Профили протоколов для сигнальной плоскости

Отобразить профили протоколов в плоскости C (на отдельных рисунках) при связи абонентов между различными группами сайтов (SIP-SIP, SIP-TGW, SIP-AGW, TGW-TGW, TGW-AGW, AGW-AGW)

Плоскость C (Control) – эта плоскость управления процессами выделения ресурсов. Сигнальная информация – информация, с помощью передачи которой поддерживается доставка пользовательской информации через сеть связи. Для обмена этой информацией используются сигнальные протоколы – в данном случае протокол SIP.

На первом этапе происходит обмен сигнальными сообщениями по протоколу SIP между абонентскими SIP-терминалами и SIP-сервером (рисунок 2.4).

 

Рисунок 2.4. – Профили протоколов при обслуживании вызовов от SIP-терминалов

 

На втором этапе обмен сигнальными сообщениями по протоколу RSVP происходит между абонентами для резервирования необходимой полосы пропускания – в данном проекте этот процесс не рассматриваем.

 

2.3.2 Процедура обслуживания вызова по протоколу SIP

Каждый вызов начинается и заканчивается передачей сигнальных сообщений протокола SIP. Рассмотрим процедуру управления вызовом, в которой для организации одного соединения необходимо обменяться 16-ю сигнальными сообщениями по маршруту SIP-терминал A – SIP-Proxy – SIP-терминал B (рисунок 2.5).

Рисунок 2.5. – Процедура обслуживания вызовов от SIP-терминалов

 

Расчет пользовательской и сигнальной нагрузки надо производить отдельно, так как сигнальная нагрузка идет по пути от пользователя до сервера SIP, а пользовательская нагрузка передается непосредственно между абонентами.

2.3.3 Расчет сигнальной нагрузки к SIP-серверу (протокол SIP)

Оценим объем сигнальной нагрузки, создаваемой при обслуживании M-вызовов от N SIP-терминалов:

При заданной удельной речевой нагрузке от одного SIP-терминала величиной y_SIP, от него поступает в среднем

Mвызовов = (y_SIP *3600с/T) *N_SIP

Время разговора для местных вызовов примем равным Т=120 с (2 минуты)

При этих данных от N=900 SIP-терминалов сайта SIP-1 в ЧНН поступит:

Мвызовов = ] (y_{SIP кв} *3600с) / T + (y_{SIP нх} *3600) / T) * N_SIP [

= ] (0,12*3600с) /(120с) + (0,2*3600с) /(120с) *900[ = 8640 вызовов

Для обслуживания каждого вызова будем считать, что требуется передать 18 сообщений, каждое длительностью 4096 бит (512 байт), следовательно, для обслуживания М=8680 вызовов, необходимо передать K бит в течение этого ЧНН (часа):

K = 4096бит*8640вызовов*18сообщений =637 009 920 бит/ЧНН

2.3.4 Расчет пропускной способности сетевых интерфейсов для сигнальной нагрузки

Следовательно, для пропуска этой сигнальной нагрузки в Ethernet-интерфейсах 1 и 2 необходимо выделить пропускную способность

С = К /3600с = (637 009 920 бит/ЧНН) / 3600 = 176 947 бит/с

Однако, данная пропускная способность рассчитана при допущении равномерного и детерминированного поступления вызовов в течение часа. В этих условиях, рассчитанную пропускную способность можно считать средней пропускной способностью.

Реальная сигнальная нагрузка представляет собой случайный процесс. При отсутствии достаточной статистики по протоколу SIP, будем считать, что от смены аналогового терминала на SIP-терминал поведение речевых абонентов не изменится, следовательно, характеристики распределения вызовов от аналоговых абонентов и от SIP-терминалов идентичны. Идентичны также характеристики сигнального трафика, создаваемого протоколом ISUP и протоколом SIP. По характеристикам сигнальной нагрузки от протокола ISUP известно, что пачечность (неравномерность) скорости поступления сообщений ISUP лежит в пределах Кпач=2…3. Примем, что Кпач=2,5, следовательно, пиковая скорость, при передаче ISUP или SIP сообщений равна:

Vпик = Vср*Кпач = 176 947 * 2,5 = 442 368 бит/с

Следовательно, для обеспечения такой скорости передачи сигнальной информации, необходимо предусмотреть в Ethernet-интерфейсах 1 и 2 пропускную способность Спик

Спик = Vпик = 442 368 бит/с

Аналогичный расчет сделаем для сигнальной нагрузки, создаваемой от SIP-терминалов сайта SIP-2 (1250 абонентов)

Мвызовов = ] (y_{SIP кв} *3600с) / T + (y_{SIP нх} *3600) / T) * N_SIP [

= ] (0,12*3600с) /(120с) + (0,2*3600с) /(120с) *1250 [ = 12000 вызовов

K = 4096бит*12000*18 =884 736 000 бит/ЧНН

С = К /3600с = (884 736 000 бит/ЧНН) / 3600 = 245 760бит/с

Vпик = Vср*Кпач = 245 760* 2,5 = 614 400 бит/с

Спик = Vпик = 614 400 бит/с

 

Следовательно, для обеспечения такой скорости передачи сигнальной информации, необходимо предусмотреть в Ethernet-интерфейсах 1 и 2 пропускную способность Спик

Cпик _SIP-Proxy = Спик _SIP-1 + Спик _SIP-2 = 442 368 + 614 400 = 1 056 768 бит/с

 

Так как SIP сообщения переносятся в единой мультисервисной сети вместе с речевыми и другими пакетами, то для гарантирования качества каждому виду трафика, необходимо в этой сети создать отдельные виртуальные подсети со своими параметрами (пропускной способностью, классом качества, уровнем приоритета).

В частности, согласно рекомендации ”Базовые основы QoS”, сигнальная информация принадлежит классу AF31, где AF - гарантированная доставка (Assured Forwarding, AFxy) – гарантирует минимальную полосу пропускания и буферной памяти, 3 – класс (от 1 до 4), 1- минимальная вероятность сброса.

В данном случае, для гарантии пропуска сигнальной нагрузки от SIP-терминалов сайта SIP-1 в направлении SIP-Proxy, необходимо в Ethernet-интерфейсах 1 и 2 создать следующие условия:

d. Пиковая пропускная способность Спик = 1 056 768 кбит/с