построения сети доступа является правильным.