Расчет характеристик общего канала сигнализации
Пусть заданы следующие исходные данные:
1) использовать протокол с остановками и ожиданием приема подтверждения о безискаженности передачи ЗНСЕ (основной метод защиты от ошибок);
2) объем буфера передачи (БП) стороны А ОКС равен 8 пакетам;
3) допустимое время ожидания ответа стороны Б ОКС Тд.о.= 500 мс;
4) среднее время распространения сигналов в ОКС Тр =50 мс;
5) среднее время обработки сообщения на стороне Б (А) Т0 =100 мкс;
6) в буфере передачи имеется 8 ЗНСЕ;
7) интенсивность исходящей нагрузки в ЧНН на АТС Y = 2000 Эрл;
8) количество ЗНСЕ, передаваемых по ОКС для установления и разъединения одного соединения, равно 8;
9) среднее время одного занятия на АТС Тз = 200 с;
10) скорость передачи информации по ОКС V = 64 Кбит/с.
Необходимо:
1) определить минимально возможное время передачи всех ЗНСЕ из БП при отсутствии искажений и отказов аппаратных средств передающей и принимающей сторон ОКС;
2) определить время передачи всех ЗНСЕ из БП при однократном искажении одной СЕ;
3) определить меры для восстановления работоспособности ОКС в условиях, когда происходит недопустимая задержка получения подтверждения о приеме СЕ;
4) определить величины интенсивности передачи ЗНСЕ и загрузки ОКС;
5) сделать соответствующие выводы.
Процедура вхождения в связь при передаче сигнальной информации по ОКС необходима для получения полной информации о правильности функционирования как всех элементов звена сигнализации, так и средств сетевого уровня системы сигнализации. Эта процедура должна завершаться в течение оговоренного времени, зависящего от характеристик звена данных сигнализации (в частности, от скорости передачи по выделенному для ОКС каналу).
В начале процесса управления передачей необходимо обеспечить согласованный счет номеров ЗНСЕ на передаче и приеме. Скорость передачи по ОКС задана равной 64 Кбит/с, поэтому для передачи одной ЗНСЕ, имеющей длину в 10 байт, необходимо время:
Использование основного способа защиты от ошибок предполагает подтверждение правильного приема всех ЗНСЕ. Будем считать, что ЗНСЕ передает только сторона А ОКС, а сторона Б либо подтверждает безискаженный прием ЗНСЕ с ожидаемым порядковым номером, либо передает запрос повторной передачи принятой ЗНСЕ, если в ней обнаружены искажения в процессе декодирования либо ее ППН не соответствует ожидаемому. Сообщения о подтверждении правильного приема или запрос повтора ЗНСЕ передаются с помощью ЗПСЕ. Как известно, ЗПСЕ имеет всегда фиксированную длину в 7 байт. Поэтому
Для возможности передачи следующей ЗНСЕ из буфера передачи необходимо, чтобы сигналы достигли приемной стороны (за время 50мс), были приняты за время Т3Н = 1,25мс и обработаны за время Т0= 100мкс. Если принятая ЗНСЕ не подверглась искажениям и нет нарушения в нумерации, то требуется время Т3П = 0,9мс для передачи подтверждения безыскаженного приема. Переданная ЗПСЕ достигнет стороны А за время Тр =50мс, будет обработана за время Т0 = 100мкс. Поэтому время передачи ТП1, необходимое для передачи восьми ЗНСЕ при отсутствии искажений, составит:
(мс).
Найдем интенсивность потока ЗНСЕ:
При такой интенсивности загрузка ОКС составляет:
Далее оценим среднюю задержку передачи ЗНСЕ. Для этого будем предполагать, что задержка первой ЗНСЕ, записанной в БП, равна нулю, так как после вхождения в связь она сразу же передается в ОКС. Задержка каждой следующей по номеру ЗНСЕ определяется временем передачи всех предыдущих, получивших положительное подтверждение. Поэтому средняя задержка передачи ЗНСЕ из БП составит:
(мс).
Теперь оценим время передачи восьми ЗНСЕ из буфера передачи для случая, когда однократно искажается только одна СЕ и после повторной передачи этой и всех последующих СЕ происходит правильный прием всех сигнальных единиц.
Суммарное время передачи ТП2 всех восьми ЗНСЕ (и одной из них дважды) составит:
ТП2 = 9∙(2Тзн + 2Тзп + 2Тр + 2Т0) = 9∙104,5∙10 – 3 = 940 (мс),
при этом 
;
р1**= L23H ∙T3H = 9,6∙1,25∙10 – 3 = 0,012.
Сравнение величин p1* и p1** показывает их практическое совпадение, т.е. несущественное изменение загрузки ОКС при редких искажениях СЕ, которые передаются повторно.
Средняя задержка передачи 
ЗНСЕ в случае однократного искажения одной СЕ равна:
(мс).
Сравнение величин 
и показывает, что задержка изменилась примерно на 14%.
Если задержка откликов стороны Б ОКС на переданные СЕ превышает допустимую величину Тд.о.=500мс, то ОКС блокируется от занятий для передачи ЗНСЕ. На канальном уровне стороны А формируется сообщение для сетевого уровня об отказе звена сигнализации. На сетевом уровне принимается решение о необходимости перехода на резервное звено ОКС или на канал в обходном направлении через транзитный узел сигнальной сети. По заблокированному от занятий для передачи ЗНСЕ ОКС передаются ЗПСЕ до окончания вхождения в связь.
Теперь выполним расчет загрузки ОКС, который обслуживает станцию с нагрузкой в ЧНН, равной Yисх = 2000 Эрл. Интенсивность исходящих вызовов найдем так:
По условию для обслуживания каждого вызова в среднем необходимо передать в ОКС 8 ЗНСЕ. Поэтому интенсивность значащих СЕ будет равна
Найдем загрузку ОКС, создаваемую потоком ЗНСЕ:
Из проведенного расчета видно, что при заданной скорости передачи информации по ОКС (64 Кбит/с) загрузка звена сигнализации незначительна и может быть существенно увеличена. Это значит, что одно звено ОКС может обслуживать станцию достаточно большой емкости.
Варианты индивидуальных заданий
При выполнении индивидуальных заданий необходимо использовать протокол с остановками и ожиданием приема подтверждения о безискаженности передачи ЗНСЕ; объем буфера передачи стороны А ОКС принять равным 8 пакетам; в буфере передачи имеется 8 ЗНСЕ; количество ЗНСЕ, передаваемых по ОКС для установления и разъединения одного соединения, равно 8.
Таблица 5.1.
Варианты индивидуальных заданий
| № варианта | V, кбит/с | ТДО, мс | ТР, мс | Т0, мкс | Y, Эрл | ТЗ, с |
Контрольные вопросы
1. Каково назначение сетевого уровня подсистемы передачи сообщений (ППС)?
2. Каково назначение канального уровня ППС?
3. Какую информацию переносят ЗНСЕ?
4. Какую информацию переносят ЗПСЕ?
5. Какую информацию переносят СЗСЕ?
6. Сколько флагов разделяет две СЕ, если они передаются в ОКС последовательно друг за другом?
7. По какому признаку приемная сторона ОКС отличает СЕ разных типов?
8. Может ли быть получен запрос повтора (отрицательное подтверждение) в ответ на переданную ЗПСЕ?
9. В чем состоит сущность основного метода защиты от ошибок, применяемого на канальном уровне СС №7?
10. В чем состоит сущность метода превентивного циклического повторения ЗНСЕ?
11. Какова минимальная длина (в байтах) ЗНСЕ?
12. Какова минимальная длина (в байтах) СЗСЕ?
Литература
1. МККТТ Красная книга, том VI – выпуск V1.7, Требования к системе сигнализации №7. Рекомендации Q.701 – Q.714.V111 Пленарная Ассамблея. – Малага – Терремолинос, 8-19 октября 1984.
2. Шварц М. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ. В 2-х частях: Перевод с англ. В.И.Неймана. – М.: Наука, 1992.
3. Протоколы информационно-вычислительных сетей. Справочник // Под ред. чл.-корр. АН СССР И.А. Мизина и д.т.н. А.П. Кулешова. – М.: Радио и связь, 1990 (стр. 10 – 40).
4. Руководящий документ по общегосударственной системе автоматизированной телефонной связи (ОГСТфС), Книга 1// Министерство связи СССР, Главное научно-техническое управление. – М.: Прейскурантиздат, 1988. – 448 с.
5. Битнер В.И. Методические указания к лабораторной работе «Моделирование процессов передачи и приема сигнальной информации по общему каналу сигнализации в ЦСИО». – Новосибирск: СибГАТИ, 1995. – 16 с.
6. Гольдштейн Б.С. Сигнализация в сетях связи. – М.: Радио и связь, 1997 (стр. 337 – 351).