13.9.1. Учет концепции QoS- и GoS-параметров в рекомендациях МСЭ при разработке требований к методам их оценки При разработке требований к методам оценки параметров качества предоставления услуг (QoS) и параметров качества обслуживания (GoS) ИСС необходимо учитывать:

• концепцию QoS- и GoS-параметров в рекомендациях Международного союза электросвязи (МСЭ) по качеству обслуживания и сетевым характеристикам;

• архитектурную концепцию и концептуальную модель ИСС;

• основные услуги ИСС;

• принципы построения платформ ИСС;

• особенности конкретных сетей, в первую очередь ТФОП, на основе которых предполагается создавать и развивать ИСС.

Содержание и взаимосвязь QoS- и GoS-параметров в рекомендациях МСЭ рассмотрены ниже. Структурную схему, определяющую концепцию QoS, отличает иерархическая структура взаимосвязи характеристик с выделением уровня собственно QoS-параметров и сетевых параметров (NP), в частности, GoS. При разработке методов оценки QoS-параметров необходимо в первую очередь учитывать, что качество предоставления услуги должно определяться как степень удовлетворения пользователя. Следовательно, эти методы должны учитывать:

• влияние одних параметров QoS на другие;

• воздействие параметров GoS на параметры QoS.

Анализ QoS- и GoS-параметров показывает, что для их оценки можно использовать:

• сравнение времен выполнения определенных этапов обслуживания пользователей ИСС с нормированными значениями;

• сравнение вероятностей определенных событий, характеризующих процесс обслуживания пользователей ИСС, с нормированными значениями.

При выборе параметров следует стремиться исходить из рекомендаций МСЭ [13.11, 13.12, 13.16, 13.18]. Соответствующие аналитические данные о параметрах QoS и GoS содержатся в приведенных таблицах Приложения 4.

Учет взаимовлияния параметров может быть осуществлен в соответствии со структурной схемой, определяющей концепцию QoS.

13.9.2. Учет архитектурной концепции и концептуальной модели ИСС при разработке требований к методам оценки QoS- и GoS-параметров Интеллектуальная сеть связи определяется архитектурной концепцией предоставления новых услуг связи, для которой характерны:

• широкое использование современных способов обработки информации;

• эффективное использование сетевых ресурсов;

• модульность сетевых функций с возможностью их многократного использования;

• одновременное создание и внедрение услуг, благодаря модульным повторно используемым сетевым функциям;

• инвариантность способов размещения сетевых функций в различных физических объектах;

• взаимодействие сетевых функций через независимые от услуг стандартизованные интерфейсы;

• возможность управления некоторыми атрибутами услуг со стороны абонентов и пользователей;

• стандартизованное управление логикой услуг.

Архитектурная концепция ИСС применима практически к любым коммутируемым сетям связи: ТФОП, к сети связи с подвижными объектами, к сети передачи данных общего пользования с коммутацией пакетов, к узко-и широкополосной сети с интеграцией служб.

В то же время ИСС является не отдельной вторичной сетью связи, а концептуальной основой для быстрого, гибкого и экономически эффективного внедрения дополнительных услуг на базе существующих вторичных сетей. При этом привлекательность существующих информационных услуг повышается за счет новых функциональных возможностей. В цифровых сетях с интеграцией служб сетевые услуги ИСС близки по содержанию дополнительным услугам (Supplementary Services) [13.4]. В сетях передачи данных аналогичные услуги называются дополнительными возможностями пользователей (Optional User Facilities) [13.5, 13.6].

Между архитектурной концепцией интеллектуальной сети связи и структурной схемой, определяющей концепцию QoS, которая приведена на рис. 13.13-13.15, обнаруживаются следующие соответствия:

• размещение на разных уровнях функций предоставления услуг и функций коммутации в ИСС, так же, как параметров QoS и сетевых характеристик;

• иерархия зависимости функций предоставления услуг и функций коммутации в ИСС через использование интерфейсов и стандартизованных протоколов в архитектурной концепции ИСС, такая же, как иерархия зависимости показателей QoS и GoS;

• относительная независимость способов реализации функций базовой сети связи и функций надстройки в архитектурной концепции ИСС, так же, как независимость выбора показателей QoS и GoS и выбора показателей оценки способов реализации сетей в концепции качества предоставления услуг.

Основываясь на анализе вышеприведенных соответствий, можно сделать вывод, что граница между характеристиками QoS и характеристиками сети соответствует интерфейсу управления ресурсами ИСС.

Для более детального определения требований к параметрам QoS и NP (а, следовательно, QoS и GoS) необходимо использовать изложенную выше концептуальную модель ИСС.

При рассмотрении концептуальной модели ИСС с целью ее использования для определения требований к методам оценки параметров QoS и GoS необходимо учитывать следующие особенности:

• стандартизация ИСС носит эволюционный характер, включает процессы разработки, модификации и выпуска рекомендаций, причем эти процессы не согласуются с процессами создания ИСС и разработки на основе ее платформы новых услуг;

• между описанием ИСС на функциональном уровне и на уровне распределения функциональных объектов по сетевым элементам физической плоскости (с использованием программно-аппаратной платформы) существует четкая граница.

Учет первой особенности позволяет осуществить отбор методов оценки только тех параметров QoS и GoS, которые содержатся в существующих рекомендациях. Учет второй особенности позволяет осуществить классификацию методов оценки параметров QoS и GoS на функциональном уровне, на уровне физической плоскости (платформы) и отбросить необходимость оценки разнообразных и плохо систематизируемых промежуточных реализаций ИСС.

К первой группе методов можно отнести методы оценки качества предоставления услуг, исходя из набора возможностей CS1. Каждая услуга может быть описана на одном из существующих формальных языков как упорядоченная совокупность компонентов или конструктивных блоков (SIB). Оценка таких параметров, как время или вероятность наступления определенных событий, зависит от глобальной логики услуги (GSL) и от базового процесса обслуживания вызова (ВСР), которым должны соответствовать модель GSL и модель ВСР.

Ко второй группе можно отнести методы оценки качества предоставления услуг, исходя из совокупности функциональных объектов (FE), соот ветствующих SIB набора возможностей CS1. Особенно следует обратить внимание на то, что связи между FE - это эталонные точки, им соответствуют стандартизованные протоколы.

13.9.3. Основные услугн ИСС, учитываемые при разработке требований к методам оценки параметров QoS и GoS

Рассмотрим основные услуги, предоставляемые ИСС в разных странах Европы и США. Предварительно разграничим понятия «абонент» и «пользователь». Абонент - частное лицо или организация, которое оплачивает новую предоставленную услугу. В отличие от абонента пользователь «потребляет» услугу бесплатно при осуществлении связи с абонентом.

Услуга 800 - бесплатный вызов (Freephone - FPH). Основным содержанием этой услуги является оплата разговора за счет вызываемого абонента. Вместе с этой услугой в качестве обязательного используется компонент, позволяющий абоненту распределять вызовы, поступающие по его логическому телефонному номеру, между несколькими принадлежащими ему оконечными установками. Кроме того, при FPH можно использовать другие компоненты: речевые подсказки и объявления в процессе набора номера, персонифицированные вызывные сигналы в сторону абонента, проверку права пользования услугой, маршрутизацию вызовов в зависимости от ряда параметров, переадресацию вызовов при занятости или неответе абонента, ограничение числа поступающих вызовов и пр.

Эффективность использования услуги FPH абонентом прямо связана с родом его деятельности. Более того, для абонента крайне привлекательной является возможность изменять конкретный профиль его услуги. В частности, это касается сетевых физических номеров оконечных установок, временных и географических параметров, относящихся к вызовам пользователя и др.

Универсальная персональная связь (Universal Personal Telecommunications - UPT). Услуга универсальной персональной связи в ИСС позволяет отделить идентификатор оконечной абонентской установки от идентификатора самого абонента. Вместо подвижности терминала, реализованной в сетях подвижной связи, она обеспечивает подвижность самого абонента. Абонент, имеющий персональный логический номер (идентификатор), может пользоваться услугами связи независимо от своего географического положения в данный момент времени и типа сети доступа. Таким образом, UPT позволяет как бы объединить все типы проводного и радиодоступа, включая сети подвижной связи. При изменении своего местоположения абонент должен сообщить ИСС новый сетевой номер, соответствующий месту своего пребывания. Маршрутизация в соответствии с изменением но меров осуществляется через специализированную базу данных с защитой от несанкционированного доступа. В случае потери абонентом права пользования услугой пользователи будут уведомляться о невозможности соединения с ним.

Необходимо отметить, что, как и в услуге бесплатного вызова, эффективность использования услуги прямо связана с характером деятельности абонента.

Виртуальная частная сеть (Virtual Private network -* VPN). Предоставление этой услуги эквивалентно созданию выделенной по обслуживанию ведомственной сети связи с использованием технических средств сети связи общего пользования. Логические номера абонентов VPN определяют принадлежность абонента к данной сети, но не характеризуют точки физического доступа. Абонент VPN, оставаясь абонентом ТФОП, в соответствии с планом нумерации VPN получает все входящие, адресованные ему, вызовы.

Введение каждой услуги связано с необходимостью определения требований ИСС к базовой сети и, соответственно, базовой сети к ИСС. Кроме ТФОП в качестве такой базовой сети может выступать сеть персональной связи (СПС). В настоящее время в Российской Федерации СПС широко развиваются.

Определим требования ИСС для СПС и покажем, как на основе этих требований формулируются требования к параметрам QoS и GoS.

Основные задачи базовой СПС состоят в следующем:

• получение вызовов, адресованных в соответствии с персональными номерами, не зависящими от того, где находятся абоненты;

• обеспечение всех составляющих функциональных компонент или профиля услуги персональной связи (service profile [13.7]) для входящей и исходящей связи.

Фактически СПС является интегратором зон мобильности, к которым относятся пункты теледоступа, сотовые сети, корпоративные сети, спутниковые сети, ТФОП, другие СПС.

Требования оконечных пользователей СПС имеют следующий вид [13.7]:

1. Класс требований, связанных с обработкой входящего вызова:

• регистрация терминала сетевого доступа (необходима для получения вызовов);

• подключение к портам с расширенными телефонными возможностями (для входящих вызовов);

• определение направления вызова в соответствии с предварительно специфицированными параметрами (маршрутизация вызова в соответствии с такими параметрами, как номер или время суток, заранее установленными пользователем);

• определение направления вызова в соответствии с предварительно специфицированными параметрами и при взаимодействии с вызывающей стороной;

• определение направления вызова при взаимодействии с вызываемой стороной (срочный вызов направляется вызываемой стороне через сигнальное соединение для получения инструкций, относящихся к маршрутизации);

• ответ абоненту с заранее специфицированным терминалом (разделение срочного вызова, например, на пейджер, и вызова, требующего установления соединения с мобильной абонентской установкой);

• снятие вызова абонента с определенного устройства (аналогично тому, что выше, но у пользователя имеется возможность динамической спецификации устройства, с которым устанавливается соединение);

• оплата за изменение направления соединения;

• доставка различающихся вызовов пользователям, разделяющим общий терминал;

• передача вызова с одного персонального номера на другой.

2. Класс требований, связанных с обработкой исходящего вызова:

• регистрация терминала или сетевого доступа;

• подключение к портам с расширенными телефонными возможностями (для исходящих вызовов);

• маркирование вызовов в соответствии с их важностью.

3. Класс требований, связанных с обработкой текущего вызова:

• переход в процессе обслуживания вызова из одной зоны мобильности в другую с оповещением абонента об изменении оплаты;

• выписка счета за сеанс связи с возможностью изменений а течение обслуживания по решению пользователя.

4. Класс требований, связанных с управлением профилем услуги:

• запрос статуса профиля;

• модификация профиля.

Требования СНС оконечных пользователей должны быть согласованы с требованиями ИСС. Для этого необходимо учитывать способы размещения функциональных объектов концептуальной модели ИСС по физическим объектам с выделением так называемых двухпозиционных проверочных точек (trigger check point). В этих точках, отнесенных к коммутации услуг, контролируется:

• попытка вызова;

• наличие необходимой собираемой информации для обслуживания вызова;

• наличие необходимой информации для анализа обслуживания вызова;

• ошибка при выборе маршрута;

• окончание вызова;

• ответ вызываемой стороны;

• занятость вызываемой стороны;

• разрыв;

• разъединение;

• внешние события в процессе обслуживания вызова (реализации услуги).

В точках, отнесенных к управлению услугами, контролируется:

• анализ номера вызывающего абонента;

• анализ номера вызываемого абонента;

• анализ информации пользователя, связанного с абонентом;

• анализ синтаксиса;

• взаимодействие с пользователем;

• маршрутизация вызова;

• обеспечение пользователя информацией;

• доступ к данным;

• управление выпиской счетов.

Требования, относящиеся к точкам контроля, совместно с требованиями оконечных пользователей СПС и с учетом концепции построения ИСС позволяют определить параметры QoS и GoS и требования к методам их оценки. Следует отметить ряд трудностей, которые могут возникнуть при решении этой задачи, и рассмотреть пути их преодоления. Одна из трудностей состоит в том, что в классификации параметров QoS и GoS, утвержденной ITU, характеристики обеспечения обслуживания, удобства и простоты обслуживания, доступности обслуживания и другие объединяют факторы, которые относятся к разным точкам контроля. Такая противоречивость классификаций характерна при предоставлении любых конкретных услуг ИСС. Для преодоления возникающих противоречий целесообразно руководствоваться следующими требованиями:

• в первую очередь необходимо рассматривать методы оценки параметров QoS и GoS, относящиеся к точкам контроля;

• для выбора допустимых величин необходимо использовать рекомендации МСЭ, а также фирменные стандарты для СПС.

13.9.4. Учет принципов построения платформ ИСС при разработке требований к методам оценки QoS- и GoS-параметров Своеобразие концепции ИСС состоит в том, что ее услуги в определенном смысле аналогичны дополнительным видам обслуживания по отношению к услугам базовой сети связи. Это накладывает определенные ограничения на взаимодействие операторов ИСС. В частности:

• различают оператора-поставщика услуг ИСС и сетевого оператора ИСС, причем под абонентом оператора-поставщика понимают заказчика конкретной услуги, а под пользователем услуг ИСС - абонента телекоммуникационной сети;

• оператор-поставщик услуг ИСС обеспечивает создание, развитие и выполнение услуг, а также взаимодействие с оператором сети ИСС по вопросам регулирования нагрузки, использования сетевых ресурсов и уточнения тарифов.

Обеспечение создания новых услуг ИСС достигается благодаря комплексам программно-аппаратных средств, называемых платформами. К платформам ИСС предъявляют следующие требования:

• способность осуществлять гибкую функциональную декомпозицию компонент по физическим блокам;

• способность удовлетворять различным требованиям к росту ИСС;

• функциональная многослойность программного обеспечения, сочетающаяся с прикладными программными интерфейсами;

• наличие программных средств создания услуг;

• наличие многолингвистических человеко-машинных интерфейсов;

• наличие поддерживающей коммерческой операционной системы.

Требования к методам оценки параметров QoS и GoS с учетом наличия платформы для создания и развития услуг ИСС формулируются в контексте того, что большинство задач, решаемых операторами ИСС, являются задачами оптимизации. Формально типичная постановка задачи оптимизации сводится к следующему: минимизировать стоимость ресурсов (капитальные затраты) С для заданного множества функциональных компонент D и ожидаемой нагрузки А при следующих ограничениях:

• параметры QoS и GoS не превышают наперед заданных нормированных значений;

• использование ресурсов ограничено.

Методы оценки параметров QoS и GoS должны учитывать то, что требования различных услуг ИСС характеризуются разной нагрузкой и для ее обслуживания необходимы различные ресурсы. Классификация нагрузки должна позволять осуществлять отображение предсказанных требований к обслуживанию в требования к использованию ресурсов. Применяемые при этом модели основываются на следующей информации:

• как ресурсы ИСС будут использоваться;

• признаки услуги;

• описание области географического распространения услуги;

• ожидаемое число абонентов и др.

Один из ключевых моментов при оценке QoS- и GoS-параметров состоит в выборе совокупностей измеряемых величин и их предельных или допустимых значений. Как уже отмечалось ранее, решение данной задачи выбора основывается на стандартах, рекомендациях МСЭ. Так, в частности, для многих услуг ИСС более предпочтительно использовать в качестве параметра время завершения предоставленной услуги. При рассмотрении межконцевых характеристик необходимо иметь в виду составной характер образования их значений (например, время завершения предоставления услуги «бесплатный вызов», которое не должно превышать 3,5 с, складывается из времени обработки в пункте коммутации услуг, задержки передачи по сети сигнализации и задержки обработки запроса в пункте управления услугами). Можно предположить, что предоставление услуг ИСС будет занимать больше времени, чем обработка запросов в пункте управления услугами. Для оценки соответствующих параметров QoS и GoS необходимо использовать:

• модели пункта коммутации услуг, позволяющие связывать нагрузку вызовов с задержками обработки информации и использованием процессоров;

• модели пункта передачи сигнала (Signal Transfer Point) системы SS-7, связывающие нагрузку вызовов с задержкой передачи и использованием процессоров;

• модели пункта управления услугами, связывающие нагрузку вызовов с нагрузкой запросов, использованием пункта и задержками в нем;

• сетевые модели, позволяющие рассматривать альтернативные варианты использования ресурсов.

Все вышеназванные модели должны способствовать выявлению потенциальных «узких мест» для прохождения услуг.

13.9.5. Учет нагрузки в ИСС при разработке требований к методам оценки QoS- и GoS-параметров При разработке или использовании методов оценки QoS- и GoS-napa-метров необходимо учитывать следующие факторы:

• параметры GoS, в основном, являются параметрами нагрузки или связаны с ней;

• параметры QoS зависят от GoS-параметров;

• по сравнению с традиционными сетями QoS- и GoS-параметры в ИСС должны учитывать более сложные сетевые услуги, основанные на новых моделях вызова, распределенную логику услуг, появление кроме интерфейсов типа «сеть-сеть» интерфейсов типа «пользователь-сеть».

Таким образом, при оценке QoS- и GoS-параметров необходимо:

1) осуществить описание и предсказание нагрузки пользователя;

2) связать параметры QoS и GoS с критериями, используемыми для решения конкретных задач создания и развития новых услуг;

3) учесть, что на параметры QoS и GoS влияет использование сетевых ресурсов в зависимости от нагрузки;

4) определять значения параметров не только в нормальных, но и при неблагоприятных условиях;

5) формулировать требования для предоставления ресурсов и измерений нагрузки.

Как уже отмечалось, нагрузка в ИСС определяется не только потоками обычных, но и специальных вызовов. Анализ основных услуг ИСС позволяет выделить следующие факторы, влияющие на требования ресурсов, и, следовательно, учитываемые при разработке методов оценки QoS- и GoS-параметров:

• интенсивность запросов от пункта коммутации услуг к пункту управления услугами;

• источники и типы запросов;

• модели нагрузки для рассматриваемых услуг;

• число передач сообщений, необходимых для осуществления маршрутизации;

• требования к хранению данных и административному управлению;

• использование вспомогательного пункта управления и интеллектуальных терминалов.

Можно предположить, что с наибольшими трудностями придется столкнуться при предсказании нагрузки ИСС, так как в наличии будет находиться недостаточно информации для того, чтобы составить надежную базу данных, необходимую для проведения указанной работы и количество моделей потоков услуг будет со временем возрастать.

В первую очередь необходимо рассматривать методы оценки наиболее важных и часто используемых QoS- и GoS-параметров, в частности, ЗПНН. Значение этого параметра возросло по ряду причин:

1) функционирование основных физических компонент ИСС, таких как пункт управления услугами, оценивается в основном, исходя из временных критериев;

2) пользователи, видимо, будут ожидать значений ЗПНН ниже, чем они регламентируются в исторически сложившихся рекомендациях;

3) реализация услуг ИСС, возможно, будет приводить к тому, что значения задержки после набора номера (ЗПНН) будут выше пользовательских ожиданий (в частности, время обработки информации, связанной с услугами ИСС, в 2,5 раза выше времени установления разговорного тракта).

Для того чтобы связать QoS- и GoS-параметры, относящиеся к различным услугам и межконцевому поведению разных по характеру пользователей, представляется целесообразным ввести параметр (или семейство параметров) задержки реакции сети (ЗРС). Номинальные значения для этого параметра могут быть определены в результате кооперативного обсуждения между абонентами ИСС. Присутствие этого «согласованного» параметра позволит осуществить унификацию методов оценки QoS- и GoS-параметров.

При оценке QoS- и GoS-параметров необходимо рассматривать не только интенсивности потоков, поступающих вызовов, но и интенсивности неудовлетворительно обслуженных вызовов. Можно выделить следующие причины такого неудовлетворительного обслуживания:

• происходит завершение вызова, несмотря на то, что информация из базы данных не поступила на экран терминального устройства;

• вместо канала 64 кбит/с пользователю предоставляется канал 56 кбит/с;

• «звуковая почта» на подвижную абонентскую установку не принимается, так как названная установка не может в это время принимать локальную информацию.

Большинство GoS-параметров отражает использование сетевых ресурсов. В качестве интегральной GoS-характеристики обычно рассматривают и пропускную способность сети (ПСС), которая:

1) является видимой для оконечного пользователя;

2) влияет на параметры GoS, характеризующие структурные элементы сети;

3) определяется архитектурой сети, т. е. топологией, быстродействием процессоров, распределением функциональных компонент и т. п.;

4) зависит от природы услуг, т. е. сложности логики услуги, размера баз данных, межузловых сообщений и т. п.;

5) зависит от природы взаимосвязи между услугами.

Для определения ПСС, как правило, используют модели массового обслуживания, соответствующие физическим компонентам ИСС и образующие сеть массового обслуживания.

Одна из основных задач, выполняемых пунктом управления услугами, состоит в контроле за перегрузкой. Нагрузка, поступающая на пункт управления, носит пакетный характер, в частности, возможно поступление пачек запросов через интервалы по 3 мин. Управление потоком возможно только на уровне сети сигнализации и крайне проблематично на уровне пользователя, так как вызовы нельзя смещать во времени. Контроль за перегрузкой в ИСС осуществляется на уровне сетевого оператора. Одна из возможных методик контроля включает следующие рекомендации:

• сохранять допустимые GoS-параметры так долго, как это возможно;

• обеспечивать обслуживание вызовов, связанных с критическими ситуациями;

• обеспечивать справедливость в распределении ресурсов между пользователями и между услугами;

• минимизировать потери нагрузки в условиях тяжелых перегрузок;

• осуществлять операторское управление в случаях, когда нагрузка значительно превышает нормальную.

Методы оценки QoS- и GoS-параметров должны обеспечивать выполнение вышеприведенных рекомендаций.

С контролем за перегрузкой тесно связаны проблемы обеспечения робастности и живучести ИСС. Наибольшее влияние на обеспечение живучести ИСС оказывает сеть сигнализации и, в частности, неожиданный выход из строя линий этой сети. Наряду с методами восстановления в полном объеме работоспособности сети для обеспечения ее робастности и живучести используются приемы, основанные на учете логики услуг и характере передаваемой информации. Так, например, когда сеть сигнализации используют для передачи счетов и бухгалтерской информации, желательно выполнение следующих условий:

1) объем сообщений о счетах должен быть достаточно маленьким или должны существовать механизмы ограничения потоков этих сообщений в условиях передачи информации пользователя;

2) ошибки, связанные с этими сообщениями, не должны влиять на передачу информации пользователя.

В заключение этого раздела отметим, что общие требования к методам оценки QoS- и GoS-параметров вытекают из того, для каких целей используются эти параметры. Унификация методов оценки так я®, как унификация параметров и требований к ним, должна опираться на рекомендации ITU.

13.10. Сеть системы сигнализации SS-7 - транспортная сеть для ИСС

13.10.1. Особенности построения н технические характеристики SS-7

Как отмечалось в гл. 1, сеть сигнализации SS-7, построенная на базе общего канала сигнализации (ОКС), является общей транспортной сетью пакетной коммутации для многих типов пользователей, в том числе и для пользователей услуг ИСС. Фактически сеть SS-7 в настоящее время уже стала транспортной мегасетью.

Рис. 13.16 иллюстрирует возможности применения сети SS-7 при наличии пользователей подсистем:

• эксплуатации и технического обслуживания (ОМАР);

• мобильной связи (МАР);

• интеллектуальной сети (INAP);

• цифровой сети с интеграцией служб (ISUP);

• телефонных услуг (TUP).

Рис. 13.16. Связь модели $8-7, включающей прикладные служебные элементы (АБЕ) с 7-уровневой моделью ВОС

На этом же рисунке показана связь модели SS-7 с семиуровневой моделью ВОС (см. рис. 1.2).

Взаимодействие на ИСС узла управления услугами (SCP) с узлом поддержки услуги (SDP) через SS-7 представлено на рис. 13.17.

13.10.2. Вероятностно-временнііі е характеристики SS-7

Основные расчетные соотношения Вероятностно-временнь'іе характеристики SS-7 определены в рекомендации Q.706-1TU-T «Рабочие характеристики подсистемы передачи сообщений» [13.9] в разд. 2 «Характеристики сигнального трафика». Расчетные формулы определения задержек на узлах сигнализации, приведенные в рекомендации Q.706, являются приближенными. Айал из очередей основывается на модели М/G/l с приоритетами. Приоритеты реализуются на уровне 2 7-уровневой модели ВОС. Модель учитывает влияние помех на звене передачи. В рекомендации Q.706 рассматривается два метода исправления ошибок при передаче пакетов и при наличии помех на звене передачи:

1) базовый метод;

2) метод превентивного циклического повторения сигнальных единиц (МПЦП).

Рис. 13.17. Взаимодействие узла управления услугами (SCP) с узлом поддержки услуги (SDP) через SS-7:

ASE - прикладной элемент; MACF - функция управления множественными связями; МТР - подсистема передачи сообщений; SACF - функция управления одиночной связью; SCCP - подсистема управления установлением соединений; SCF - функция управления услугами; SCP - узел управления услугами; SDF - функция поддержки услуги; SDP - узел поддержки услуги; SSP - узел коммутации усдуг; ТСАР - подсистема пользователей транзакций При этом предполагается, что:

• ошибка при передаче значащей сигнальной единицы (ЗСЕ) является случайной;

• ошибки статистически независимы;

• дополнительная задержка, вызванная повторной передачей ошибочной ЗСЕ, рассматривается как часть времени ожидания соответствующей сигнальной единицы (СЕ);

• при МПЦП после появления ошибки переданные повторные СЕ второго приоритета принимаются на приемном конце до тех пор, пока порядковый номер последней новой СЕ не совпадет с порядковым номером повторно переданной СЕ.

В рекомендации ITU-T Q.706 приведена сводка уравнений, позволяющая рассчитать важнейшие трафичные характеристики сети SS-7 - задержки сигнальных пакетов (значащих сигнальных единиц). Эти уравнения зависят от параметров трафика и коэффициентов:

Q_a- средняя задержка, вызванная образованием очередей;

Приведенные выше расчетные соотношения были использованы ниже для оценки вероятностных характеристик узлов на сети сигнализации.

Формулы для оценки времени задержки, вызванной образованием очередей на узлах сети сигнализации Основной метод исправления ошибок: а) без искажений средняя задержка

Метод превентивного циклического повторения: а) без искажений средняя задержка

дисперсия задержки

б) с искажениями средняя задержка

дисперсия задержки

Допустимые общие задержки определены рекомендацией (2.709 и приведены в табл. 13.8, в которой даны максимальные общие задержки сигнализации национальной компоненты

Таблица 13.8

Рекомендуемая модель трафика определена рекомендацией (2.706. Средние характеристики телефонного трафика' и смешанного трафика (телефонный и 1БВ>1) приведены в табл. 13.9 [13.9].

Таблица 13.9

В рекомендации (}.706 в качестве расчетных трафичных параметров предлагается при проектировании сети 55-7 использовать следующие усредненные трафичные параметры:

• средняя длительность ЗСЕ - Т„ = 1,875 мс;

• 71 - время распространения по шлейфу, включая время обработки в оконечном устройстве, - 7/, = 30 мс;

• Т/ - среднее время передачи заполняющих сигнальных единиц (ЗпСЕ) - Т/= 0,75 мс.

Диапазон изменения вероятностей ошибки ЗСЕ принят равным Р_и= = 0,001-0,01.

13.10.3. Средние времена ожидания в очередях и дисперсионные оценки времен ожидания в транспортной сети ИСС (сети 88-7)

Задержки ЗСИ при основном методе исправления ошибок Формулы рекомендации (}.706, приведенные в разд. 13.10.2, были использованы для построения графиков зависимостей задержек в очередях от важнейших трафичных параметров. Эти графики можно использовать при анализе работы реальной сети 5Б-7 и ее проектировании. Программы были написаны в программной среде МаШСас! и результаты расчетов приведены в виде копий этой программной среды.

Величины задержек, приводимые на графиках, как правило, являются нормированными относительно среднего времени передачи ЗСЕ Т_т, причем

Нормированная задержка обозначается на графиках как безразмерная величина, а в случаях, когда величина задержки является ненормированной величиной, то пишется ее размерность (например, мс).

Средняя величина задержек ЗСИ при основном методе исправления ошибок показана на рис. 13.18 для среднего времени распространения по шлейфу, включая время обработки в оконечном

Рис. 13.18. Зависимость среднего времени задержки ЗСЕ при исправлении ошибки основным методом при Т_т= 1,875 мс:

/ - Р„ = 0; 2 - Р_и= 0,001; 3 -Р_и= = 0,004

Рис. 13.19. Зависимость стандартного отклонения задержки ЗСЕ при исправлении ошибки основным методом при Т_т= 1,875мс:

/ - Р_и= 0; 2 - Р_и= 0,001; 3 - Р_и=

= 0,004

устройстве Г/. = 30 мс; среднего времени передачи заполняющих сигнальных единиц - 7} = 0,75 мс.

Стандартное отклонение времени задержки ЗСЕ исправления ошибок основным методом представлено на рис.

13.19 для среднего времени распространения по шлейфу, включая время обработки в оконечном устройстве - Г*, =

= 30 мс; среднего времени передачи заполняющих сигнальных единиц - 7} =

= 0,75 мс.

Зависимость задержки ЗСЕ от изменения Т_тпри а = 0,2 Эрл и времени передачи ЗСИ 7} = 0,75, 1,5 и 3 мс при основном методе передачи исправления ошибок показана на рис. 13.20.

Сравнение средних значений задержек и значений стандартных отклонений задержек при переходе от только телефонных пользователей к пользователям телефонным и пользователям на основе рекомендации (}.706 изображено на рис. 13.21.

Рис. 13.20. Зависимость задержки ЗСЕ от Т_тпри а = 0,2 Эрл

Рис. 13.21. Зависимость средних задержек и стандартных отклонений задержек для телефонных пользователей (7), пользователей 1БОЫ (2) и соответствующие им стандартные отклонения (3,4)

Рис. 13.22. Зависимость времени задержки ЗСЕ в очереди от изменения нагрузки на звене при исправлении ошибок превентивным методом: Т_т= 1,875 мс; Т/= 0,75 мс; 1 - 7^ = 30 мс; />„= 1(Г³; 2 - 71 = 30, Р_и= 4 • 10'³; 3 - Т_ь= = 600, Р„ = 10°; 4- Т₁= 600, />„= 4 • 10‘³

Рис. 13.23. Зависимость средних задержек для телефонных пользователей (/), пользователей (2) и соответст вующие им стандартные отклонения (3, 4) от изменения нагрузки Кривые на рис. 13.22 построены для условий:

• 100 % телефонных абонентов при к\= кг = к) = 1;

• 92 % телефонных абонентов и 8 % абонентов КЯЖ при к] = 1Д₂⁼1,9, *з = 3,8;

• Т^ = 30 мс;

• Р_и= 10\

Задержки ЗСИ при превентивном методе исправления ошибок Средняя величина задержек ЗСИ при превентивном методе исправления ошибок существенно отличается от соответствующей характеристики при основном методе исправления ошибок (см. рис. 13.22).

Стандартное отклонение от среднего времени задержки ЗСЕ при превентивном методе исправления ошибок (рис. 13.23) существенно больше аналогичных значений при базовом методе исправления ошибок.

Изменение средней задержки и стандартного отклонения задержки ЗСЕ в рекомендуемом диапазоне изменения нагрузки на звене передачи данных показано на рис. 13.24.

0 0,1 0,2 0,3 0,4 а, Эрл Сигнальную нагрузку на звене сигнализации рекомендуется определять, согласно Руководящим техническим материалам по расчету сети ОКС № 7 Госкомсвязи [13.6].

Сф - число успешных вызовов, с

А - нагрузка на пучок информационных каналов; С_тф- число безуспешных вызовов

Р_іік/Г- вероятность потерь вызовов на сети КК:

• из-за внутренних потерь на узлах коммутации и потери на пучках каналов;

• из-за потерь вызывающей стороны - ошибки набора номера, сбросы и т. д.;

• из-за потерь вызываемой стороны - занято, неответ, состояние отключено;

Рис. 13.25. Зависимость сигнальной нагрузки, поступающей на звено передачи, от изменения емкости пучка каналов в направлении связи М^ - среднее число сигнальных единиц, которыми обмениваются пункты сигнализации при обслуживании удачного вызова; L_eJj- средняя длина, байт, ЗСЕ при удачном вызове; М_тед - среднее число сигнальных единиц, которыми обмениваются пункты сигнализации при обслуживании неудачного вызова; L_jnejff- средняя длина, байт, ЗСЕ при неудачном вызове; t_eff - среднее время занятия информационного канала при удачном вызове; t_meg--среднее время занятия информационного канала при неудачном вызове.

Проиллюстрируем применение этой методики на примере. Исходные данные: а - 0,8 Эрл; Р_тед= 0,2,t,„_e/j = 5 с; t_tff= 180 с; М_е(Г= 20, M_inetJ= 10, L_ineff= 5 байт, L_eff= 12 байт.

Результаты расчетов для этих условий представлены на рис. 13.25.

Учитывая, что зависимость нагрузки, поступающей на звено, имеет почти линейную зависимость от изменения емкости пучка каналов, то при проведении расчетов можно использовать элементарные аппроксимации. Например, для рассмотренного примера

На рис 13.26 представлена погрешность предлагаемой линейной аппроксимации, которая оценивается следующим образом:

Как следует из графика, погрешность при емкости пучка каналов У> 10 составляет менее 1 %.

Рис. 13.26. Зависимость относительной ошибки сигнальной нагрузки от изменения емкости пучка каналов в направлении связи Из вышесказанного следует, что для набора стандартных условий проектировщик может воспользоваться простыми формулами для определения нагрузки, поступающей на звено сигнализации.

Литература 13.1. Варакин J1.E. Интеллектуальная сеть: эволюция сетей и услуг связи// Электросвязь. 1992. № 1. С. 2-7.

13.2. Ершов В.А. Коммутация на интегральной цифровой сети связи. М.: Связь, 1978.

13.3. Ершов В.А., Кузнецов H.A. Теоретические основы построения цифровой сети с интеграцией служб (ISDN). Институт проблем передачи информации. РАН, 1995.

13.4. Ершова Э.Б., Ершов В.А. Цифровые системы распределения информации. М.: Радио и связь, 1983.

13.5. Руководящий технический материал по проектированию коммутационного оборудования с функциями ОКС № 7 и ЦСИС. 1-я редакция. Госкомитет Российской Федерации по связи и информатизации. М., 1998. С. 64.

13.6. Руководящий технический материал по расчету сети ОКС № 7. 1-я редакция. Госкомитет Российской Федерации по связи и информатизации. М., 1998. С. 20.

13.7. Самуилов К.Е., Филюшин Ю.И. Модель прикладного протокола интеллектуальной сети на основе протокола Х.25 // Труды международной конф. «Современные телекоммуникационные технологии и услуги связи в России», 1995.

13.8. Соколов H.A. Анализ возможностей предоставления основных услуг интеллектуальной сети абонентам аналоговых АТС//Электросвязь. 1993. № 5. С. 15-16.

13.9. Требования к системе сигнализации № 7. Рекомендации Q.700-Q.716. Синяя книга. Том VI. Выпуск VI.7. МККТТ. IX Пленарная Ассамблея. Мельбурн, 14-25 ноября 1988. С. 586.

13.10. Филюшин Ю.Н. Концепция и принципы построения интеллектуальных сетей связи. М.: ЦНТИ «Информсвязь», 1995.

13.11. CCITT. Recommendation 1.210. General Aswpects of ISDN Services // Blue Book. Vol. III. Fase. III.7: Geneva, 1989.

13.12. CCITT. Recommendation X.2. International Data Services and Optional User Facilities in Public Data Networks and ISDN //Blue Book. Vol. VIII. Fase. VIII. 2: Geneva, 1989.

13.13. Dartois J. Grade-of-Service and Service Quality Concepts in Public Telephone Exchanges // Electrical Communication. Vol. 52. N. 4, 1977. P. 266-278.

13.14. Duran J.M., Visser J. International Standards for Intelligent Networks. IEEE // Com. Magazine, February, 1992. P. 34-42.

13.15. Garahan J., Russo P., Kitami К., KungR. Intelligent Network Overview // IEEE Com. Magazine. March, 1993. P. 30-36.

13.16. Handbook on Quality of Service and Network Performance. International Telecommunication Union. CCITT. Geneva, 1993.

13.17. Нота J„ Harris S. Intelligent Network Requirements for Personal Communications Services // IEEE Communications Magasine, №. 2, 1992. P. 70-76.

13.18. ITU-t. Study Group 13. Recommendation I.312/Q.1201. Principles of Intelligent Network Architecture: Geneva, 1992.

13.19. JungJ., SeretD., Picard R. Quality of Service in В-ISDN and Relation with Network Management // ICC *92. Vol. 2. Chicago. P. 1779-1783.

13.20. TINA -http://www.tinac.com

13.21. YanJ., MacDonaldD. TeletrafFic Performance in Intelligent Network Service // ITC-14, 1994. P. 357-361.

⇐Влияние qos и gos на параметры узлов исс | Мультисервисные телекоммуникационные сети | Приложения - п.1. рекомендации мсэ по ш-цсис и atm⇒