УЗБЕКСКОЕ
АГЕНТСТВО СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ
ТАШКЕНТСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Кафедра ТС и СК
Методическое
указание
по выполнению курсовой
работы
по предмету «IP-телефония»
для
студентов специальностей
5А522202
–«Сети, узлы связи и распределение информации»
5А522203- «Связь и оптические системы
обработки информации»
5А522205 –«Сети связи
и управляющие системы »
5А522216 –«Методика преподавания
специальных дисциплин»
Ташкент 2008
Авторы издания: Шарифов Р.А. Технический директор СП «Бузтон»
Садчикова
С.А.
Тилляев С.
IP-телефония.
Методическое
указание
по выполнению
курсовой работы
ТУИТ. Ташкент 2008.
В данном методическом указании представлены материалы для выполнению курсовой работы
по дисциплине IP-телефония. Дисциплина «IP-телефония» изучается магистрантами специальностей 5А522202, 5А522203, 5А522205, 5А522216 по направлению
образования «Телекоммуникация» во 2 (10) семестре магистратуры. Дисциплина
включает в себя лекции, лабораторные работы, практические занятия и курсовую
работу.
Методическое пособие рассмотрено и одобрено на
заседании кафедры ТСиСК. Рекомендовано к тиражированию НМС в типографии ТУИТ.
Рецензенты:
кафедра ТСиСК. к.т.н., доц. Эшмурадов А.М.
АК Узбектелеком, филиал ТШТТ,
начальник департамента,
к.т.н., доц. Агзамов С.С.
Ташкентский Университет
Информационных Технологий
Оглавление.
|
|
|
Введение |
4 |
|
|
|
1. Задание к курсовой
работе. |
5 |
|
|
|
2. Исходные данные. |
5 |
|
|
|
3. Пример расчёта. |
11 |
Введение.
Сегодня во всем мире широкое
распространение получило подключение к
сети Интернет. Количество IP-пользователей быстро растет, и вполне
естественным является желание расширить возможности IP-сетей, используя их
наряду с передачей данных также для интерактивных видеоконференций, передачи
потоков голосовой информации и для других приложений реального времени.
Практическая возможность
полной интеграции голоса и данных поверх общей инфраструктуры вычислительных
сетей привела к появлению так называемой «пакетной телефонии» – технологии
передачи аналоговых телефонных сигналов по сетям передачи данных. Используются
три основных термина для обозначения технологии передачи речи по сетям с ПК на
базе протокола IP:
-
IP-телефония (IP
Telephony);
-
Голос по IP-сетям
(Voice over IP - VoIP);
-
Интернет-телефония
(Internet Telephony).
Сегодня появились большие
территориально распределенные сети VoIP со множеством шлюзов. С октября 2004
года Ташкентская городская телефонная сеть (ТШТТ) начала предоставлять IP-услуги
по предоплаченным карточкам.
При решении о предоставлении
услуг IP-телефонии одним из важных вопросов является выбор протокола
установления соединений. Сегодня существует три вида таких протоколов и,
следовательно, три подхода к построению сетей IP-телефонии: Н.323, основанный
на рекомендации МСЭ-T, SIP,
разработанный комитетом IETF и протоколы, использующие принципы декомпозиции
шлюзов, например, MGCP.
Основной протокол, который
принят мировым сообществом, это Н.323. Большинство современных провайдеров
IP-телефонии для построения своих систем использует протокол Н.323. Но наиболее
перспективным является протокол SIP. Стремительный рост популярности SIP
позволяет предположить, что данный протокол в будущем найдет более
широкое применение при построении сетей IP-телефонии.
Данные указания к курсовому
проектированию дополняют конспект лекций по дисциплине, лабораторные работы и практические
занятия. Они построены с использованием материалов технических описаний
компаний-производителей оборудования IP-телефонии, а также материалов журнальных статей из сети Интернет.
1. Задание к курсовой работе.
Перед оператором Х
поставлена задача построить наложенную сеть IP-телефонии (рис.1). Сеть должна
включать в себя клиентов, территориально разделённых и находящихся в зоне
покрытия АТС-1, АТС-2, АТС-3: вероятностное количество клиентов равно
соответственно NАТС1, NАТС2, NАТС3. Кроме того, необходимо организовать
телефонию двум корпоративным клиентам.
Требуется построить сеть
IP-телефонии, определиться с IP-адресацией клиентов, выбрать оборудование в
соответствие с предполагаемым количеством клиентов, составить спецификацию
требуемых ресурсов. При выборе требуемой полосы пропускания исходить из того,
что коэффициент одновременных разговоров равен 0,3.
Рис.1. Схема организации сети
2. Исходные данные.
Варианты заданий приведены в Таблице 1.
Спецификация оборудования IP-телефонии
приведена в Таблице 2.
Спецификация основного сетевого оборудования приведена в Таблице 3.
Таблица 4 содержит спецификацию дополнительных затрат
Таблица 5 содержит сравнительнаю таблицу кодеков IP-телефонии.
Таблица
1.1Варианты заданий.
Таблица
1. Варианты заданий (продолжение).
Таблица 2. Спецификация оборудования IP-телефонии
Таблица 3. Спецификация основного сетевого оборудования
Таблица 4. Спецификация дополнительных затрат
|
Дополнительные
затраты |
Цена |
|
ВОЛС, км |
1200 |
|
Прокладка ВОЛС, км |
1000 |
|
Медный кабель, км |
500 |
|
Прокладка медного кабеля, км |
250 |
|
Аренда Е1 у ГТС |
2500 |
|
Аренда Е1 у АМТС |
5000 |
Таблица 5. Сравнительная таблица кодеков IP-телефонии.
|
Кодек |
Поток |
Размер пакета (мс) |
Алгоритмическая задержка (мс) |
Оценка MOS |
Суммарный поток |
|
G.711 |
64кбит/с |
20 |
0 |
4.4 |
81.2 |
|
G.729 |
8кбит/с |
20 |
15 |
4.07 |
31.2 |
|
G.723.1 |
6.3кбит/с |
30 |
37.5 |
3.87 |
21.9 |
|
G.723.1 |
5.3кбит/с |
30 |
37.5 |
3.69 |
20.8 |
|
GSM |
13кбит/с |
20 |
20 |
3.5 |
35.4 |
|
iLBC |
13.33кбит/с |
30 |
30 |
4 |
28 |
|
iLBC |
15.2кбит/с |
20 |
30 |
4 |
29 |
3. Пример
расчёта.
3.1.
Исходные данные
|
|
АТС-1 |
АТС-2 |
АТС-3 |
|||||
|
Кол-во клиентов, шт |
450 |
350 |
700 |
|||||
|
Расстояние, м |
|
|
|
|||||
|
|
||||||||
|
|
Клиент 1 |
Клиент 2 |
|
|||||
|
Тип телефонии |
PRI |
PRI |
|
|||||
|
|
||||||||
|
|
От АТС-1 |
От АТС-2 |
От АТС-3 |
|||||
|
|
До Клиента 1 |
До аб-тов |
До ЦУ |
До аб-тов |
До Клиента 2 |
Да аб-тов |
||
|
Расстояние, м |
2000 |
150-3000 |
500 |
100-7500 |
200 |
50-5000 |
||
3.2. Выбор основного оборудования
На Центральном узле установим
следующее оборудование:
- SoftSwitch;
-
маршрутизаторы.
На АТС-1, АТС-2, АТС-3
установим следующее оборудование:
- маршрутизаторы;
-
конверторы;
-
коммутаторы;
-
шлюзы.
На АМТС установим следующее
оборудование:
-
маршрутизаторы;
-
конверторы.
3.3. Расчёт количества каналов на магистрали.
В
проектируемой наложенной сети IP-телефонии
будет использоваться кодек G.729, который
имеет следующие характеристики:
Поток – 8 кбит/с
Размер пакета – 20 мс
Алгоритмическая задержка – 15
мс
Оценка MOS – 4,07
Суммарный поток – 31,2
кбит/с.
3.3.1. Расчёт количества каналов от АТС-2.
Для расчетов числа каналов на
магистрали необходимо рассчитать требуемую пропускную способность с учётом
пропускной способности выбранного кодека (суммарного потока Wкод)
Ширина канала от частных
клиентов на АТС-2:
W2=Wкод*Nчкл2*0,3=3,12*350*0,3=3276
кбит/c
Исходящая нагрузка от АТС-2
делится в соотношении:
30%
- в сторону АМТС;
35%
- в сторону АТС-1;
35%
- в сторону АТС-3.
Требуемая ширина канала между
АТС-2 и АТС-1:
WАТС2-1 = 0,35*W2 = 0,35*3276 = 1146,6 кбит/с
Требуемая ширина канала между
АТС-2 и АТС-3:
WАТС2-3 = 0,35*W2 + 0,3*W2 = 0,65*W2 = 0,65*3276 =2129,4 кбит/с.
Таким образом, количество потоков
Е1 в направлении АТС-2 – АТС-1 будет:
VАТС2-1 = WАТС2-1/E1 = 1146,6/2048
≈ 0,56 = 1 поток.
Количество каналов Е1 в
направлении АТС-2 – АТС-3
VАТС2-3 = WАТС2-3/E1 = 2129,4/2048 ≈ 1,04 = 2 потока.
3.3.2. Расчёт количества каналов от АТС-1.
Для расчетов числа каналов на
магистрали необходимо рассчитать требуемую пропускную способность с учётом
пропускной способности выбранного кодека (суммарного потока Wкод)
Ширина канала от частных
клиентов и Клиента 1 на АТС-1:
W1=Wкод*Nчкл1*0,3 + WPRI=3,12*450*0,3
+ 2048=6250 кбит/c
Исходящая нагрузка от АТС-1
делится в соотношении:
30%
- в сторону АМТС;
35%
- в сторону АТС-2;
35%
- в сторону АТС-3.
Требуемая ширина канала между
АТС-1 и АТС-2:
WАТС1-2 = 0,35*W1 = 0,35*6250 = 2187,5 кбит/с
Требуемая ширина канала между
АТС-1 и АТС-3:
WАТС1-3 = 0,35*W1 + 0,3*W1 = 0,65*W2 = 0,65*6250 =4062,5 кбит/с.
Таким образом, количество
потоков Е1 в направлении АТС-1 – АТС-2 будет:
VАТС1-2 = WАТС1-2/E1 = 2187,5/2048 ≈ 1,07 = 2 потока.
Количество каналов Е1 в
направлении АТС-1 – АТС-3
VАТС1-3 = WАТС1-3/E1 = 4062,5/2048 ≈ 1,98 = 2 потока.
3.3.3. Расчёт количества каналов от АТС-3
Для расчетов числа каналов на
магистрали необходимо рассчитать требуемую пропускную способность с учётом
пропускной способности выбранного кодека (суммарного потока Wкод)
Ширина канала от частных
клиентов и Клиента 2 на АТС-3:
W3=Wкод*Nчкл3*0,3 + WPRI=3,12*700*0,3
+ 2048=8600 кбит/c
Исходящая нагрузка от АТС-3
делится в соотношении:
30%
- в сторону АМТС;
35%
- в сторону АТС-2;
35%
- в сторону АТС-1.
Требуемая ширина канала между
АТС-3 и АТС-1:
WАТС3-1 = 0,35*W3 = 0,35*8600 = 3010 кбит/с
Требуемая ширина канала между
АТС-3 и АТС-2:
WАТС3-2 = 0,35*W1 = 0,35*8600 =3010кбит/с.
Таким образом, количество
потоков Е1 в направлении АТС-3 – АТС-1 будет:
VАТС3-1 = WАТС3-1/E1 = 3010/2048 ≈ 1,47 = 2 потока.
Количество каналов Е1 в
направлении АТС-3 – АТС-2
VАТС3-2 = WАТС3-2/E1 = 3010/2048 ≈ 1,47 = 2 потока.
3.3.4. Общее количество потоков Е1, арендуемых у ГТС
Между АТС-1 и АТС-2 общее
количество потоков Е1:
V1-2 = VАТС2-1 + VАТС1-2 = 1+2 = 3 потока.
Между АТС-2 и АТС-3 общее
количество потоков Е1:
V2-3 = VАТС2-3 + VАТС3-2 = 2+2 = 4 потока.
Между АТС-1 и АТС-3 общее
количество потоков Е1:
V1-3 = VАТС1-3 + VАТС3-1 = 2+2 = 4 потока.
3.3.5. Общее количество потоков Е1, арендуемых у АМТС
VАМТС = (W1+W2+W3)*0,3/E1 = (6250 +
3276 +8600)*0,3/2048 = 3 потока.
3.4. Подбор требуемого оборудования
Маршрутизаторы
-
На АТС-1 Router 1 – 2 шт.
-
На АТС-2 Router 1 – 2 шт.
-
На АТС-3 Router 1 – 2 шт.
-
На АМТС Router 1 – 1 шт, Router 2
– 1шт.
|
Маршрутизаторы |
Интерфейсы |
Цена |
|
|
Input |
Output |
|
|
|
Router 1 |
2x1000Base-Tx |
2x1000Base-Tx |
2500 |
|
Router 2 |
1x1000Base-Tx |
1x1000Base-Tx |
1500 |
Конверторы
-
На АТС-1 Router 1 – 2 шт.
-
На АТС-2 Router 1 – 2 шт.
-
На АТС-3 Router 1 – 2 шт.
- На АМТС Router 1 – 1 шт, Router 2 – 1шт.
Пример оглавления приведён на рис.2.
Пример
оформления титульного листа показан на рис.3.
Рис.2. Пример оглавления.
рис.3. Пример оформления титульного
листа.
IP-телефония.
Методическое указание
по выполнению курсовой работы
для студентов специальностей
5А522202 –«Сети,
узлы связи и распределение информации»
5А522203- «Связь и оптические системы
обработки информации»
5А522205 –«Сети связи и управляющие системы »
5А522216
–«Методика преподавания специальных
дисциплин»
Рассмотрено и одобрено на
заседании каф. ТС и СК. Протокол заседания кафедры ТС и СК №________ от _____________________г.
Рекомендовано к тиражированию
НМС в типографии ТУИТ. Протокол заседания НМС №________ от _____________________г.
Авторы издания: Шарифов Р.А. Технический
директор СП «Бузтон»
Садчикова С.А. ст.преп.
ТУИТ каф. ТСиСК
Тилляев С.Д. менеджер
СП «Бузтон»
Рецензенты: Эшмурадов
А.М.
Агзамов С.С.
Ответственный
редактор Сон В.М.
Корректор Павлова С.И.