Научная статья на тему 'Расчет характеристик шлюзов мультисервисной транспортной сети'

Расчет характеристик шлюзов мультисервисной транспортной сети Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
574
171
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МУЛЬТИСЕРВИСНАЯ СЕТЬ / ШЛЮЗЫ ДОСТУПА / ТРАНСПОРТНЫЙ РЕСУРС / МУЛЬТИСЕРВИСНАЯ ТРАНСПОРТНАЯ СЕТЬ

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Верижников Артем Олегович, Шумаков Дмитрий Вячеславович

Статья посвящена построению мультисервисных сетей, которые сегодня являются основой ИТ-инфраструктуры, практически любой организации корпоративного уровня,имеющей территориально распределенную структуру. Да-но определение мультисервисной сети, сформулированы требования к современным корпоративным мультисервисным сетям, соответствующей им инфраструктуре и функциональности систем.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Расчет характеристик шлюзов мультисервисной транспортной сети»

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ»

№5/2015

ISSN 2410-700X

Таблица 2

Экономические показатели

п/п Наименование показателя Численное значение

1 Производственные издержки всего, в т.ч.: 139,60

2 Материальные затраты всего, в т.ч.: 109,33

3 издержки на топливо всего, в т.ч.: 93,353

4 Для выработки тепловой энергии, млн.руб 52,139

5 Для выработки электроэнергии, млн.руб 41,214

6 Затраты на ремонт, млн.руб 7,5784

7 Прочие материальные издержки, млн.руб 8,0745

8 плата за покупаемую воду 0,32055

9 Затраты на оплату труда, млн.руб 7,3101

10 Отчисления на социальные нужды, млн.руб 2,2077

11 Амортизация, млн.руб 14,574

12 Прочие издержки всего, в т.ч.: 6,1837

13 услуги связи, охрана и т.д., млн.руб 1,9273

14 налог на имущество организаций, млн.руб 3,8475

15 земельный налог, млн.руб 0,40887

16 Результаты проекта всего, в т.ч.: 323,02

17 от реализации электроэнергии, млн.руб 136,27

18 от реализации тепловойэнергии, млн.руб 186,75

19 Валовая прибыль, млн.руб 183,42

20 Налог на прибыль, млн.руб 36,684

21 Затраты по проекту, млн.руб 161,71

22 Чистый поток денежных средств (ЧПДС), млн.руб 161,31

23 Коэффициент дисконтирования 0,15715

24 Накопленный (ЧДД), млн.руб за период 15 лет. 553,73

Срок окупаемости инвестиций в сооружение ТЭЦ определен с помощью графика изменения накопленного ЧДД от номера шага расчета и составил 6,4 года. Анализ результатов, представленных в табл. 2 показывает, что проект сооружения ГТУ -ТЭЦ на базе энергоустановок ГТЭ - 004 является эффективным, ЧДД от эксплуатации источника за расчетный период составил 553,73 млн.руб, индекс доходности 2,62 руб./руб., внутренняя норма доходности 0,32.

Показатели установки обеспечивают сокращение разрыва в уровне отечественного и мирового энергетического машиностроения. Использование данной установки в системах энергообеспечения позволит повысить эффективность и надежность функционирования объектов энергетики.

Список использованной литературы:

1. Федеральный закон от 27 июля 2010 г. № 190-ФЗ «О теплоснабжении» (с изменениями от 4 июня, 18 июля, 7 декабря 2011 г., 25 июня, 30 декабря 2012 г.).

2. Перспективные когенерационные ГТУ для систем теплоэнергоснабжения ЖКХ / Ануров Ю.М. и др. // «Энергетика: эффективность, надежность, безопасность» XX Всероссийская научно-техническая конференция / ТГУ. - Томск,2014. - С.270-274.

© И.А. Вдовенко, Д.О. Некрасов, 2015

УДК 004.716

Верижников Артем Олегович Шумаков Дмитрий Вячеславович

Академия ФСО России, г. Орел, РФ, E-mail: metallstan@mail.ru

РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ШЛЮЗОВ МУЛЬТИСЕРВИСНОЙ ТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ

Аннотация

Статья посвящена построению мультисервисных сетей, которые сегодня являются основой

24

международный научный журнал «символ науки»

№5/2015

ISSN 2410-700X

ИТ-инфраструктуры, практически любой организации корпоративного уровня,имеющей территориально распределенную структуру. Да-но определение мультисервисной сети, сформулированы требования к современным корпоративным мультисервисным сетям, соответствующей им инфраструктуре и функциональности систем.

Ключевые слова

Мультисервисная сеть, шлюзы доступа, транспортный ресурс, мультисервисная транспортная сеть.

Сегодняшним клиентам рынка инфокоммуникационных услуг требуется широкий класс разных служб и приложений, предполагающий большое разнообразие протоколов, технологий и скоростей передачи. При этом пользователи преимущественно выбирают поставщика служб в зависимости от цены и надежности продукта. В существующей ситуации на рынке инфокоммуникационных услуг сети перегружены: они переполнены многочисленными интерфейсами клиентов, сетевыми слоями и контролируются слишком большим числом систем управления. Более того, каждая служба стремится создать свою собственную сеть, вызывая эксплуатационные расходы по каждой службе, что не способствует общему успеху и приводит к созданию сложной сети с тонкими слоями и низкой экономичностью. При эволюции к прозрачной сети главной задачей является упрощение сети - это требование рынка и технологии. Концепция NGN была представлена с учетом следующих обстоятельств: открытая конкуренция между операторами, возникшая и развивающаяся ввиду полного дерегулирования рынка инфокоммуникационных услуг, взрывной рост трафика данных - рост использования Интернет и растущая потребность пользователей в новых мультимедийных услугах, возникшая потребность рынка в обеспечении обобщенной мобильности пользователей. Для решения этих проблем произведем расчет характеристик абонентских концентраторов и транспортных шлюзов мультисервисной пакетной сети.

1. Расчет характеристик шлюза доступа (AGW)

При построении распределенного абонентского концентратора могут использоваться шлюзы доступа (Access Gateway, AGW), выполняющие как функции концентраторов, так и средств доступа к пакетной транспортной сети. К шлюзам доступа (AGW) подключают терминалы пользователей ТфОП и терминалы с базовым доступом ISDN. К шлюзам доступа (AGW) подключаются учрежденческие АТС (PBX) и существующее оборудование абонентских выносов. Терминалы SIP, MGCP, H.323 (IP-телефоны) новых пользователей могут подключаться к локальным цифровым сетям (LAN).

Нагрузка, создаваемая пользователями AGW определяется по формуле 1.1:

v5 ' IN к j=1 к=1

YAGW; •II Nj _ v5 + I Nk _ PBX 1+ 0,1 • (NPSTN + NSHM) + 0,2 • NISDN , Эрл

(1.1)

При расчете нагрузки будем использовать значения удельной нагрузки yi, создаваемой пользователями в ЧНН. В формулах используются следующие обозначения:

AGWi - нагрузка, создаваемая пользователями i-го AGW, Эрл;

0,8 - удельная нагрузка, поступающая от пользователей сетей доступа и PBX, Эрл,

0,1 - удельная нагрузка, поступающая от пользователей PSTN, SHM, Эрл,

0,2- удельная нагрузка, поступающая от пользователей ISDN, Эрл,

Таким образом, расчет нагрузки, создаваемой пользователями подключенными к AGW1, AGW2 и AGW3 находим по формуле 2.1:

Y^Wi = 0,8 • (5 • 30 + 2 • 30)+ 0,1 • (4800 + 2400) + 0,2 • 96 = 907,2 [Эрл\

Yaow^ = 0,8 • (5 • 30 + 4 • 30) + 0,1 • (4800 + 2400) + 0,2 • 96 = 937,92 [Эрл\

УАОЩ = 0,8 • (5 • 30 + 4 • 30) + 0,1 • (4800 + 2 • 2400) + 0,2 • 96 = 1195,2 [Эрл].

Доля внутренней нагрузки Ki пользователей, подключенных к одному шлюзу, которая замыкается через один коммутатор транспортной сети, определяется по формуле 1.2:

K

i _ внутр 3

IYag

y

AGW

i =1

25

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №5/2015 ISSN 2410-700X

Тогда, согласно формуле (1.2):

K,

907,2

907,2

K.

K

1-щт Yagw + Yagw 2 + Yagw 3 907,2 + 937,92 +1195,2 3040,32

Yagw 937,92

3040,32

____ 1195,2

3_««утр - у + у + y ~ 3040 32

YAGWl + YAGW 2 + YAGW3 3040,32

- 0,298;

2_ внутр у у у

Y ЛПШ + Y ЛПШ 1 + Y i

AGW' ± AGW 2 1 -‘-AGW 3

Y„,

- 0,308;

- 0,393.

При расчете транспортного ресурса для передачи пользовательской информации шлюзами AGW1,AGW2 и AGW3 учтем долю нагрузки, которая будет обслуживаться без компрессии (х=10%) по формуле 1.3:

V,

AGW, USER изб

— ^изб ' YGW (l1 X)'VCOD_m + X 'VG.71l)

Тогда согласно формуле 1.3:

Vagw _user — Кб ■ Ygw1((1 - x) Vcod _ m + x • V,J —1,25 • 636,85 • ((1 - 0,1)- 32,0 + 0,1 • 64). 103

бит /

— 1,25 • 636,85 • 35,2-103 — 28,02 \Мбит/ с\

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Vagw,_user — K,6 • Y,w 2 ((1 - x)-Vcod _m + x V™)—1,25 • 649,04 • ((l - 0,l)-32,0 + 0,1-64)-103 —

— 1,25 • 649,04 • 35,2 403 — 28,56 \Мбит/ с\

Vagw3_user — К,б • Y,W3((1 -x)Vcood_„ + xV™)—1,25• 725,49•((l-0,1>32,0 + 0,1 • 64>103 —

— 1,25 • 725,49 • 35,2 403 — 31,9 \Мбит / с]

Общий транспортный ресурс шлюза AGW для передачи пользовательской и сигнальной информации рассчитаем по формуле 1.4:

у _ у у SIGN . у SIGN . у SIGN . у SIGN . у SIGN

VAGW — VAGWi _USER + V PSTN + V ISDN + V V.5 + V PBX + V MGCP

у SIGN

V PSTN _ i '

(l • N • N •PSIGN )/3600

'NMEGACO iv MEGACO iv PSTN 1 PSTN J/

90

\бит / с]

(l • N •N • PSIGN )/3600

\LIUA NIUA NISDN 1 ISDN)j3600

90

\бит / с]

у SIGN V V 5_ i

LuMvUM-Nr,■ Nt V,■ PSIGNV5)/3600

5UA JVV 5UA 5 J vk _V 5 1 V 5//

~90~

(l •N •N • N P™ V3600

\lua nua NPBX Nk_PBX P PBX J/3600

90

\бит / с]

(2.5)

(2.6)

(2.7)

(2.8)

Jf _ (.PPSTN ' NPSTN + PISDN ' NISDN + NV5 ' PV5 ^ Nk_V5 + NPBX ' PPBX ' Nk_PBX ) ' LMGCP ' NMGCP /V, VMGCP — ^ ’(2,9)

где LMEGACO - средняя длина сообщений в байтах протокола MEGACO, [ьзуемого при передаче

сигнальной информации по абонентским линиям локальных сетей с терминалам пользующими протокол

MEGACO;

1/450 - результат приведения размерностей «байт в час» к размерностям «бит в секунду» (8/3600 = 1/450).

Таким образом, транспортный ресурс необходимый для передачи сигнальной информации для AGW1

Vs

(400 40 • 4800'5)/3600

— 296,3 \бит / с]

V*i%n_l — (400-1°-96'10p3600 — 11,85 \бит/4 — (400 •1 • 35 • 10 • 150)/' 3600 — 64 | \бит /^

р 90 L J

V-ig^_, — («Q l ^lO-60),3600 — 2593 \бит,^

W , — «5-4800 +1°-96 +1■35-15° + 400-10У3600 — 398,89 \б,,т/с]

определяется по формулам: 90

Общий транспортный ресурс AGW1 определяется по формуле (1.4):

Y

AGW

ISDN_ i

PBX _ i

PSTN 1

26

международный научный журнал «символ науки»

№5/2015

ISSN 2410-700X

VA^ j = 28,02 • 106 + (296,3 +11,85 + 64,81 + 25,93 + 398,89) = 28020000 + 795,78 *

* 28,02 \Мбит / с]

Аналогично, рассчитывается транспортный ресурс необходимый для передачи сигнальной информации для AGW2:

,.(41)0 10• 48°0•5)3600 = 296,3 [бит/с]

V^d,-(4К|-10-%^3600 = 11,85 [бит/с]

VT, ^l400-'-3510150/3600 -64,81 [бит/с).

90

V*™ 2-(4°°12-35a°.6°V36°°-51,85 [бит/с];

V

VMGCP 2

((5-4800 +10-96 +1-35-150 + 2-35-60)-400-10)/3600

90

- 424,81 [бит / с)

V

V AGW 2

- 28,56 -106 + (296,3 +11,85 + 64,81 + 51,85 + 424,81) - 28560000 + 849,62 -- 28,6 * 29 [Мбит/с]

Аналогично, рассчитываем транспортный ресурс для AGW3:

V

Vs

SIGN

(400-10-4800-5)/3600

PSTN 3

V

VS

SIGN

V 5 3

90 '

О о о 1 96- О as о о 1

90

1Л) о о -10 о as о о

90

(400-2-35-10- 60)/3600

- 296,3 [бит /с)

V

90

((5 - 4800 +10-96 +1-35-150 + 2-35-60)-400-10)/3600 л„лп,г^

-^------------------------------------------!1------- 424,81 [бит/с]

90

тт / с I

1ит / с I

MGCP 3

VGr 3 - 31,9 -106 + (296,3 +11,85 + 64,81 + 51,85 + 424,81) - 31900000 + 849,62 *

* 32 [Мбит / с]

Общий транспортный ресурс для взаимодействия AGW1, AGW2 и AGW3 рассчитаем по формуле:

VAGW1 -AGW2 - кизб - YAGW2-AGW2 ((1 - х) - VCOD_m + Х - VG.7") - 1,25 - 255 - (0,9 - 32 + 0,1 - 64) -10 -

-11220 -103 * 11,2 [Мбит / с]

V

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

AGWj - AGW3

V

AGW, -AGW,

-1,25 - 290 - (0,9 - 32 + 0,1 - 64) -103 -12760 -103 * 12,8 [Мбит / с] -1,25 - 260 - (0,9 - 32 + 0,1 - 64) -103 -11440 -103 * 11,4 [Мбит/с]

1.2 Расчет характеристик транспортных шлюзов мультисервисной транспортной сети.

YrG^ -127 +130 +145 - 402 [Эрл]

YTGW2 -127 +130 +145 - 402 [Эрл]

Утгз -127 +130 +145 - 402 [Эрл]

Зная нагрузку TGW, найдем количество требуемых трактов типа E1 (V=2,048 Мбит/с) для подключения существующей ССОП к транспортной сети по формуле:

N

Y

i TGW и

i E1

Л30- Yds 0 )

ISDN 3

PBX 3

27

международный научный журнал «символ науки»

№5/2015

ISSN 2410-700X

где yE0 - удельная нагрузка одного канала типа E0 (VDS0 = 0,8 Эрл); i - номер TGW.

N - N - N 402/ — in 72*Ц E1

N1_ E1 — N2_ El — N3_ El /30 • 08 — i0,/2 ~ 11 E1

jrUSER __ jrUSER __ Tri

V TGW1 — V TGW 2 — V

USER

TGW 3

— YTGW • VG.726 — 402 • 32,0 —12,9 • 106 * 13 [Мбит / с]

Примем условие равенства исходящей (от транспортной сети к существующей ССОП) и входящей (от существующей ССОП к транспортной пакетной сети) нагрузки. При этом условии объем транспортного ресурса пакетной сети для TGW рассчитаем по формуле:

V —y(vUSER + V )

v TGW _ i Y TGW ^ v MGCP /

i—1

Таким образом, объем транспортного ресурса пакетной сети для TGW равняется: 398,89"

VTGW — 3 13 +

10242

39,001 * 40 [Мбит /с]

Таблица 1.2

Нагрузка взаимодействующих объектов проектируемой сети

Объект Нагрузка, Эрл

AGW1 ^ AGW1 270,35

AGW1 ^ AGW2 127

AGW1 ^ AGW3 127

AGW2 ^ AGW1 130

AGW2 ^ AGW2 288,88

AGW2 ^ AGW3 130

AGW3 ^ AGW1 145

AGW3 ^ AGW2 145

AGW3 ^ AGW3 469,71

AGW1 ^ TGW1 127

AGW1 ^ TGW2 127

AGW1 ^ TGW3 127

AGW2 ^ TGW1 130

AGW2 ^ TGW2 130

AGW2 ^ TGW3 130

AGW3 ^ TGW1 145

AGW3 ^ TGW2 145

AGW3 ^ TGW3 145

Основным результатом работы является решение задачи по разработке характеристик шлюза, которая является актуальной научно-технической проблемой. На основе выбранной модели решения, была предложена система классификации и декомпозиции задач моделирования, и критерий выбора методов их решения, который позволяет расширить круг задач, традиционно решаемых с помощью программных продуктов. На основе метода анализа средних значений, известного из теории сетей очередей, разработан приближенный метод для расчета средних нагрузок. Проведен вычислительный эксперимент с использованием разработанного алгоритма. Рассчитываемые показатели сети позволяют оценить качество ее работы в целом и отдельных сетевых устройств.

Список использованной литературы

1. Системы и сети передачи информации: учебник/В.В. Ломовицкий, А.И. Михайлов, К.В. Шестак, и др.;

под ред. В.М. Щекотихина.-Орел : Академия ФСО Росии, 2009. -573с.

28

международный научный журнал «символ науки»

№5/2015

ISSN 2410-700X

2. Сети Связи: Учебник для ВУЗов/Б.С. Гольдштейн, Н.А. Соколов, Г.Г. Янковский.- СПб.:БХВ-Петербург, 2010.-400с.

3. В.В. Величко, Е.А. Субботин, В.П. Шувалов, А.Ф. Ярославцев Телекоммуникационные системы и сети. Современные технологии, Том 3 Мультисервисные сети, 2013.

4. А.Е. Кучерявый, Л.З Гильченок, А.Ю. Иванов Пакетная сеть связи общего пользования. - С.-Петербург: “Наука и техника”. 2014. - 272 с.

5. В.Г.Олифер, Н.А.Олифер Компьютерные сети: принципы, технологии, протоколы. - М.: Питер. 2012. - 668 с.

6. Голышко А. Смена парадигмы в телекоммуникационной отрасли. //Wireless Rossia. «IP-коммуникации» //. 2013. Стр.4-7

© А.О. Верижников, Д.В. Шумаков, 2015

УДК: 534.833:621

Гетия Игорь Георгиевич, к.т.н., профессор, Зав.кафедрой, Скребенкова Людмила Николаевна, ст.преподаватель, Кочетов Олег Савельевич, д.т.н., профессор, Московский государственный университет приборостроения и информатики,

е-mail: igor.getiya@bk.ru

ВЛИЯНИЕ БИОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЧЕЛОВЕКА-ОПЕРАТОРА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВИБРОЗАЩИТНЫХ СИСТЕМ

Аннотация

Рассмотрена динамика системы виброизоляции подвески сиденья с учетом поведения тела человека-оператора, описываемой системой обыкновенных дифференциальных уравнений.

Ключевые слова

Система виброизоляции, собственные частоты, динамический гаситель.

Вибрация - один из основных вредных производственных факторов [1,с.33; 2,с.75], поэтому актуальной задачей исследователей является создание эффективных технических средств виброзащиты оператора.

Рисунок 1 - Общий вид подвески виброзащитного Рисунок 2 - Математическая модель

сиденья. виброизолирующего сиденья человека-оператора с

учетом его биомеханических характеристик.

На рис.1 изображен общий вид виброзащитного сиденья с равночастотными свойствами [3, с.158].

29

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.