Главная  Классификация протоколов сигнализации 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [ 97 ] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [134] [135] [136] [137] [138] [139] [140] [141] [142] [143] [144] [145] [146] [147] [148] [149] [150] [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] [158] [159] [160] [161] [162] [163] [164] [165] [166] [167] [168] [169]

линий и т.п. эти методы отнюдь не являются достаточными. Точно так же недостаточно для решения таких задач и одной только интуиции инженеров по проектированию средств обработки сигнализации в АТС. Здесь, по мнению автора, целесообразно привлечение аппарата теории телетрафика для оценки вероятностно-временных характеристик процедур обработки сигнализации, величин задержек в определении тех или иных сигналов, вероятностей отказов для различных протоколов сигнализации, количества соединительных линий, обслуживаемых одним управляющим устройством, и т.п.

Исходные временные параметры для этих оценок содержатся в описаниях протоколов сигнализации в предыдущих главах в виде величин тайм-аутов, рекомендуемых отрезков времени распознавания тех или иных сигналов и др. В качестве более общих временных ограничений, инвариантных относительно конкретных протоколов сигнализации, используются данные рекомендации Q.543 ITU-T, приведенные в табл. 11.1. В этой таблице указаны средние задержки для основных этапов установления соединения, а также граничные значения задержек, которые не должны быть превышены с вероятностью 0.95. Эти параметры в таблице 11.1 приводятся как для расчетной нагрузки типа А, так и для пиковой нагрузки типа В, превышающей значения нагрузки типа А на 35%.

Таблица 11.1. Временные ограничения согласно рекомендации Q.543

Параметр

Нагрузка типа А (мс)

Нагрузка типа В А +35% (мс)

средняя

средняя

Задержка сигнала "Ответ станции" (dial tone sending delay)

1000

Задержка занятия соединительной линии (incoming response delay)

Задержка установления соединения (call setup delay)- исходящий вызов

Задержка установления соединения (call setup delay)- транзитный вызов

Задержка проключения разговорного тракта (through connection delay) - исходящий и транзитный вызовы

Задержка проключения разговорного тракта (through connection delay) - местный и входящий вызовы, включая посылку вызова

1000

1600

Рассматриваемая в данном параграфе модель обработки протоколов сигнализации в блоках сигнализации цифровых систем коммутации основывается на базовой дисциплине периодического опроса и схематически представлена на рис. 11.1. В модели управляющее устройство (УУ) блока сигнализации осуществляет периодическое (с периодом т) сканирование входных очередей сигналов, поступающих с интенсивностями Xi (i=l ,2,...,N)

Длительность выполнения этой процедуры в каждом периоде сканирования составляет время опроса всех N очередей сигналов (Ti=Nto), подключенных к данному УУ, и случайное время Тг, обслуживания сигналов, поступивших за предыдущий период, зависящее от интенсивностей Xi и величины т.




Рис. 11.1. Модель обработки протоколов в соответствующих блоках сигнализации цифровых систем коммутации

При каждом изменении состояния соединительной линии запускается программа обработки сигналов в УУ, продолжительность выполнения которой является случайной величиной с функцией распределения B(t) и математическим ожиданием 1/ц,.. Поток сигналов, поступающих в УУ через регистр, создает N источников (N соединительных линий, обслуживаемых блоком сигнализации). Промежутки между моментами инициирования сигналов в каждом источнике имеют экспоненциальное распределение с математическим ожиданием \1\ т.е. имеет место пуассоновская нагрузка второго рода [98]. Интенсивность поступления сигналов в УУ в этом случае зависит от текущего состояния системы - от числа уже поступивших сигналов:

. MN-i), i = 0,N, (11.1)

• [О, i>N.

Численные значения периода т обуславливаются необходимостью достоверного распознавания сигналов управления и взаимодействия для конкретных оборудования узла и системы сигнализации. Например, обычно т=20 мс при приеме сигналов управления длительностью 45±5 мс многочастотным кодом «2 из 6» (глава 6); т=10 мс при сканировании импульсов набора номера и т.д.

Далее в параграфе представлены аналитические решения следующих трех задач определения и оптимизации характеристик обработки протокола сигнализации:

1) выбор оптимальной величины периода сканирования т;

2) расчет функции распределения П(1) длительности обслуживания сигналов, поступивших в течение предыдущего периода т;

3) оценка оптимального числа N соединительных линий блока сигнализации с заданным качеством обслуживания Ъ,.

Для данной модели дифференциально-разностные уравнения размножения, описывающие динамику рассматриваемого процесса, с учетом (11.1) принимают вид:

Оборудование

АТС и программное обеспечение обслуживания вызовов



= -N.P.(.), at

Uil>=(l( N)j.p(,) + (N-k + l)P, ,(t), k = l,2,..., N-1

Решением этих уравнений является биномиальное распределение числа сигналов, поступающих в интервале [т), вида

IN -к)

(11.2)

Основной характеристикой процедуры сканирования в УУ блока сигнализации является функция распределения П(1) длительности обработки сигналов в интервале [т), которая при экспоненциальном распределении времени выполнения программ обработки сигналов в УУ имеет вид:

n(t)-e-

N-k.

l-e-ElHlI j=o j!

(11.3)

Используя два комбинаторных соотношения:

.N - к

pk-Np(l + p)" и Е

In - к

рк =Np(l + Np)(l + p)

можно определить математическое ожидание длительности обработки сигналов 1-е-

= N-

и дисперсию этой случайной величины

= N-

(11.4:

(11.5)

На рис. 11.2. представлены графики функций распределения n(t), рассчитанные по формуле (11.3), при постоянной суммарной нагрузке на УУМХ=2 сигн./мс, т=10 мс, ц=5 сигн./мс и различных значениях емкости блока сигнализации: N=8 (кривая 1), N=16 (кривая 2), N=32 (кривая 3), N=64 (кривая 4), N==256 (кривая 5), N=512 (кривая 6). Штриховая кривая 7 построена по результатам [118] и соответствует пуассоновской нагрузке первого рода от бесконечного числа источников с той же интенсивностью.

Полученные выражения позволяют определить допустимую емкость блока сигнализации при заданном качестве обслуживания, удовлетворяющем условию П(1с )>1-, где значения вероятности потерь , задаются обычно в пределах 10"<<10". Следует заметить, однако, что величина tc - наибольшая возможная доля интервала т, предоставляемая для обработки сигналов, в свою очередь зависит от числа N подключаемых к данному блоку соединительных линий.

Рассмотрим более детально операции УУ блока сигнализации, выполняемые в каждом временном интервале т. Первая из этих операций опрос всех соединительных линий, обслуживаемых УУ, на предмет выявления изменений в их состояниях, т.е. определение наличия сигналов. Длительность выполнения этой операции To=NToi, где, как правило, 1о1=(0,05-0,02)1/ц; 1=1,2,...N.

Следующая операция, которую выполняет УУ, -это вывод сигналов управления и взаимодействия. Инициаторами этой операции являются как рассматриваемый блок сигнализации, так и другие модули и блоки узла коммутации. Средняя длительность данной операции

Tв=apN?lт/цp

(11.6)



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [ 97 ] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [134] [135] [136] [137] [138] [139] [140] [141] [142] [143] [144] [145] [146] [147] [148] [149] [150] [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] [158] [159] [160] [161] [162] [163] [164] [165] [166] [167] [168] [169]

0.0015