3.3. Расчет оборудования сети ims

На рис. 16 представлена упрощенная схема архитектуры IMS. На ней изображены только основные функциональные элементы архитектуры, сертифицированной 3GPP. В курсовом проекте рассматриваем сети ТфОП и IMS, между которыми организуется взаимодействие.

Вызовы, создаваемые в сети ТфОП, попадают через оборудование шлюзов в сеть IMS, а именно к Softswitch, выполняющему роль MGCF.

От Softswitch информация поступает на I-CSCF, P-CSCF и S-CSCF, где начинается процесс обслуживания вызова. В зависимости от типа пере­даваемой информации и требуемой услуги для обслуживания вызова может быть задействован MRF и/или сервер (а) приложений (AS).

Рис. 16 Архитектура IMS. Стык сети ТфОП и IMS

Во избежание путаницы, на рис. 16 отмечены только те логические связи между элементами, которые имеют значение и/или учитываются при расчетах в курсовом проекте. На линиях, указан протокол, при помощи которого осуществляется взаимодействие между функциональными объектами.

Выделенный пунктиром фрагмент представляет собой схему из разд. 2. Основной задачей функционального элемента MGCF/Softswitch является управление транспортными шлюзами на границе с сетью ТфОП. В разд. 2 уже был произведен расчет этого оборудования, поэтому будем пользоваться результатами, полученными ранее.

Ссылки на уже рассчитанные величины, которые потребуются для дальнейших расчетов, будут приведены по ходу проектирования.

3.4. Расчет необходимого транспортного ресурса, необходимого для обеспечения сигнального обмена с функцией s-cscf

Попадая в сеть IMS, вызовы в конечном итоге обслуживаются одной из S-CSCF. Этот сетевой элемент представляет собой SIP-сервер, управляющий сеансом связи. Для выполнения своих функций он получает от других сетевых элементов всю информацию об устанавливаемом соединении и требуемой услуге (рис. 17).

Р ис. 17 S-CSCF в архитектуре IMS

Функции IMS могут иметь разную физическую декомпозицию, то есть, они могут быть реализованы как в виде единого блока, обладающего всеми возможностями, так и представлять собой набор устройств, каждое из которых отвечает за реализацию конкретной функции. Независимо от физической реализации, интерфейсы остаются стандартными. Поэтому, рассчитав в отдельности каждую из функций, можно оценить требуемую производительность сервера как при отдельной ее реализации, так и в случае реализации совместно с другими элементами.

Задача

Определить транспортный ресурс функции S-CSCF, необходимый для обслуживания вызовов, учитывая только обмен сообщениями SIP.

Исходные данные для проектирования

Вызовы из сети ТфОП через оборудование шлюзов поступают на Softswitch (рис. 17), который в архитектуре IMS выполняет функции MGCF. Softswitch по протоколу SIP обращается к I-CSCF, которая в свою очередь, в ходе установления соединения обменивается сообщениями SIP с S-CSCF. Через I-CSCF Softswitch передает S-CSCF адресную информацию, информацию о местонахождении вызываемого пользователя, а также ин­формацию об услуге, запрашиваемой вызываемым абонентом. Получив эту информацию и обработав ее, S-CSCF начинает процесс обслуживания вызова. В зависимости от требуемой услуги, S-CSCF может обратиться к медиа-серверу (MRF) или к серверам приложений (AS). Таким образом, S-CSCF ведет сигнальный обмен с MGCF, I-CSCF, MRF, AS. В ходе предоставления речевых услуг существует также SIP-соединение с P-CSCF, но мы его не учитываем в процессе расчета транспортного ресурса, так как его влияние незначительно.

Введем следующие обозначения: Среднее число SIP сообщений при обслуживании одного вызова между - :

1. SS и S-CSCF - N_SIP1,

2. MRF и S-CSCF - N_SIP2,

3. AS и S-CSCF - N _SIP3,

4. I-CSCF и S-CSCF - N _SIP4,

Средняя длина сообщения SIP в байтах - L_SIP;

X% - процент вызовов, при обслуживании которых требуется обра­щение к серверу MRF;

Y%. Процент вызовов, при обслуживании которых требуется обраще­ние к серверам приложений AS;

V_ss-s-cscf - транспортный ресурс между MGCF и S-CSCF, который тре­буется для обмена сообщениями по протоколу SIP во время обслуживания вызовов;

V_as-s-cscf - транспортный ресурс между серверами приложений (AS) и

S-CSCF, который требуется для обмена сообщениями по протоколу SIP во время обслуживания вызовов;

V_mrf-s-cscf - транспортный ресурс между MRF и S-CSCF, который требуется для обмена сообщениями по протоколу SIP во время обслуживания вызовов;

V_{i-cscf-s-cscf} - транспортный ресурс между I-CSCF и S-CSCF, который

требуется для обмена сообщениями по протоколу SIP во время обслужива­ния вызовов;

V_s-cscf - общий транспортный ресурс S-CSCF, который требуется для

обмена сообщениями по протоколу SIP во время обслуживания вызовов.

Тогда общий требуемый транспортный ресурс будет равен суммарному транспортному ресурсу взаимодействия функции S-CSCF с другими элементами IMS архитектуры:

(40)

где

(41)

(42)

(43)

(44)

Значения P_sx, k_sig и L_sip, которые используются в формулах (40) -

(44), были рассчитаны или заданы в предыдущих разделах:

• Величина P_sx рассчитывается в разд. 2 при расчете оборудования гибкого коммутатора по формуле (40).

• Значение h_sig задается в разд. 2 при расчете шлюза доступа.

• Значение параметра L_sip совпадает со значением параметра L_sh, который задается в исходных данных к разд. 2.