Методические указания к выполнению работы

В звене ОКС № 7 сообщения передаются с помощью пакетов, которые называются сигнальными единицами – СЕ. Эти СЕ имеют различное назначение и переменную длину. Одно сообщение может передаваться с помощью нескольких СЕ.

Используются три типа СЕ:

· Значащие СЕ (ЗНСЕ) – их длина может быть до 273 –х байтов;

· Сигнальные единицы состояния звена (СЗСЕ) используются для индикации состояния оконечных устройств и управления звеном сигнализации. Их длина может быть 7 или 8 байтов;

· Заполняющие СЕ (ЗПСЕ), которые имеют нулевую полезную длину, но наличие ЗПСЕ позволяет оперативно контролировать работоспособность звена сигнализации при отсутствии пользовательского сигнального трафика. Они передаются лишь в том случае, когда отсутствуют для передачи ЗНСЕ или СЗСЕ.

При передаче в ОКС № 7 сигнальные единицы СЗСЕ имеют наивысший приоритет. Следующий приоритет принадлежит ЗНСЕ. При передаче СЕ используется дисциплина обслуживания с относительным приоритетом, так как нельзя прервать начатую передачу

СЕ. Для достижения требуемой производительности и повышения надежности передачи сигнальных сообщений между SSP и SСP обычно используют одновременно несколько звеньев ОКС.

Например, сеть предоставляет Мy различных услуг.

Количество пользователей услуги yi составляет число Nyi.

Количество запросов на услугу yi, поступающее от одного пользователя в ЧНН, составляет Δ i.

Интенсивность поступления запросов на услугу yi в ЧНН от всех Nyi пользователей:

Λi = Nyi ∙ Δ i

Интенсивность поступления тех же запросов в одну секунду в течение ЧНН:

λ i = Λi / 3600

суммарная интенсивность поступления запросов на все виды услуг, задействованных в сети:

λ = ∑ λ i

i Є Мy

Средняя интенсивность поступления запросов на ИУ, приходящаяся на каждое звено ОКС:

λ ук = λ\ n к

где n к – число дуплексных звеньев ОКС, соединяющих SSP с SСP.

Вероятность появления услуг yi:

Р yi = λ i / λ

Среднее число транзакций на одну услугу:

n тр = ∑ n тр i ∙ Р yi

i Є Мy

где n тр i - число транзакций, обеспечивающих реализацию услуги yi.

Значения n тр i обычно задаются в исходных данных, исходя из имеющейся статистики.

Часть услуг требует для своего выполнения передачи некоторых статистических данных. Обозначим через Si процент каждой из услуг yi, требующей передачи дополнительной статистической информации. Среднее число транзакций на одну услугу, с учетом необходимой передачи статистики:

n трs = ∑ (n тр i ∙ Р yi ∙ Si) \ 100

i Є Ny

Среднее число транзакций, осуществляемых в одну секунду, с учетом передачи статистических данных:

λ тр = n трs ∙ λ

Такая интенсивность осуществления транзакций служит основой для расчета требуемого числа звеньев системы ОКС № 7 между SSP и SСP.

Допустим, что каждая транзакция включает в себя n зн ЗНСЕ, предаваемых в одном направлении по звену ОКС.

Из рис. 1. практической работы 13, следует, что реализация вызова одной интеллектуальной услуги требует передать 6 ЗНСЕ.

Учитывая, что в канале осуществляется дуплексная передача, в среднем, в каждом направлении необходимо передавать 3 ЗНСЕ.

Средняя длительность группы ЗНСЕ, передаваемой в одном направлении в течении одной транзакции:

τ тр = n зн ∙ τ зн,

где τ зн – средняя длительность ЗНСЕ.

Обозначим через в _ТР – среднюю длину пакета, передаваемого в течение одной транзакции в одном направлении канала ОКС № 7, а через в _ЗН – среднюю длину ЗНСЕ, выраженные в байтах.

Количество n зн значащих единиц, предаваемых в одном направлении одной транзакции:

n зн = в _ТР \ в _ЗН

Значения в _ТР и в _ЗН обычно задаются в пределах 140 и 53 байта соответственно, исходя из имеющихся статистических данных.

Из этого следует, что каждая транзакция осуществляет передачу в одном направлении, в среднем, 2,6 сигнальные единицы.

Среднюю длительность одной ЗНСЕ обозначим через τзн.

Кроме ЗНСЕ в канале присутствует поток СЗСЕ с интенсивностью λ сз, которая практически не зависит от поступающих запросов на ИУ, и средним временем передачи

τ сз. Указанные СЗСЕ используются для управления сетью и имеют приоритет выше, чем приоритет ЗНСЕ. Все оставшееся свободное время в канале заполняется потоком ЗПСЕ, с интенсивностью λ зп и длительностью τ зп.

Длительность передачи СЕ зависит от их длины и скорости Вк передачи информации в канале.

Если обозначить в зн, в сз и в зп соответствующие средние длины сигнальных единиц, выраженные в байтах, то:

τзн = (8 ∙ в зн) \ Вк, τ сз = (8 ∙ в сз) \ Вк, τ зп = (8 ∙ в зп) \ Вк

обычно скорость модуляции Вк в канале ОКС № 7 составляет 64 кбит\с. Если принять значения длин сигнальных единиц, соответственно:

в зн = 53 кбайтов, в сз = 8 байтов, в зп = 6 байтов,

то получим следующие значения средних времен передачи СЕ:

τ тр = (8 ∙ 8) \ 64000 = 1∙ 10 ^-3 с = 1 мс,

τ зн = (8 ∙53) \ 64000 = 6,62 ∙ 10 ^-3 с = 6,62 мс,

τ зп = (8 ∙ 6) \ 64000 = 0,75 ∙ 10 ^-3 с =0,75 мс.

Если принять среднее число ЗНСЕ передаваемых в течение одной транзакции по каналу ОЕС в одну сторону n зн = 2,6, то среднее время передачи одной транзакции:

τ тр = n зн ∙ τ зн = 6,62 ∙ 2,6 = 17,2 мс.

Количество звеньев ОКС № 7 от SSP к SСP определяется исходя из требования максимальной загрузки канала ρ окс, значение которой выбирается в пределах ρ окс = 0,2:

n к = (λ тр ∙ τ тр) \ ρ окс

Значения n к округляются до ближайшего большего целого числа.

Интенсивность поступления транзакций в расчете на одно звено ОКС № 7

λ трк = λ тр \ n к

является одной из основных характеристик работоспособности звена.

Простейшая модель канала передачи данных между SSP и SСP и обратно представляет одноканальную СМО (система массового обслуживания), в которой обрабатываются три потока соединений:

· Z 1 ((λ сз, τ сз) – поток СЗСЕ, имеющий наивысший приоритет;

· Z 2 (λ трк, τ тр) – поток транзакций, реализующий запросы на ИУ;

· Z 3 ((λ зп, τ зп)– поток ЗПСЕ, имеющий самый низший приоритет.

На рис. 1 показана схема обслуживания указанных потоков заявок в одноканальной СМО.

Рис. 1 Обслуживание заявок в одноканальной СМО.

Коэффициент загрузки канала сигнальными единицами СЗСЕ, образующими поток Z 1:

ρ1 = λ сз ∙τ сз.

Коэффициент загрузки канала сигнальными единицами ЗНСЕ, образующими поток Z 2:

ρ 2 = λ трк ∙τ тр.

Так как все время канала, не занятое передачей транзакций и СЗСЕ, используется для передачи ЗПСЕ, суммарный коэффициент загрузки канала всегда равен 1, поэтому коэффициент загрузки канала сигнальными единицами ЗПСЕ, образующими поток Z 3, будет равен:

ρ 3 = 1- (ρ1 + ρ 2).

В рассматриваемом конкретном случае рассматривается всего N = 3 передаваемых сообщений.

Для сообщений потока Z 1 (к = 1):

R₁ = ρ1, R₀ = 0, τ 1 = τ сз, ν ₁ = ν сз

Где Rк = ρ1 + ρ 2 + …+ ρ к

Rк -1 = ρ1 + ρ 2 + …+ ρ к – 1

ρi - загрузки, создаваемые СЕ i –го типа.

Для сообщений потока Z 2 (к = 2):

R1 = ρ1 + ρ 2, R1 = ρ1, τ 2 = τ тр, ν 2 = ν тр.

Для сообщений потока Z 3 (к = 3):

R3 = ρ1 + ρ 2 + ρ 3 = 1

R2 = ρ1 + ρ 2, τ 3 = τ зп, ν3 = νзп.

где νзп, ν тр и ν сз – коэффициент вариации длин сообщений для потоков СЗСЕ, транзакций и ЗПСЕ соответственно.

При определении коэффициентов вариации длин сообщений необходимо учесть, что все сигнальные единицы СЗСЕ и ЗПСЕ имеют практически постоянную длину (σ сз = 0;

σ зп = 0) и, следовательно, ν сз = 0 и νзп = 0

Сообщения транзакций имеют информационные части переменной длины. Если предположить, что длины указанных сообщений распределены по потенциальному закону, то σ тр = τ тр, и коэффициент вариаций τ тр оказывается равным 1.

Определим значения времени ожидания в очереди для сообщений каждого типа.

Среднее время ожидания в очереди на передачу для СЗСЕ, имеющих наивысший приоритет:

t сзо = t1 = (ρ1∙ τ сз + 2∙ ρ2 ∙τ тр + ρ3 ∙τ зп) \ 2 (1 - R1)

Среднее время ожидания в очереди на передачу для сообщений транзакций, имеющих второй приоритет:

t тро = t 2 = (ρ1∙ τ сз + 2∙ ρ2 ∙τ тр + ρ3 ∙τ зп) \ 2 ∙(1 - R1)∙ (1 – R2)

Среднее время ожидания в очереди на передачу для ЗПСЕ оказывается бесконечно большим. Очередь ЗПСЕ считается неограниченной, так как значение R3 = 1:

t зпо = t 3 =(ρ1∙ τ сз + 2∙ ρ2 ∙τ тр + ρ3 ∙τ зп) \ 2 ∙(1 - R1)∙ (1 – R2)∙ (1 – R3)

При определении характеристик ИС особый интерес представляют временные задержки в очередях передаваемых транзакций t тро. Задержки в очередях сигнальных единиц СЗСЕ, имеющих наиболее высокий приоритет, оказываются меньшими, по сравнению с задержками транзакций, это способствует улучшению управляемости ИС.

Среднее время передачи и ожидания в очередях для данной транзакции:

t тр = t тро + τ тр

в течение каждой транзакции указанное время повторяется дважды: при передачи информации от SSP к SСP и от SСP к SSP.

Поиск по сайту: