Проектирование ОКС №7 на сети телекоммуникаций

курсовойЧистовик.docx

МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Учреждение образования
«ВЫСШИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ»
ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
КАФЕДРА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
по предмету "Сигнализация в телекоммуникациях
Проектирование ОКС №7 на сети
Разработка структуры сигнальной сети ОКС 7
Расчет сигнальной нагрузки на звенья .12
Расчет количества сигнальных звеньев. Построение таблиц маршрутизации 15
1 Проектирование нормальных маршрутов для сигнальной сети ..15
2 Проектирование резервных маршрутов для нормальных пучков (звеньев)..21
3 Расчет сигнальной нагрузки и количества звеньев в пучке . 29
4 Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации . .31
Приложение А – Схема построения сети 38
Приложение Б – Схема построения сети ОКС № 7 ..39
Приложение В – Исходные данные .. ..40
ОКС-7 предоставляет универсальную структуру для организации сигнализации сообщений сетевого взаимодействия и технического обслуживания телефонной сети. ОКС-7 заменил ОКС-6 SS-5 и R5 за исключением некоторых вариантов R2 которые иногда ещё используются. SS-5 и более ранние версии использовали принцип сигнализации в линии где информация необходимая для соединения передавалась специальными тонами (DTMF) в телефонной линии (известной как B-канал). Такой тип сигнализации создавал уязвимость в безопасности протокола поскольку злоумышленник мог эмулировать набор служебных тонов своим абонентским устройством.
ОКС-7 появился на системах в которых сигнализация была вынесена в отдельный сигнальный канал. Это решало проблему с безопасностью поскольку абонент не имел доступа к сигнальному каналу. ОКС-6 и ОКС-7 называются Общеканальной Сигнализацией (англ. Common Channel Signaling) потому что имеют жёсткое разделение сигнального и голосовых каналов. Следовательно количество каналов необходимое для работы протокола увеличивается но одновременно возрастает количество голосовых каналов которое может обслуживать один сигнальный канал.
Начиная с установки соединения протокол работает для обмена пользовательской информацией маршрутизации звонков взаимодействием с биллингом и поддержкой интеллектуальных услуг.
В процессе перемещения некоторых некритичных функций за пределы основных протоколов сигнализации и для сохранения гибкости ОКС-7 появилась концепция разделённых сервисных уровней реализованная в интеллектуальных телефонных сетях. Сервис предоставляемый интеллектуальными сетями — это прежде всего услуга преобразования телефонного номера (например когда toll free то есть бесплатный номер преобразуется в обычный абонентский номер телефонной сети общего пользования). Другие услуги — это АОН то есть автоматическое определение номера вызывающего абонента блокирование номеров абонентов автоматическая переадресация вызова (звонка) удержание вызова (звонка) конференция предоплаченные звонки. Разные поставщики оборудования предоставляют разные сервисы для абонентов.
ОКС-7 также важен при стыковке VoIP-сетей и телефонной сети общего пользования. Требование обеспечения надежности выдвигается на первое место учитывая это в одной ИКМ линии стараются не создавать более одной ОКС[1].
В данной курсовой работе представлено проектирование ОКС №7 на ГТС с УВС.
В результате расчета должна быть определена структура сети сигнализации. Поэтому должны быть определены основные элементы этой сети. К таким элементам относятся:
- перечень пунктов сигнализации (SP) и транзитных пунктов сигнализации (STP);
- расчет взаимной нагрузки между пунктами сигнализации;
- определение числа звеньев сигнализации между пунктами сигнализации по результатам расчета;
- обеспечение заданной надежности сети OKC путем назначения резервных звеньев и маршрутов
- определение структуры сети OKC путем назначения маршрутов сигнализации между пунктами сигнализации;
- разработка таблиц маршрутизации в каждом транзитном пункте сигнализации.
При необходимости с целью оптимизации сети сигнализации например по эффективной нагрузке на звено или по задержке распространения устанавливается приоритет маршрутов в списке допустимых который позволяет при проектировании методом итераций изменять структуру сети путем исключения неэффективных звеньев или маршрутов из списка допустимых включаемых в таблицу маршрутизации.
РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ СИГНАЛЬНОЙ СЕТИ ОКС
Определим структуру сети сигнализации. К основным элементам сети относятся: перечень пунктов сигнализации (SP) и транзитных пунктов сигнализации (STP) расчет взаимной нагрузки между пунктами сигнализации определение числа звеньев сигнализации между пунктами сигнализации по результатам расчета обеспечение заданной надежности сети ОКС путем назначения резервных звеньев и маршрутов ОКС определение структуры сети ОКС путем назначения маршрутов сигнализации между пунктами сигнализации разработка таблиц маршрутизации в каждом транзитном пункте сигнализации.
При необходимости с целью оптимизации сети сигнализации например по эффективной нагрузке на звено или по задержке распространения устанавливаем приоритет маршрутов в списке допустимых который позволяет при проектировании методом итераций изменять структуру сети путем исключения неэффективных звеньев или маршрутов из списка допустимых включаемых в таблицу маршрутирования.
Составим схему маршрутизации информационного трафика вторичных сетей по схеме из приложения А где укажем для каждой исходящей и входящей станции перечень всех транзитных станций и узлов в порядке передачи информационного (телефонного) трафика. Отсутствие транзитных станцийузлов означает что информационный трафик передается от исходящей станцииузла к входящей напрямую по существующей СЛ.
Исходные данные представлены в Приложениях А и В
Таблица 1 - Схема маршрутизации и нагрузка информационного (телефонного) трафика
Индекс исходящей станции
Индекс входящей станции
Индексы транзитных станцийузлов в порядке следования
Для разработки структуры сигнальной сети ОКС на начальном этапе необходимо решить следующие вопросы:
) выбор конфигурации пунктов SP STP SPSTP и присвоение кодов пунктам сигнализации сети ОКС-№7;
) определение перечня допустимых звеньев (пучков звеньев) между пунктами сигнализации сети ОКС;
) формирование перечня всех маршрутов передачи сигнального трафика на сигнальной сети которые совпадают с маршрутами передачи информационного (телефонного) трафика и выбор среди них прямых (основных) маршрутов передачи сигнального трафика.
Должны быть заданы следующие параметры:
- определен уровень иерархии и индикатор сети NI (для РБ: местная междугородняя NI = 10; международная NI = 00);
задан перечень пунктов сигнализации и их тип (SP STP SPSTP);
назначены коды пунктам сигнализации;
задано соответствие между пунктами сигнализации и станциямиузлами вторичных сетей обслуживаемых этими пунктами;
- для пунктов сигнализации которые являются шлюзовыми дополнительно должен быть указан индикатор внешней сети ОКС-7 и код в ней пункта сигнализации.
Отметим что одному пункту сигнализации могут соответствовать несколько станцийузлов (это имеет место когда телефонная станция является комбинированной т.е. выполняет несколько функций: узлов различного назначения опорных станций и т.д.). В поле "Обслуживаемые станции узлы вторичных сетей" заносится перечень всех станцийузлов которые входят в комбинированную станцию и обслуживаются соответствующим пунктом сигнализации.
Помимо этого пункты сигнализации могут быть организованы отдельно от существующих коммутационных станций сети. Приведенные параметры сведем в табл. 2.
Таблица 2 - Параметры пунктов сигнализации сети ОКС-7
Уровень иерархии и индикатор сети (NI)
Обслуживаем. станцииузлы вторичных сетей
Для шлюзового пункта
На следующем этапе проектирования формируем на сети ОКС№7 перечень возможных дуплексных сигнальных звеньев (пучков звеньев) между пунктами сигнализации.
Таблица 3 - Перечень допустимых пучков (звеньев) на сигнальной сети
Коды пунктов сигнализации
РАСЧЕТ СИГНАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ НА ЗВЕНЬЯ
Расчет сигнальной нагрузки выполняем на основе коэффициентов прямой (К(1)пр) и обратной (К(1)обр) сигнальной нагрузки для одной соединительной линии.
В данном случае производим расчет прямой (Yпр) и обратной (Yобр) сигнальной нагрузки для направлений между пунктами сигнализации обслуживающих несколько станций.
Значения коэффициентов прямой (К(1)пр) и обратной (К(1)обр) сигнальной нагрузки зависят также от типа соединительной линии
Таблица 4 - Принятые при расчете нормы прямой и обратной сигнальной нагрузки для одной соединительной линии
Сигнальная нагрузка (*10-3)
Соответственно прямая (Yпр) и обратная (Yобр) сигнальная нагрузка для направления между станциямиузлами (источниками) i j определяется по формуле:
Yобр = С* К(1)обр(2)
где С – количество соединительных линий между исходящей станцией (узлом) i и входящей станцией (узлом) j в указанном направлении. Рассчитанные значения сводятся в таблицу 5.
Рассчитанные значения прямой и обратной сигнальной нагрузки между пунктами сигнализации сети ОКС сведём в матрицу (шахматку) приведенную в таблице 6.
Таблица 5 - Расчет прямой и обратной сигнальной нагрузки для пучков соединительных линий (направлений) между пунктами сигнализации сети ОКС
Индексы станции для СЛ
Коэффициент сигнальной нагрузки (*10-3)
На основе матрицы (шахматки) прямой и обратной сигнальной нагрузки между пунктами сигнализации сети OKC и перечня выбранных нормальных и резервных маршрутов на сигнальной сети рассчитывается для пучков (звеньев) сигнальная нагрузка.
Таблица 6 - Матрица (шахматка) прямой и обратной сигнальной нагрузки между пунктами сигнализации сети ОКС
РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА СИГНАЛЬНЫХ ЗВЕНЬЕВ. ПОСТРОЕНИЕ ТАБЛИЦ МАРШРУТИЗАЦИИ
1 Проектирование нормальных маршрутов для сигнальной сети
Нормальная конфигурация сигнальной сети определяет порядок передачи сигнального трафика при отсутствии отказов звеньев (пучков звеньев) пунктов сигнализации и ограничений в доступе к звеньям из-за перегрузки.
Проектирование нормальных маршрутов для сигнальной сети предполагает:
Формирование списка всех возможных нормальных (основных) сигнальных маршрутов на сети.
Выбор из списка тех маршрутов которые будут использоваться в качестве нормальных.
Список всех возможных нормальных сигнальных маршрутов сети ОКС для каждой пары пунктов сигнализации ПСi ПСj формируется по следующим правилам:
- нормальный маршрут должен быть либо прямым (без транзитов) либо если прямых маршрутов нет проходить через минимальное число транзитных пунктов (STP SPSTP). В первом случае маршрут между ПС
- если в списке имеется несколько альтернативных однотипных маршрутов то среди них необходимо выбрать те которые будут использоваться в качестве нормальных. При этом необходимо учитывать что из каждого пункта сигнализации (SP SPSTP STP) через которые проходят маршруты ПСi ПСj сигнальный трафик может идти не более чем по двум альтернативным звеньям. Тем самым должен быть осуществлен выбор из списка тех маршрутов которые могут быть использованы в качестве нормальных (основных).
Если маршрут используется в направлении ПСi ПСj то аналогичный маршрут используется и в обратном направлении ПСj ПСi . Перечень возможных и выбранных нормальных маршрутов на сигнальной сети показан в таблице 7.
Таблица 7 – Сводная таблица
Код исх. пункта сигн.
Код вход. пункта сигн.
Код транз. пункта сигн.в порядке след.
Маршрут совпадает с информ.
Указ. выбр. норм. маршрутов
Тип списка резервирования
Указ. выбр. маршрута
2 Проектирование резервных маршрутов для нормальных пучков (звеньев)
При наличии отказов и ограничений в доступе к звеньям из-за перегрузки используется процедура вынужденного ремаршрутизирования которая предполагает что для всех пучков (звеньев) из нормальных маршрутов организуются резервные (обходные) маршруты.
Проектирование резервных маршрутов для нормальных пучков (звеньев) целесообразно осуществлять по следующей методике:
Формируется для всех пучков (звеньев) из нормальных маршрутов список всех возможных резервных (обходных) маршрутов.
Определяется перечень пучков (звеньев) у которых существует единственный вариант обходного резервного маршрута (безальтернативные резервные маршруты) и перечень тех пучков (звеньев) для которых существуют альтернативные резервные маршруты.
Осуществляется выбор вариантов резервирования из списка альтернативных резервных маршрутов.
Согласно рекомендации МСЭ Q-704.2.3.1 маршрутизация в транзитных пунктах сигнализации осуществляется на основе этикетки маршрутизации. При этом учитывается пункт назначения но не учитывается исходящий пункт. Тем самым для каждого транзитного пункта сигнализации все маршруты с одним пунктом назначения и разными исходящими пунктами должны иметь и одинаковые схемы нормальной маршрутизации и ремаршрутизации при отказах (недоступности звеньев (пучков звеньев) и маршрутов).
Для каждого пункта сигнализации пункта назначения и направления нормального пучка AB формируется свой список возможных резервных (обходных) маршрутов и определяется есть ли в этом списке альтернативные маршруты.
В качестве маршрутов резервирования направления нормального пучка (AB) могут выступать маршруты по двум схемам:
“Треугольные маршруты” которые заканчиваются в пункте сигнализации B (маршрут резервирования пучка AT2 B );
“Маршруты в пункт назначения” которые заканчиваются в пункте назначения маршрута F (маршрут резервирования пучка AT1 F ).
Рис. 1 Схемы организации резервного (обходного) маршрута для направления нормального пучка AB при пункте назначения F
В зависимости от количества возможных маршрутов резервирования для направления нормального пучка AB возможны варианты:
- один резервный маршрут. В этом случае в поле “Тип списка резервирования” заносится значение “Безальтернативный”;
- несколько однотипных маршрутов (с одним и тем же минимальным числом транзитов). При этом в поле “Тип списка резервирования” заносится значение “Альтернативные маршруты”;
- если для пучка (звена) в списке нет ни одного возможного резервного маршрута то для данного пучка организуются параллельные резервные звенья т.е. расчетное количество звеньев в пучке должно быть удвоено. В этом случае в поле “Тип списка резервирования” заносится значение “Параллельный”.
Если резервный маршрут для направления пучка AB совпадает с нормальным маршрутом то в поле “Маршрут является нормальным” заносится значение “Да” в противном случае - “Нет”.
Для всех нормальных маршрутов у которых есть альтернативные резервные маршруты необходимо осуществить выбор конкретных вариантов резервирования из списка альтернативных резервных маршрутов для пучков (звеньев).
Для всех нормальных маршрутов у которых есть альтернативные резервные маршруты необходимо осуществить выбор конкретных вариантов резервирования из списка альтернативных резервных маршрутов для пучков (звеньев). В каждом из рассмотренных выше списков можно выбрать лишь один вариант ремаршрутизации. Обычно выбирают маршрут в пункт назначения (если они есть) через звенья с минимальным сигнальным трафиком.
Выбор вариантов резервирования из списка альтернативных резервных маршрутов производим согласно таблице 7.
Для расчета сигнальной нагрузки на пучки звеньев и построения таблиц маршрутизации формируется перечень всех маршрутов сигнализации между оконечными пунктами сигнальной сети. Результаты сводятся в таблицу 8. В данную таблицу вносится также информация о типе маршрута (нормальныйрезервный маршрут).
Рис. 2 Структурная схема ОКС на гипотетической ГТС с УВС
Отметим что резервный маршрут от исходящего пункта сигнализации (ПСi) до пункта сигнализации назначения (ПСj) ПСi ПСj не всегда является маршрутом в обратном направлении ПСj ПСi[23].
Таблица 8 - Перечень всех используемых маршрутов на сигнальной сети
3 Расчет сигнальной нагрузки и количества звеньев в пучке
На базе таблицы 7 осуществляется расчет общей сигнальной нагрузки на пучки звеньев с учетом добавленной нагрузки после резервирования пучков.
Сигнальную нагрузку на пучки звеньев рассчитываем по следующему алгоритму:
- По каждому маршруту (А F) из матрицы (шахматки) сигнальной нагрузки определяем прямую (Y(пр)AF) и обратную (Y(обр)AF) сигнальную нагрузку маршрута.
- Помимо маршрута (А F) имеется и противоположный маршрут (F A). Для него аналогично определяем прямую (Y(пр)FA) и обратную (Y(обр)FA) сигнальную нагрузку маршрута.
- Данная сигнальная нагрузка (как для основных маршрутов так и для противоположных) передается по всем звеньям (пучкам) через которые проходит данный маршрут.
Пусть через звено (i j) проходит как основной так и противоположный маршрут тогда нагрузка передаваемая по звену (пучку звеньев) в направлении ij равна Y(пр)ij+ Y(обр)ji а в направлении ji – равна Y(обр)ij + Y(пр) ji.
Обозначим соответствующие нагрузки Sumij и Sumji.
После того как для каждого звена (пучка звеньев) найдём для всех маршрутов Sumij и Sumji определяем итоговую сигнальную нагрузку на звено (пучок).
Звено ОКС является дуплексным и величины Sumij и Sumji задают нагрузку для направления дуплексного звена (пучка звеньев). Поэтому в качестве нагрузки на звено берем максимальное из значений Sumij и Sumji. Это значение и принимаем в качестве сигнальной нагрузки (Yобщ) на пучок звеньев.
Количество звеньев в пучке определяем из того условия что нагрузка на одно звено не превосходит 02 эрл т.е. количество звеньев в пучке равно
где Yобщ – общая сигнальная нагрузка на пучок звеньев;
[ ] – целочисленное округление в большую сторону.
Процент загрузки звена определяемпо формуле
R = (Yобщ 02 )*100%. (4)
Для параллельных звеньев результат уменьшается в два раза. Данные расчетов сводятся в табл. 9.
Таблица 9 - Основные параметры звеньев (пучков звеньев) сигнализации сети ОКС
Кол-во звеньев в пучке
4 Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации
Следующий этап проектирования состоит в формировании таблиц маршрутизации для каждого пункта сигнализации на основе табл. 11.
Таблица маршрутизирования передачи информации от одного пункта сигнализации к другому состоит из трех колонок:
- первая колонка – маршрут передачи информации между оконечными пунктами;
- вторая колонка – основной маршрут;
- третья колонка – резервный маршрут.
В каждой колонке указывается наименование маршрута и номер звена сигнализации (SLS – поле селекции звена сигнализации).
В состав таблицы маршрутизации для пункта сигнализации (A) входит:
- Код пункта сигнализации назначения.
- Направление (пункт сигнализации) – это пункт сигнализации куда направляется соответствующая сигнальная единица при нормальном режиме работы (нормальный
- Коды селекции (SLS) для нормального и для резервного звена сигнализации SLS. В качестве SLS берется номер используемого звена сигнализации в соответствующем пучке.
- Уровень приоритета маршрута (чем ниже число тем выше приоритет) используемый для резервирования и разделения нагрузки. Обычно приоритет 1 используются при отсутствии отказов с разделением нагрузки нормального пучка а для резервирования используется приоритет 2.
Таблица 12 - Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации
Из пункта сигнализации (SP STP SPSTP) в пункт сигнализации назначения может вести несколько нормальных маршрутов соответственно будут использоваться и несколько нормальных звеньев. В этом случае обычно используют разделение сигнальной нагрузки между нормальными звеньями которые относятся к одному либо разным нормальным пучкам (в поле приоритет заносится 1). Заключительный этап проектирования состоит в построении схемы сигнальной сети ОКС №7 (приложение Б).
На схеме построения сети ОКС-7 указаны:
Все пункты сигнализации (ПС) сети ОКС. Наименование ПС состоит:
- из типа ПС (SP- оконечный ПС; STP- транзитный ПС; SPSTP – оконечно-транзитный ПС);
- наименования АТС (АМТС);
- кода пункта сигнализации в десятичной системе исчисления.
Пункты сигнализации с которыми проектируемый пункт сигнализации будет работать в "связанном" и "квазисвязанном" режимах.
Пункты сигнализации через которые проходят резервные маршруты проектируемого пункта сигнализации.
Информационные каналы.
Пучки звеньев (звенья) между ПС.
Характеристики пучков звеньев в виде: n(m1 mn) где n – количество звеньев в пучке; mj – номер звена сигнализации в пучке.
Условные обозначения[234].
В результате выполнения курсовой работы была спроектирована ОКС 7 на ГТС с УВС. Была разработана структура сигнальной сети ОКС рассчитана сигнальная нагрузка на звенья спроектированы нормальные маршруты для сигнальной сети спроектированы резервные маршруты для нормальных пучков рассчитана сигнальная нагрузка и количество звеньев в пучке построена таблица маршрутизации для пунктов сигнализации. Рассчитанные основные интегральные характеристики по построенной сети ОКС№7 (схема приведена в приложении 2) удовлетворяет критериям качества.
Ленковец Е. А. Методические указания по выполнению курсового проекта 2010.
А.В.Росляков. Общеканальная система сигнализации №7. – М.: ЭКО-Трендз 1999.
Б.С.Гольдштейн. Сигнализация в сетях связи. – М.: Радио и связь 1998.
Б.С. Гольдштейн. Протоколы сети доступа. М.: Радио и связь 1998.
Структурная схема междугороднеймеждународной сети ГТС с УВС
635653787140ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Схема построения сети сигнализации ОКС №7 на ГТС с УИВСЭ
- оконечный пункт сигнализации (SP)
- оконечнотранзитный пункт сигнализации (SPSTP)
информационные каналы
--------- пучок звеньев сигнализации
Таблица – Исходные данные

Рисунок1.dwg

SPSTP-51nАТСn 251252
SPSTP-25nАТС 258nУВС 25
SPSTP-27nАТС 277nУВС 27
SPSTP-74nАТСn 274275
SPSTP-71nАТСn 271272
-оконечный пункт сигнализации SP
-оконечнотранзитный пункт сигнализации SPSTP
-информационные каналы
-пучок звеньев сигнализации

курсач Петренко.doc

Министерство связи и информатизации Республики Беларусь
Учреждение образования
ВЫСШИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ
Факультет электросвязи
Кафедра телекоммуникационных систем
на тему «Расчёт структурно-сетевых параметров
мультисервисных систем телекоммуникаций»
(подпись) (Ф.И.О. студента)
Структурная организация сети ATM 4
1 Способ и средства организации сети ATM 4
2 Структурная организация сети АТМ 18
Расчёт среднего времени доставки пакета для каждого вида информации 22
Расчёт структурных параметров 29
Сравнение двух структур 32
Выбор оборудования .34
Мультисервисные сети представляют собой самостоятельный класс сетей
строящихся на основе концепции NGN (Next Generation Network – «сеть
следующего поколения») на базе которых может быть осуществлено
предоставление широкого набора как традиционных так и новых услуг.
Определение мультисервисных сетей как самостоятельного класса
означает что их регламентация должна осуществляться на основе нормативно-
технической базы учитывающей особенности интеграции различных услуг и
системно-технических решений в рамках одной сети. Базовые услуги
предоставляемые существующими сетями связи и мультисервисными сетями
(например услуги телефонии) должны обладать идентичными характеристиками.
Это означает что мультисервисные сети должны обеспечивать выполнение
принятых норм и требований для каждого типа услуг включая показатели
качества параметры интерфейсов адресациюнумерацию и т.д.
Для новых типов услуг (таких как услуги ИСС услуги мультимедиа
инфокоммуникационные услуги) мультисервисные сети должны обеспечивать
возможность взаимодействия с аналогичными услугами других сетей. Построение
мультисервисных сетей должно соответствовать двухуровневой архитектуре
состоящей из регионального и магистрального (включая межрегиональный)
уровней. Это создаст условия для повсеместного внедрения
инфокоммуникационных услуг и решения таких задач как обеспечение
структурной надежности нормирования показателей качества услуг и т.п.
Революционные изменения в технологиях сетей сопровождаются появлением
новых телекоммуникационных услуг. Распространение этих услуг меняет
характер нагрузки передаваемой по линиям сетей а применение выносных
модулей новых технологий и новых сред распространения сигналов существенно
влияет на выбор топологии и параметров сетей. В частности может оказаться
целесообразным расширение границ сетей переход к новым структурам и
изменение качества обслуживания различных видов информации. Естественно
что при этом должна меняться количественная и качественная основа
исследований сетей совокупность математических моделей и методов оценки
эффективности планирования и оптимизации сетей.
Технология АТМ на сегодняшний день является самой надежной. Это
достигается тем что в отличие от Ethernet в ней для каждого соединения
выделяется отдельный канал что в свою очередь гарантирует передачу пакетов
без потерь. Технология также позволяет передавать цифровой видеотрафик с
обеспечением заданных приоритетов используя специальные механизмы АТМ.
В связи с этим тема курсовой работы является безусловно актуальной.
В данной работе проводится расчёт структурно-сетевых параметров сети
СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ СЕТИ ATM
1 Способ и средства организации сети ATM
Цифровая абонентская линия (xDSL) и режим асинхронной передачи (ATM)
сегодня относятся едва ли не к самым популярным сетевым технологиям. Хотя в
последнее время некоторые производители и пользователи несколько охладели к
ATM (в частности в связи с появлением удачных альтернативных разработок)
наиболее авторитетные эксперты по-прежнему убеждены в блестящих
перспективах сетей с асинхронной передачей у которых по их мнению в
ближайшее десятилетие не будет серьезных конкурентов.
С технической точки зрения появление асинхронного метода переноса
(Asynchronous Transfer Mode - АТМ) предопределил тот факт что практически
все виды трафика создают неравномерную по интенсивности нагрузку.
В качестве примера рассмотрим речевой сигнал. Во время обычного
двухстороннего телефонного разговора уровень речевого сигнала каждого из
абонентов непостоянен и имеют место как межслоговые межслововые и
межфразные паузы так и промежутки молчания на время прослушивания
собеседника. В целом передача речевого сигнала от одного из собеседников
осуществляется примерно в течении 40% общего времени разговора. Очевидно
было бы желательно передавать речевой сигнал только в периоды его
активности и не занимать канал связи на время пауз в речи. Данный факт был
использован уже в начале 60-ых годов для создания систем передачи со
статистическим уплотнением что позволило повысить эффективность
использования дорогих подводных межконтинентальных линий связи почти вдвое.
В то же время представляется весьма заманчивым использовать периоды
молчания и паузы в речевом сигнале для передачи других типов сигналов
(данные видео и пр.). Однако такие сигналы по сравнению с речевым создают
крайне неравномерную по интенсивности нагрузку.
Традиционным способом передачи неравномерной нагрузки является тот или
иной вид коммутации сообщений (пакетов). Пакеты АТМ называются ячейками
(cell) так как все они имеют фиксированную длину.
Работа сети АТМ основывается на многоуровневой архитектуре которая
приведена на рисунке 1.1. Нижним уровнем является физический (PHY). Над
физическим уровнем располагается уровень АТМ. На данном уровне присутствуют
ячейки. Над уровнем АТМ располагается уровень адаптации АТМ (ATM Adaptation
Layer - AAL). Данный уровень реализуется в конечных системах и является
прозрачным для сети АТМ. Под прозрачностью понимается то что служебная
информация уровня AAL располагается внутри 48 байт нагрузки ячейки и сеть
не анализирует эту информацию. Поскольку сеть АТМ должна осуществлять
доставку информации различного типа предусмотрено несколько различных
Рисунок 1.1 – Архитектура работы сети ATM.
Принцип построения сети АТМ приведён на рисунке 1.2. В данном случае
имеются сигналы речи данных и видеосигналы которые необходимо передать
через сеть а также устройства преобразующие эти сигналы в ячейки и
обратно. Ячейки мультиплексируются в один поток который по линии связи
поступает в “облако” сети АТМ. Сеть АТМ коммутирует и доставляет ячейки по
назначению. Используя инфраструктуру коммутации ячеек возможно добавлять
новые типы нагрузки без изменения самой инфраструктуры. Поскольку
пользователь взаимодействует только с пограничными устройствами то для
изменения (введения) нового типа нагрузки достаточно модифицировать только
эти пограничные устройства. Это одна из положительных сторон технологии
АТМ. При необходимости без затруднений можно производить изменение или
Длина ячеек АТМ равна 53 байтам из которых 48 байт отводится для
передачи информации (нагрузки) и 5 байт для заголовка. Информация
содержащаяся в 5 байтах заголовка достаточна для доставки сетью каждой
ячейки по назначению. Адреса конечных узлов в локальных сетях АТМ
составляют 20 байт. Структура заголовка ячейки зависит от типа интерфейса
Ячейки АТМ транспортируются через физический уровень. С тех пор как
начали развиваться стандарты АТМ появилось несколько спецификаций
физических уровней которые хорошо применимы внутри здания и практически не
применимы для доступа к сети общего пользования. Подключение к сети АТМ
общего пользования осуществляется посредством “интерфейса пользователь-сеть
сети общего пользования” (public user-network interface). Подключение к
корпоративному коммутатору АТМ входящему в состав корпоративной сети АТМ
предприятия осуществляется посредством “частного интерфейса пользователь-
сеть” (private user-network interface).
Рисунок 1.2 – Принцип построения сети АТМ
Имеется тенденция использования различных физических интерфейсов для
private UNI и для public UNI. В таблице 1.1 приведены физические уровни
применяемые в качестве private UNI. Их достаточно много что демонстрирует
одну из сильных сторон АТМ: отсутствие жесткой ориентации на единственный
физический уровень. Спектр возможных уровней достаточно широк: от
интерфейса со скоростью 25 Мбитс на основе неэкранированного симметричного
кабеля категории 3 до интерфейса со скоростью 622 Мбитс на основе
оптического волокна. Физический уровень STM-1 может применяться в обоих
Таблица 1.1 - Интерфейсы private UNI физического слоя Форума АТМ
Формат кадра Скорость Линейная скорость Среда передачи
Поток ячеек 25.6 Мбитс 32 Мбод UTP3
STS-1 51.84 Мбитс UTP3
FDDI 100 Мбитс 125 Мбод MMF
STM-1 STS-3c 155.52 Мбитс UTP5 STP
STM-1 STS-3c 155.52 Мбитс SMF MMF CP
Поток ячеек 155.52 Мбитс 194.4 Мбод MMF STP
STM-1 STS-3c 155.52 Мбитс UTP3
STM-4 STS-12 622.08 Мбитс SMF MMF
UTP3 - неэкранированный симметричный кабель категории 3; UTP5 -
неэкранированный симметричный кабель категории 5; STP - неэкранированный
симметричный кабель; MMF - многомодовое оптоволокно; SMF - одномодовое
В интерфейсе пользователь-сеть сети общего пользования (Public UNI)
применяются форматы передачи типичные для телефонных сетей такие как T1 и
T3 в Северной Америке Е1 и Е3 в Европе J1 в Японии. Это обусловлено тем
что часто предполагается подключение к магистральной сети. Обычно
магистральные сети уже имеют оборудование указанного типа. Поэтому
экономически целесообразно использовать традиционно применяемые в
магистральных сетях интерфейсы. Наряду с физическими уровнями
соответствующими плезиохронной цифровой иерархии специфицированы
физические уровни синхронной цифровой иерархии а также дробные
(fractional) потоки Т3Е3. В таблице 1.2 приведены физические уровни
применяемые в качестве public UNI. Окончательные детали некоторых
спецификаций еще не утверждены.
Таблица 1.2 - Интерфейсы public UNI физического слоя Форума АТМ
DS-1 1.544 Мбитс TP
DS-3 44.736 Мбитс CP
STM-1 STS-3c 155.52 Мбитс SMF
E1 2.048 Мбитс TP CP
n× T1 * n×1.544 Мбитс TP
n× E1 * n×2.048 Мбитс TP
TP - симметричный кабель; CP - коаксиальный кабель; SMF - одномодовое
* - Спецификации окончательные детали которых еще не утверждены.
В интерфейсе public UNI скорости ниже по сравнению с private UNI.
Основной причиной этого является относительная дороговизна пропускной
способности сетей общего пользования и следовательно относительно
большой потребности в низкоскоростном доступе к сетям общего пользования.
Интерфейс между терминалом и коммутатором называется частным
интерфейсом пользователь-сеть (private UNI). Аналогичный интерфейс сети АТМ
общего пользования называется интерфейсом пользователь-сеть сети общего
пользования (public UNI). Эти два интерфейса схожи. Они имеют одинаковые
размеры и форматы ячеек. Различия между ними заключается в использовании
различных физических уровней. Так интерфейс UNI сети общего пользования
ориентирован на использование в основном цифрового потока T3 и других
высокоскоростных соединений. Формат ячейки ATM интерфейса UNI приведён на
Рисунок 1.3 – Формат ячейки АТМ инерфейса UNI
Коммутаторы АТМ необходимо связать с друг другом некоторым стандартным
образом для образования сети. Для соединения коммутаторов корпоративной
сети предназначен интерфейс сетевого узла (PNNI). На самом деле P-NNI это
не только интерфейс а скорее протокол взаимодействия многих коммутаторов в
Соответствующий протокол сети общего пользования называется
интерфейсом сетевого узла сети общего пользования (Public NNI). Он
выполняет аналогичные функции и в целом схож с NNI однако он не
стандартизирован до настоящего времени из-за проблем адресации. Формат
ячейки ATM интерфейса UNI приведён на рисунке 1.4.
Рисунок 1.4 – Формат ячейки АТМ инерфейса NNI
Интерфейс обмена данными (DXI) АТМ позволяет осуществлять доступ к
сети АТМ существующего оборудования (например маршрутизаторов) без его
модернизации. Физическими интерфейсами DXI обычно являются интерфейсы типа
V.35 или высокоскоростного последовательного интерфейса HSSI. Формат данных
соответствует протоколу HDLC. Мультиплексор доступа преобразует кадры HDLC
в ячейки при необходимости преобразует трафик для выполнения соглашения по
трафику. Сопряжение с сетью АТМ производится по интерфейсу UNI. Схема
подключения абонентского оборудования к сети ATM представлена на рисунке
Рисунок 1.5 - Схема подключения абонентского оборудования к сети ATM
Основанный на кадрах интерфейс UNI (Frame-Based UNI - FUNI) очень
похож на интерфейс DXI. Основное отличие состоит в том что функция SAR
выполняется сетью. Основной целью данного интерфейса является
предоставление доступа к АТМ на скорости n 64 кбитс. На этих скоростях
стоимость доступа очень низка. При использовании доступа на основе ячеек
эффективность ниже из-за заголовка ячейки что делает доступ медленнее (и
дороже) по сравнению с протоколами на основе кадров таких как Frame Relay.
Использование кадров HDSL в FUNI дает эффективность Frame Relay наряду с
мощью сигнализации АТМ которая в свою очередь включает поддержку SNMP и
MIB. Схема подключения абонентского оборудования через интерфейс FUNI
представлена на рисунке 1.6.
Интерфейс взаимодействия широкополосных сетей (B-ICI) в его начальной
версии являлся технологией мультиплексирования. Он определяет каким
образом две сети могут использовать технологию АТМ для мультиплексирования
многочисленных служб для передачи по одной линии и следовательно
осуществлять обмен информацией и согласование в порядке обслуживания.
Основой B-ICI являются высокоскоростные цифровые потоки.
Стандартизированными услугами B-ICI являются:
)служба ретрансляции ячеек;
)служба эмуляции соединения;
Рисунок 1.6 - Схема подключения абонентского оборудования через
Пользователи сетей “не видят” это интерфейса но он является важным
поскольку позволяет переносить межсетевой трафик.
Одной из ключевых идей АТМ является гарантия качества обслуживания QoS
(Quality of Service). Основные категории обслуживания:
)категория постоянной скорости передачи (Constant Bit Rate - CBR)
представляет собой эмуляцию соединения. В этом случае сеть АТМ должна
переносить непрерывный поток бит (например 64 кбитс). В этом случае
подразумевается малая задержка и малое изменение задержки;
)категория переменной скорости передачи реального времени (Real-Time
Variable Bit Rate - rt-VBR) определяет довольно жесткие требования к
задержке но относительно низкие требования к потере ячеек. Данная
категория применима к типам трафика чувствительным к задержке но
допускающим переменную скорость передачи;
)категория переменной скорости передачи нереального времени (Non-
Real-Time Variable Bit Rate - nrt-VBR) является дополнением категории rt-
VBR. В этом случае значение задержки не является определяющим но потери
ячеек должны быть крайне малы. Примером такого типа трафика является
)категория неспецифицированной скорости передачи (Unspecified Bit
Rate - UBR) не предоставляет никаких гарантий в отношении потери ячеек или
задержки предоставляя лучшие значения из доступных;
)категория доступной скорости передачи (Available Bit Rate - ABR)
использует управление потоком. Основной целью этой категории обслуживания
является малая вероятность потери ячеек в сети.
Для того чтобы пакеты содержали адрес узла назначения и в то же
время процент служебной информации не был большим по сравнению с размером
поля данных пакета в технологии ATM применен стандартный для глобальных
вычислительных сетей прием - передача ячеек по виртуальным каналам. Техника
коммутации данных в соответствии с номерами их виртуальных каналов давно
использовалась в сетях Х.25 а затем нашла применение и в новых технологиях
территориальных сетей – frame relay и АТМ.
Принцип коммутации пакетов на основе виртуальных каналов поясняется на
рисунке 1.7. Конечные узлы не могут просто начать обмениваться данными как
это принято в большинстве протоколов канального уровня локальных сетей. Они
должны перед обменом установить между собой логическое соединение. При
установлении соединения между конечными узлами используется специальный тип
пакета (запрос на установление соединения) который содержит многоразрядный
адрес узла-адресата а также номер виртуального соединения присвоенного
данному соединению в узле-отправителе например 37. Ячейки АТМ имеют поле
номера виртуального соединения размером 3 байта что позволяет коммутаторам
и конечным узлам поддерживать одновременно очень большое количество
виртуальных соединений.
Порт VPIVCI Порт VPIVCI
Рисунок 1.7 - Коммутация в сетях с виртуальными соединениями
Коммутация пакетов происходит на основе идентификатора виртуального
канала VCI (Virtual Channel Identifier) который назначается соединению при
его установлении и уничтожается при разрыве соединения. Виртуальные
соединения устанавливаются на основании длинных 20-байтовых адресов
конечных станций. Такая длина адреса выбрана с расчетом на очень большие
сети вплоть до всемирных. Адрес имеет иерархическую структуру подобную
номеру в телефонной сети и использует префиксы соответствующие кодам
стран городов и т.п. Виртуальные соединения могут быть постоянными PVC
(Permanent Virtual Circuit) и коммутируемыми SVC (Switched Virtual
Circuit). Постоянные виртуальные соединения связывают двух фиксированных
абонентов и устанавливаются администратором сети. Коммутируемые виртуальные
соединения устанавливаются при инициации связи между любыми конечными
Причины выбора длины ячейки 53 байта:
)задержка возникающая при разбиении данных на пакеты. Рассмотрим
обычный цифровой речевой сигнал (ИКМ) со скоростью передачи 64 кбитс.
Речевой сигнал кодируется 8000 отсчетами в секунду. Каждый отсчет
представляется в виде слова длиной 8 бит которое отражает амплитуду
аналогового сигнала в данный момент времени. Следовательно передача 8000
отсчетов по 8 бит в секунду требуют результирующей скорости 64 кбитс.
Рассмотрим задачу заполнения ячейки. Если ячейка имеет 48 байт нагрузки то
первый отсчет речевого сигнала будет находиться в частично заполненной
ячейке в течение 40 периодов дискретизации и после этого будет направлен в
сеть. То есть первый отсчет будет задержан на время около 5 мс прежде чем
ячейка будет направлена в сеть. Этот эффект называется “задержка
возникающая при разбиении данных на пакеты” или “задержка пакетизации”
(“packetization delay”) и очень важен при работе с трафиком требующим
реального масштаба времени при передаче (изохронный трафик). Примером
влияния задержки на качество передачи речи может служить ведение
переговоров по спутниковому каналу (задержка около 250 мс в одну сторону).
Наряду с неудобством ведения переговоров из-за снижения чувства контакта
между абонентами возможно возникновение мешающих эхосигналов. Данные
проблемы могут возникать и при небольшой задержке порядка 10..100 мс.
Размер ячейки должен быть малым для обеспечения малого времени задержки.
Однако необходим некоторый заголовок ячейки для обеспечения ее доставки по
назначению. На рисунке 1.8 показана зависимость процентной величины
заголовка в пакете при использовании заголовка длиной 5 байт от размера
(числа байт) нагрузки.
)нельзя сильно уменьшать длину ячейки чтобы не терять
Следовательно при выборе длины ячейки необходимо найти компромисс
между приемлемой величиной задержки и достаточно высокой эффективностью.
При использовании заголовка длиной 5 байт и 48 байт нагрузки размер
заголовка составляет около 10%.
Кроме абсолютной величины задержки очень важным параметром является
изменение величины задержки называемый также “вариация задержки” или
“джиттер задержки” (delay variation). В качестве примера рассмотрим
тестовый источник сообщений длиной 100 байт которые необходимо передавать
с помощью цифрового потока DS-3. Будем рассматривать не всю сеть а только
одно соединение. Предположим также что данное соединение используют
совместно с данным еще 100 источников сообщений.
Рисунок 1.8 - Зависимость процентной величины заголовка в пакете при
использовании заголовка длиной 5 байт и задержки пакетизации от размера
Наилучшим случаем является тот когда в момент появления сообщения от
тестового источника отсутствуют сообщения от прочих источников. Сообщение
направляется в линию практически без задержки.
Наихудшим является случай одновременной активности всех источников.
При этом необходимо ждать пока все прочие источники отправят свои ячейки:
посылается одна ячейка; ожидается пока свои ячейки отправят остальные 100
источников; посылается следующая ячейка и т.д.
Рассмотрим этот наихудший случай. Если длина нагрузки в ячейке мала
то необходимо передавать много ячеек и эффективность передачи мала. Если
длина нагрузки в ячейке велика то приходится долго ждать пока прочие
источники завершат передачу своих ячеек.
По мере увеличения длины ячейки время ожидания доступа к линии растет
почти линейно. На рисунке 1.9 показана зависимость задержки на ожидание от
длины нагрузки ячейки для малых длин ячеек.
Рисунок 1.9 - Зависимость задержки на ожидание от длины нагрузки
ячейки для малых длин ячеек.
В Европе определяющим параметром являлась задержка возникающая при
разбиении данных на ячейки. Европейские телефонные сети в основном не
очень большие и на них практически не используется технология
эхокомпенсации. Для европейских операторов нежелательно оборудовать сети
эхокомпенсаторами поэтому они предложили использовать небольшую длину
На сети Северной Америки технология эхокомпенсации применяется уже
давно поскольку ряд каналов данной сети имеет значительную протяженность.
Операторы североамериканской сети предпочитали сделать длину нагрузки в
ячейке достаточно большой чтобы не терять эффективность при достаточно
большой доли заголовка в ячейке.
Таким образом сформировались две противоречивые точки зрения.
Операторы Северной Америки предложили использовать 64 октета нагрузки и 5
октетов заголовка. Европейские - 32 октета нагрузки и 4 октетов заголовка.
МСЭ-Т являясь международной организацией выбрал компромиссное
решение: применять в ячейках АТМ 48 октетов нагрузки и 5 октетов заголовка.
Ролью уровней адаптации АТМ (ATM Adaptation Layer - AAL) является
обработка содержимого ячеек. Механизм обработки содержимого ячеек
предполагает некоторый систематизированный подход к классификации различных
типов услуг которые могут поддерживаться сетью АТМ.
В таблице 1.3 приведены результаты работы МСЭ-Т по определению классов
услуг. Таблица читается по столбцам. Класс А имеет следующие
)согласование синхронизации требуется. (Это означает что требуется
некоторое соглашение по тактовой частоте между конечными системами.
Например при передачи речи отсутствие взаимной синхронизации передающего и
приемного оборудования может привести к значительному снижению качества.
Обеспечение согласования синхронизации является функцией уровня адаптации.
Напомним что АТМ имеет асинхронную природу поэтому решение единой
синхронизации сети не подходит);
)постоянная скорость потока;
)требуется установление соединения.
Таким образом класс А эмулирует соединение через сеть АТМ. Это очень
важно для приложений мультимедиа поскольку в настоящее время все методы и
технологии передачи речи и видео ориентированы на использование соединений.
Отсюда вытекает требование поддержки сетью АТМ услуги эмуляции соединений
(circuit emulation service - CES).
Класс B имеет аналогичные характеристики за исключением переменной
скорости потока. В ряде случаев переменная скорость потока может хорошо
отражать неравномерный тип трафика (например случай компрессированного
Классы C и D имеют переменную скорость потока но не имеют
согласования по синхронизации. Они ориентированы на передачу данных и
различие в них заключается в требовании установления соединения.
Таблица 1.3 - Классы услуг в сети ATM
Согласование синхронизацииТребуется Не требуется
(End-to-end timing)
Скорость потока (Bit rate)Постоянная Переменная
Вид соединения С установлением соединения Без установления
(Connection mode) соединения
Примером разделения услуг на классы может быть:
)класс А - передача речи со скоростью 64 кбитс;
)класс B - компрессированный видеосигнал с переменной скоростью;
)класс D - МСЭ-Т I.364 (SMDS) через АТМ.
Преимущества ATM по сравнению с обычными телефонными сетями и сетями
)сеть АТМ обладает теми же функциональными возможностями по
коммутации каналов что и цифровые телефонные сети например ISDN и может
использоваться как часть корпоративной телефонной сети;
)ATM обеспечивает работу приложений чувствительных к времени
задержки передачи сигналов;
)высокое качество предоставляемых услуг;
)при установлении каждого нового телефонного соединения сеть ATM
вычисляет оптимальный в данный момент времени маршрут с учетом топологии
сети доступной полосы пропускания на разных участках ожидаемых значений
задержки и ее вариации стоимости соединений по различным маршрутам;
)применение фирменной технологии Voice Network Switching (VNS) в
сетях Cisco позволяет использовать не только постоянные каналы связи (PVC)
но и предоставляет механизмы позволяющие автоматически устанавливать
коммутируемые виртуальные каналы (SVC) между вызывающей телефонной станцией
и станцией абонента;
)при использовании технологии VNS сеть ATM является по отношению к
периферийным АТС центральным транзитным узлом а значит структура
телефонной сети заметно упрощается. Теперь не нужно соединять АТС между
собой множеством линий связи число которых зависит не только от объема
трафика но и от структуры телефонной сети и требуемого уровня
отказоустойчивости (организация дополнительных линий связи для
резервирования). Достаточно соединить АТС только с ближайшим пограничным
коммутатором ATM причем число используемых для этого линий связи зависит
лишь от объема трафика. Установление соединений между АТС будет
осуществляться на основе получаемой от них сигнализации;
) по окончании разговора полоса пропускания высвобождается для других
)построение сети ATM для передачи голоса позволяет легко
организовать передачу данных и видеоинформации а использование для разных
типов трафика единой системы управления облегчает и удешевляет управление
)обеспечение динамического распределения полосы пропускания
транкового канала позволяет перераспределять ширину полосы пропускания для
каждого типа трафика
Абонентский доступ к сети АТМ может быть реализован:
)через мостовой модем EthernetADSL. Его главная функциональная
особенность заключается в том что модем выступает в роли маршрутизатора
удаленного доступа. Способность устройства обрабатывать пакеты третьего
уровня означает возможность работы с коммутируемыми соединениями SVC
благодаря чему расширяется перечень поддерживаемых методов инкапсуляции в
число которых теперь попадают PPP over ATM и IP over
)через адаптер ATMADSL установленный в ПК. Модем ATMADSL
позволяет перенести все процедуры инкапсуляции и обработки ATM-трафика
непосредственно на уровень ПК в который устанавливается ATM-адаптер. В
связи с умеренными требованиями к пропускной способности соединения между
ПК и модемом можно ограничиться скоростью передачи 25 Мбитс которая в
других ситуациях применяется все реже. Его важнейшая функция заключается в
согласовании скоростей передачи ATM- и ADSL-портов путем буферизации ячеек
)через адаптер ATMADSL установленный в сервер удаленного доступа.
Этот вариант чем-то похож на предыдущий однако он позволяет предоставить
доступ в глобальную сеть сразу нескольким компьютерам объединенным в сеть
рабочей группы. В рассматриваемой конфигурации сервер удаленного доступа
играет роль маршрутизатора отвечающего за обмен трафиком между локальной и
Таблица 1.4 - Рекомендации по выбору типа абонентского оборудования
Задача Рекомендуемое решение
Поддержка одиночного удаленного Адаптер ATMADSL в ПК
Поддержка четкой "демаркационной линии" Любой внешний ADSL-модем
между абонентским оборудованием и сетью
Простота установки и настройки Мостовой модем EthernetADSL
конфигурации при подключении локальной
Поддержка существующей локальной сети Маршрутизирующий модем
Ethernet со сложной структурой EthernetADSL
Минимизация изменений в средствах ATM-адаптер поддерживающий
удаленного управления IP-адресами и инкапсуляцию PPP over ATM
Минимизация затрат при подключении рабочейАдаптер ATMADSL в сервере
группы удаленного доступа
Поддержка ATM-приложений Любой ATM-адаптер и расширения
Winsock2 ATM Extensions
2 Структурная организация сети АТМ
Под топологией сети принято понимать конфигурацию связей графа
интерпретирующего структуру сети. При анализе топологии сети принято
оперировать понятиями «вершина» «ребро» «маршрут» «средняя длина
маршрута» «диаметр» графа «связность» и т. п.
Под маршрутом понимают конечную последовательность инцидентных ребер
соединяющих рассматриваемые вершины i и j.
Средняя длина маршрута (среднее расстояние между вершинами графа)
представляет собой отношение суммарной (в числе ребер) длины всех маршрутов
к числу маршрутов. Последняя величина для неориентированного графа равна
n(n-1)2 и для ориентированного n(n-1) где n - число вершин графа.
Кратчайший маршрут (КрМ) – тот для которого сумма весов составляющих его
ребер принимает наименьшее значение. В зависимости от задачи в качестве
весов могут быть выбраны стоимость длина число транзитов и т. п.
Диаметр графа – длина наибольшего (в числе ребер) КрМ для данного
графа. Связность графа (в данной работе) - число непересекающихся по
вершинам маршрутов между любой парой вершин
Существует большая группа структурных характеристик включающая
)нарушения связи (средневзвешенная) между каждой парой узлов;
)распада графа на изолированные фрагменты;
)существования хотя бы одного пути между парой вершин в условиях
воздействия препятствующих факторов (отказов повреждений перегрузок и т.
Определим понятия надежности и живучести которые связаны с
работоспособностью сети связи (СС) во времени. Их различия обусловлены
прежде всего различиями причин и факторов нарушающих нормальное
функционирование сети и характером нарушений.
Надежность СС – свойство обеспечивать связь сохраняя во времени
значения установленных показателей качества в заданных условиях
эксплуатации. Надежность отражает влияние на работоспособность сети главным
образом внутрисистемного фактора – случайных отказов техники вызываемых
физико-химическими процессами старения аппаратуры дефектами технологии ее
изготовления или ошибками обслуживающего персонала.
Живучесть характеризует устойчивость СС против действия внешних
Различия в причинах нарушения связи обуславливают существенные отличия
в проявлении характере и масштабности нарушений связи их
продолжительности путях и способах устранения и повышения устойчивости
системы. Если поток случайных отказов техники приводит к нарушению лишь
отдельных связей и обладает свойством ординарности (когда вероятность
одновременного отказа нескольких связей пренебрежимо мала) то нарушения
работы системы указанными выше факторами живучести обладают существенно
Следует иметь в виду и неодинаковую погрешность исходных данных для
оценки надежности и живучести СС. По эксплуатационно-техническим отказам
техники и линий связи имеется сравнительно обширный статистический
материал но научных основ прогнозирования стихийных факторов недостаточно.
И хотя достоверность исходных данных по надежности техники связи
представляет пока известную проблему их точность несравненно выше точности
исходных данных для анализа живучести СС. Поэтому оценка живучести СС может
быть лишь приближенной ориентировочной.
В практике топологического проектирования принято разделять
древовидные распределенные и иерархические топологии сетей.
Древовидные сети интерпретируются графами без петель и циклов. Для n-
вершинного дерева имеется (n-1) ребро. Последнее обстоятельство упрощает
проектирование древовидных сетей поскольку в них между каждой парой вершин
существует единственный путь. Различают корневые и бескорневые деревья.
Примером первого может служить радиальная связь (PC) ("звезда») а
последнего – кратчайшая связывающая сеть (КСС). Сети с распределенной
структурой представляются произвольными связными графами описывающими
широкий спектр структур начиная с петлевой (ПСт) и кончая полносвязной
сетью (ПСС). К этому классу могут быть отнесены решетчатые структуры (РШ)
сотовые структуры и т.п. Реальные мультисервисные сети связи (МСС) имеют
обычно структуры являющиеся комбинацией некоторых элементарных. Примеры
топологий сетей представлены на рисунке 1.10.
Рисунок 1.10 - Типы структур сети: a - звезда; б - кратчайшая
связывающая сеть; в - петлевая; г - неравномерно связная; д -
полносвязная; е - решётчетая; ж - равномерно 3-связная; з -сотовая; и -
равномерно k-связная.
Сейчас общепринято что экономично построенная сеть большого масштаба
является иерархической. Иерархическая МСС представляется композицией
внутриуровневых и межуровневых подсетей обозначенных индексами r r
=[pic] и (r r+1) r = [pic] соответственно. Изображенная на рисунке 1.11
МСС имеет в первой ступени иерархии телефонные аппараты (ТА) абонентские
Организация структуры по иерархическому принципу позволяет упростить
описание сети способствующее в свою очередь упрощению их оптимизации;
обеспечить для каждой зоны максимальное замыкание нагрузки; уменьшить общее
число узлов и сократить протяженность сети; достичь определенной экономии
стоимостных ресурсов.
Однако при оптимизации иерархических ИЦСС приходится сталкиваться с
проблемами поиска компактных форм описания данных о местоположении
оконечных пунктов (ОП) и тяготении между ними; сложности учета
дополнительного влияния на процесс доставки со стороны подсистем
технического обслуживания (ТО) и управления; поиска эффективных алгоритмов
оптимизации иерархических структур. Это объясняется сложностью проведения
декомпозиции и группирования дискретным характером и взаимозависимостью
частных задач многопараметричностью многоэкстремальностью и большой
размерностью исследуемых функционалов.
Рисунок 1.11 - Иерархическая структура
РАСЧЕТ СРЕДНЕГО ВРЕМЕНИ ДОСТАВКИ ПАКЕТА ДЛЯ КАЖДОГО ВИДА ИНФОРМАЦИИ
Пусть информация передается по сети с относительным приоритетом. Всего
передается 3 вида информации:
)речь – 1 приоритет (015 сек);
)данные – 2 приоритет (2 сек);
)текст – 3 приоритет (1 мин).
Распределение потоков в сети производится равномерно т.е. к каждому
узлу сети поступает одинаковое количество абонентов каждого приоритета.
По заданию число абонентов подключенных к каждому узлу сети:
)число речевых абонентов в каждом узле – 1000;
)число абонентов с трафиком данных – 100 абонентов;
)число абонентов передающих текст – 200 абонентов.
Рисунок 2.1 – Обобщённая структура сети
Рисунок 2.2 – Структура опорной сети и сети доступа
G.726 кодек является стандартом ITU-T адаптивной импульсно-кодовой
модуляции (АДИКМ – ADPCM) и обеспечивает сжатие речи с потерями до
скоростей 40 32 24 и 16 кбитс.Он был принят в качестве стандарта в 1984
г. Наиболее часто используется скорость сжатия 32 кбитс которая равна
ровно половине полосы стандартного кодека G.711 поэтому его использование
сразу повышает полезную нагрузку сети на 100%. В первую очередь
используется на международных линиях связи в телефонных сетях. Он также
является стандартным кодеком используемым в беспроводных телефонах системы
DECT а также используется в некоторых камерах фирмы Canon.
Метод основан на том что в аналоговом сигнале передающем речь
невозможны резкие скачки интенсивности. Поэтому если кодировать не саму
амплитуду сигнала а ее изменение по сравнению с предыдущим значением то
можно обойтись меньшим числом разрядов. В ADPCM изменение уровня сигнала
кодируется четырехразрядным числом при этом частота измерения амплитуды
сигнала сохраняется неизменной.
G.726 воспроизводит речь почти с такой же субъективной оценкой
качества (385 балла по MOS P.800 теоретически максимальная оценка MOS –
2 балла) как и G.711 64 кбитс(41 балла) используя только 32 кбитс.
Рекомендуемая минимальная оценка для бизнес-телефонии — 40 балла причем
балла — минимально допустимая величина. Вокодер G.726 удовлетворяет
минимальной допустимой величине оценки поэтому может быть использован при
измерения качества на основе эталонного образца. Модель Е учитывает
параметры разговора. В настоящее время она широко используется для оценки
качества сетей VoIP. Она была принята союзом ITU в 1998 г. под названием
G.107 и с тех пор ежегодно корректируется и дополняется (последняя
редакция – G.107E (122011)). Модель Е определяет оценку качества передачи
или коэффициент R в диапазоне значений 0 120. Этот показатель в случае
ИКМ-модуляции (G.711) равен 93 а для G.726 – 76. Этот показатель ниже
уровня приемлемому для передачи речи в бизнес-переговорах (R = 80).
В данной работе используется ATM система где длинна слова с выхода
пакетизатора составляет 53 байта из которых 48 байт – информационные и 5 –
служебные. Разговорная нагрузка составляет 02 Эрл при этом среднее время
разговора 6 мин (tсp = 360 с). Активность абонента равна 50% т. к. во
время разговора абонент не только говорит но и слушает во время передачи
так же не все время уходит только на передачу данных. Для упрощения
вычислений введем коэффициент активности речи α = 05 (т.е. 50% – разговор
Расчётная скорость передачи речевой информации пользователя
определяется по формуле (2.1):
где α – коэффициент активности; V – скорость вокодера.
V' = 32*05 = 16 кбитс.
Длина информационной части речевого сигнала абонента L' вычисляется по
L' = 360с * 16 кбитс = 5760 кбит = 720000 байт.
Число ячеек Npp определяется по формуле (2.3):
где Ln – длина информационной части ATM ячейки равная 48 байт.
Npp = 720000 байт 48 байт = 15000 ячеек.
Рассчитаем количество служебных байт L" передаваемых в ячейках по
L" = 15000*5 = 75000 байт
Количество информации которую необходимо заключить в ячейки
определяется по формуле 2.5:
L = 720000 байт + 75000 байт = 795000 байт = 6360 кбит
Рассчитываем выходную скорость с пакетизатора по формуле 2.6:
V = 6360 кбит 360 с = 17667 кбитс
Так как по заданию число абонентов подключенных к каждому узлу сети:
)речевых абонентов – 1000;
)абонентов с трафиком данных – 100 абонентов;
)абонентов передающих текст – 200 абонентов то:
а) количество ячеек от речевых абонентов:
Npp*1000 = 1000*15000 = 15000000;
б) количество пакетов от абонентов 2 приоритета – данные:
Npp*100= 100*15000 = 1500000
в) количество пакетов от абонентов 3 приоритета – текст:
Npp*200 = 200*15000 = 3000000
По заданию курсового проекта даны следующие пропускные способности и
загрузки для каждого приоритета:
) 1 приоритет: речь – 015с;
) 2 приоритет: данные – 2с;
) 3 приоритет: текст – 60с.
Интенсивность обслуживания выражается формулой 2.7:
где с - скорость на выходе пакетизатора с=17667 кбитс;
H+L -длина пакета H+L = (48+5)*8 = 424 бит.
= 17667 битс 424 бит = 4167 с-1.
Так как среднее время разговора равно 6 минут и на вход поступает
пуассоновский поток вызовов то можно определить коэффициент загрузки
код = λ = 1h = 1 6*60 = 000028 с-1 (2.8)
где λ – интенсивность пакетов в единицу времени.
ρ = λ = 000028 4167 = 672*10-6 (2.9)
Данный коэффициент загрузки относится к интерфейсной плате телефона
одного пользователя. Далее необходимо рассчитать частоту поступления
пакетов трафика от N=1000 речевых абонентов на входы коммутатора верхнего
уровня ядра. Так как на входе этого коммутатора пуассоновский поток
λ1 = N* = 4167 * 1000 = 41670 с-1 (2.10)
В данном случае мы узнали частоту поступления пакетов речевого трафика
на коммутатор верхнего уровня. Для того чтобы найти частоту поступления
текстовой информации и данных необходимо применить метод перебора. Для
расчёта коэффициента загрузки коммутатора высшего уровня необходимо решить
ρобщ = λ1 + λ2 + λ3 ≤ 02 (2.10)
В соответствии с рекомендацией ITU-T данная величина для пакетных
данных не должна превышать уровень в 02. Метод перебора заключается в
следующем: для начала подставляется значение определяемое по формуле
7. При этом скорости подбирается в соответствии с документацией. Далее
подбирается значение λ2 и λ3 из расчета на то что объемы передаваемых
данных гораздо больше объемов передаваемого текста и чтобы данная сумма не
превышала значение в 02.
Для магистральной линии была подобрана скорость 622 Мбитс что
является скоростью передачи данных на магистральных сетях АТМ. Тогда в
соответствии с формулой 2.7 можно получить:
= 622 Мбитс 424 бит = 652214272 424 с-1 = 15382412 с-1
λ2 + λ3 = 02* – λ1 = 15382412 с-1 * 02 - 41670 c-1 = 26597824 c-1
Так как данные имеют большие размеры по сравнению с текстом а также
из расчета что максимальная скорость набора на клавиатуре у человека
составляет 120 символов в минуту. Следовательно скорость передачи
информации будет 2 символас * 8 бит = 16 битс. Это скорость поступления
информации на вход пакетизатора значит с пакетизатора будет выходить
с = 424(48*816)=17667 битс (2.11)
Значит частота поступления ячеек на коммутатор высшего уровня будет:
λтекст = 17667 424 = 004166 с-1 (2.12)
λ3 = 004166 * 200 = 8333 с-1 (2.13)
Исходя из этого можно разделить суммарную частоту поступления пакетов
λ2 = 26597824 c-1 - 8333 с-1 = 265969907 с-1 (2.14)
Так как к узлу связи подключено 100 абонентов с трафиком данных то на
одного абонента приходиться:
λданные= λ2100= 26597 с-1
Следовательно на одного абонента приходиться скорость передачи
V = λданные*424 = 11277124 битс 11277 кбитс (2.15)
Коэффициент загрузки коммутатора для каждого вида трафика:
ρ1 = λ1 = 41670 15382412 = 0027
ρ2 = λ2 = 265969907 15382412 = 01729
ρ3 = λ3 = 8333 15382412 = 000000541
ρобщ = 0027 + 01729 + 000000541 = 019990541 02
Для нахождения среднего времени доставки ячейки для каждого вида
информации используется формула 2.16:
Среднее время доставки ячейки для речи:
Тсрр1 = 3*(014167) 2*(1-01) 0004с = 4*10-3 с = 4 мс
Тсрр2 = 3*(014167) 2*09*08 0005с = 5*10-3 с = 5 мс
Тсрр3 = 3*(014167) 2*08*07 00064с = 64*10-3 с = 64 мс
Среднее время доставки ячейки для данных:
Тсрд1 = 3*(024167) 2*(1-02) 0009с = 9*10-3 с = 9 мс
Тсрд2 = 3*(024167) 2*08*06 0015с = 15*10-3 с = 15 мс
Тсрд3 = 3*(024167) 2*06*04 0030с = 30*10-3 с = 30 мс
Среднее время доставки ячейки для текста:
Тсрт1 = 3*(034167) 2*(1-03) 00154с = 154*10-3 с = 154 мс
Тсрт2 = 3*(034167) 2*07*04 00386с = 386*10-3 с = 386 мс
Тсрт3 = 3*(034167) 2*08*07 027с = 270*10-3 с = 270 мс
График зависимости среднего времени доставки от пропускной способности
представлен на рисунке 2.3.
Рисунок 2.1 – График зависимости среднего времени доставки от
пропускной способности.
РАСЧЕТ СТРУКТУРНЫХ ПАРАМЕТРОВ
Топология иерархической сети связи описывается контурно R-разделимым
графом с простым подчинением позволяющим представить иерархическую
структуру композицией подграфом межступенчатых подсетей r+1 r = [pic] и
подсетей отдельных ступеней иерархии Wr r =[pic] (рисунок 3.1) которые в
свою очередь могут распадаться на зоновые подсети (см. рисунок 1.5).
Рисунок 3.1 – Контурно-разделимый граф
Спектр возможных топологий дискретизируется некоторым набором базовых
включающих КСС PC ПСт РШ ПСС и равномерно k-связную сеть (РКС 2≤ k ≤n-
) (см. рисунок 1.4).
По заданию курсовой работы сеть должна иметь решётчатую структуру
Для базовых структур получены аналитические соотношения связывающие
основные структурные параметры: диаметр d среднюю степень вершины k
среднюю длину маршрута число рёбер m число вершин n. Для решётчатой
структуры (РШ) и полносвязной структуры (ПСС) формулы для расчета данных
параметров представлены в таблицах 3.1 и 3.2 соответственно. Допустимое
значение n определяет значения n при которых структурные параметры имеют
отображение в граф. Индексы i и j могут принимать значения 123
Переменной ng обозначается число ОП в одном горизонтальном ряду a nv - в
вертикальном. Под степенью вершины понимается число рёбер идентичных
Таблица 3.1 – Структурные параметры РШ.
Диаметр Степень Средняя длина Доступное Число рёбер m Средняя длина
графа dвершины k маршрута значение n КС l
nv+ng-2 4(1-1[pic]2[pic]3 (i+l)(j+l)(ng-l)*nv+(nv-l)[pic]
Таблица 3.2 – Структурные параметры ПСС.
n-1 1 i+l n*(n-1)2 [pic]
На рисунке 3.2 представлен граф соединения 16 узлов сети на основе
решётчатой структуры.
Рисунок 3.2 – Решётчатая структура. (ρ Cj = 622
) Решетчатая структура (РШ):
dрш = nv+ng-2 = 4+4-2 = 6 (3.1)
Средняя степень вершины:
kрш = 4(1-1[pic]) = 4(1-1[pic]) = 3 (3.2)
Средняя длина марштура:
рш = 2[pic]3 = 2[pic]3 = 2*43 = 267 (3.3)
mрш = (ng-l)*nv+(nv-l)*ng = (4-1)*4+(4-1)*4 = 12+12 = 24 (3.4)
) Полносвязанная сеть (ПСС):
kпсс = n-1 = 16-1 = 15 (3.6)
mпсс = n*( n-1)2 = 16*(16-1)2 = 120 (3.8)
Рассчитав структурные параметры мы видим что РШ имеет значительное
преимущество перед ПСС по значениям средней степени вершины (kрш=3 и
kпсс=15) и числу рёбер (mрш=24 и mпсс=120).
Создание сети по схеме РШ требует значительно меньших материальных
затрат на необходимое оборудование и соединительные линии.
Структура РШ подходит для сетей не слишком критичных к временным
задержкам по сравнению с ПСС поскольку является более дешёвой.
Повреждение сети в одной из точек может нарушить работу только одного
узла сети но не всей сети целиком – это свидетельствует что топология
«решётка» достаточна надёжна при меньших растратах чем полносвязанная
Также при дальнейшем развитии сети построенной на основе решётчатой
структуры материальные затраты на добавление узла сети будут значительно
Такая топология часто встречается в больших компьютерных сетях так
как она делает сети более устойчивыми к возможным отказам вызванным
неисправностями кабелей концентраторов и маршрутизаторов.
СРАВНЕНИЕ ДВУХ СТРУКТУР
Очень часто при построении новых сетей возникает вопрос а какую
топологию взять в основу. Для того чтобы ответить на этот вопрос надо
сравнивать разные технологии.
По заданию курсового проекта задано что сеть состоит из n=16 узлов
коммутации и для сравнения возьмем следующие структуры: решетчатую
топологию (РШ) и полносвязанную сеть (ПСС) которые необходимо сравнить по
следующим параметрам:
- средняя степень вершины k;
- число ребер графа m.
Под степенью вершины понимается число ребер идентичных вершине.
nv и ng—количество узлов в одной «вертикали» «горизонтали» сети
Все необходимые формулы для расчета данных параметров взяты из таблиц
) Решетчатая сеть (РШ):
dрш = nv+ng-2 = 4+4-2 = 6
Средняя степень вершины
mпсс=n*( n-1)2 = 16*(16-1)2=120
На рисунке 6 представлен полносвязный граф (n=16).
Рисунок 7—Полносвязанная сеть (ПСС)
Рассчитав структурные параметры мы видим что диаметр полносвязного
графа (полносвязанной сети ПСС) dпсс=1 у решетчатой структуры (РШ) dрш=6.
Средняя степень вершины для РШ kрш=3. Степень вершины для ПСС
Число ребёр для ПСС mпсс=120 у РШ mрш=24.
Так как диаметр графа определяет максимальную задержку а dрш=6
dпсс=1 то dрш>dпсс в 6 раз т.е. задержки при передачи по сети структуры
РШ в 6 раз больше чем по сети структуры ПСС.
Полносвязанная топология требует значительных затрат на своё
построение. Это свидетельствует из того что число соединений (ребер графа)
в этой структуре в 5 раз больше чем для аналогичного числа узлов сети но
в топологии «решётка» (120 для ПСС и 24 для РШ).
Сравнивая средние степени вершин рассматриваемых топологий можно
судить о надёжности сети так как этот параметр показывает со сколькими ещё
вершинами соединена рассматриваемая вершина (узел сети). Можно сказать что
ПСС надежнее РШ в плане отказоустойчивости в kпссkрш=153=5 раз.
задержкам по сравнению с ПСС однако является более дешёвой чем последняя.
Такая топология часто встречается в больших компьютерных сетях т.к.
она делает сети более устойчивыми к возможным отказам вызванным
узла сети но не всей сети целиком.
При выборе оборудования для построения заданной сети необходимо
учесть что поскольку сеть имеет иерархическую структуру то необходимо
использовать оборудование различных классов: оборудование для магистральных
сетей чтобы обеспечить связь опорной сети; оборудование для рабочих групп
чтобы организовать сеть доступа; сетевые адаптеры чтобы обеспечить
абонентам доступ к сети. Выбор оборудования производился на основе
рассчитанных выше параметров.
Оборудование магистральной сети
Коммутаторов доступа Cisco 3800 с поддержкой передачи голоса.
В устройствах серии Cisco 3800 объединена технология коммутации ячеек
Cisco StrataCom и маршрутизация Cisco IOS что обеспечивает высокую
производительность и расширенную поддержку интерфейсов. Применение этих
технологий коммутации и маршрутизации предоставляет пользователю
возможность объединять в единую сеть различные типы трафика. Продукты серии
Cisco 3800 предназначены для работы как на низкоскоростных выделенных
линиях так и на каналах со скоростями от 56 Кбитс до 2.048 Мбитс (Frame
Relay T1E1 и ATM-сети Серия Cisco 3800 представлена следующими моделями:
Cisco 3810 Cisco 3830 и Cisco 3880.
Краткие характеристики коммутаторов серии Cisco 3800:
Поддержка программного обеспечения Cisco IOSCisco IOS Release 11.2(6)
Оперативная память 6 MB с возможность расширения до 32 MB
Порты: 4 порта с адаптерами поддерживающими 5 стандартов:V.35
EIATIA-449EIATIA-232 X.21 и EIATIA-530; 2 аналоговых голосовых порта;
Скорость передачи 56 Кбитс – 2.048 Мбитс
Мультисервисные концентраторы Cisco MC3810.
Предназначены для концентрации мультимедийного трафика такого как
данные голосфакс и видео и передачи его по сетям Frame Relay ATM IP и
выделенным каналам. Поддерживают функции маршрутизации коммутации
телефонных вызовов компрессии голоса. Концентраторы имеют модульную
архитектуру и представлены моделями Cisco MC3810-V и Cisco MC3810-V3.
Модель Cisco MC3810-V3 отличается более высокой производительностью.
Магистральные коммутаторы АТМ BPX8600
Используются в качестве магистральных коммутаторов сетей АТМ.
Поддерживают АТМ Frame Relay SMDS эмуляцию цепей.
Предоставляют интерфейсы ATM:
или 8 портов АТМ OC-3STM-1 (155.52 Мбитс);
или 2 порта АТМ OC-12STM-4 (622.08 Мбитс).
Поддерживают сервисы CBR VBR UBR ABR технологии АТМ функции
автоматической маршрутизации управление потоком по принципу замкнутого
контура ForeSight для сервиса ABR и для технологии Frame Relay. Коммутаторы
имеют модульную архитектуру. Производительность коммутаторов - 20 Гбитс.
Пограничные мультисервисные коммутаторы ATM MGX 8850.
Предназначены для организации доступа абонентов к магистральной сети
АТМ. Объединяют в одном устройстве функции коммутаторов АТМ и
Предоставляют интерфейсы:
OC-12STM-4 OC-3STM-1 T3E3 T1E1 n*T1E1 channel
Ethernet Fast Ethernet FDDI.
Поддерживают интеллектуальные протоколы маршрутизации IP технологию
IP VPN Frame Relay ATM Circuit Emulation доступ по PPP передачу голоса
через IP Frame Relay ATM.
Коммутаторы сетей FRATM IGX 8400.
Предназначены для подключения абонентов по высокоскоростным и
низкоскоростным каналам связи к магистральной сети АТМ.
FR - T1E1 HSSI V.35 X.21 RS-232;
Circuit Emulation - T1E1 V.35 V.36 X.21 RS-232.
контура ForeSight для сервиса ABR и для технологии Frame Relay.
Коммутаторы имеют модульную архитектуру и представлены моделями IGX
10 IGX 8420 IGX 8430 отличающимися количеством слотов расширения.
Производительность коммутаторов - 1.2 Гбитс.
Оборудование ATM для рабочих групп
АТМ-коммутатор LightStream 1010.
LightStream 1010 ATМ-коммутатор представляет собой следующее поколение
продуктов фирмы Cisco System для построения наиболее скоростных на
сегодняшний день магистральных сетей (backbone) для рабочих групп и
Аппаратная и программная реализация коммутатора и сетевых модулей
полностью соответствует всем спецификациям АТМ-форума. Реализована
поддержка всех классов обслуживания АТМ.
LightStream 1010 использует 5-ти слотовое модульное шасси которое
может в дальнейшем изготавливаться в варианте двойного шасси. Кроме того
он имеет резервный источник питания и возможность "горячей" замены модулей
что обеспечивает высокую надежность АТМ-сетей.
Центральный слот в коммутаторе предназначен для модуля ASP (АТМ Switch
Processor) поддерживающего высокоскоростную разделяемую память и
коммутирующую матрицу. ASP в будущем будет поддерживать новый модуль с
высокопроизводительным RISC-процессором реализующим функции внутреннего
ядра для данного устройства. Оставшиеся слоты поддерживают до 4 несущих
модулей с горячей заменой (carrier modules (CAMs)). Каждый CAM в свою
очередь поддерживает до 2 интерфейсных модулей с возможностями горячей
замены (port adapter (PAM)). Максимальное количество интерфейсных модулей
(PAM's) на коммутатор равно 8; поддерживается широкий выбор интерфейсов для
локальных территориальных и магистральных сетей.
LightStream 1010 осуществляет коммутацию АТМ соединений от
индивидуальных рабочих станций серверов сегментов LAN или от других АТМ-
коммутаторов и маршрутизаторов использующих оптоволокно экранированную
витую пару и коаксиальный кабель.
LightStream 1010 осуществляет коммутацию трафика до 32-х АТМ портов.
Он распологается в стандартной 19-дюймовой стойке.
Catalyst 5500 - коммутатор серии Catalyst для доступа LAN к сетям АТМ.
Cisco CatalystTM 5500 основан на передовой технологии архитектур
коммутаторов Catalyst 5000 и LightStream 1010 где на одной платформе
интегрирована технология маршрутизации Cisco Internetwork Operating System
(Cisco IOS). Catalyst 5500 идеально подходит для построения больших
Intranet сетей уровня campus.
Gigabit Ethernet архитектура обеспечивающая пропускную способность
более чем 50Гбитc и производительность десятки миллионов пакетов или ячеек
в секунду в тоже время сохраняет масштабируемость гибкость и
избыточность необходимые для построения больших сетей и могут
использоваться как в локальных (wiring closet) так и в backbone-
приложениях небольших сетях.
Медиа-независимая архитектура поддерживает все LAN и ATM switching-
Все модули источники питания вентиляторы шасси Catalyst 5500
работают в режиме "горячей замены" обеспечивая высокую надежность всей
сети. Дополнительные процессорные блоки источники питания гарантируют
достаточную избыточность для работы в критическом режиме. Шасси Catalyst
00 помещается в стандартную 19-дюймовую стойку.
Интегрированный адаптер ATOMIC 25+
Выполненный в виде платы PCI продукт ATOMIC 25+ объединяет в себе
сетевой адаптер АТМ 25 Мбитс и модуль для подключения телефона. Он
выполняет все функции стандартного АТМ-адаптера соответствуя требованиям
стандартов UNI 3.14.0 и LANE 2.0. Устройство аппаратно поддерживает уровни
адаптации AAL5 и AAL0 а также классы обслуживания UBR VBR CBR и ABR.
Физической средой выхода в сеть АТМ является интерфейс RJ-45 для
подключения медного кабеля 3-й или 5-й категории. К телефонному модулю
адаптера ATOMIC 25+ подключается стандартный аналоговый телефон (разъем RJ-
Установка адаптера ATOMIC 25+ в ПК обеспечивает пользователю
последнего выход в сеть АТМ с возможностью телефонной связи без подключения
отдельной телефонной линии. При этом пользователь может получать доступ к
телефонным службам как с обычного телефона так и с компьютера. Существует
и дополнительная возможность вывода на экран ПК информации о поступающих
В данной курсовой работе мы рассчитали среднее время доставки ячейки
ATM для каждого вида информации и убедились что среднее время доставки не
превышает допустимую норму для данного типа сообщения. Построив графики
зависимости среднего времени от загрузки можно проанализировать зависимость
каждого приоритета друг от друга.
Используемый вокодер G.726 удовлетворяет необходимым требованиям для
приемлемого качества передачи речи при этом увеличивая пропускную
способность сети по сравнению с G.711 64кбитс вдвое.
Также был произведён расчёт параметров решётчатой структуры размера
х4 и полносвязной структуры из 16 узлов. При этом диаметр составил dрш=6
узлов средняя степень вершины kрш=3 средняя длина маршрута рш=267 а
количество рёбер (количество необходимых соединительных линий для
построения сети подобной структуры) mрш=24.
Основным преимуществом РШ перед ПСС является значительная экономия
материальных средств на создание подобной сети.
)СТП ВГКС 1.01-2005. Курсовое и дипломное проектирование. Правила
компьютерного оформления текстовых и графических документов. - Мн.: УП
«Бестпринт» 2004.-106с.
)Лохмотко В.В. Пирогов К.И. Анализ и оптимизация цифровых сетей
интегрального обслуживания. - Мн.: Наука и техника 1991.
)Гордиевский В.Л. журнал Сети и системы связи 2000. № 11. С. 92.
)Назаров А.Н. Симонов М.В. Высокоскоростные асинхронные сети АТМ.
Эко-Трендз: М. 1997.
)Гагин А.А. Лохмотко В.В. Пирогов К.И. Автоматизированное
проектирование интегральных сетей связи. Учебное пособие. 1986.
)Руководство по технологиям объединенных сетей 4-е издание
Издательский дом «Вильямс»-2005 г.-1040 с.
)Кунегин С.В. Основы технологии ATM. Учебно-методическое пособие.
М. вч 33965 1999 - 80 с. с илл.

схема ОКС.dwg

титульник.docx

МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Учреждение образования
«ВЫСШИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ»
ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОКС №7 НА ГТС С УВС
Пояснительная записка
«СИГНАЛИЗАЦИЯ В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯХ»

Титульник.doc

МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ
Учреждение образования
«ВЫСШИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ»
ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
КАФЕДРА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОКС №7 НА ГТС С УВС
Пояснительная записка
«СИГНАЛИЗАЦИЯ В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯХ»

КП ОКС Смирнов.docx

МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Учреждение образования
«ВЫСШИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ»
ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
КАФЕДРА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
по предмету "Сигнализация в ТК
Проектирование ОКС №7 на сети
РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ СИГНАЛЬНОЙ СЕТИ ОКС 5
2 Схема маршрутизации информационного (телефонного) трафика вторичных сетей 8
3 Разработка структуры сигнальной сети ОКС .11
РАСЧЕТ СИГНАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ НА ЗВЕНЬЯ .14
РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА СИГНАЛЬНЫХ ЗВЕНЬЕВ. ПОСТРОЕНИЕ ТАБЛИЦ МАРШРУТИЗАЦИИ 18
1 Проектирование нормальных маршрутов для сигнальной сети ..18
2 Проектирование резервных маршрутов для нормальных пучков (звеньев) ..20
3 Расчет сигнальной нагрузки и количества звеньев в пучке ..29
4 Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации 31
СХЕМА ПОСТРОЕНИЯ СЕТИ ОКС №7 37
С появлением систем коммутаций с программным управлением появилась возможность использования централизованных систем сигнализации. В этом случае для передачи сигналов используется ОКС по которому передаются все сигналы необходимые для установления соединения.
Быстродействие. В большинстве случаев время установления соединения не превышает 1 сек.
Высокая производительность. Один канал сигнализации способен обслужить множество телефонных вызовов.
Экономичность. По сравнению с традиционными системами сигнализации сокращается объем оборудования на коммутационных станциях.
Надёжность. Достигается за счет альтернативной маршрутизации.
Возможность передачи сигнальной информации без проключения разговорного канала (мобильная связь).
Достоверность. Благодаря применению дополнительного контроля качества передачи сигнальной информации.
Возможность передачи сигнальной информации во время любого этапа обслуживания в том числе и во время разговора.
Гибкость. Система передает любые данные не только данные телефонии но и для ISDN IN мобильной связи.
К недостаткам относится высокая степень централизации обмена сигнальной информации.
Особенностями ОКС7 являются:
в качестве общего канала можно выбрать любой КИ кроме 0 (он идет на синхронизацию). В Республике Беларусь на местной сети это 16 КИ на международной сети 1 КИ.
В ОКС №7 используется единый алфавит сигналов без деления на линейные сигналы и сигналы управления. Вся необходимая сигнальная информация передается в виде одного сообщения.
Скорость общего канала сигнализации 64 кбитс.
В ОКС №7 используется пакетный способ передачи сигнальной информации.
Для обеспечения совместной работы средств связи которые разрабатываются различными производителями должны быть использованы международные рекомендации и стандарты.
Для средств связи используется семиуровневая эталонная модель OSI.
Физический - определяет характеристики сигналов в соответствующей среде передачи (амплитуда импульса скорость передачи метод кодирования и т.д.)
Канальный или уровень звена данных - обеспечивает достоверность передачи путем обнаружения и исправления ошибок.
Сетевой - отвечает за доставку сообщений в соответствии с принципами маршрутизации.
Транспортный - использует первые 3 уровня для выбора формы сообщения.
Сеансовый - обеспечивает порядок взаимодействия приложений.
Представительский или уровень представления - выбирает общий формат представления сообщения.
Прикладной или уровень приложения - обеспечивает управление сообщениями.
ОКС 7 предназначена для использования в национальных и международных сетях.
РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ СИГНАЛЬНОЙ СЕТИ ОКС
Вначале рассмотрим исходные данные в соответствии с вариантом.
Таблица 1 - Перечень станций и узлов
Емкость пучков информационных (телефонных) каналов между станциямиузлами указана в таблице 2.
В результате расчета должна быть определена структура сети сигнализации. Поэтому должны быть определены основные элементы этой сети. К таким элементам относятся:
- перечень пунктов сигнализации (SP) и транзитных пунктов сигнализации (STP);
- расчет взаимной нагрузки между пунктами сигнализации;
- определение числа звеньев сигнализации между пунктами сигнализации по результатам расчета;
- обеспечение заданной надежности сети ОКС путем назначения резервных звеньев и маршрутов ОКС;
- определение структуры сети ОКС путем назначения маршрутов сигнализации между пунктами сигнализации;
- разработка таблиц маршрутизации в каждом транзитном пункте сигнализации.
Таблица 2 - Емкость пучков информационных (телефонных) каналов между станциямиузлами
При необходимости с целью оптимизации сети сигнализации например по эффективной нагрузке на звено или по задержке распространения устанавливается приоритет маршрутов в списке допустимых который позволяет при проектировании методом итераций изменять структуру сети путем исключения неэффективных звеньев или маршрутов из списка допустимых включаемых в таблицу маршрутирования.
2 Схема маршрутизации информационного (телефонного) трафика вторичных сетей
Составим схему маршрутизации информационного трафика вторичных сетей где укажем для каждой исходящей и входящей станции перечень всех транзитных станций и узлов в порядке передачи информационного (телефонного) трафика. Отсутствие транзитных станцийузлов означает что информационный трафик передается от исходящей станцииузла к входящей напрямую по существующей СЛ.
Таблица 3 - Схема маршрутизации и нагрузка информационного (телефонного) трафика
Индекс исходящей станции
Индекс входящей станции
Индексы транзитных станцийузлов в порядке следования
3 Разработка структуры сигнальной сети ОКС
Для разработки структуры сигнальной сети ОКС на начальном этапе необходимо решить следующие вопросы:
выбор конфигурации пунктов SP STP SPSTP и присвоение кодов пунктам сигнализации сети ОКС-№7;
определение перечня допустимых звеньев (пучков звеньев) между пунктами сигнализации сети ОКС;
формирование перечня всех маршрутов передачи сигнального трафика на сигнальной сети которые совпадают с маршрутами передачи информационного (телефонного) трафика и выбор среди них прямых (основных) маршрутов передачи сигнального трафика.
Первый вопрос предполагает что должны быть заданы следующие параметры:
– определен уровень иерархии и индикатор сети NI (для Республики Беларусь: местная междугородняя NI=10; международная NI=00);
– задан перечень пунктов сигнализации и их тип (SP STP SPSTP);
– назначены коды пунктам сигнализации;
– задано соответствие между пунктами сигнализации и станциямиузлами вторичных сетей обслуживаемых этими пунктами;
– для пунктов сигнализации которые являются шлюзовыми дополнительно должен быть указан индикатор внешней сети ОКС № 7 и код в ней пункта сигнализации. Приведенные параметры сводятся в таблицу4.
Таблица 4 - Параметры пунктов сигнализации сети ОКС-7
Уровень иерархии и индикатор сети (NI)
Обслуживаем. станцииузлы вторичных сетей
Для шлюзового пункта
Отметим что одному пункту сигнализации могут соответствовать несколько станцийузлов (это имеет место когда телефонная станция является комбинированной т.е. выполняет несколько функций: узлов различного назначения опорных станций и т.д.). В поле «Обслуживаемые станции узлы вторичных сетей» (таблицу 4) заносится перечень всех станцийузлов которые входят в комбинированную станцию и обслуживаются соответствующим пунктом сигнализации.
Помимо этого пункты сигнализации могут быть организованы отдельно от существующих коммутационных станций сети.
Следующий этап проектирования заключается в формировании на сети ОКС № 7 перечня возможных дуплексных сигнальных звеньев (пучков звеньев) между пунктами сигнализации (таблица 5). Данный перечень формируется на основе таблицы 2 («Емкость пучков каналов между станциямиузлами») поскольку сигнальные звенья организуются на основе существующих цифровых СЛ. Отметим что не все указанные звенья могут быть задействованы в проектируемой сигнальной сети.
Таблица 5- Перечень допустимых пучков (звеньев) на сигнальной сети
Коды пунктов сигнализации
РАСЧЕТ СИГНАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ НА ЗВЕНЬЯ
Расчет сигнальной нагрузки выполняем на основе коэффициентов прямой (К(1)пр) и обратной (К(1)обр) сигнальной нагрузки для одной соединительной линии.
В данном случае производим расчет прямой (Yпр) и обратной (Yобр) сигнальной нагрузки для направлений между пунктами сигнализации обслуживающих несколько станций.
Значения коэффициентов прямой (К(1)пр) и обратной (К(1)обр) сигнальной нагрузки зависят также от типа соединительной линии
Таблица 6 - Принятые при расчете нормы прямой и обратной сигнальной нагрузки для одной соединительной линии
Сигнальная нагрузка (*10-3)
Соответственно прямая (Yпр) и обратная (Yобр) сигнальная нагрузка для направления между станциямиузлами (источниками) i j определяется по формуле:
Yобр = С* К(1)обр (2)
где С – количество соединительных линий между исходящей станцией (узлом) i и входящей станцией (узлом) j в указанном направлении.
Рассчитанные значения сводятся в таблицу 7.
Таблица 7 - Расчет прямой (Yпр) и обратной (Yобр) сигнальной нагрузки для пучков соединительных линий (направлений) между пунктами сигнализации сети ОКС
Коэффициент сигнальной нагрузки
Рассчитанные значения прямой и обратной сигнальной нагрузки между пунктами сигнализации сети ОКС сведём в матрицу (шахматку) приведенную в таблице 8.
Таблица 8- Матрица (шахматка) прямой и обратной сигнальной нагрузки между пунктами сигнализации сети ОКС
Коды входящих пунктов сигнализации
РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА СИГНАЛЬНЫХ ЗВЕНЬЕВ. ПОСТРОЕНИЕ ТАБЛИЦ МАРШРУТИЗАЦИИ
1 Проектирование нормальных маршрутов для сигнальной сети
Нормальная конфигурация сигнальной сети определяет порядок передачи сигнального трафика при отсутствии отказов звеньев (пучков звеньев) пунктов сигнализации и ограничений в доступе к звеньям из-за перегрузки.
Проектирование нормальных маршрутов для сигнальной сети предполагает:
Формирование списка всех возможных нормальных (основных) сигнальных маршрутов на сети.
Выбор из списка тех маршрутов которые будут использоваться в качестве нормальных.
Список всех возможных нормальных сигнальных маршрутов сети ОКС для каждой пары пунктов сигнализации ПСi ПСj формируется по следующим правилам:
- нормальный маршрут должен быть либо прямым (без транзитов) либо если прямых маршрутов нет проходить через минимальное число транзитных пунктов (STP SPSTP). В первом случае маршрут между ПС
- если в списке имеется несколько альтернативных однотипных маршрутов то среди них необходимо выбрать те которые будут использоваться в качестве нормальных. При этом необходимо учитывать что из каждого пункта сигнализации (SP SPSTP STP) через которые проходят маршруты ПСi ПСj сигнальный трафик может идти не более чем по двум альтернативным звеньям. Тем самым должен быть осуществлен выбор из списка тех маршрутов которые могут быть использованы в качестве нормальных (основных).
Если маршрут используется в направлении ПСi ПСj то аналогичный маршрут используется и в обратном направлении ПСj ПСi
Таблица 9- Перечень возможных и выбранных нормальных маршрутов на сигнальной сети (i j)
Маршрут совпадает с информационным. (телефонным)
Указатель выбранных нормальных маршрутов
Транзитные в порядке следования
В поле “Указатель выбранных нормальных маршрутов” помещается значение «Да» если маршрут выбран и «Нет» – если он является возможным нормальным но не выбран. В зависимости от того совпадает или нет сигнальный маршрут с информационным (обычно телефонным) в соответствующее поле таблицы 9 заносится значение «Да» или «Нет».
2 Проектирование резервных маршрутов для нормальных пучков (звеньев)
При наличии отказов и ограничений в доступе к звеньям из-за перегрузки используется процедура вынужденного ремаршрутизирования которая предполагает что для всех пучков (звеньев) из нормальных маршрутов организуются резервные (обходные) маршруты.
Проектирование резервных маршрутов для нормальных пучков (звеньев) целесообразно осуществлять по следующей методике:
Формируется для всех пучков (звеньев) из нормальных маршрутов список всех возможных резервных (обходных) маршрутов.
Определяется перечень пучков (звеньев) у которых существует единственный вариант обходного резервного маршрута (безальтернативные резервные маршруты) и перечень тех пучков (звеньев) для которых существуют альтернативные резервные маршруты.
Осуществляется выбор вариантов резервирования из списка альтернативных резервных маршрутов.
Согласно рекомендации МСЭ Q-704.2.3.1 маршрутизация в транзитных пунктах сигнализации осуществляется на основе этикетки маршрутизации. При этом учитывается пункт назначения но не учитывается исходящий пункт. Тем самым для каждого транзитного пункта сигнализации все маршруты с одним пунктом назначения и разными исходящими пунктами должны иметь и одинаковые схемы нормальной маршрутизации и ремаршрутизации при отказах (недоступности звеньев (пучков звеньев) и маршрутов).
Для каждого пункта сигнализации пункта назначения и направления нормального пучка AB формируется свой список возможных резервных (обходных) маршрутов и определяется есть ли в этом списке альтернативные маршруты.
В качестве маршрутов резервирования направления нормального пучка (AB) могут выступать маршруты по двум схемам(рисунок 1):
«Треугольные маршруты» которые заканчиваются в пункте сигнализации B (маршрут резервирования пучка AT2 B );
«Маршруты в пункт назначения» которые заканчиваются в пункте назначения маршрута F (маршрут резервирования пучка AT1 F ).
Рисунок 1 - Схемы организации резервного (обходного) маршрута для направления нормального пучка AB при пункте назначения F
В зависимости от количества возможных маршрутов резервирования для направления нормального пучка AB возможны варианты:
- один резервный маршрут. В этом случае в поле «Тип списка резервирования» заносится значение «Безальтернативный»;
- несколько однотипных маршрутов (с одним и тем же минимальным числом транзитов). При этом в поле “Тип списка резервирования” заносится значение «Альтернативные маршруты»;
- если для пучка (звена) в списке нет ни одного возможного резервного маршрута то для данного пучка организуются параллельные резервные звенья т.е. расчетное количество звеньев в пучке должно быть удвоено. В этом случае в поле “Тип списка резервирования” заносится значение «Параллельный».
Если резервный маршрут для направления пучка AB совпадает с нормальным маршрутом из таблицы 9 то в поле «Маршрут является нормальным» заносится значение «Да» в противном случае – «Нет».
Таблица 10- Резервные ( обходные) маршруты для нормальных пучков
Маршрут резервирования нормального пучка
Маршрут является нормальным
Тип списка резервирования
Альтернативные маршруты
Без альтернативные маршруты
Для всех нормальных маршрутов у которых есть альтернативные резервные маршруты необходимо осуществить выбор конкретных вариантов резервирования из списка альтернативных резервных маршрутов для пучков (звеньев). В каждом из рассмотренных выше списков можно выбрать лишь один вариант ремаршрутизации. Обычно выбирают маршрут в пункт назначения (если они есть) через звенья с минимальным сигнальным трафиком. Перечень всех выбранных маршрутов заносится в таблицу11.
Для расчета сигнальной нагрузки на пучки звеньев и построения таблиц маршрутизации формируется перечень всех маршрутов сигнализации между оконечными пунктами сигнальной сети. В данный перечень входят все нормальные (основные) маршруты на сигнальной сети (таблица 10) и все резервные маршруты. Резервные маршруты совпадают с нормальными маршрутами за исключением одного звена для которого организован резервный маршрут который выбирается из таблицы 11. Результаты сводятся в таблицу 12. В данную таблицу вносится также информация о типе маршрута (нормальныйрезервный маршрут).
Таблица 11 - Выбор вариантов резервирования из списка альтернативных резервных маршрутов
Указатель выбранного маршрута
Изобразим структурную схему ОКС на гипотетической ГТС с УВС на рисунке 2
Рисунок 2 - Структурная схема ОКС на гипотетической ГТС с УВС
Таблица 12- Перечень всех используемых маршрутов на сигнальной сети
Отметим что резервный маршрут от исходящего пункта сигнализации (ПСi) до пункта сигнализации назначения (ПСj) ПСi ПСj не всегда является маршрутом в обратном направлении ПСj ПСi.
3 Расчет сигнальной нагрузки и количества звеньев в пучке
На базе таблицы 12 осуществляется расчет общей сигнальной нагрузки на пучки звеньев с учетом добавленной нагрузки после резервирования пучков.
Сигнальную нагрузку на пучки звеньев рассчитываем по следующему алгоритму:
- По каждому маршруту (А F) из матрицы (шахматки) сигнальной нагрузки определяем прямую (Y(пр)AF) и обратную (Y(обр)AF) сигнальную нагрузку маршрута.
- Помимо маршрута (А F) имеется и противоположный маршрут (F A). Для него аналогично определяем прямую (Y(пр)FA) и обратную (Y(обр)FA) сигнальную нагрузку маршрута.
- Данная сигнальная нагрузка (как для основных маршрутов так и для противоположных) передается по всем звеньям (пучкам) через которые проходит данный маршрут. Пусть через звено (i j) проходит как основной так и противоположный маршрут тогда нагрузка передаваемая по звену (пучку звеньев) в направлении ij равна Y(пр)ij+ Y(обр)ji а в направлении ji – равна Y(обр)ij + Y(пр) ji.
Обозначим соответствующие нагрузки Sumij и Sumji.
После того как для каждого звена (пучка звеньев) найдём для всех маршрутов Sumij и Sumji определяем итоговую сигнальную нагрузку на звено (пучок).
Для определения Yосн на одно звено необходимо просуммировать Sumij и Sumji для всех основных маршрутов проходящих через данный участок.
Для определения Yобщ необходимо к Yосн прибавить Sumij и Sumji всех маршрутов для которых данный участок является резервным. Например для рисунка 1 Yобщ (АТ2) = Yосн (АТ2) + Yосн (АВ).
Количество звеньев в пучке определяется из того условия что нагрузка на одно звено не превосходит 02 эрл т.е. количество звеньев в пучке равно
где Yобщ – общая сигнальная нагрузка на пучок звеньев;
[ ] – целочисленное округление в большую сторону.
Процент загрузки звена определяется по формуле
R = (Yобщ 02 )*100%. (4)
Для параллельных звеньев результат уменьшается в два раза. Данные расчетов сводятся в таблицу 13.
Таблица 13- Основные параметры звеньев (пучков звеньев) сигнализации сети ОКС
Пучок звеньев сигнализации
Сигнальная нагрузка на пучок (Эрл.)
Количество звеньев в пучке
% загрузки звена (пучка)
После расчета основных интегральных характеристик проектируемой сети ОКС по нагрузке и количеству звеньев осуществляется проверка удовлетворяет ли выбранный вариант организации сигнальной сети требуемым критериям. Если не удовлетворяет то необходимо осуществить выбор другого варианта резервирования (таблица 11) и выполняется соответствующий перерасчет. Если рассмотрены все варианты из таблицы 11 и ни один из них не удовлетворяет критериям качества то необходимо обратиться к списку (таблица 10) возможных нормальных маршрутов (если таковые имеются) и осуществить другой выбор нормальных маршрутов.
4 Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации
Следующий этап проектирования состоит в формировании таблиц маршрутизации для каждого пункта сигнализации на основе таблицы 12.
Таблица маршрутирования передачи информации от одного пункта сигнализации к другому должна состоять из трех колонок:
– первая колонка – маршрут передачи информации между оконечными пунктами;
– вторая колонка – основной маршрут;
– третья колонка – резервный маршрут.
В каждой колонке указывается наименование маршрута и номер звена сигнализации (SLS – поле селекции звена сигнализации).
В состав таблицы маршрутизации для пункта сигнализации (A) входит (таблица 18):
– Код пункта сигнализации назначения.
– Направление (пункт сигнализации) – это пункт сигнализации куда направляется соответствующая сигнальная единица при нормальном режиме работы (нормальный пучок A–B) и при недоступности нормального пучка (резервный пучок A–T). В первом случае сигнальный трафик направляется к пункту сигнализации B а во втором – к T.
– Коды селекции (SLS) для нормального и для резервного звена сигнализации SLS. В качестве SLS берется номер используемого звена сигнализации в соответствующем пучке.
– Уровень приоритета маршрута (чем ниже число тем выше приоритет) используемый для резервирования и разделения нагрузки. Обычно приоритет 1 используются при отсутствии отказов с разделением нагрузки нормального пучка а для резервирования используется приоритет 2.
Ниже приведен вид таблицы маршрутизации (таблица 14) которая формируется для каждого пункта сигнализации сети ОКС №7.
Таблица 14- Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации
Из пункта сигнализации (SP STP SPSTP) в пункт сигнализации назначения может вести несколько нормальных маршрутов соответственно будут использоваться и несколько нормальных звеньев. В этом случае обычно используют разделение сигнальной нагрузки между нормальными звеньями которые относятся к одному либо разным нормальным пучкам (в поле приоритет заносится 1).
СХЕМА ПОСТРОЕНИЯ СЕТИ ОКС №7
Заключительный этап проектирования состоит в построении схемы сигнальной сети ОКС №7.
На схеме построения сети ОКС-7 указываются:
Все пункты сигнализации (ПС) сети ОКС. Наименование ПС состоит:
- из типа ПС (SP- оконечный ПС; STP- транзитный ПС; SPSTP – оконечно-транзитный ПС);
- наименования АТС (АМТС);
- кода пункта сигнализации в десятичной системе исчисления.
Пункты сигнализации с которыми проектируемый пункт сигнализации будет работать в "связанном" и "квазисвязанном" режимах.
Пункты сигнализации через которые проходят резервные маршруты проектируемого пункта сигнализации.
Информационные каналы.
Пучки звеньев (звенья) между ПС.
Характеристики пучков звеньев в виде: n(m1 mn) где n – количество звеньев в пучке; mj – номер звена сигнализации в пучке.
Условные обозначения.
В результате курсового проекта была спроектирована ОКС 7 на ГТС с УВС. Была разработана структура сигнальной сети ОКС рассчитана сигнальная нагрузка на звенья спроектированы нормальные маршруты для сигнальной сети спроектированы резервные маршруты для нормальных пучков рассчитана сигнальная нагрузка и количество звеньев в пучке построена таблица маршрутизации для пунктов сигнализации.
Рассчитанные основные интегральные характеристики по построенной сети ОКС№7 (схема приведена в приложении 2) удовлетворяют критериям качества. Некоторые резервные маршруты от исходящего пункта сигнализации до пункта сигнализации назначения не являются маршрутом в обратном направлении что сделано с целью разгрузки некоторых звеньев сигнализации. Кроме того присутствуют звенья сигнализации с превышением допустимых норм для этого в данных направлениях созданы дополнительные параллельные звенья сигнализации.
Ленковец Е. А. Методические указания по выполнению курсового проекта
Конспект лекций по КССТц
А.В.Росляков. Общеканальная система сигнализации №7. – М.: ЭКО-Трендз 1999.
Б.С.Гольдштейн. Сигнализация в сетях связи. – М.: Радио и связь 1998
Структурная схема сети ГТС с УВС
Рисунок 3 – Схема ГТС с УВС
Схема построения сети сигнализации ОКС №7 на ГТС с УВС
Рисунок 4 – Схема построения сети ОКС на ГТС

содержание.doc

РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ СИГНАЛЬНОЙ СЕТИ ОКС .5
РАСЧЕТ СИГНАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ НА ЗВЕНЬЯ ..12
РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА СИГНАЛЬНЫХ ЗВЕНЬЕВ. ПОСТРОЕНИЕ ТАБЛИЦ
1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ НОРМАЛЬНЫХ МАРШРУТОВ ДЛЯ СИГНАЛЬНОЙ
2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕЗЕРВНЫХ МАРШРУТОВ ДЛЯ НОРМАЛЬНЫХ ПУЧКОВ
3 РАСЧЕТ СИГНАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ И КОЛИЧЕСТВА ЗВЕНЬЕВ В
4 ТАБЛИЦЫ МАРШРУТИЗАЦИИ ДЛЯ ПУНКТОВ

Работа над ошибками40а (2).docx

Схема построения сети сигнализации ОКС №7 на ГТС с УВС

МОЙ (2).docx

Разработка структуры сигнальной сети ОКС ..5
Расчет сигнальной нагрузки на звенья .5
Расчет количества сигнальных звеньев. Построение таблиц маршрутизации ..5
1 Проектирование .нормальных маршрутов для сигнальной сети ..6
2 Проектирование резервных маршрутов для нормальных пучков .7
3 Расчет сигнальной нагрузки и количества звеньев в пучке 8
4Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации .10
Приложение А – Схема построения сети (по заданию)
Приложение Б – Схема построения сети ОКС № 7
Разработка структуры сигнальной сети ОКС
Рассмотрим исходные данные в соответствии с вариантом (Вариант 2).
Таблица 1- Емкость пучков информационных (телефонных) каналов между станциямиузлами
Рисунок 1 – Схема ГТС с УВС
Таблица 2-Перечень станций и узлов
Определим структуру сети сигнализации. Для этого необходимо определить основные элементы сети. К ним относятся:
- перечень пунктов сигнализации (SP) и транзитных пунктов сигнализации (STP);
- расчет взаимной нагрузки между пунктами сигнализации;
- определение числа звеньев сигнализации между пунктами сигнализации по результатам расчета;
- обеспечение заданной надежности сети ОКС путем назначения резервных звеньев и маршрутов ОКС;
- определение структуры сети ОКС путем назначения маршрутов сигнализации между пунктами сигнализации;
- разработка таблиц маршрутизации в каждом транзитном пункте сигнализации.
При необходимости с целью оптимизации сети сигнализации например по эффективной нагрузке на звено или по задержке распространения устанавливается приоритет маршрутов в списке допустимых который позволяет при проектировании методом итераций изменять структуру сети путем исключения неэффективных звеньев или маршрутов из списка допустимых включаемых в таблицу маршрутизации.
Составим схему маршрутизации информационного трафика вторичных сетей где укажем для каждой исходящей и входящей станции перечень всех транзитных станций и узлов в порядке передачи информационного (телефонного) трафика. Отсутствие транзитных станцийузлов означает что информационный трафик передается от исходящей станцииузла к входящей напрямую по существующей СЛ.
Таблица 3-Схема маршрутизации и нагрузка информационного (телефонного) трафика
Индекс исходящей станции
Индекс входящей станции
Индексы транзитных станцийузлов в порядке следования
Разработка структуры сигнальной сети ОКС на начальном этапе включает в себя решение следующих вопросов:
) выбор конфигурации пунктов SP STP SPSTP и присвоение кодов пунктам сигнализации сети ОКС-№7;
) определение перечня допустимых звеньев (пучков звеньев) между пунктами сигнализации сети ОКС;
) формирование перечня всех маршрутов передачи сигнального трафика на сигнальной сети которые совпадают с маршрутами передачи информационного (телефонного) трафика и выбор среди них прямых (основных) маршрутов передачи сигнального трафика.
Таблица 4- Параметры пунктов сигнализации сети ОКС-7
Уровень иерархии и индикатор сети (NI)
Обслуживаем. станцииузлы вторичных сетей
Для шлюзового пункта
Следующий этап проектирования заключается в формировании на сети ОКС№7 перечня возможных дуплексных сигнальных звеньев (пучков звеньев) между пунктами сигнализации.
Таблица 5- Перечень допустимых пучков (звеньев) на сигнальной сети
Коды пунктов сигнализации
Расчет сигнальной нагрузки на звенья
Расчет сигнальной нагрузки выполняем на основе коэффициентов прямой (К(1)пр) и обратной (К(1)обр) сигнальной нагрузки для одной соединительной линии.
В данном случае производим расчет прямой (Yпр) и обратной (Yобр) сигнальной нагрузки для направлений между пунктами сигнализации обслуживающих несколько станций.
Значения коэффициентов прямой (К(1)пр) и обратной (К(1)обр) сигнальной нагрузки зависят также от типа соединительной линии
Таблица 6-Принятые при расчете нормы прямой и обратной сигнальной нагрузки для одной соединительной линии
Сигнальная нагрузка (*10-3)
Соответственно прямая (Yпр) и обратная (Yобр) сигнальная нагрузка для направления между станциямиузлами (источниками) i j определяется по формуле
Здесь С – количество соединительных линий между исходящей станцией (узлом) i и входящей станцией (узлом) j в указанном направлении.
Таблица 7- Расчет прямой и обратной сигнальной нагрузки для пучков соединительных линий (направлений) между пунктами сигнализации сети ОКС
Индексы станции для СЛ
Коэффициент сигнальной нагрузки (*10-3)
Рассчитанные значения прямой и обратной сигнальной нагрузки между пунктами сигнализации сети ОКС сведём в матрицу (шахматку) приведенную в таблице 8.
Таблица 8- Матрица (шахматка) прямой и обратной сигнальной нагрузки между пунктами сигнализации сети ОКС
Коды входящих пунктов сигнализации
Расчет количества сигнальных звеньев. Построение таблиц маршрутизации

8вар.doc

РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ СИГНАЛЬНОЙ СЕТИ ОКС 6
2 Схема маршрутизации информационного (телефонного) трафика
3 Разработка структуры сигнальной сети ОКС 10
РАСЧЕТ СИГНАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ НА ЗВЕНЬЯ 12
РАСЧЕТКОЛИЧЕСТВАСИГНАЛЬНЫХЗВЕНЬЕВ.
ПОСТРОЕНИЕ ТАБЛИЦ МАРШРУТИЗАЦИИ 15
1 Проектирование нормальных маршрутов для сигнальной сети 15
2 Проектирование резервных маршрутов для нормальных пучков
3 Расчет сигнальной нагрузки и количества звеньев в пучке 27
4 Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации 29
СХЕМА ПОСТРОЕНИЯ СЕТИ ОКС №7 33
С появлением систем коммутаций с программным управлением появилась
возможность использования централизованных систем сигнализации. В этом
случае для передачи сигналов используется ОКС по которому передаются все
сигналы необходимые для установления соединения.
Быстродействие. В большинстве случаев время установления
соединения не превышает 1 сек.
Высокая производительность. Один канал сигнализации способен
обслужить множество телефонных вызовов.
Экономичность. По сравнению с традиционными системами
сигнализации сокращается объем оборудования на коммутационных
Надёжность. Достигается за счет альтернативной маршрутизации.
Возможность передачи сигнальной информации без проключения
разговорного канала (мобильная связь).
Достоверность. Благодаря применению дополнительного контроля
качества передачи сигнальной информации.
Возможность передачи сигнальной информации во время любого этапа
обслуживания в том числе и во время разговора.
Гибкость. Система передает любые данные не только данные
телефонии но и для ISDN IN мобильной связи.
К недостаткам относится высокая степень централизации обмена
сигнальной информации.
Особенностями ОКС7 являются:
В качестве общего канала можно выбрать любой КИ кроме 0 (он идет на
синхронизацию). В Республике Беларусь на местной сети это 16 КИ на
международной сети 1 КИ.
В ОКС №7 используется единый алфавит сигналов без деления на линейные
сигналы и сигналы управления. Вся необходимая сигнальная информация
передается в виде одного сообщения.
Скорость общего канала сигнализации 64 кбитс.
В ОКС №7 используется пакетный способ передачи сигнальной информации.
ОКС 7 предназначена для использования в национальных и международных
РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ СИГНАЛЬНОЙ СЕТИ ОКС
Вначале рассмотрим исходные данные в соответствии с вариантом.
Таблица 1 - Перечень станций и узлов
Индекс станцииузла Наименование Тип станцииузла
У284 ЭАТС 284 АТС (УВС)
У221 УВС 28284 АТС (УВС)
Емкость пучков информационных (телефонных) каналов между
станциямиузлами указана в таблице 2.
В результате расчета должна быть определена структура сети
сигнализации. Поэтому должны быть определены основные элементы этой сети. К
таким элементам относятся:
- перечень пунктов сигнализации (SP) и транзитных пунктов
- расчет взаимной нагрузки между пунктами сигнализации;
- определение числа звеньев сигнализации между пунктами сигнализации
по результатам расчета;
- обеспечение заданной надежности сети ОКС путем назначения резервных
звеньев и маршрутов ОКС;
- определение структуры сети ОКС путем назначения маршрутов
сигнализации между пунктами сигнализации;
- разработка таблиц маршрутизации в каждом транзитном пункте
Таблица 2 - Емкость пучков информационных (телефонных) каналов между
Направление СЛ Количество Тип СЛ Направленность СЛ
ЭАТС 281282 УКМ 282 70 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 281282 ЭАТС 285286 122 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 285286 ЭАТС 284 160 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 281282 ЭАТС 284 90 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 222 ЭАТС 228 140 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 222 ЭАТС 221 122 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 228 ЭАТС 221 120 АТС-АТС односторонние
УВС 22 ЭАТС 221 254 АТС-АТС односторонние
УВС 22 ЭАТС 222 230 АТС-АТС односторонние
УВС 22 ЭАТС 228 157 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 222 УВС 28 167 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 221 УВС 28 125 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 228 УВС 28 75 АТС-АТС односторонние
УВС 28 ЭАТС 281282 170 АТС-АТС односторонние
УВС 28 ЭАТС 285286 175 АТС-АТС односторонние
УВС 28 ЭАТС 284 164 АТС-АТС односторонние
АМТС УВС 28 500 АМТС-АТС односторонние
АМТС УВС 22 520 АМТС-АТС односторонние
ЭАТС 281282 АМТС 265 АТС-АМТС односторонние
ЭАТС 285286 АМТС 147 АТС-АМТС односторонние
ЭАТС 284 АМТС 164 АТС-АМТС односторонние
ЭАТС 228 АМТС 85 АТС-АМТС односторонние
ЭАТС 222 АМТС 84 АТС-АМТС односторонние
ЭАТС 221 АМТС 75 АТС-АМТС односторонние
ЭАТС 281282 УВС 22 43 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 285286 УВС 22 52 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 284 УВС 22 84 АТС-АТС односторонние
УКМ 282 ЭАТС 281282 70 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 285286 ЭАТС 281282 122 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 284 ЭАТС 285286 160 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 284 ЭАТС 281282 90 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 228 ЭАТС 222 140 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 221 ЭАТС 222 122 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 221 ЭАТС 228 120 АТС-АТС односторонние
При необходимости с целью оптимизации сети сигнализации например по
эффективной нагрузке на звено или по задержке распространения
устанавливается приоритет маршрутов в списке допустимых который позволяет
при проектировании методом итераций изменять структуру сети путем
исключения неэффективных звеньев или маршрутов из списка допустимых
включаемых в таблицу маршрутизации.
2 Схема маршрутизации информационного (телефонного)
трафика вторичных сетей
Составим схему маршрутизации информационного трафика вторичных сетей
где укажем для каждой исходящей и входящей станции перечень всех транзитных
станций и узлов в порядке передачи информационного (телефонного) трафика.
Отсутствие транзитных станцийузлов означает что информационный трафик
передается от исходящей станцииузла к входящей напрямую по существующей
Таблица 3 - Схема маршрутизации и нагрузка информационного
(телефонного) трафика
Индекс исходящей Индекс входящей Индексы транзитных станцийузлов в
станции станции порядке следования
УКМ 282 УВС 28 281282
3 Разработка структуры сигнальной сети ОКС
Для разработки структуры сигнальной сети ОКС на начальном этапе
необходимо решить следующие вопросы:
выбор конфигурации пунктов SP STP SPSTP и присвоение кодов
пунктам сигнализации сети ОКС-№7;
определение перечня допустимых звеньев (пучков звеньев) между
пунктами сигнализации сети ОКС;
формирование перечня всех маршрутов передачи сигнального трафика
на сигнальной сети которые совпадают с маршрутами передачи информационного
(телефонного) трафика и выбор среди них прямых (основных) маршрутов
передачи сигнального трафика.
Первый вопрос предполагает что должны быть заданы следующие
– определен уровень иерархии и индикатор сети NI (для Республики
Беларусь: местная междугородняя NI=10; международная NI=00);
– задан перечень пунктов сигнализации и их тип (SP STP SPSTP);
– назначены коды пунктам сигнализации;
– задано соответствие между пунктами сигнализации и станциямиузлами
вторичных сетей обслуживаемых этими пунктами;
– для пунктов сигнализации которые являются шлюзовыми дополнительно
должен быть указан индикатор внешней сети ОКС № 7 и код в ней пункта
сигнализации. Приведенные параметры сводятся в таблицу4.
Таблица 4 - Параметры пунктов сигнализации сети ОКС-7
Уровень иерархииКод Тип Обслужи-ваемыДля шлюзового пункта
и индикатор сетипункта пункта е
(NI) сигнал. ( станцииузлы
Местн. NI=10 82 SP УКМ 282
Местн. NI=10 28 SPSTP 228
Местн. NI=10 22 SPSTP 222
Местн. NI=10 21 SPSTP УВС 22221
Местн. NI=10 100 SPSTP АМТС
Местн. NI=10 81 SPSTP 281282
Отметим что одному пункту сигнализации могут соответствовать
несколько станцийузлов (это имеет место когда телефонная станция является
комбинированной т.е. выполняет несколько функций: узлов различного
назначения опорных станций и т.д.). В поле «Обслуживаемые станции узлы
вторичных сетей» (таблицу 4) заносится перечень всех станцийузлов которые
входят в комбинированную станцию и обслуживаются соответствующим пунктом
Помимо этого пункты сигнализации могут быть организованы отдельно от
существующих коммутационных станций сети.
Следующий этап проектирования заключается в формировании на сети ОКС
№ 7 перечня возможных дуплексных сигнальных звеньев (пучков звеньев) между
пунктами сигнализации (таблица 5). Данный перечень формируется на основе
таблицы 2 («Емкость пучков каналов между станциямиузлами») поскольку
сигнальные звенья организуются на основе существующих цифровых СЛ. Отметим
что не все указанные звенья могут быть задействованы в проектируемой
Таблица 5- Перечень допустимых пучков (звеньев) на сигнальной сети
Коды пунктов сигнализации
РАСЧЕТ СИГНАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ НА ЗВЕНЬЯ
Расчет сигнальной нагрузки выполняем на основе коэффициентов прямой
(К(1)пр) и обратной (К(1)обр) сигнальной нагрузки для одной соединительной
В данном случае производим расчет прямой (Yпр) и обратной (Yобр)
сигнальной нагрузки для направлений между пунктами сигнализации
обслуживающих несколько станций.
Значения коэффициентов прямой (К(1)пр) и обратной (К(1)обр)
сигнальной нагрузки зависят также от типа соединительной линии
Таблица 6 - Принятые при расчете нормы прямой и обратной сигнальной
нагрузки для одной соединительной линии
Сигнальная нагрузка (*10-3)
Прямая (К(1)пр) Обратная (К(1)обр)
ATC-AMTC ЗСЛ 008 006
МнТС- МнТС MM 01 01
AMTC- МнТС AM 01 01
AMTC- ЦКП АП 012 01
Соответственно прямая (Yпр) и обратная (Yобр) сигнальная нагрузка для
направления между станциямиузлами (источниками) i ( j определяется по
Yобр = С* К(1)обр (2)
где С – количество соединительных линий между исходящей станцией (узлом) i
и входящей станцией (узлом) j в указанном направлении.
Рассчитанные значения сводятся в таблицу 7.
Таблица 7 - Расчет прямой (Yпр) и обратной (Yобр) сигнальной нагрузки
для пучков соединительных линий (направлений) между пунктами сигнализации
Индексы станции Тип СЛ Коэффициент Количе-стYпр Yобр
для СЛ сигнальной во СЛ
Исх. Вхд. К(1)пр.К(1)обр
1282 282 СЛ 7 5 70 00049 00035
1282 285286 СЛ 7 5 122 000854 00061
5286 284 СЛ 7 5 160 00112 0008
1282 284 СЛ 7 5 90 00063 00045
2 228 СЛ 7 5 140 00098 0007
2 221 СЛ 7 5 122 000854 00061
8 221 СЛ 7 5 120 00084 0006
УВС 22 221 СЛ 7 5 254 001778 00127
УВС 22 222 СЛ 7 5 230 00161 00115
УВС 22 228 СЛ 7 5 157 001099 000785
2 УВС 28 СЛ 7 5 167 001169 000835
1 УВС 28 СЛ 7 5 125 000875 000625
8 УВС 28 СЛ 7 5 75 000525 000375
УВС 28 281282 СЛ 7 5 170 00119 00085
УВС 28 285286 СЛ 7 5 175 001225 000875
УВС 28 284 СЛ 7 5 164 001148 00082
АМТС УВС 28 СЛМ 10 10 500 005 005
АМТС УВС 22 СЛМ 10 10 520 0052 0052
1282 АМТС ЗСЛ 8 6 265 00212 00159
5286 АМТС ЗСЛ 8 6 147 001176 000882
4 АМТС ЗСЛ 8 6 164 001312 000984
8 АМТС ЗСЛ 8 6 85 00068 00051
2 АМТС ЗСЛ 8 6 84 000672 000504
1 АМТС ЗСЛ 8 6 75 0006 00045
1282 УВС 22 СЛ 7 5 43 000301 000215
5286 УВС 22 СЛ 7 5 52 000364 00026
4 УВС 22 СЛ 7 5 84 000588 00042
2 281282 СЛ 7 5 70 00049 00035
5286 281282 СЛ 7 5 122 000854 00061
4 285286 СЛ 7 5 160 00112 0008
4 281282 СЛ 7 5 90 00063 00045
8 222 СЛ 7 5 140 00098 0007
1 222 СЛ 7 5 122 000854 00061
1 228 СЛ 7 5 120 00084 0006
Рассчитанные значения прямой и обратной сигнальной нагрузки между
пунктами сигнализации сети ОКС сведём в матрицу (шахматку) приведенную в
Таблица 8- Матрица (шахматка) прямой и обратной сигнальной нагрузки
между пунктами сигнализации сети ОКС
отКоды входящих пунктов сигнализации
Исх (i) Вхд (j) Транзитные в
В поле “Указатель выбранных нормальных маршрутов” помещается значение
«Да» если маршрут выбран и «Нет» – если он является возможным нормальным
но не выбран. В зависимости от того совпадает или нет сигнальный маршрут с
информационным (обычно телефонным) в соответствующее поле таблицы 9
заносится значение «Да» или «Нет».
2 Проектирование резервных маршрутов для нормальных пучков (звеньев)
При наличии отказов и ограничений в доступе к звеньям из-за
перегрузки используется процедура вынужденого ремаршрутизирования которая
предполагает что для всех пучков (звеньев) из нормальных маршрутов
организуются резервные (обходные) маршруты.
Проектирование резервных маршрутов для нормальных пучков (звеньев)
целесообразно осуществлять по следующей методике:
Формируется для всех пучков (звеньев) из нормальных маршрутов
список всех возможных резервных (обходных) маршрутов.
Определяется перечень пучков (звеньев) у которых существует
единственный вариант обходного резервного маршрута (безальтернативные
резервные маршруты) и перечень тех пучков (звеньев) для которых
существуют альтернативные резервные маршруты.
Осуществляется выбор вариантов резервирования из списка
альтернативных резервных маршрутов.
Согласно рекомендации МСЭ Q-704.2.3.1 маршрутизация в транзитных
пунктах сигнализации осуществляется на основе этикетки маршрутизации. При
этом учитывается пункт назначения но не учитывается исходящий пункт. Тем
самым для каждого транзитного пункта сигнализации все маршруты с одним
пунктом назначения и разными исходящими пунктами должны иметь и одинаковые
схемы нормальной маршрутизации и ремаршрутизации при отказах (недоступности
звеньев (пучков звеньев) и маршрутов).
Для каждого пункта сигнализации пункта назначения и направления
нормального пучка A(B формируется свой список возможных резервных
(обходных) маршрутов и определяется есть ли в этом списке альтернативные
В качестве маршрутов резервирования направления нормального пучка
(A(B) могут выступать маршруты по двум схемам(рисунок 1):
«Треугольные маршруты» которые заканчиваются в пункте сигнализации B
(маршрут резервирования пучка A(T2 ( B );
«Маршруты в пункт назначения» которые заканчиваются в пункте
назначения маршрута F (маршрут резервирования пучка A(T1 ( F ).
Рисунок 1 - Схемы организации резервного (обходного) маршрута для
направления нормального пучка A(B при пункте назначения F
В зависимости от количества возможных маршрутов резервирования для
направления нормального пучка A(B возможны варианты:
- один резервный маршрут. В этом случае в поле «Тип списка
резервирования» заносится значение «Безальтернативный»;
- несколько однотипных маршрутов (с одним и тем же минимальным числом
транзитов). При этом в поле “Тип списка резервирования” заносится значение
«Альтернативные маршруты»;
- если для пучка (звена) в списке нет ни одного возможного резервного
маршрута то для данного пучка организуются параллельные резервные звенья
т.е. расчетное количество звеньев в пучке должно быть удвоено. В этом
случае в поле “Тип списка резервирования” заносится значение
Если резервный маршрут для направления пучка A(B совпадает с
нормальным маршрутом из таблицы 9 то в поле «Маршрут является нормальным»
заносится значение «Да» в противном случае – «Нет».
Таблица 10- Резервные (обходные) маршруты для нормальных пучков
Номер Пункт Нормаль-ныйМаршрут Маршрут Тип списка
пункта назна- пучок резервирования является резервирова
сигн. чения нормального пучка нормальн. ния
Исх. Вхд. Транзитные в порядке
Отметим что резервный маршрут от исходящего пункта сигнализации
(ПСi) до пункта сигнализации назначения (ПСj) ПСi ( ПСj не всегда является
маршрутом в обратном направлении ПСj ( ПСi.
3 Расчет сигнальной нагрузки и количества звеньев в пучке
На базе таблицы 12 осуществляется расчет общей сигнальной нагрузки на
пучки звеньев с учетом добавленной нагрузки после резервирования пучков.
Сигнальную нагрузку на пучки звеньев рассчитываем по следующему
- По каждому маршруту (А ( F) из матрицы (шахматки) сигнальной
нагрузки определяем прямую (Y(пр)AF) и обратную (Y(обр)AF) сигнальную
- Помимо маршрута (А ( F) имеется и противоположный маршрут (F ( A).
Для него аналогично определяем прямую (Y(пр)FA) и обратную (Y(обр)FA)
сигнальную нагрузку маршрута.
- Данная сигнальная нагрузка (как для основных маршрутов так и для
противоположных) передается по всем звеньям (пучкам) через которые
проходит данный маршрут. Пусть через звено (i j) проходит как основной
так и противоположный маршрут тогда нагрузка передаваемая по звену (пучку
звеньев) в направлении i(j равна Y(пр)ij+ Y(обр)ji а в направлении j(i –
равна Y(обр)ij + Y(пр) ji.
Обозначим соответствующие нагрузки Sumij и Sumji.
После того как для каждого звена (пучка звеньев) найдём для всех
маршрутов Sumij и Sumji определяем итоговую сигнальную нагрузку на звено
Для определения Yосн на одно звено необходимо просуммировать Sumij и
Sumji для всех основных маршрутов проходящих через данный участок.
Для определения Yобщ необходимо к Yосн прибавить Sumij и Sumji всех
маршрутов для которых данный участок является резервным. Например для
рисунка 1 Yобщ (А(Т2) = Yосн (А(Т2) + Yосн (А(В).
Количество звеньев в пучке определяется из того условия что нагрузка
на одно звено не превосходит 02 эрл т.е. количество звеньев в пучке равно
где Yобщ – общая сигнальная нагрузка на пучок звеньев;
[ ] – целочисленное округление в большую сторону.
Процент загрузки звена определяется по формуле
R = (Yобщ 02 )*100%.
Для параллельных звеньев результат уменьшается в два раза. Данные
расчетов сводятся в таблицу 13.
Таблица 13- Основные параметры звеньев (пучков звеньев) сигнализации
Пучок звеньев Сигнальная нагрузка наКоличество % загрузки
сигнализации пучок (Эрл.) звеньев в пучкезвена (пучка)
Исх. ПС Вхд. ПС Yосн Yобщ
После расчета основных интегральных характеристик проектируемой сети
ОКС по нагрузке и количеству звеньев осуществляется проверка удовлетворяет
ли выбранный вариант организации сигнальной сети требуемым критериям. Если
не удовлетворяет то необходимо осуществить выбор другого варианта
резервирования (таблица 11) и выполняется соответствующий перерасчет. Если
рассмотрены все варианты из таблицы 11 и ни один из них не удовлетворяет
критериям качества то необходимо обратиться к списку (таблица 10)
возможных нормальных маршрутов (если таковые имеются) и осуществить другой
выбор нормальных маршрутов.
4 Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации
Следующий этап проектирования состоит в формировании таблиц
маршрутизации для каждого пункта сигнализации на основе таблицы 12.
Таблица маршрутирования передачи информации от одного пункта
сигнализации к другому должна состоять из трех колонок:
– первая колонка – маршрут передачи информации между оконечными
– вторая колонка – основной маршрут;
– третья колонка – резервный маршрут.
В каждой колонке указывается наименование маршрута и номер звена
сигнализации (SLS – поле селекции звена сигнализации).
В состав таблицы маршрутизации для пункта сигнализации (A) входит
– Код пункта сигнализации назначения.
– Направление (пункт сигнализации) – это пункт сигнализации куда
направляется соответствующая сигнальная единица при нормальном режиме
работы (нормальный пучок A–B) и при недоступности нормального пучка
(резервный пучок A–T). В первом случае сигнальный трафик направляется к
пункту сигнализации B а во втором – к T.
– Коды селекции (SLS) для нормального и для резервного звена
сигнализации SLS. В качестве SLS берется номер используемого звена
сигнализации в соответствующем пучке.
– Уровень приоритета маршрута (чем ниже число тем выше приоритет)
используемый для резервирования и разделения нагрузки. Обычно приоритет 1
используются при отсутствии отказов с разделением нагрузки нормального
пучка а для резервирования используется приоритет 2.
Ниже приведен вид таблицы маршрутизации (таблица 14) которая
формируется для каждого пункта сигнализации сети ОКС №7.
Таблица 14- Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации
Код Пункт Нормальный пучок Резервный пучок Приори-те
Направ-лениSLS Направле-ние SLS
2 3 4 5 6 7 8 9 86 81 86 81 XX00 86 21 XX00 2
86 84 XX00 86 81 XX00 2 82 86 81 XX00 86 21 XX00 2
0 86 100 XX00 86 21 XX00 2 21 86 21 XX00 86 81
XX00 2 28 86 21 XX00 86 84 XX00 1 86 84 XX00 86 21
XX00 22 86 21 XX00 86 84 XX00 1 86 84 XX00 86 21
XX00 81 82 81 82 XX00 81 82 XX01 1 XX01 XX00
81 86 XX00 81 21 XX00 2 84 81 84 XX00 81 21
XX00 2 100 81 100 XX00 81 86 XX00 2 21 81 21 XX00 81
XX00 2 28 81 21 XX00 81 84 XX00 1 81 84 XX00 81
XX00 22 81 84 XX00 81 21 XX00 1 81 21 XX00 81
XX00 84 86 84 86 XX00 84 81 XX00 2 100 84 100
XX00 84 100 XX01 1 XX01 XX00 81 84 81 XX00
21 XX00 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 84 82 84 81 XX00 84
XX00 2 21 84 21 XX00 84 86 XX00 2 22 84 22 XX00
28 XX00 2 28 84 28 XX00 84 22 XX00 2 82 81 82 81
XX00 82 81 XX01 1 XX01 XX00 28 22 28 22 XX00
21 XX00 1 XX01 100 28 100 XX00 28 22
XX00 2 21 28 21 XX00 28 21 XX01 1 XX01 XX00
28 21 XX00 28 84 XX00 2 XX01 86 28
XX00 28 84 XX00 1 XX01 28 84 XX00 28
XX00 XX01 84 28 84 XX00 28 22 XX00 2
28 21 XX00 28 84 XX00 1 XX01 28
XX00 28 21 XX00 XX01 22 86 22 21 XX00
84 XX00 1 22 84 XX00 22 21 XX00 81 22 84 XX00
21 XX00 1 22 21 XX00 22 84 XX00 84 22 84 XX00
28 XX00 2 82 22 21 XX00 22 84 XX00 1 22 84 XX00
21 XX00 28 22 28 XX00 22 21 XX00 2 21 22 21
XX00 22 84 XX00 2 100 22 100 XX00 22 28 XX00 2 21 86
86 XX00 21 81 XX00 2 81 21 81 XX00 21 84 XX00 2
21 84 XX00 21 86 XX00 2 82 21 81 XX00 21 84 XX00 2
21 28 XX00 21 28 XX01 1 XX01 XX00 22
22 XX00 21 84 XX00 2 100 21 100 XX00 21 100 XX01 1
XX01 XX00 100 86 100 86 XX00 100 21 XX00 1 1
3 4 5 6 7 8 9 100 XX01 81 100 81 XX00
0 84 XX00 1 81 100 81 XX00 100 84 XX01 1 84 100 84
XX00 100 84 XX01 1 XX01 XX00 82 100 81 XX00
0 86 XX00 2 28 100 28 XX00 100 21 XX00 1
XX01 22 100 22 XX00 100 28 XX00 2 21 100 21 XX00
0 21 XX01 1 XX01 XX00
Из пункта сигнализации (SP STP SPSTP) в пункт сигнализации
назначения может вести несколько нормальных маршрутов соответственно будут
использоваться и несколько нормальных звеньев. В этом случае обычно
используют разделение сигнальной нагрузки между нормальными звеньями
которые относятся к одному либо разным нормальным пучкам (в поле приоритет
СХЕМА ПОСТРОЕНИЯ СЕТИ ОКС №7
Заключительный этап проектирования состоит в построении схемы
сигнальной сети ОКС №7.
На схеме построения сети ОКС-7 указываются:
Все пункты сигнализации (ПС) сети ОКС. Наименование ПС состоит:
- из типа ПС (SP- оконечный ПС; STP- транзитный ПС; SPSTP – оконечно-
- наименования АТС (АМТС);
- кода пункта сигнализации в десятичной системе исчисления.
Пункты сигнализации с которыми проектируемый пункт сигнализации
будет работать в "связанном" и "квазисвязанном" режимах.
Пункты сигнализации через которые проходят резервные маршруты
проектируемого пункта сигнализации.
Информационные каналы.
Пучки звеньев (звенья) между ПС.
Характеристики пучков звеньев в виде: n(m1 mn) где n –
количество звеньев в пучке; mj – номер звена сигнализации в пучке.
Условные обозначения.
Схема сигнальной сети ОКС №7 представлена в ПРИЛОЖЕНИЕ Б.
В результате курсового проекта была спроектирована ОКС 7 на ГТС с
УВС. Была разработана структура сигнальной сети ОКС рассчитана сигнальная
нагрузка на звенья спроектированы нормальные маршруты для сигнальной сети
спроектированы резервные маршруты для нормальных пучков рассчитана
сигнальная нагрузка и количество звеньев в пучке построена таблица
маршрутизации для пунктов сигнализации.
Рассчитанные основные интегральные характеристики по построенной сети
ОКС№7 (схема приведена в приложении 2) удовлетворяют критериям качества.
Некоторые резервные маршруты от исходящего пункта сигнализации до пункта
сигнализации назначения не являются маршрутом в обратном направлении что
сделано с целью разгрузки некоторых звеньев сигнализации. Кроме того
присутствуют звенья сигнализации с превышением допустимых норм для этого в
данных направлениях созданы дополнительные параллельные звенья
Ленковец Е. А. Методические указания по выполнению курсового проекта
А.В.Росляков. Общеканальная система сигнализации №7. – М.: ЭКО-Трендз
Б.С.Гольдштейн. Сигнализация в сетях связи. – М.: Радио и связь 1998
Структурная схема сети ГТС с УВС
Рисунок 2 – Схема ГТС с УВС
Схема построения сети сигнализации ОКС №7 на ГТС с УВС
Рисунок 3 – Схема построения сети ОКС на ГТС

МОЙ.docx

Разработка структуры сигнальной сети ОКС ..6
Расчет сигнальной нагрузки на звенья 13
Расчет количества сигнальных звеньев. Построение таблиц маршрутизации 16
1 Проектирование нормальных маршрутов для сигнальной сети 16
2 Проектирование резервных маршрутов для нормальных пучков ..23
3 Расчет сигнальной нагрузки и количества звеньев в пучке .31
4 Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации .33
Приложение А – Схема построения сети ОКС № 7
ОКС-7 предоставляет универсальную структуру для организации сигнализации сообщений сетевого взаимодействия и технического обслуживания телефонной сети. ОКС-7 заменил ОКС-6 SS-5 и R5 за исключением некоторых вариантов R2 которые иногда ещё используются. SS-5 и более ранние версии использовали принцип сигнализации в линии где информация необходимая для соединения передавалась специальными тонами (DTMF) в телефонной линии (известной как B-канал). Такой тип сигнализации создавал уязвимость в безопасности протокола поскольку злоумышленник мог эмулировать набор служебных тонов своим абонентским устройством.
ОКС-7 появился на системах в которых сигнализация была вынесена в отдельный сигнальный канал. Это решало проблему с безопасностью поскольку абонент не имел доступа к сигнальному каналу. ОКС-6 и ОКС-7 называются Общеканальной Сигнализацией (англ. Common Channel Signaling) потому что имеют жёсткое разделение сигнального и голосовых каналов. Следовательно количество каналов необходимое для работы протокола увеличивается но одновременно возрастает количество голосовых каналов которое может обслуживать один сигнальный канал.
Начиная с установки соединения протокол работает для обмена пользовательской информацией маршрутизации звонков взаимодействием с биллингом и поддержкой интеллектуальных услуг.
В процессе перемещения некоторых некритичных функций за пределы основных протоколов сигнализации и для сохранения гибкости ОКС-7 появилась концепция разделённых сервисных уровней реализованная в интеллектуальных телефонных сетях. Сервис предоставляемый интеллектуальными сетями — это прежде всего услуга преобразования телефонного номера (например когда toll free то есть бесплатный номер преобразуется в обычный абонентский номер телефонной сети общего пользования). Другие услуги — это АОН то есть автоматическое определение номера вызывающего абонента блокирование номеров абонентов автоматическая переадресация вызова (звонка) удержание вызова (звонка) конференция предоплаченные звонки. Разные поставщики оборудования предоставляют разные сервисы для абонентов.
ОКС-7 также важна при стыковке VoIP-сетей и телефонной сети общего пользования. Требование обеспечения надежности выдвигается на первое место учитывая это в одной ИКМ линии стараются не создавать более одной ОКС.
В данной курсовой работе представлено проектирование ОКС №7 на ГТС с УВС.
В результате расчета должна быть определена структура сети сигнализации. Поэтому должны быть определены основные элементы этой сети. К таким элементам относятся:
- перечень пунктов сигнализации (SP) и транзитных пунктов сигнализации (STP);
- расчет взаимной нагрузки между пунктами сигнализации;
- определение числа звеньев сигнализации между пунктами сигнализации по результатам расчета;
- обеспечение заданной надежности сети OKC путем назначения резервных звеньев и маршрутов
- определение структуры сети OKC путем назначения маршрутов сигнализации между пунктами сигнализации;
- разработка таблиц маршрутизации в каждом транзитном пункте сигнализации.
При необходимости с целью оптимизации сети сигнализации например по эффективной нагрузке на звено или по задержке распространения устанавливается приоритет маршрутов в списке допустимых который позволяет при проектировании методом итераций изменять структуру сети путем исключения неэффективных звеньев или маршрутов из списка допустимых включаемых в таблицу маршрутизации.
РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ СИГНАЛЬНОЙ СЕТИ ОКС
Рассмотрим исходные данные в соответствии с вариантом (Вариант 2).
Таблица 1- Емкость пучков информационных (телефонных) каналов между станциямиузлами
Рисунок 1 – Схема ГТС с УВС
Таблица 2-Перечень станций и узлов
Определим структуру сети сигнализации. Для этого необходимо определить основные элементы сети. К ним относятся:
- обеспечение заданной надежности сети ОКС путем назначения резервных звеньев и маршрутов ОКС;
- определение структуры сети ОКС путем назначения маршрутов сигнализации между пунктами сигнализации;
Составим схему маршрутизации информационного трафика вторичных сетей где укажем для каждой исходящей и входящей станции перечень всех транзитных станций и узлов в порядке передачи информационного (телефонного) трафика. Отсутствие транзитных станцийузлов означает что информационный трафик передается от исходящей станцииузла к входящей напрямую по существующей СЛ.
Таблица 3-Схема маршрутизации и нагрузка информационного (телефонного) трафика
Индекс исходящей станции
Индекс входящей станции
Индексы транзитных станцийузлов в порядке следования
Разработка структуры сигнальной сети ОКС на начальном этапе включает в себя решение следующих вопросов:
) выбор конфигурации пунктов SP STP SPSTP и присвоение кодов пунктам сигнализации сети ОКС-№7;
) определение перечня допустимых звеньев (пучков звеньев) между пунктами сигнализации сети ОКС;
) формирование перечня всех маршрутов передачи сигнального трафика на сигнальной сети которые совпадают с маршрутами передачи информационного (телефонного) трафика и выбор среди них прямых (основных) маршрутов передачи сигнального трафика.
Таблица 4- Параметры пунктов сигнализации сети ОКС-7
Уровень иерархии и индикатор сети (NI)
Обслуживаем.станцииузлы вторичных сетей
Для шлюзового пункта
Следующий этап проектирования заключается в формировании на сети ОКС№7 перечня возможных дуплексных сигнальных звеньев (пучков звеньев) между пунктами сигнализации.
Таблица 5- Перечень допустимых пучков (звеньев) на сигнальной сети
Коды пунктов сигнализации
РАСЧЕТ СИГНАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ НА ЗВЕНЬЯ
Расчет сигнальной нагрузки выполняем на основе коэффициентов прямой (К(1)пр) и обратной (К(1)обр) сигнальной нагрузки для одной соединительной линии.
В данном случае производим расчет прямой (Yпр) и обратной (Yобр) сигнальной нагрузки для направлений между пунктами сигнализации обслуживающих несколько станций.
Значения коэффициентов прямой (К(1)пр) и обратной (К(1)обр) сигнальной нагрузки зависят также от типа соединительной линии
Таблица 6-Принятые при расчете нормы прямой и обратной сигнальной нагрузки для одной соединительной линии
Сигнальная нагрузка (*10-3)
Соответственно прямая (Yпр) и обратная (Yобр) сигнальная нагрузка для направления между станциямиузлами (источниками) i j определяется по формуле
Здесь С – количество соединительных линий между исходящей станцией (узлом) i и входящей станцией (узлом) j в указанном направлении.
Таблица 7- Расчет прямой и обратной сигнальной нагрузки для пучков соединительных линий (направлений) между пунктами сигнализации сети ОКС
Индексы станции для СЛ
Коэффициент сигнальной нагрузки (*10-3)
Рассчитанные значения прямой и обратной сигнальной нагрузки между пунктами сигнализации сети ОКС сведём в матрицу (шахматку) приведенную в таблице 8.
Таблица 8- Матрица (шахматка) прямой и обратной сигнальной нагрузки между пунктами сигнализации сети ОКС
РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА СИГНАЛЬНЫХ ЗВЕНЬЕВ. ПОСТРОЕНИЕ ТАБЛИЦ МАРШРУТИЗАЦИИ
1 Проектирование нормальных маршрутов для сигнальной сети
Нормальная конфигурация сигнальной сети определяет порядок передачи сигнального трафика при отсутствии отказов звеньев (пучков звеньев) пунктов сигнализации и ограничений в доступе к звеньям из-за перегрузки.
Проектирование нормальных маршрутов для сигнальной сети предполагает:
Формирование списка всех возможных нормальных (основных) сигнальных маршрутов на сети.
Выбор из списка тех маршрутов которые будут использоваться в качестве нормальных.
Список всех возможных нормальных сигнальных маршрутов сети ОКС для каждой пары пунктов сигнализации ПСiПСj формируется по следующим правилам:
- нормальный маршрут должен быть либо прямым (без транзитов) либо если прямых маршрутов нет проходить через минимальное число транзитных пунктов (STP SPSTP). В первом случае маршрут между ПС
- если в списке имеется несколько альтернативных однотипных маршрутов то среди них необходимо выбрать те которые будут использоваться в качестве нормальных. При этом необходимо учитывать что из каждого пункта сигнализации (SP SPSTP STP) через которые проходят маршруты ПСiПСj сигнальный трафик может идти не более чем по двум альтернативным звеньям. Тем самым должен быть осуществлен выбор из списка тех маршрутов которые могут быть использованы в качестве нормальных (основных).
Если маршрут используется в направлении ПСiПСj то аналогичный маршрут используется и в обратном направлении ПСjПСi . Перечень возможных и выбранных нормальных маршрутов на сигнальной сети показан в таблице 9.
Таблица 9 - Перечень возможных выбранных и резервных маршрутов для нормальных пучков
Код исх. пункта сигн.
Код вход. пункта сигн.
Код транз. пункта сигн.в порядке след.
Маршрут совпадает с информ.
Указ. выбр. норм. маршрутов
Тип списка резервир-ния
Указ. выбр. маршрута
2 Проектирование резервных маршрутов для нормальных пучков (звеньев)
При наличии отказов и ограничений в доступе к звеньям из-за перегрузки используется процедура вынужденного ремаршрутизирования которая предполагает что для всех пучков (звеньев) из нормальных маршрутов организуются резервные (обходные) маршруты.
Проектирование резервных маршрутов для нормальных пучков (звеньев) целесообразно осуществлять по следующей методике:
Формируется для всех пучков (звеньев) из нормальных маршрутов список всех возможных резервных (обходных) маршрутов.
Определяется перечень пучков (звеньев) у которых существует единственный вариант обходного резервного маршрута (безальтернативные резервные маршруты) и перечень тех пучков (звеньев) для которых существуют альтернативные резервные маршруты.
Осуществляется выбор вариантов резервирования из списка альтернативных резервных маршрутов.
Согласно рекомендации МСЭ Q-704.2.3.1 маршрутизация в транзитных пунктах сигнализации осуществляется на основе этикетки маршрутизации. При этом учитывается пункт назначения но не учитывается исходящий пункт. Тем самым для каждого транзитного пункта сигнализации все маршруты с одним пунктом назначения и разными исходящими пунктами должны иметь и одинаковые схемы нормальной маршрутизации и ремаршрутизации при отказах (недоступности звеньев (пучков звеньев) и маршрутов).
Для каждого пункта сигнализации пункта назначения и направления нормального пучка AB формируется свой список возможных резервных (обходных) маршрутов и определяется есть ли в этом списке альтернативные маршруты.
В качестве маршрутов резервирования направления нормального пучка (AB) могут выступать маршруты по двум схемам:
“Треугольные маршруты” которые заканчиваются в пункте сигнализации B (маршрут резервирования пучка AT2 B );
“Маршруты в пункт назначения” которые заканчиваются в пункте назначения маршрута F (маршрут резервирования пучка AT1 F ).
Рисунок 2- Схема организации резервного (обходного) маршрута для направления нормального пучка AB при пункте назначения F
В зависимости от количества возможных маршрутов резервирования для направления нормального пучка ABвозможны варианты:
- один резервный маршрут. В этом случае в поле “Тип списка резервирования” заносится значение “Безальтернативный”;
- несколько однотипных маршрутов (с одним и тем же минимальным числом транзитов). При этом в поле “Тип списка резервирования” заносится значение “Альтернативные маршруты”;
- если для пучка (звена) в списке нет ни одного возможного резервного маршрута то для данного пучка организуются параллельные резервные звенья т.е. расчетное количество звеньев в пучке должно быть удвоено. В этом случае в поле “Тип списка резервирования” заносится значение “Параллельный”.
Если резервный маршрут для направления пучка AB совпадает с нормальным маршрутом из табл.9 то в поле “Маршрут является нормальным заносится значение “Да” в противном случае - “Нет”.
Для всех нормальных маршрутов у которых есть альтернативные резервные маршруты необходимо осуществить выбор конкретных вариантов резервирования из списка альтернативных резервных маршрутов для пучков (звеньев).
Для всех нормальных маршрутов у которых есть альтернативные резервные маршруты необходимо осуществить выбор конкретных вариантов резервирования из списка альтернативных резервных маршрутов для пучков (звеньев). В каждом из рассмотренных выше списков можно выбрать лишь один вариант ремаршрутизации. Обычно выбирают маршрут в пункт назначения (если они есть) через звенья с минимальным сигнальным трафиком.
Выбор вариантов резервирования из списка альтернативных резервных маршрутов производим согласно таблице 9.
Для расчета сигнальной нагрузки на пучки звеньев и построения таблиц маршрутизации формируется перечень всех маршрутов сигнализации между оконечными пунктами сигнальной сети. Результаты сводятся в таблицу 10. В данную таблицу вносится также информация о типе маршрута (нормальныйрезервный маршрут).
Рис. 2 Структурная схема ОКС на гипотетической ГТС с УВС
Таблица 10 - Перечень всех используемых маршрутов на сигнальной сети
3 Расчет сигнальной нагрузки и количества звеньев в пучке
На базе таблицы 10 осуществляется расчет общей сигнальной нагрузки на пучки звеньев с учетом добавленной нагрузки после резервирования пучков.
Сигнальную нагрузку на пучки звеньев рассчитываем по следующему алгоритму:
- По каждому маршруту (А F) из матрицы (шахматки) сигнальной нагрузки определяем прямую (Y(пр)AF) и обратную (Y(обр)AF) сигнальную нагрузку маршрута.
- Помимо маршрута (А F) имеется и противоположный маршрут (F A). Для него аналогично определяем прямую (Y(пр)FA) и обратную (Y(обр)FA) сигнальную нагрузку маршрута.
- Данная сигнальная нагрузка (как для основных маршрутов так и для противоположных) передается по всем звеньям (пучкам) через которые проходит данный маршрут.
Пусть через звено (i j) проходит как основной так и противоположный маршрут тогда нагрузка передаваемая по звену (пучку звеньев) в направлении ij равна Y(пр)ij+ Y(обр)ji а в направлении ji – равна Y(обр)ij + Y(пр) ji.
Обозначим соответствующие нагрузки Sumij и Sumji.
После того как для каждого звена (пучка звеньев) найдём для всех маршрутов Sumij и Sumji определяем итоговую сигнальную нагрузку на звено (пучок).
Звено ОКС является дуплексным и величины Sumij и Sumji задают нагрузку для направления дуплексного звена (пучка звеньев). Поэтому в качестве нагрузки на звено берем максимальное из значений Sumij и Sumji. Это значение и принимаем в качестве сигнальной нагрузки (Yобщ) на пучок звеньев.
Количество звеньев в пучке определяем из того условия что нагрузка на одно звено не превосходит 02 эрл т.е. количество звеньев в пучке равно
где Yобщ – общая сигнальная нагрузка на пучок звеньев;
[ ] – целочисленное округление в большую сторону.
Процент загрузки звена определяемпо формуле
R = (Yобщ 02 )*100%.
Для параллельных звеньев результат уменьшается в два раза.
Данные расчетов сводятся в табл. 11.
Таблица 11 - Основные параметры звеньев (пучков звеньев) сигнализации сети ОКС
Кол-во звеньев в пучке
4 Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации
Следующий этап проектирования состоит в формировании таблиц маршрутизации для каждого пункта сигнализации на основе табл. 10.
Таблица маршрутизирования передачи информации от одного пункта сигнализации к другому состоит из трех колонок:
- первая колонка – маршрут передачи информации между оконечными пунктами;
- вторая колонка – основной маршрут;
- третья колонка – резервный маршрут.
В каждой колонке указывается наименование маршрута и номер звена сигнализации (SLS – поле селекции звена сигнализации).
В состав таблицы маршрутизации для пункта сигнализации (A) входит:
- Код пункта сигнализации назначения.
- Направление (пункт сигнализации) – это пункт сигнализации куда направляется соответствующая сигнальная единица при нормальном режиме работы (нормальный ).
- Коды селекции (SLS) для нормального и для резервного звена сигнализации SLS. В качестве SLS берется номер используемого звена сигнализации в соответствующем пучке.
- Уровень приоритета маршрута (чем ниже число тем выше приоритет) используемый для резервирования и разделения нагрузки. Обычно приоритет 1 используются при отсутствии отказов с разделением нагрузки нормального пучка а для резервирования используется приоритет 2.
Таблица 12 - Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации
Из пункта сигнализации (SP STP SPSTP) в пункт сигнализации назначения может вести несколько нормальных маршрутов соответственно будут использоваться и несколько нормальных звеньев. В этом случае обычно используют разделение сигнальной нагрузки между нормальными звеньями которые относятся к одному либо разным нормальным пучкам (в поле приоритет заносится 1).
Заключительный этап проектирования состоит в построении схемы сигнальной сети ОКС №7 .
На схеме построения сети ОКС-7 указаны:
Все пункты сигнализации (ПС) сети ОКС. Наименование ПС состоит:
- из типа ПС (SP- оконечный ПС; STP- транзитный ПС; SPSTP – оконечно-транзитный ПС);
- наименования АТС (АМТС);
- код пункта сигнализации в десятичной системе исчисления.
Пункты сигнализации с которыми проектируемый пункт сигнализации будет работать в "связанном" и "квазисвязанном" режимах.
Пункты сигнализации через которые проходят резервные маршруты проектируемого пункта сигнализации.
Информационные каналы.
Пучки звеньев (звенья) между ПС.
Характеристики пучков звеньев в виде: n(m1 mn) где n – количество звеньев в пучке; mj – номер звена сигнализации в пучке.
Условные обозначения.
В результате выполнения курсовой работы была спроектирована ОКС 7 на ГТС с УВС . Была разработана структура сигнальной сети ОКС рассчитана сигнальная нагрузка на звенья спроектированы нормальные маршруты для сигнальной сети спроектированы резервные маршруты для нормальных пучков рассчитана сигнальная нагрузка и количество звеньев в пучке построена таблица маршрутизации для пунктов сигнализации.
Рассчитанные основные интегральные характеристики по построенной сети ОКС№7 (схема приведена в приложении А) удовлетворяет критериям качества.
Ленковец Е. А. Методические указания по выполнению курсового проекта 2010.
А.В. Росляков. Общеканальная система сигнализации №7. – М.: ЭКО-Трендз 1999.
Б.С. Гольдштейн. Сигнализация в сетях связи. – М.: Радио и связь 1998.
Б.С. Гольдштейн. Протоколы сети доступа. М.: Радио и связь 1998.
Схема построения сети сигнализации ОКС №7 на ГТС с УВС

Работа над ошибками34а-36а.docx

Таблица 12 - Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации
Код исх. пункта сигн.
Код вход. пункта сигн.

Кижук СПиС КП.doc

С появлением систем коммутаций с программным управлением появилась
возможность использования централизованных систем сигнализации. В этом
случае для передачи сигналов используется ОКС по которому передаются все
сигналы необходимые для установления соединения.
Быстродействие. В большинстве случаев время установления
соединения не превышает 1 сек.
Высокая производительность. Один канал сигнализации способен
обслужить множество телефонных вызовов.
Экономичность. По сравнению с традиционными системами
сигнализации сокращается объем оборудования на коммутационных
Надёжность. Достигается за счет альтернативной маршрутизации.
Возможность передачи сигнальной информации без проключения
разговорного канала (мобильная связь).
Достоверность. Благодаря применению дополнительного контроля
качества передачи сигнальной информации.
Возможность передачи сигнальной информации во время любого этапа
обслуживания в том числе и во время разговора.
Гибкость. Система передает любые данные не только данные
телефонии но и для ISDN IN мобильной связи.
К недостаткам относится высокая степень централизации обмена
сигнальной информации.
Особенностями ОКС7 являются:
в качестве общего канала можно выбрать любой КИ кроме 0 (он идет
на синхронизацию). В Республике Беларусь на местной сети это 16
КИ на международной сети 1 КИ.
В ОКС №7 используется единый алфавит сигналов без деления на
линейные сигналы и сигналы управления. Вся необходимая сигнальная
информация передается в виде одного сообщения.
Скорость общего канала сигнализации 64 кбитс.
В ОКС №7 используется пакетный способ передачи сигнальной
Для обеспечения совместной работы средств связи которые
разрабатываются различными производителями должны быть использованы
международные рекомендации и стандарты.
Для средств связи используется семиуровневая эталонная модель OSI.
Физический- определяет характеристики сигналов в соответствующей
среде передачи (амплитуда импульса скорость передачи метод
) Канальный или уровень звена данных- обеспечивает достоверность
передачи путем обнаружения и исправления ошибок.
) Сетевой- отвечает за доставку сообщений в соответствии с
принципами маршрутизации.
) Транспортный- использует первые 3 уровня для выбора формы
) Сеансовый- обеспечивает порядок взаимодействия приложений.
) Представительский или уровень представления- выбирает общий
формат представления сообщения.
) Прикладной или уровень приложения- обеспечивает управление
ОКС 7 предназначена для использования в национальных и международных сетях.
РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ СИГНАЛЬНОЙ СЕТИ ОКС
В начала рассмотрим исходные данные в соответствии с вариантом.
Таблица 1 - Перечень станций и узлов
Индекс станцииузла Наименование Тип станцииузла
Y201 УВС28201 АТС(УИВСЭ)
Y261 УВС26261 АТС(УИВСЭ)
Таблица 2 - Емкость пучков информационных (телефонных) каналов между
Направление СЛ Количество СЛ Тип СЛ Направленность СЛ
ЭАТС 205206 УКМ 205 75 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 205206 ЭАТС 160 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 205206 ЭАТС 201 145 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 202203 ЭАТС 201 72 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 261 ЭАТС 75 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 261 ЭАТС 52 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 265266 УКМ265 70 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 262263 ЭАТС 90 АТС-АТС односторонние
УИВСЭ 26 ЭАТС 261 110 АТС-АТС односторонние
УИВСЭ 26 ЭАТС 102 АТС-АТС односторонние
УИВСЭ 26 ЭАТС 154 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 265266 УИВС 26 80 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 261 УИВС 26 89 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 262263 УИВС 26 66 АТС-АТС односторонние
АМТС ЭАТС 352 АМТС-АТС односторонние
АМТС УИВСЭ 20 370 АМТС-АТС односторонние
АМТС УИВСЭ 26 450 АМТС-АТС односторонние
ЭАТС 262263 АМТС 274 АТС-АМТС односторонние
УИВСЭ 26 АМТС 265 АТС-АМТС односторонние
УИВСЭ 20 АМТС 147 АТС-АМТС односторонние
УИВСЭ 20 ЭАТС 170 АТС-АТС односторонние
УИВСЭ 20 ЭАТС 201 116 АТС-АТС односторонние
УИВСЭ 20 УИВС 26 65 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 202203 УИВС 20 43 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 205206 УИВС 20 62 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 201 УИВС 20 84 АТС-АТС односторонние
Определим структуру сети сигнализации. Для этого необходимо определить
основные элементы сети. К ним относятся:
- перечень пунктов сигнализации (SP) и транзитных пунктов сигнализации
- расчет взаимной нагрузки между пунктами сигнализации;
- определение числа звеньев сигнализации между пунктами сигнализации
по результатам расчета;
- обеспечение заданной надежности сети ОКС путем назначения резервных
звеньев и маршрутов ОКС;
- определение структуры сети ОКС путем назначения маршрутов
сигнализации между пунктами сигнализации;
- разработка таблиц маршрутизации в каждом транзитном пункте
При необходимости с целью оптимизации сети сигнализации например по
эффективной нагрузке на звено или по задержке распространения
устанавливается приоритет маршрутов в списке допустимых который позволяет
при проектировании методом итераций изменять структуру сети путем
исключения неэффективных звеньев или маршрутов из списка допустимых
включаемых в таблицу маршрутирования.
Составим схему маршрутизации информационного трафика вторичных сетей
где укажем для каждой исходящей и входящей станции перечень всех транзитных
станций и узлов в порядке передачи информационного (телефонного) трафика.
Отсутствие транзитных станцийузлов означает что информационный трафик
передается от исходящей станцииузла к входящей напрямую по существующей
Таблица 3 - Схема маршрутизации и нагрузка информационного
(телефонного) трафика
Индекс исходящей Индекс входящей Индексы транзитных станцийузлов в
станции станции порядке следования
Для разработки структуры сигнальной сети ОКС на начальном этапе
необходимо решить следующие вопросы:
выбор конфигурации пунктов SP STP SPSTP и присвоение кодов
пунктам сигнализации сети ОКС-№7;
определение перечня допустимых звеньев (пучков звеньев) между
пунктами сигнализации сети ОКС;
формирование перечня всех маршрутов передачи сигнального трафика на
сигнальной сети которые совпадают с маршрутами передачи информационного
(телефонного) трафика и выбор среди них прямых (основных) маршрутов
передачи сигнального трафика.
Таблица 4 - Параметры пунктов сигнализации сети ОКС-7
Уровень Код Тип пунктаОбслуживаем. Для шлюзового пункта
иерархии и пункта ( станцииузлы
индикатор сигнал. SPSTP) вторичных сетей
Индикатор Код пункта
Местн. 62 SPSTP 262
Местн. 65 SPSTP 265
Местн. 100 SPSTP АМТС
На следующем этапе проектирования формируем на сети ОКС№7 перечень
возможных дуплексных сигнальных звеньев (пучков звеньев) между пунктами
Таблица 5 - Перечень допустимых пучков (звеньев) на сигнальной сети
Коды пунктов сигнализации
РАСЧЕТ СИГНАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ НА ЗВЕНЬЯ
Расчет сигнальной нагрузки выполняем на основе коэффициентов прямой
(К(1)пр) и обратной (К(1)обр) сигнальной нагрузки для одной соединительной
В данном случае производим расчет прямой (Yпр) и обратной (Yобр)
сигнальной нагрузки для направлений между пунктами сигнализации
обслуживающих несколько станций.
Значения коэффициентов прямой (К(1)пр) и обратной (К(1)обр)
сигнальной нагрузки зависят также от типа соединительной линии
Таблица 6 - Принятые при расчете нормы прямой и обратной сигнальной
нагрузки для одной соединительной линии
Тип СЛ Обозначение Сигнальная нагрузка (*10-3)
Прямая (К(1)пр) Обратная (К(1)обр)
ATC-AMTC ЗСЛ 008 006
МнТС - МнТС MM 01 01
AMTC- МнТС AM 01 01
AMTC- ЦКП АП 012 01
Соответственно прямая (Yпр) и обратная (Yобр) сигнальная нагрузка для
направления между станциямиузлами (источниками) i ( j определяется по
Yобр = С* К(1)обр (2)
Здесь С – количество соединительных линий между исходящей станцией
(узлом) i и входящей станцией (узлом) j в указанном направлении.
Таблица 7 - Расчет прямой и обратной сигнальной нагрузки для пучков
соединительных линий (направлений) между пунктами сигнализации сети ОКС
Индексы станцииТип СЛКоэффициент сигнальнойКоличествоYпр Yобр
для СЛ нагрузки (*10-3) СЛ
Исх. Вхд. К(1)пр. К(1)обр
Исх (i) Вхд (j) Транзитные в
2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕЗЕРВНЫХ МАРШРУТОВ ДЛЯ НОРМАЛЬНЫХ ПУЧКОВ (ЗВЕНЬЕВ)
При наличии отказов и ограничений в доступе к звеньям из-за перегрузки
используется процедура вынужденного ремаршрутизирования которая
предполагает что для всех пучков (звеньев) из нормальных маршрутов
организуются резервные (обходные) маршруты.
Проектирование резервных маршрутов для нормальных пучков (звеньев)
целесообразно осуществлять по следующей методике:
Формируется для всех пучков (звеньев) из нормальных маршрутов
список всех возможных резервных (обходных) маршрутов.
Определяется перечень пучков (звеньев) у которых существует
единственный вариант обходного резервного маршрута (безальтернативные
резервные маршруты) и перечень тех пучков (звеньев) для которых
существуют альтернативные резервные маршруты.
Осуществляется выбор вариантов резервирования из списка
альтернативных резервных маршрутов.
Согласно рекомендации МСЭ Q-704.2.3.1 маршрутизация в транзитных
пунктах сигнализации осуществляется на основе этикетки маршрутизации. При
этом учитывается пункт назначения но не учитывается исходящий пункт. Тем
самым для каждого транзитного пункта сигнализации все маршруты с одним
пунктом назначения и разными исходящими пунктами должны иметь и одинаковые
схемы нормальной маршрутизации и ремаршрутизации при отказах (недоступности
звеньев (пучков звеньев) и маршрутов).
Для каждого пункта сигнализации пункта назначения и направления
нормального пучка A(B формируется свой список возможных резервных
(обходных) маршрутов и определяется есть ли в этом списке альтернативные
В качестве маршрутов резервирования направления нормального пучка
(A(B) могут выступать маршруты по двум схемам:
“Треугольные маршруты” которые заканчиваются в пункте сигнализации B
(маршрут резервирования пучка A(T2 ( B );
“Маршруты в пункт назначения” которые заканчиваются в пункте
назначения маршрута F (маршрут резервирования пучка A(T1 ( F ).
Рис. 1 Схемы организации резервного (обходного) маршрута для
направления нормального пучка A(B при пункте назначения F
В зависимости от количества возможных маршрутов резервирования для
направления нормального пучка A(B возможны варианты:
- один резервный маршрут. В этом случае в поле “Тип списка
резервирования” заносится значение “Безальтернативный”;
- несколько однотипных маршрутов (с одним и тем же минимальным числом
транзитов). При этом в поле “Тип списка резервирования” заносится значение
“Альтернативные маршруты”;
- если для пучка (звена) в списке нет ни одного возможного резервного
маршрута то для данного пучка организуются параллельные резервные звенья
т.е. расчетное количество звеньев в пучке должно быть удвоено. В этом
случае в поле “Тип списка резервирования” заносится значение
Если резервный маршрут для направления пучка A(B совпадает с
нормальным маршрутом из табл.9 то в поле “Маршрут является нормальным”
заносится значение “Да” в противном случае - “Нет”.
Таблица 10 - Резервные ( обходные) маршруты для нормальных пучков
Номер ПунктНормальныйМаршрут резервирования нормального пучка МаршруТип списка
пункта назнапучок т явл резервиров
Исх (i) Вхд (j) Транзитные в порядке
Отметим что резервный маршрут от исходящего пункта сигнализации (ПСi)
до пункта сигнализации назначения (ПСj) ПСi ( ПСj не всегда является
маршрутом в обратном направлении ПСj ( ПСi.
3 РАСЧЕТ СИГНАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ И КОЛИЧЕСТВА ЗВЕНЬЕВ В ПУЧКЕ
На базе табл.12 осуществляется расчет общей сигнальной нагрузки на
пучки звеньев с учетом добавленной нагрузки после резервирования пучков.
Сигнальную нагрузку на пучки звеньев рассчитываем по следующему
- По каждому маршруту (А ( F) из матрицы (шахматки) сигнальной
нагрузки определяем прямую (Y(пр)AF) и обратную (Y(обр)AF) сигнальную
- Помимо маршрута (А ( F) имеется и противоположный маршрут (F ( A).
Для него аналогично определяем прямую (Y(пр)FA) и обратную (Y(обр)FA)
сигнальную нагрузку маршрута.
- Данная сигнальная нагрузка (как для основных маршрутов так и для
противоположных) передается по всем звеньям (пучкам) через которые
проходит данный маршрут. Пусть через звено (i j) проходит как основной
так и противоположный маршрут тогда нагрузка передаваемая по звену (пучку
звеньев) в направлении i(j равна Y(пр)ij+ Y(обр)ji а в направлении j(i –
равна Y(обр)ij + Y(пр) ji.
Обозначим соответствующие нагрузки Sumij и Sumji.
После того как для каждого звена (пучка звеньев) найдём для всех
маршрутов Sumij и Sumji определяем итоговую сигнальную нагрузку на звено
Звено ОКС является дуплексным и величины Sumij и Sumji задают нагрузку
для направления дуплексного звена (пучка звеньев). Поэтому в качестве
нагрузки на звено берем максимальное из значений Sumij и Sumji. Это
значение и принимаем в качестве сигнальной нагрузки (Yобщ) на пучок
Количество звеньев в пучке определяем из того условия что нагрузка на
одно звено не превосходит 02 эрл т.е. количество звеньев в пучке равно
где Yобщ – общая сигнальная нагрузка на пучок звеньев;
[ ] – целочисленное округление в большую сторону.
Процент загрузки звена определяемпо формуле
R = (Yобщ 02 )*100%. (4)
Для параллельных звеньев результат уменьшается в два раза. Данные
расчетов сводятся в табл. 13.
Таблица 13 - Основные параметры звеньев (пучков звеньев) сигнализации
Пучек звеньев Сигнальная нагрузка наКоличество % загрузки звеньев
сигнализации пучок (Эрл.) звеньев в пучка
Исх. ПСВхд. ПСYосн Yобщ
5 00182 00182 2 46%
1 00428 01622 1 811 %
6 00158 00158 1 79%
100 00946 01614 2 404%
100 01271 01813 2 453%
62 00446 01982 1 991%
65 00342 00986 1 493%
0 62 01087 01992 2 498%
65 00216 01162 1 581%
8 00168 00168 2 42%
После расчета основных интегральных характеристик проектируемой сети
ОКС по нагрузке и количеству звеньев осуществляется проверка удовлетворяет
ли выбранный вариант организации сигнальной сети требуемым критериям. Если
не удовлетворяет то необходимо осуществить выбор другого варианта
резервирования и выполнить соответствующий перерасчет.
4 ТАБЛИЦЫ МАРШРУТИЗАЦИИ ДЛЯ ПУНКТОВ СИГНАЛИЗАЦИИ
Следующий этап проектирования состоит в формировании таблиц
маршрутизации для каждого пункта сигнализации на основе табл. 13.
Таблица маршрутированния передачи информации от одного пункта
сигнализации к другому должна состоять из трех колонок:
- первая колонка – маршрут передачи информации между оконечными
- вторая колонка – основной маршрут;
- третья колонка – резервный маршрут.
В каждой колонке указывается наименование маршрута и номер звена
сигнализации (SLS – поле селекции звена сигнализации).
В состав таблицы маршрутизации для пункта сигнализации (A) входит:
- Код пункта сигнализации назначения.
- Направление (пункт сигнализации) – это пункт сигнализации куда
направляется соответствующая сигнальная единица при нормальном режиме
работы (нормальный пучок A-B) и при недоступности нормального пучка
(резервный пучок A-T). В первом случае сигнальный трафик направляется к
пункту сигнализации B а во втором – к T.
- Коды селекции (SLS) для нормального и для резервного звена
сигнализации SLS. В качестве SLS берется номер используемого звена
сигнализации в соответствующем пучке.
- Уровень приоритета маршрута (чем ниже число тем выше приоритет)
используемый для резервирования и разделения нагрузки. Обычно приоритет 1
используются при отсутствии отказов с разделением нагрузки нормального
пучка а для резервирования используется приоритет 2.
Таблица 14 - Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации
Код пунктаПункт Нормальный Резервный Приоритет
сигн назначпучок пучок
Направление SLS Направление SLS
5 7 5 ХХ00 7 5 ХХ01 1 7 5 ХХ01 7 5 ХХ00 1 5 7 5
ХХ00 5 7 ХХ01 1 5 7 ХХ01 5 7 ХХ00 1 2 5 2 ХХ00
1 ХХ00 2 1 5 1 ХХ00 5 2 ХХ00 2 2 5 2 5 ХХ00 2 1
ХХ00 2 1 2 1 ХХ00 2 5 ХХ00 2 1 5 1 5 ХХ00 1 2 ХХ00
2 1 2 ХХ00 1 5 ХХ00 2 6 1 6 ХХ00 1 100 ХХ00 2
100 ХХ01 2 100 1 100 ХХ00 1 100 ХХ01 1 1
0 ХХ01 1 100 ХХ00 1 6 1 6 1 ХХ00 6 100 ХХ00 2
100 ХХ01 2 100 6 100 ХХ00 6 100 ХХ01 1 6 100
ХХ01 6 100 ХХ00 1 62 6 62 ХХ00 6 65 ХХ00 2 65 6 65
ХХ00 6 62 ХХ00 2 100 1 100 1 ХХ00 100 1 ХХ01 1 100
ХХ01 100 1 ХХ00 1 6 100 6 ХХ00 100 6 ХХ01 1 100
ХХ01 100 6 ХХ00 1 62 100 62 ХХ00 100 62 ХХ01 1 62
0 62 ХХ01 100 62 ХХ00 1 62 100 62 100 ХХ00 62 100 ХХ01
62 100 ХХ01 62 100 ХХ00 1 6 62 6 ХХ00 62 65 ХХ00
65 62 65 ХХ00 62 6 ХХ00 2 65 8 65 8 ХХ00 65 8 ХХ01
65 8 ХХ01 65 8 ХХ00 1 6 65 6 ХХ00 65 62 ХХ00 2
65 62 ХХ00 65 6 ХХ00 2 8 65 8 65 ХХ00 8 65 ХХ01 1
65 ХХ01 8 65 ХХ00 1
Из пункта сигнализации (SP STP SPSTP) в пункт сигнализации
назначения может вести несколько нормальных маршрутов соответственно будут
использоваться и несколько нормальных звеньев. В этом случае обычно
используют разделение сигнальной нагрузки между нормальными звеньями
которые относятся к одному либо разным нормальным пучкам (в поле приоритет
Заключительный этап проектирования состоит в построении схемы сигнальной
На схеме построения сети ОКС-7 указываются:
Все пункты сигнализации (ПС) сети ОКС. Наименование ПС состоит:
- из типа ПС (SP- оконечный ПС; STP- транзитный ПС; SPSTP – оконечно-
- наименования АТС (АМТС);
- кода пункта сигнализации в десятичной системе исчисления.
Пункты сигнализации с которыми проектируемый пункт сигнализации
будет работать в "связанном" и "квазисвязанном" режимах.
Пункты сигнализации через которые проходят резервные маршруты
проектируемого пункта сигнализации.
Информационные каналы.
Пучки звеньев (звенья) между ПС.
Характеристики пучков звеньев в виде: n(m1 mn) где n –
количество звеньев в пучке; mj – номер звена сигнализации в пучке.
Условные обозначения.
Ленковец Е. А. Методические указания по выполнению курсового проекта
Конспект лекций по КССТ
А.В.Росляков. Общеканальная система сигнализации №7. – М.: ЭКО-
Б.С.Гольдштейн. Сигнализация в сетях связи. – М.: Радио и связь
В результате курсового проекта была спроектирована ОКС 7 на ГТС с
УВС и УИС. Была разработана структура сигнальной сети ОКС рассчитана
сигнальная нагрузка на звенья спроектированы нормальные маршруты для
сигнальной сети спроектированы резервные маршруты для нормальных пучков
рассчитана сигнальная нагрузка и количество звеньев в пучке построена
таблица маршрутизации для пунктов сигнализации.
Рассчитанные основные интегральные характеристики по построенной
сети ОКС№7 (схема приведена в приложении Б) удовлетворяет критериям
Структурная схема междугороднеймеждународной сети ГТС с УВС и УИС
Схема построения сети сигнализации ОКС №7 на ГТС с УВС и УИС

титульник (2).doc

МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Учреждение образования
«ВЫСШИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ»
ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
КАФЕДРА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
по предмету "Сигнализация в ТК
Проектирование ОКС №7 на сети

Сигназизация Кемежук (1).doc

МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Учреждение образования
«ВЫСШИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ»
ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
КАФЕДРА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
по предмету "Сигнализация в телекоммуникациях
Проектирование ОКС №7 на сети
РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ СИГНАЛЬНОЙ СЕТИ ОКС 6
РАСЧЕТ СИГНАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ НА ЗВЕНЬЯ 12
РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА СИГНАЛЬНЫХ ЗВЕНЬЕВ. ПОСТРОЕНИЕ ТАБЛИЦ МАРШРУТИЗАЦИИ 15
1 Проектирование нормальных маршрутов для сигнальной сети 15
2 Проектирование резервных маршрутов для нормальных пучков (звеньев)
3 Расчет сигнальной нагрузки и количества звеньев в пучке 29
4 Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации 30
ОКС-7 предоставляет универсальную структуру для организации
сигнализации сообщений сетевого взаимодействия и технического
обслуживания телефонной сети. ОКС-7 заменил ОКС-6 SS-5 и R5 за
исключением некоторых вариантов R2 которые иногда ещё используются. SS-5 и
более ранние версии использовали принцип сигнализации в линии где
информация необходимая для соединения передавалась специальными тонами
(DTMF) в телефонной линии (известной как B-канал). Такой тип сигнализации
создавал уязвимость в безопасности протокола поскольку злоумышленник мог
эмулировать набор служебных тонов своим абонентским устройством.
ОКС-7 появился на системах в которых сигнализация была вынесена в
отдельный сигнальный канал. Это решало проблему с безопасностью поскольку
абонент не имел доступа к сигнальному каналу. ОКС-6 и ОКС-7 называются
Общеканальной Сигнализацией (англ. Common Channel Signaling) потому что
имеют жёсткое разделение сигнального и голосовых каналов. Следовательно
количество каналов необходимое для работы протокола увеличивается но
одновременно возрастает количество голосовых каналов которое может
обслуживать один сигнальный канал.
Начиная с установки соединения протокол работает для обмена
пользовательской информацией маршрутизации звонков взаимодействием с
биллингом и поддержкой интеллектуальных услуг.
В процессе перемещения некоторых некритичных функций за пределы
основных протоколов сигнализации и для сохранения гибкости ОКС-7 появилась
концепция разделённых сервисных уровней реализованная в интеллектуальных
телефонных сетях. Сервис предоставляемый интеллектуальными сетями — это
прежде всего услуга преобразования телефонного номера (например когда toll
free то есть бесплатный номер преобразуется в обычный абонентский номер
телефонной сети общего пользования). Другие услуги — это АОН то есть
автоматическое определение номера вызывающего абонента блокирование
номеров абонентов автоматическая переадресация вызова (звонка) удержание
вызова (звонка) конференция предоплаченные звонки. Разные поставщики
оборудования предоставляют разные сервисы для абонентов.
ОКС-7 также важен при стыковке VoIP-сетей и телефонной сети общего
пользования. Требование обеспечения надежности выдвигается на первое место
учитывая это в одной ИКМ линии стараются не создавать более одной ОКС[1].
В данной курсовой работе представлено проектирование ОКС №7 на ГТС с
В результате расчета должна быть определена структура сети
сигнализации. Поэтому должны быть определены основные элементы этой сети. К
таким элементам относятся:
- перечень пунктов сигнализации (SP) и транзитных пунктов
- расчет взаимной нагрузки между пунктами сигнализации;
- определение числа звеньев сигнализации между пунктами сигнализации
по результатам расчета;
- обеспечение заданной надежности сети OKC путем назначения резервных
звеньев и маршрутов
- определение структуры сети OKC путем назначения маршрутов
сигнализации между пунктами сигнализации;
- разработка таблиц маршрутизации в каждом транзитном пункте
При необходимости с целью оптимизации сети сигнализации например по
эффективной нагрузке на звено или по задержке распространения
устанавливается приоритет маршрутов в списке допустимых который позволяет
при проектировании методом итераций изменять структуру сети путем
исключения неэффективных звеньев или маршрутов из списка допустимых
включаемых в таблицу маршрутизации.
РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ СИГНАЛЬНОЙ СЕТИ ОКС
Определим структуру сети сигнализации. К основным элементам сети
относятся: перечень пунктов сигнализации (SP) и транзитных пунктов
сигнализации (STP) расчет взаимной нагрузки между пунктами сигнализации
определение числа звеньев сигнализации между пунктами сигнализации по
результатам расчета обеспечение заданной надежности сети ОКС путем
назначения резервных звеньев и маршрутов ОКС определение структуры сети
ОКС путем назначения маршрутов сигнализации между пунктами сигнализации
разработка таблиц маршрутизации в каждом транзитном пункте сигнализации.
устанавливаем приоритет маршрутов в списке допустимых который позволяет
В таблице емкостей пучков каналов между станциями вторичных сетей
(таблица1) приводится:
– перечень всех соединительных линий (СЛ) сети используемых для
передачи информационного (телефонного) трафика путем указания исходящего и
входящего узластанции;
– количество используемых СЛ;
– направленность СЛ (односторонние или двухсторонние);
Параметр «тип СЛ» определяется тем между какими станциямиузлами
организована СЛ. Структурная схема ГТС с УВС приведена в приложении 1.
Таблица 1 – Емкость пучков каналов между станциямиузлами
Направление СЛ КоличествоТип СЛ Направленность
ЭАТС 281282 УКМ 282 50 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 281282 ЭАТС 285286 137 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 285286 ЭАТС 284 140 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 281282 ЭАТС 284 65 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 222 ЭАТС 228 145 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 222 ЭАТС 221 137 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 228 ЭАТС 221 130 АТС-АТС односторонние
УВС 22 ЭАТС 221 220 АТС-АТС односторонние
УВС 22 ЭАТС 222 210 АТС-АТС односторонние
УВС 22 ЭАТС 228 145 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 222 УВС 28 155 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 221 УВС 28 134 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 228 УВС 28 84 АТС-АТС односторонние
УВС 28 ЭАТС 281282 200 АТС-АТС односторонние
УВС 28 ЭАТС 285286 190 АТС-АТС односторонние
УВС 28 ЭАТС 284 160 АТС-АТС односторонние
АМТС УВС 28 540 АМТС-АТС односторонние
АМТС УВС 22 500 АМТС-АТС односторонние
ЭАТС 281282 АМТС 264 АТС-АМТС односторонние
ЭАТС 285286 АМТС 155 АТС-АМТС односторонние
ЭАТС 284 АМТС 174 АТС-АМТС односторонние
ЭАТС 228 АМТС 155 АТС-АМТС односторонние
ЭАТС 222 АМТС 87 АТС-АМТС односторонние
ЭАТС 221 АМТС 84 АТС-АМТС односторонние
ЭАТС 281282 УВС 22 84 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 285286 УВС 22 90 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 284 УВС 22 65 АТС-АТС односторонние
Перечень станций и узлов представлен в таблице 2.
Таблица 2 – Перечень станций и узлов
Индекс Наименование Тип станцииузла
У28 УВС28 АТС(УИВСЭ)
У22 УВС 22 АТС (УИВСЭ)
Составим схему маршрутизации информационного трафика вторичных сетей
по схеме из приложения А где укажем для каждой исходящей и входящей
станции перечень всех транзитных станций и узлов в порядке передачи
информационного (телефонного) трафика. Отсутствие транзитных станцийузлов
означает что информационный трафик передается от исходящей станцииузла к
входящей напрямую по существующей СЛ.
Схема маршрутизации и нагрузка информационного трафика представлена в
Таблица 3 - Схема маршрутизации и нагрузка информационного
(телефонного) трафика
Индекс исходящей Индекс Индексы транзитных
станции входящей станцийузлов в порядке
Для разработки структуры сигнальной сети ОКС на начальном этапе
необходимо решить следующие вопросы:
) выбор конфигурации пунктов SP STP SPSTP и присвоение кодов
пунктам сигнализации сети ОКС-№7;
) определение перечня допустимых звеньев (пучков звеньев) между
пунктами сигнализации сети ОКС;
) формирование перечня всех маршрутов передачи сигнального трафика
на сигнальной сети которые совпадают с маршрутами передачи информационного
(телефонного) трафика и выбор среди них прямых (основных) маршрутов
передачи сигнального трафика.
Должны быть заданы следующие параметры:
– определен уровень иерархии и индикатор сети NI (для РБ: местная
междугородняя NI = 10; международная NI = 00);
– задан перечень пунктов сигнализации и их тип (SP STP SPSTP);
– назначены коды пунктам сигнализации;
– задано соответствие между пунктами сигнализации и станциямиузлами
вторичных сетей обслуживаемых этими пунктами;
– для пунктов сигнализации которые являются шлюзовыми дополнительно
должен быть указан индикатор внешней сети ОКС-7 и код в ней пункта
Отметим что одному пункту сигнализации могут соответствовать
несколько станцийузлов (это имеет место когда телефонная станция является
комбинированной т.е. выполняет несколько функций: узлов различного
назначения опорных станций и т.д.). В поле "Обслуживаемые станции узлы
вторичных сетей" заносится перечень всех станцийузлов которые входят в
комбинированную станцию и обслуживаются соответствующим пунктом
Помимо этого пункты сигнализации могут быть организованы отдельно от
существующих коммутационных станций сети. Приведенные параметры сведем в
Работа над ошибками.
Таблица 4 ( Параметры пунктов сигнализации сети ОКС-7
Уровень Код Тип Обслуживаем. Для шлюзового
иерархии и пункта пункта станцииузлы пункта
индикатор сети сигнал. ( вторичных сетей
Местн. NI=10 85 SPSTP 285286 - -
Местн. NI=10 28 SPSТP У28284 - -
Местн. NI=10 22 SPSТP У22221 - -
Местн. NI=10 100 SPSТP АМТС - -
Местн. NI=10 228 SPSТP 228 - -
Местн. NI=10 222 SPSTP 222 - -
На следующем этапе проектирования формируем на сети ОКС№7 перечень
возможных дуплексных сигнальных звеньев (пучков звеньев) между пунктами
Таблица 3 - Перечень допустимых пучков (звеньев) на сигнальной сети
Коды пунктов сигнализации
РАСЧЕТ СИГНАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ НА ЗВЕНЬЯ
Расчет сигнальной нагрузки выполняем на основе коэффициентов прямой
(К(1)пр) и обратной (К(1)обр) сигнальной нагрузки для одной соединительной
В данном случае производим расчет прямой (Yпр) и обратной (Yобр)
сигнальной нагрузки для направлений между пунктами сигнализации
обслуживающих несколько станций.
Значения коэффициентов прямой (К(1)пр) и обратной (К(1)обр)
сигнальной нагрузки зависят также от типа соединительной линии
Таблица 4 - Принятые при расчете нормы прямой и обратной сигнальной
нагрузки для одной соединительной линии
Тип СЛ Обозначение Сигнальная нагрузка (*10-3)
Прямая (К(1)пр) Обратная (К(1)обр)
ATC-AMTC ЗСЛ 008 006
МнТС - МнТС MM 01 01
AMTC- МнТС AM 01 01
AMTC- ЦКП АП 012 01
Соответственно прямая (Yпр) и обратная (Yобр) сигнальная нагрузка для
направления между станциямиузлами (источниками) i ( j определяется по
где С – количество соединительных линий между исходящей станцией
(узлом) i и входящей станцией (узлом) j в указанном направлении.
Рассчитанные значения сводятся в таблицу 5.
Рассчитанные значения прямой и обратной сигнальной нагрузки между
пунктами сигнализации сети ОКС сведём в матрицу (шахматку) приведенную в
Таблица 5 - Расчет прямой и обратной сигнальной нагрузки для пучков
соединительных линий (направлений) между пунктами сигнализации сети ОКС
Индексы Тип СЛ Коэф. сигн. НагрузкиКол-во СЛYпр Yобр
Исх Вхд Кпр*10-3 Кобр*10-3
85 СЛ 007 005 137 000959 000685
28 СЛ 007 005 65 000455 000325
100 ЗСЛ 008 006 264 002112 001584
22 СЛ 007 005 84 000588 00042
82 СЛ 007 005 50 00035 00025
81 СЛ 007 005 50 00035 00025
81 СЛ 007 005 137 000959 000685
22 СЛ 007 005 90 00063 00045
100 ЗСЛ 008 006 155 00124 00093
28 СЛ 007 005 140 00098 0007
85 СЛ 007 005 140+190 00231 00365
81 СЛ 007 005 65+200 001855 001325
22 СЛ 007 005 65 000455 000325
100 ЗСЛ 008 006 174 001392 001044
28 СЛ 007 005 134 000938 00067
100 ЗСЛ 008 006 84 000672 000504
228 СЛ 007 005 145+130 001925 001375
222 СЛ 007 005 210+137 002429 001735
0 22 СЛМ 01 01 500 005 005
0 28 СЛМ 01 01 540 0054 0054
2 100 ЗСЛ 008 006 87 000696 000522
2 22 СЛ 007 005 137 000959 000685
2 28 СЛ 007 005 155 001085 000785
2 228 СЛ 007 005 145 001015 000725
8 222 СЛ 007 005 145 001015 000725
8 28 СЛ 007 005 84 000588 00042
8 22 СЛ 007 005 130 00091 00065
8 100 ЗСЛ 008 006 155 00124 0093
На основе матрицы (шахматки) прямой и обратной сигнальной нагрузки
между пунктами сигнализации сети OKC и перечня выбранных нормальных и
резервных маршрутов на сигнальной сети рассчитывается для пучков (звеньев)
сигнальная нагрузка[2].
Таблица 6 - Матрица (шахматка) прямой и обратной сигнальной нагрузки
между пунктами сигнализации сети ОКС
к Коды входящих пунктов сигнализации
Исх (i) Вхд (j) Транзитные в
2 Проектирование резервных маршрутов для нормальных пучков
При наличии отказов и ограничений в доступе к звеньям из-за
перегрузки используется процедура вынужденного ремаршрутизирования которая
предполагает что для всех пучков (звеньев) из нормальных маршрутов
организуются резервные (обходные) маршруты.
Проектирование резервных маршрутов для нормальных пучков (звеньев)
целесообразно осуществлять по следующей методике:
Формируется для всех пучков (звеньев) из нормальных маршрутов
список всех возможных резервных (обходных) маршрутов.
Определяется перечень пучков (звеньев) у которых существует
единственный вариант обходного резервного маршрута (безальтернативные
резервные маршруты) и перечень тех пучков (звеньев) для которых
существуют альтернативные резервные маршруты.
Осуществляется выбор вариантов резервирования из списка
альтернативных резервных маршрутов.
Согласно рекомендации МСЭ Q-704.2.3.1 маршрутизация в транзитных
пунктах сигнализации осуществляется на основе этикетки маршрутизации. При
этом учитывается пункт назначения но не учитывается исходящий пункт. Тем
самым для каждого транзитного пункта сигнализации все маршруты с одним
пунктом назначения и разными исходящими пунктами должны иметь и одинаковые
схемы нормальной маршрутизации и ремаршрутизации при отказах (недоступности
звеньев (пучков звеньев) и маршрутов).
Для каждого пункта сигнализации пункта назначения и направления
нормального пучка A(B формируется свой список возможных резервных
(обходных) маршрутов и определяется есть ли в этом списке альтернативные
В качестве маршрутов резервирования направления нормального пучка
(A(B) могут выступать маршруты по двум схемам:
“Треугольные маршруты” которые заканчиваются в пункте сигнализации B
(маршрут резервирования пучка A(T2 ( B );
“Маршруты в пункт назначения” которые заканчиваются в пункте
назначения маршрута F (маршрут резервирования пучка A(T1 ( F ).
Рис. 1 Схемы организации резервного (обходного) маршрута для
направления нормального пучка A(B при пункте назначения F
В зависимости от количества возможных маршрутов резервирования для
направления нормального пучка A(B возможны варианты:
- один резервный маршрут. В этом случае в поле “Тип списка
резервирования” заносится значение “Безальтернативный”;
- несколько однотипных маршрутов (с одним и тем же минимальным числом
транзитов). При этом в поле “Тип списка резервирования” заносится значение
“Альтернативные маршруты”;
- если для пучка (звена) в списке нет ни одного возможного
резервного маршрута то для данного пучка организуются параллельные
резервные звенья т.е. расчетное количество звеньев в пучке должно быть
удвоено. В этом случае в поле “Тип списка резервирования” заносится
значение “Параллельный”.
Если резервный маршрут для направления пучка A(B совпадает с
нормальным маршрутом из табл.7 то в поле “Маршрут является нормальным”
заносится значение “Да” в противном случае - “Нет”.
Для всех нормальных маршрутов у которых есть альтернативные
резервные маршруты необходимо осуществить выбор конкретных вариантов
резервирования из списка альтернативных резервных маршрутов для пучков
(звеньев). В каждом из рассмотренных выше списков можно выбрать лишь один
вариант ремаршрутизации. Обычно выбирают маршрут в пункт назначения (если
они есть) через звенья с минимальным сигнальным трафиком.
Таблица 8 - Резервные (обходные) маршруты для нормальных пучков
Номер Пункт Норм пучок Маршрут резервирования Маршрут явлТип списка
пунктаназнач нормального пучка норм резервиров
85 81 85 81-22-85 нет альтерн.
81 85 81-28-85 нет альтерн.
81 28 81-22-28 нет альтерн.
81 28 81-85-28 нет альтерн.
0 81 100 81-28-100 нет альтерн.
0 81 100 81-85-100 нет альтерн.
81 22 81-85-22 нет альтерн.
81 22 81-28-22 нет альтерн.
2 81 22 81-100-222 нет альтерн.
2 81 22 81-28-22 нет альтерн.
8 81 22 81-28-228 нет альтерн.
8 81 22 81-100-228 нет альтерн.
81 82 81-82 да параллельн.
85 81 85-22-81 нет альтерн.
85 81 85-28-81 нет альтерн.
85 28 85-100-28 нет параллельн.
85 28 85-22-28 нет альтерн.
85 22 85-81-22 нет альтерн.
85 22 85-28-22 нет альтерн.
2 85 28 85-22-22 нет альтерн.
2 85 28 85-100-222 нет параллельн.
8 85 22 85-100-228 нет параллельн.
8 85 22 85-28-228 нет альтерн.
0 85 100 85-100 да параллельн.
85 81 85-22-81-82 нет альтерн.
85 81 85-28-81-82 нет альтерн.
81 28 81 28-22-81 нет альтерн.
28 81 28-85-81 нет альтерн.
28 85 28-100-85 нет альтерн.
28 85 28-22-85 нет альтерн.
28 22 28-81-22 нет альтерн.
28 22 28-228-22 нет альтерн.
0 28 100 28-22-100 нет альтерн.
0 28 100 28-81-100 нет альтерн.
2 28 222 28-228-222 нет альтерн.
2 28 222 28-22-222 нет альтерн.
228 28 228 28-222-228 нет альтерн.
8 28 228 28-22-228 нет альтерн.
28 81 28-22-81-82 нет альтерн.
28 81 28-85-81-82 нет альтерн.
2 81 22 81 22-85-81 нет альтерн.
22 81 22-28-81 нет альтерн.
22 85 22-81-85 нет альтерн.
22 85 22-28-85 нет альтерн.
22 28 22-81-28 нет альтерн.
22 28 22-85-28 нет альтерн.
2 22 222 22-100-222 нет параллельн.
2 22 222 22-28-222 нет альтерн.
0 22 100 22-100 да параллельн.
8 22 228 22-28-228 нет альтерн.
8 22 228 22-222-228 нет альтерн.
22 81 22-85-81-82 нет альтерн.
22 81 22-28-81-82 нет альтерн.
22 22 222 22 222-100-22 нет альтерн.
222 22 222-28-22 нет альтерн.
222 28 222-228-28 нет альтерн.
222 28 222-22-28 нет альтерн.
0 222 100 222-228-100 нет альтерн.
0 222 100 222-22-100 нет альтерн.
8 222 228 222-28-228 нет альтерн.
8 222 228 222-22-228 нет альтерн.
Продолжение таблицы 8
Номер Пункт Нормальный Маршрут резервирования Маршрут Тип списка
пункта назначпучок нормального пучка явл норм резервиров
22 85 222 28 222-22-85 нет альтерн.
222 28 222-100-85 нет альтерн.
222 81 222-100-81 нет альтерн.
222 81 222-28-81 нет альтерн.
222 22 222-100-81-82 нет альтерн.
222 22 222-28-81-82 нет альтерн.
28 222 228 222 228-28-222 нет альтерн.
2 228 222 228-100-222 нет альтерн.
228 22 228-28-22 нет альтерн.
228 22 228-222-22 нет альтерн.
228 28 228-222-28 нет альтерн.
228 28 228-22-28 нет альтерн.
0 228 100 228-222-100 нет альтерн.
0 228 100 228-22-100 нет альтерн.
228 22 228-100-85 нет альтерн.
228 22 228-28-85 нет альтерн.
228 22 228-28-81 нет альтерн.
228 22 228-100-81 нет альтерн.
228 22 228-28-81-82 нет альтерн.
228 22 228-100-81-82 нет альтерн.
ё100 22 100 22 100-22 да параллельн.
100 28 100-22-28 нет альтерн.
100 28 100-81-28 нет альтерн.
8 100 228 100-222-228 нет альтерн.
8 100 228 100-22-228 нет параллельн.
2 100 222 100-228-222 нет альтерн.
2 100 222 100-28-222 нет альтерн.
100 85 100-85 да параллельн.
100 81 100-28-81 нет альтерн.
100 81 100-85-81 нет альтерн.
100 81 100-85-81-82 нет альтерн.
100 81 100-28-81-82 нет альтерн.
2 81 82 81 82-81 да параллельн.
82 81 82-81-22-85 нет параллельн.
82 81 82-81-28-85 нет параллельн.
82 81 82-81-22-28 нет параллельн.
82 81 82-81-85-28 нет параллельн.
82 81 82-81-85-22 нет параллельн.
82 81 82-81-28-22 нет параллельн.
0 82 81 82-81-85-100 нет параллельн.
0 82 81 82-81-22-100 нет параллельн.
2 82 81 82-81-100-222 нет параллельн.
2 82 81 82-81-22-222 нет параллельн.
8 82 81 82-81-28-228 нет параллельн.
8 82 81 82-81-100-228 нет параллельн.
Выбор вариантов резервирования из списка альтернативных резервных
маршрутов производим согласно таблице 9.
Для расчета сигнальной нагрузки на пучки звеньев и построения таблиц
маршрутизации формируется перечень всех маршрутов сигнализации между
оконечными пунктами сигнальной сети. Результаты сводятся в таблицу 10. В
данную таблицу вносится также информация о типе маршрута
(нормальныйрезервный маршрут).
Таблица 9 - Выбор вариантов резервирования из списка альтернативных
Код Пункт Нормальный Маршрут Указатель
пункта назначения пучок резервирования выбранного
сигн. нормального пучка маршрута
85 81 85 81-22-85 выбран
81 28 81-22-28 выбран
0 81 100 81-28-100 выбран
81 22 81-85-22 выбран
8 81 22 81-28-228 выбран
2 81 22 81-100-22 выбран
81 85 81 85-22-81 выбран
85 28 85-100-28 выбран
85 22 85-81-22 выбран
2 85 28 85-22-222 выбран
8 85 22 85-100-228 выбран
85 81 85-22-81-82 выбран
81 28 81 28-22-81 выбран
28 85 28-100-85 выбран
28 22 28-81-22 выбран
0 28 100 28-22-100 выбран
2 28 222 28-228-222 выбран
228 28 228 28-222-228 выбран
28 81 28-22-81-82 выбран
81 22 81 22-85-81 выбран
22 85 22-81-85 выбран
22 28 22-81-28 выбран
8 22 228 22-28-228 выбран
2 22 222 22-100-222 выбран
22 81 22-85-81-82 выбран
2 22 222 22 222-100-22 выбран
222 28 222-228-28 выбран
0 222 100 222-228-100 выбран
8 222 228 222-28-228 выбран
222 28 222-22-85 выбран
222 22 222-100-81 выбран
222 22 222-100-81-82 выбран
8 222 228 222 228-28-222 выбран
228 22 228-28-22 выбран
228 28 228-222-28 выбран
0 228 100 228-222-100 выбран
228 22 228-100-85 выбран
Продолжение таблицы 9.
8 81 228 22 228-28-81 выбран
228 22 228-28-81-82 выбран
0 28 100 28 100-22-28 выбран
8 100 228 100-222-228 выбран
2 100 222 100-228-222 выбран
100 81 100-28-81 выбран
100 81 100-85-81-82 выбран
85 82 81 82-81-22-85 выбран
82 81 82-81-22-28 выбран
82 81 82-81-85-22 выбран
0 82 81 82-81-85-100 выбран
2 82 81 82-81-100-222 выбран
8 82 81 82-81-28-228 выбран
Таблица 10 - Перечень всех используемых маршрутов на
Коды пунктов сигнализации Тип маршрута
Исх Вхд Транзитные в порядке
Продолжение таблицы 10.
Продолжение таблицы 10
Отметим что резервный маршрут от исходящего пункта сигнализации
(ПСi) до пункта сигнализации назначения (ПСj) ПСi ( ПСj не всегда является
маршрутом в обратном направлении ПСj ( ПСi[23].
3 Расчет сигнальной нагрузки и количества звеньев в пучке
На базе таблицы 10 осуществляется расчет общей сигнальной нагрузки на
пучки звеньев с учетом добавленной нагрузки после резервирования пучков.
Сигнальную нагрузку на пучки звеньев рассчитываем по следующему
- По каждому маршруту (А ( F) из матрицы (шахматки) сигнальной
нагрузки определяем прямую (Y(пр)AF) и обратную (Y(обр)AF) сигнальную
- Помимо маршрута (А ( F) имеется и противоположный маршрут (F ( A).
Для него аналогично определяем прямую (Y(пр)FA) и обратную (Y(обр)FA)
сигнальную нагрузку маршрута.
- Данная сигнальная нагрузка (как для основных маршрутов так и для
противоположных) передается по всем звеньям (пучкам) через которые
проходит данный маршрут.
Пусть через звено (i j) проходит как основной так и
противоположный маршрут тогда нагрузка передаваемая по звену (пучку
звеньев) в направлении i(j равна Y(пр)ij+ Y(обр)ji а в направлении j(i –
равна Y(обр)ij + Y(пр) ji.
Обозначим соответствующие нагрузки Sumij и Sumji.
После того как для каждого звена (пучка звеньев) найдём для всех
маршрутов Sumij и Sumji определяем итоговую сигнальную нагрузку на звено
Звено ОКС является дуплексным и величины Sumij и Sumji задают
нагрузку для направления дуплексного звена (пучка звеньев). Поэтому в
качестве нагрузки на звено берем максимальное из значений Sumij и Sumji.
Это значение и принимаем в качестве сигнальной нагрузки (Yобщ) на пучок
Количество звеньев в пучке определяем из того условия что нагрузка
на одно звено не превосходит 02 эрл т.е. количество звеньев в пучке равно
где Yобщ – общая сигнальная нагрузка на пучок звеньев;
[ ] – целочисленное округление в большую сторону.
Процент загрузки звена определяемпо формуле
R = (Yобщ 02 )*100%. (4)
Для параллельных звеньев результат уменьшается в два раза. Данные
расчетов сводятся в табл. 11.
Таблица 11 - Основные параметры звеньев (пучков звеньев) сигнализации
Звено сигнализации Сигнальная Сигнальная Количество % загрузки
нагрузка на нагрузка на звеньев в звена
звено (эрл) звено (эрл) пучке (пучка)
28 0039 0149 1 745%
100 0037 0095 1 475%
100 00217 01837 2 4593%
28 0024 0125 1 625%
222 0019 00638 1 319%
100 011 0181 2 4525%
222 0058 0134 1 67%
2 100 0012 00917 1 4585%
2 228 00348 00975 1 4875%
0 228 00217 00337 1 1685%
228 0049 00707 1 3535%
228 001 01128 1 564%
100 0013 0126 1 63%
После расчета основных интегральных характеристик проектируемой сети
ОКС по нагрузке и количеству звеньев проверка показывает что выбранный
вариант организации сигнальной сети удовлетворяет требуемым критериям по
нагрузке пучка (не более 80%).
4 Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации
Следующий этап проектирования состоит в формировании таблиц
маршрутизации для каждого пункта сигнализации на основе табл. 11.
Таблица маршрутизации передачи информации от одного пункта
сигнализации к другому состоит из трех колонок:
- первая колонка – маршрут передачи информации между оконечными
- вторая колонка – основной маршрут;
- третья колонка – резервный маршрут.
В каждой колонке указывается наименование маршрута и номер звена
сигнализации (SLS – поле селекции звена сигнализации).
В состав таблицы маршрутизации для пункта сигнализации (A) входит:
- Код пункта сигнализации назначения.
- Направление (пункт сигнализации) – это пункт сигнализации куда
направляется соответствующая сигнальная единица при нормальном режиме
- Коды селекции (SLS) для нормального и для резервного звена
сигнализации SLS. В качестве SLS берется номер используемого звена
сигнализации в соответствующем пучке.
- Уровень приоритета маршрута (чем ниже число тем выше приоритет)
используемый для резервирования и разделения нагрузки. Обычно приоритет 1
используются при отсутствии отказов с разделением нагрузки нормального
пучка а для резервирования используется приоритет 2.
Таблица 12 - Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации
Код ПН Нормальный Резервный Приори-
пун-кт пучок пучок тет
Направле- SLS Направле-ниSLS
Направление SLS Направле-ниеSLS
85 82 81 XX00 82 81 XX01 1 85 82 81 XX01 82 81 XX00
28 82 81 XX00 82 81 XX01 1 28 82 81 XX01 82 81
XX00 1 22 82 81 XX00 82 81 XX01 1 22 82 81 XX01 82
XX00 1 100 82 81 XX00 82 81 XX01 1 100 82 81 XX01
81 XX00 1 222 82 81 XX00 82 81 XX01 1 222 82 81
XX01 82 81 XX00 1 228 82 81 XX00 82 81 XX01 1 228 82
Из пункта сигнализации (SP STP SPSTP) в пункт сигнализации
назначения может вести несколько нормальных маршрутов соответственно будут
использоваться и несколько нормальных звеньев. В этом случае обычно
используют разделение сигнальной нагрузки между нормальными звеньями
которые относятся к одному либо разным нормальным пучкам (в поле приоритет
заносится 1). Заключительный этап проектирования состоит в построении схемы
сигнальной сети ОКС №7 (приложение 2).
На схеме построения сети ОКС-7 указаны:
Все пункты сигнализации (ПС) сети ОКС. Наименование ПС состоит:
- из типа ПС (SP- оконечный ПС; STP- транзитный ПС; SPSTP – оконечно-
- наименования АТС (АМТС);
- кода пункта сигнализации в десятичной системе исчисления.
Пункты сигнализации с которыми проектируемый пункт сигнализации
будет работать в "связанном" и "квазисвязанном" режимах.
Пункты сигнализации через которые проходят резервные маршруты
проектируемого пункта сигнализации.
Информационные каналы.
Пучки звеньев (звенья) между ПС.
Характеристики пучков звеньев в виде: n(m1 mn) где n –
количество звеньев в пучке; mj – номер звена сигнализации в пучке.
Условные обозначения[234].
В результате выполнения курсовой работы была спроектирована ОКС 7
на ГТС с УВС и УИС. Была разработана структура сигнальной сети ОКС
рассчитана сигнальная нагрузка на звенья спроектированы нормальные
маршруты для сигнальной сети спроектированы резервные маршруты для
нормальных пучков рассчитана сигнальная нагрузка и количество звеньев в
пучке построена таблица маршрутизации для пунктов сигнализации.
Рассчитанные основные интегральные характеристики по построенной сети ОКС№7
(схема приведена в приложении 2) удовлетворяет критериям качества.
Ленковец Е. А. Методические указания по выполнению курсового проекта
А.В.Росляков. Общеканальная система сигнализации №7. – М.: ЭКО-
Б.С.Гольдштейн. Сигнализация в сетях связи. – М.: Радио и
Б.С. Гольдштейн. Протоколы сети доступа. М.: Радио и связь 1998.
Структурная схема ГТС с УВС
Схема построения сети сигнализации ОКС №7 на ГТС с УВС
- оконечный пункт сигнализации (SP);
- оконечнотранзитный пункт сигнализации;
- информационные каналы;
- пучок звеньев сигнализации.

Вариант2 G711a 2012 (1).doc

СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ МУЛЬТИСЕРВИСНОЙ СЕТИ 6
1. Основные понятия IP телефонии и виды строения сетей IP телефонии 6
2 Структурная организация мультисервисной сети 10
3 Протоколы пакетных сетей 13
4 Сравнение IP и ATM сетей 16
ОЦЕНКА КАЧЕСТВА В СЕТЯХ VoIP 21
1 Субъективная оценка качества обслуживания при передаче речи 22
2 Объективная оценка качества обслуживания при передаче речи в
3 Влияние кодеков на качество пакетизированной речи 24
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 27
МЕТОДИКА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ 30
1 Расчет среднего времени доставки пакета для каждого вида информации. 30
2 Расчет структурных параметров 35
3 Выбор оборудования 37
СРАВНЕНИЕ ДВУХ СТРУКТУР 38
На сегодняшний день одной из перспективных технологий в сфере
телекоммуникаций является технология опирающаяся на технологию
мультисервисной сети NGN (Next Generation Network). Мультисервисная сеть -
это единая сеть способная передавать голос видеоизображения и данные.
Основным стимулом появления и развития мультисервисных сетей является
стремление уменьшить стоимость владения поддержать сложные насыщенные
мультимедиа прикладные программы и расширить функциональные возможности
сетевого оборудования. От сетей по-прежнему требуются высокая надежность и
низкая стоимость но уже при более широкой пропускной способности и более
высоком качестве передачи сигналов. Под термином “сеть следующего
поколения” (NGN) понимают концепцию построения сетей связи обеспечивающих
предоставление неограниченного набора услуг с гибкими возможностями по их
управлению персонализации и созданию новых услуг за счет унификации
сетевых решений. В состав NGN входит универсальная транспортная платформа с
распределенной коммутацией.
В концепции построения мультисервисной сети нового поколения заложена
идея конвергенции (объединения) существующих сетей разных операторов и
технологий (ТфОП сетей мобильной связи и сетей с технологией IP).
Конвергенция (Convergence) ( процесс постепенного сближения различных
технологий и служб связи с целью унификации оборудования и расширения
функциональных возможностей систем и сетей.
Однако концепция мультисервисности содержит несколько аспектов
относящихся к различным сторонам построения сети.
Во-первых конвергенция загрузки сети определяющая передачу
различных типов трафика в рамках единого формата представления данных.
Например в настоящее время передача аудио - и видеотрафика происходит в
основном через сети ориентированные на коммутацию каналов а передача
данных - по сетям с коммутацией пакетов. Конвергенция загрузки сети
определяет тенденцию использования сетей с коммутацией пакетов для передачи
и аудио - и видеопотоков и собственно данных сетей. Однако это не отрицает
требования дифференцирования трафика в соответствии с предоставляемым
Во-вторых конвергенция протоколов определяющая переход от множества
существующих сетевых протоколов к общему (как правило IP). В то время как
существующие сети предназначены для управления множеством протоколов таких
как IP IPX AppleTalk и одного типа данных мультисервисные сети
ориентируются на единый протокол и различные сервисы требующиеся для
поддержки различных типов трафика.
В-третьих физическая конвергенция определяющая передачу различных
типов трафика в рамках единой сетевой инфраструктуры. И мультимедийный и
голосовой трафики могут быть переданы с использованием одного и того же
оборудования с учетом различных требований к полосе пропускания задержкам
и «дрожанию» частоты. Протоколы резервирования ресурса формирования
приоритетных очередей и качества обслуживания (QоS) позволяют
дифференцировать услуги предоставляемые для различных видов трафика.
В-четвертых конвергенция устройств определяющая тенденцию
построения архитектуры сетевых устройств способной в рамках единой системы
поддерживать разнотипный трафик. Так коммутатор поддерживает коммутацию
Ethernet-пакетов IP-маршрутизацию и соединения АТМ. Устройства сети могут
обрабатывать данные передаваемые в соответствии с общим протоколом сети
(например IP) и имеющие различные сервисные требования (например гарантии
ширины полосы пропускания задержку и др.). Кроме того устройства могут
поддерживать как Web-ориентированные приложения так и пакетную телефонию.
В-пятых конвергенция приложений определяющая интеграцию различных
функций в рамках единого программного средства. Например Web-браузер
позволяет объединить в рамках одной страницы мультимедиа-данные типа
звукового видеосигнала графики высокого разрешения и др.
В-шестых конвергенция технологий выражает стремление к созданию
единой общей технологической базы для построения сетей связи способной
удовлетворить требованиям и региональных сетей связи и локальных
вычислительных сетей. Такая база уже существует: например асинхронная
система передачи (АТМ) может использоваться для построения как
региональных так и локальных вычислительных сетей.
В-седьмых организационная конвергенция предполагающая централизацию
служб сетевых телекоммуникационных информационных под управлением
менеджеров высшего звена например в лице вице-президента. Это
обеспечивает необходимые организаторские предпосылки для интегрирования
голоса видеосигнала и данных в единой сети.
Из-за обострения конкуренции на телекоммуникационном рынке
наблюдается стремление его участников расширить комплекс услуг
предоставляемых абоненту. Все чаще операторы кабельного телевидения
начинают предлагать услуги широкополосного доступа цифрового телевидения
телевидения высокого разрешения (HDTV) видеонаблюдения телеметрии и т.д.
Поэтому можно говорить о том что разработка комплекса методов и
инструментальных средств охватывающих моделирование и оптимизацию
проектных решений при проектировании сетей является актуальной задачей.
СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ МУЛЬТИСЕРВИСНОЙ СЕТИ
1. Основные понятия IP телефонии и виды строения сетей IP телефонии
IP-телефония – это технология позволяющая использовать Интернет или
любую другую IP-сеть для ведения международных междугородных или других
телефонных разговоров и передачи факсов в режиме реального времени. Для
организации телефонной связи по IP-сетям используется специальное
оборудование – шлюзы IP-телефонии. Каждый шлюз должен быть соединен с
телефонным аппаратом или абонентской линией АТС пользователи которых будут
являться абонентами IP-шлюза.
Два абонента разных IP-шлюзов разделенные расстоянием в тысячи
километров могут общаться в режиме реального времени оплачивая только
время подключения к IP-сети. С равным успехом IP-шлюз может использоваться
и в локальной IP-сети. Общий принцип действия телефонных шлюзов IP-
телефонии таков: с одной стороны шлюз подключается к аналоговым телефонным
линиям – и может соединиться с любым телефоном мира. С другой стороны шлюз
подключен к IP-сети – и может связаться с любым компьютером в мире. Шлюз
принимает телефонный сигнал оцифровывает его (если он исходно не
цифровой) значительно сжимает разбивает на пакеты и отправляет через IP-
сеть по назначению с использованием протокола IP. Для пакетов приходящих
из IP-сети на шлюз и направляемых в телефонную линию операция происходит в
обратном порядке. Обе составляющие процесса связи (вход сигнала в
телефонную сеть и его выход из телефонной сети) происходят практически
одновременно что позволяет обеспечить полнодуплексный разговор.
На основе этих базовых операций можно построить много различных
конфигураций. Для того чтобы осуществить междугородную (международную)
связь с использованием технологии IP-телефонии организация или оператор
услуги должны иметь по шлюзу (или IP-телефону) в тех местах куда и откуда
планируются звонки. Стоимость такой связи на порядок меньше стоимости
телефонного звонка по обычным телефонным линиям. Особенно велика эта
разница для международных переговоров. IP-телефония опирается на две
основных операции: преобразование (сжатие) речи внутри
кодирующегодекодирующего устройства (кодека) и упаковку в пакеты для
передачи по IP-сети. В IP-телефонии используется особая система передачи
пакетов со звуковой информацией что обусловлено спецификой передачи
В традиционных телефонных линиях между абонентами во время разговора
создается канал чем обеспечивается фиксированная пропускная способность
для передачи сигнала. В то время как IP-сеть представляет собой систему
реализующую принцип коммутации и маршрутизации пакетов. IP-сеть не
предоставляет гарантированного пути между точками связи вся передаваемая
информация (голос текст изображения и т.п.) разделяется на пакеты
данных имеющие в своем составе адреса точек назначения (приема и передачи)
и порядковый номер. Узлы IP-сети направляют эти пакеты по сети до окончания
маршрута доставки. После прибытия пакетов к точке назначения для
восстановления исходного объема упорядоченных данных используются
порядковые номера пакетов. Для приложений где не важен порядок и интервал
прихода пакетов таких как e-mail время задержек между отдельными пакетами
не имеет решающего значения.
IP-телефония является одной из областей передачи данных где важна
динамика передачи сигнала которая обеспечивается современными методами
кодирования и передачи информации. Для обеспечения стабильной телефонной
связи по IP-сетям введены специальные протоколы передачи данных например
RTP. При передаче в режиме реального времени до 30% пакетов могут быть
утеряны или получены с опозданием (что в режиме реального времени одно и то
же). Хорошее приложение IP-телефонии должно возместить нехватку пакетов
восстановив потерянные данные. Сам алгоритм кодирования речи также
оказывает влияние на восстановление данных. Для кодирования звуковой
информации обычно используются следующие кодеки: G.711 G.722 G.723
G.723.1 G.726 G.728 и G.729.
Сеть IP-телефонии представляет собой совокупность оконечного
оборудования каналов связи и узлов коммутации. Сети IP-телефонии строятся
по тому же принципу что и сети Интернет. Однако в отличие от сетей
Интернет к сетям IP-телефонии предъявляются особые требования по
обеспечению качества передачи речи. Одним из способов уменьшения времени
задержки речевых пакетов в узлах коммутации является сокращение количества
узлов коммутации участвующих в соединении. Поэтому при построении крупных
транспортных сетей в первую очередь организуется магистраль которая
обеспечивает транзит трафика между отдельными участками сети а оконечное
оборудование (шлюзы) включается в ближайший узел коммутации (рисунок 1).
Рисунок 1 - Пример построения сети IP-телефонии с использованием
Оптимизация маршрута позволяет улучшить качество предоставляемых
Для связи между устройствами внутри сети и с устройствами других
сетей IP-телефонии используются выделенные каналы или сеть Интернет. По
способу связи оконечных устройств между собой сети IP-телефонии можно
разделить на выделенные интегрированные и смешанные.
В выделенных сетях (рисунок 2) связь между оконечными устройствами
осуществляется по выделенным каналам и пропускная способность этих каналов
используются только для передачи речевых пакетов.
Главное преимущество выделенной сети - это высокое качество передачи
речи так как такие сети предназначены только для передачи речевого
трафика. Кроме того для обеспечения гарантированного качество
предоставляемых услуг в этих сетях кроме протокола IP применяются и
другие транспортные протоколы: ATM и Frame Relay.
Рисунок 2 - Пример построения выделенной сети IP-телефонии
В интегрированных сетях IP-телефонии для связи между устройствами
используется глобальная сеть Интернет (рисунок 3). Это может быть уже
существующая собственная сеть или доступ к сети Интернет через провайдеров.
Если оператор имеет собственную сеть Интернет то для предоставления услуг
IP-телефонии он лишь устанавливает дополнительное оборудование которое
обеспечивает преобразование речи в данные и наоборот и модернизирует уже
имеющееся оборудование чтобы обеспечить качество предоставляемых услуг.
Если оператор IP-телефонии пользуется услугами провайдеров Интернет то
качество услуг такой сети может быть низким так как обычные сети Интернет
не рассчитаны на передачу информации в реальном масштабе времени.
Рисунок 3 - Пример построения интегрированной сети IP-телефонии
По разным причинам операторы сетей IP-телефонии для объединения своих
устройств в сети могут использовать выделенные каналы и сеть Интернет.
Такие сети называются сетями смешанного типа (рисунок 4). Вопрос о том
какие каналы использовать для связи устройств между собой решается
оператором индивидуально в зависимости от возможностей.
Рисунок 4 - Пример построения смешанной сети IP-телефонии
По своему масштабу все сети IP-телефонии можно разделить на
международные региональные и местные.
Международная сеть IP-телефонии имеет точки своего присутствия в
нескольких странах и обеспечивает терминацию трафика практически в любую
точку мира при минимальном использовании телефонной сети общего
пользования. Чаще всего международные сети не работают с конечными
пользователями а предоставляют свою пропускную способность другим сетям.
Главной задачей международных сетей является транзит трафика между сетями
различного уровня. При построении международной сети в первую очередь
строится мощная магистраль имеющая большую пропускную способность.
Международные сети строятся с использованием выделенных каналов и на базе
уже существующих сетей Интернет.
В отличие от международной сети национальная сеть имеет точки своего
присутствия в одной или в крайнем случае в нескольких близлежащих странах
и обслуживает абонентов и местных операторов только этого региона. С
помощью заключения договоренности с международными сетями национальная сеть
предоставляет своим абонентам и другим местным сетям возможность терминации
вызовов в любую точку мира.
Чаще всего национальные сети строятся национальными
телекоммуникационными компаниями с использованием уже существующей
инфраструктуры поэтому большая часть национальных сетей IP-телефонии
являются интегрированными сетями
Местная сеть IP-телефонии предоставляет возможность абонентам местной
телефонной сети и частным компаниям воспользоваться услугами IP-телефонии.
В основном операторы местных сетей являются провайдерами доступа к сети IP-
телефонии. Чаще всего их сети имеют всего один шлюз подключенный к более
крупным сетям через сеть Интернет или по выделенным каналам. Таких
операторов часто называют ресселерами так как они просто перепродают
услуги других сетей абонентам местной телефонной сети.
2 Структурная организация мультисервисной сети
Под топологией сети принято понимать конфигурацию связей графа
интерпретирующего структуру сети. При анализе топологии сети принято
оперировать понятиями «вершина» «ребро» «маршрут» «средняя длина
маршрута» «диаметр» графа «связность» и т. п.
Под маршрутом понимают конечную последовательность инцидентных ребер
соединяющих рассматриваемые вершины i и j. Средняя длина маршрута (среднее
расстояние между вершинами графа) представляет собой отношение суммарной (в
числе ребер) длины всех маршрутов к числу маршрутов.
Средняя длина маршрута (среднее расстояние между вершинами графа)
представляет собой отношение суммарной (в числе ребер) длины всех маршрутов
к числу маршрутов. Последняя величина для неориентированного графа равна
n(n-1 )2 и для ориентированного n(n-1) где n - число вершин графа.
Кратчайший маршрут (КрМ) - тот для которого сумма весов составляющих его
ребер принимает наименьшее значение. В зависимости от задачи в качестве
весов могут быть выбраны стоимость длина число транзитов и т. п. Диаметр
графа -длина наибольшего (в числе ребер) КрМ для данного графа. Связность
графа (в данной работе) - число непересекающихся по вершинам маршрутов
между любой парой вершин
Существует большая группа структурных характеристик включающая
нарушения связи (средневзвешенная) между каждой парой узлов;
распада графа на изолированные фрагменты;
существования хотя бы одного пути между парой вершин в
условиях воздействия препятствующих факторов (отказов
повреждений перегрузок и т. п.).
Определим понятия надежности и живучести которые связаны с
работоспособностью СС во времени. Их различия обусловлены прежде всего
различиями причин и факторов нарушающих нормальное функционирование сети
и характером нарушений.
Надежность СС — свойство обеспечивать связь сохраняя во времени
значения установленных показателей качества в заданных условиях
эксплуатации. Надежность отражает влияние на работоспособность сети главным
образом внутрисистемного фактора — случайных отказов техники вызываемых
физико-химическими процессами старения аппаратуры дефектами технологии ее
изготовления или ошибками обслуживающего персонала.
Живучесть характеризует устойчивость СС против действия внешних
Различия в причинах нарушения связи обуславливают существенные
отличия в проявлении характере и масштабности нарушений связи их
продолжительности путях и способах устранения и повышения устойчивости
системы. Если поток случайных отказов техники приводит к нарушению лишь
отдельных связей и обладает свойством ординарности (когда вероятность
одновременного отказа нескольких связей пренебрежимо мала) то нарушения
работы системы указанными выше факторами живучести обладают существенно
иными свойствами.Следует иметь в виду и неодинаковую погрешность исходных
данных для оценки надежности и живучести СС. По эксплуатационно-техническим
отказам техники и линий связи имеется сравнительно обширный статистический
материал но научных основ прогнозирования стихийных факторов недостаточно.
И хотя достоверность исходных данных по надежности техники связи
представляет пока известную проблему их точность несравненно выше точности
исходных данных для анализа живучести СС. Поэтому оценка живучести СС может
быть лишь приближенной ориентировочной.
В практике топологического проектирования принято разделять
древовидные распределенные и иерархические топологии сетей.
Древовидные сети интерпретируются графами без петель и циклов. Для n-
вершинного дерева имеется (n-1) ребро. Последнее обстоятельство упрощает
проектирование древовидных сетей поскольку в них между каждой парой вершин
существует единственный путь. Различают корневые и бескорневые деревья.
Примером первого может служить радиальная связь (PC) ("звезда») а
последнего - кратчайшая связывающая сеть (КСС) (рисунок 5 ).
Сети с распределенной структурой представляются произвольными
связными графами описывающими широкий спектр структур начиная с петлевой
(ПСт) и заканчивая полносвязной сетью (ПСС). К этому классу могут быть
отнесены решетчатые структуры (РШ) сотовые структуры и т.п. Реальные ИЦСС
имеют обычно структуры являющиеся комбинацией некоторых элементарных.
Рисунок 5 – Типы структур: a - звезда; б - кратчайшая связывающая
есть; в - петлевая; г - неравномерно связная; д - полносвязная; е -
решетчетая; ж - равномерно 3-связная; з -сотовая; и - равномерно k-связная.
Сейчас общепринято что экономично построенная сеть большого масштаба
является иерархической. Иерархическая ИЦСС представляется композицией
внутриуровневых и межуровневых подсетей обозначенных индексами r r =
.R и (r r+1) r = 1..(R-1) соответственно. Изображенная на рисунке 2
ИЦСС имеет в первой ступени иерархии телефонные аппараты (ТА) абонентские
Организация структуры по иерархическому принципу позволяет упростить
описание сети способствующее в свою очередь упрощению их оптимизации;
обеспечить для каждой зоны максимальное замыкание нагрузки; уменьшить общее
число узлов и сократить протяженность сети; достичь определенной экономии
стоимостных ресурсов.
Рисунок 6 - Иерархическая структура
Однако при оптимизации иерархических ИЦСС приходится сталкиваться с
проблемами поиска компактных форм описания данных о местоположении
оконечных пунктов (ОП) и тяготении между ними; сложности учета
дополнительного влияния на процесс доставки со стороны подсистем
технического обслуживания (ТО) и управления; поиска эффективных алгоритмов
оптимизации иерархических структур. Это объясняется сложностью проведения
декомпозиции и группирования дискретным характером и взаимозависимостью
частных задач многопараметричностью многоэкстремальностью и большой
размерностью исследуемых функционалов.
Каждая коммуникационная подсистема мультисервисной сети может
использовать различную технику для обработки своего трафика (голоса данных
или видео) и на каждой стадии этого процесса могут применяться различные
коммуникационные стандарты. На границе сети эти потоки должны быть
приведены к единому формату – задача которая требует значительных
вычислительных мощностей. Ее выполняют основные элементы инфраструктуры
мультисервисной сети – соответствующие шлюзы:
Media Gateways (MG) обеспечивают взаимодействие между IP-сетью и
сетевыми сервисами такими например как сервисы телефонных сетей общего
пользования (Public Switched Telephone Network – PSTN) и беспроводных
Signaling Gateways (SG) транслируют протоколы сигнализации между
Media Gateway Controllers (MGC) или Softswitchs обеспечивают
координацию между шлюзами в соответствии с сигнальной информацией которую
они получают от шлюзов сигнализации.
3 Протоколы пакетных сетей
Дисциплина обмена информацией между различными сетеобразующими
устройствами определяется с помощью набора стандартных протоколов которые
модифицируются для решения возникающих время от времени проблем. Эти
протоколы являются другим основным элементом мультисервисных сетей.
Протокол H.323. Стандарт ITU-T H.323 был разработан для обеспечения
установки вызовов и передачи голосового и видеотрафиков по пакетным сетям
в частности Internet и intranet которые не гарантируют качества услуг
(QoS). Он использует протоколы Real-Time Protocol и Real-time Transport
Control Protocol (RTPRTCP) разработанные группой IETF а также
стандартные кодеки ITU-T серии G.xxx.
Session Initiation Protocol. Это протокол прикладного уровня с
помощью которого осуществляются такие операции как установление
модификация и завершение мультимедийных сессий или вызовов по IP-сети. В
мультисервисных сетях SIP выполняет функции аналогичные тем которые
реализованы в H.323. Сессии SIP могут включать мультимедийные конференции
дистанционное обучение Internet-телефонию и другие подобные приложения.
Сегодня он претендует на роль международного стандарта.
Media Gateway Control Protocol. Протокол MGCP используется для
управления шлюзами MG. Он разработан для архитектуры в которой вся логика
обработки вызовов располагается вне шлюзов и управление выполняется
внешними устройствами такими как MGC или агенты вызовов. Модель вызовов
MGCP рассматривает шлюзы MG как набор конечных точек которые можно
соединить друг с другом. Конечные точки могут быть либо физическими
(такими как аналоговая телефонная линия или цифровая магистраль) либо
виртуальными (поток данных по соединению UDPIP).
MEGACOH.248. Протокол Media Gateway Control Protocol (MEGACO) должен
заменить MGCP в качестве стандарта для управления шлюзами MG. MEGACO служит
общей платформой для шлюзов устройств управления многоточечными
соединениями и устройств интерактивного голосового ответа.
Signaling Transport. SIGTRAN представляет собой набор протоколов для
передачи сигнальной информации по IP-сетям. Он является основным
транспортным компонентом в распределенной архитектуре VoIP и используется в
таких устройствах как SG MGC Gatekeeper (привратник).
Internet Protocol или IP (англ. internet protocol — межсетевой
протокол) — маршрутизируемый сетевой протокол протокол сетевого уровня
семейства («стека») TCPIP. Рассмотрим данный протокол подробно так как он
является наиболее используемым.
Протокол IP (RFC 791) используется для негарантированной доставки
данных разделяемых на так называемые пакеты от одного узла сети к другому.
Это означает что на уровне этого протокола (третий уровень сетевой модели
OSI) не даётся гарантий надёжной доставки пакета до адресата. В частности
пакеты могут прийти не в том порядке в котором были отправлены
продублироваться (когда приходят две копии одного пакета; в реальности это
бывает крайне редко) оказаться повреждёнными (обычно повреждённые пакеты
уничтожаются) или не прибыть вовсе. Гарантии безошибочной доставки пакетов
дают протоколы более высокого (транспортного уровня) сетевой модели OSI —
например TCP — которые IP используют в качестве транспорта.
Протокол IP входящий в группу протоколов TCPIP (Transmission
Control ProtocolInternet Protocol) является одним из ключевых элементов
обеспечивающих передачу данных между узлами Всемирной Паутины. Протокол IP
определяет адресацию сетевых узлов в Интернете и способы фрагментации
передаваемых по каналам связи пакетов данных.
В современной сети Интернет используется IP четвёртой версии также
известный как IPv4. В протоколе IP этой версии каждому узлу сети ставится в
соответствие IP-адрес длиной 4 октета (4 байта). При этом компьютеры в
подсетях объединяются общими начальными битами адреса. Количество этих бит
общее для данной подсети называется маской подсети (ранее использовалось
деление пространства адресов по классам — A B C; класс сети определялся
диапазоном значений старшего октета и определял число адресуемых узлов в
данной сети сейчас используется бесклассовая адресация).
В настоящее время вводится в эксплуатацию шестая версия протокола —
IPv6 которая позволяет адресовать значительно большее количество узлов
чем IPv4. Эта версия отличается повышенной разрядностью адреса встроенной
возможностью шифрования и некоторыми другими особенностями. Переход с IPv4
на IPv6 связан с трудоёмкой работой операторов связи и производителей
программного обеспечения и не может быть выполнен одномоментно. На начало
07 года в Интернете присутствовало около 760 сетей работающих по
протоколу IPv6. Для сравнения на то же время в адресном пространстве IPv4
присутствовало более 203 тысяч сетей но в IPv6 сети гораздо более крупные
IP-пакет - форматированный блок информации передаваемый по
вычислительной сети. Соединения вычислительных сетей которые не
поддерживают пакеты такие как традиционные соединения типа «точка-точка» в
телекоммуникациях просто передают данные в виде последовательности байтов
символов или битов. При использовании пакетного форматирования сеть может
передавать длинные сообщения более надежно и эффективно.
Рисунок 7 – Архитектура и совокупность протоколов TCPIP узла связи
Каждое сетевое приложение формирует свой поток данных который
необходимо передать по сети. К основным сетевым приложениям относятся:
Internet – приложения (FTP HTTP E-mail)
При поступлении пакета от приложения протокол TCPIP на транспортном
уровне оценивает его размер и делит его на пакеты (если размер его слишком
велик) которые передаются межсетевому уровню (т.е. протоколу IP).
Последний формирует свои IP-пакеты. Затем происходит их «упаковка» в кадры
(frame) приемлемые для данной физической среды передачи информации. При
этом каждый пакет снабжается заголовком данного протокола. Размер заголовка
протокола TCP насчитывает 12 байт. Размер заголовка протокола IP также
занимает 12 байт. При прохождении пакета через протоколы IP и ТСP их размер
увеличивается на величину равную размеру служебной информации. Также
происходит и на канальном уровне где пакеты еще снабжаются заголовками
протоколов данного уровня. Величину характеризующую данное явление
обозначим как km где m обозначает уровень семиуровневой модели OSI.
Для протокола IP: KIP=10156.
В настоящее время доминирующим протоколом для доступа к WAN на
периферии сети и в ее ядре является IP. Концепция управляемой IP-
инфраструктуры для передачи голоса и данных преобразила технологии.
Возможность получить расширенный сервис который может быть предоставлен за
более низкую цену стала достаточно сильной мотивацией для разработки новых
Фундамент современных мультисервисных сетей составляют три ключевых
элемента. Это технология "голос поверх IP" (Voice over IP – VoIP) которая
обеспечивает передачу голоса по сетям передачи данных многоцелевые сети
построенные на основе новой функционально распределенной IP-базированной
сетевой архитектуре и открытые системы – набор международных протоколов и
стандартов для взаимодействия.
4 Сравнение IP и ATM сетей
ATM — сеть коммутации ячеек IP — сеть коммутации пакетов.
Коммутация ячеек в ATM является более простым и более однородным процессом
по сравнению с традиционной маршрутизацией используемой в сетях IP.
Поскольку ячейки ATM всегда имеют одну и ту же длину значительно меньшую
длины кадра IP они требуют меньшей буферизации. Кроме того они
предсказуемы поскольку их заголовки всегда находятся на одном и том же
месте. В сетях IP маршрутизаторы должны использовать программное
обеспечение для правильной обработки ряда изменений в потоке передачи в
частности для измерения длины пакета для фрагментирования пакета для
передачи пакетов в правильном порядке и пересборки пакетов. В результате
коммутатор ATM автоматически обнаруживает заголовки ячеек и их обработка
С другой стороны поскольку длина пакета IP больше длины ячейки ATM
процент передаваемой полезной нагрузки в сети ATM оказывается значительно
меньше чем в IP что снижает эффективность работы сети.
ATM ( сеть с установлением соединения IP- без установления соединения.
Сети с установлением соединения также могут гарантировать определенное
качество обслуживания поэтому они могут использоваться для передачи
различных видов трафика — звука видео и данных — через одни и те же
коммутаторы. Кроме того сети с установлением соединения могут лучше
управлять сетевым трафиком и предотвращать перегрузку сети поскольку
коммутаторы могут просто сбрасывать те соединения которые они не способны
Возможность передачи данных разных типов по одному соединению. В ATM все
типы информации могут надежно передаваться через единое сетевое
подключение. ATM использует концепцию категории обслуживания между
конечными пользователями ATM и коммутаторами для того чтобы получить
надежную службу передачи данных.
В сети IP для обеспечения качественной передачи различных типов
информации а также для обеспечения различных категорий обслуживания
необходимо использовать дополнительные механизмы на более высоких уровнях.
Возможности масштабирования сети. Теоретически расширение IP-сети
ограничено разрядностью IP- адреса. Максимальная скорость магистрали при
использовании технологии Gigabit Ethernet составляет 10 Гбитс. На практике
обеспечение качества обслуживания в сети IP требует создания управляемой
сети с определенной пропускной способностью и производительностью
маршрутизаторов что накладывает ограничения на масштабируемость.
Существующие стандарты ATM предусматривают скорости передачи до 2.4
Гбитс. ATM поддерживает единый способ передачи данных позволяющий
связывать сети любых размеров и масштабировать их в будущем.
Масштабируемость сетей ATM ограничивается производительностью коммутаторов
и возможностью управления сетью.
Распространенность сетей. Развертывание IP-сетей осуществляется прежде
всего для передачи данных (а не мультисервисного трафика). Благодаря
появлению сети Интернет технология IP в настоящее время — наиболее
распространенная и быстроразвиваюшаяся технология сетей передачи данных.
Это является основной причиной стремления разработчиков создать на базе IP-
протокола МСС используя для этого уже существующие сети. Технология ATM
специально создавалась для того чтобы служить основой широкополосной МСС:
ее распространение напрямую связано со стремлением создать подобные сети
сети на основе ATM распространены не столь широко.
Стоимость сети. Цены на оборудование ATM существенно выше цен на
оборудование IP. В то же время качество услуг предоставляемых ATM-сетью
также существенно выше аналогичных показателей IP-сетей. Применение же на
сети IP разнообразных средств повышения качества сервиса приводит к
существенному удорожанию строительства и эксплуатации сети.
Аналогичные рассуждения касаются и сложности протоколов и управления
сетью. Протоколы маршрутизации ATM значительно сложнее чем в IP однако
внедрение механизмов резервирования полосы пропускания. многоуровневой
коммутации дифференцированного обслуживания приводит к значительному
усложнению стека протоколов IP-сети и его простота перестает быть
Отсюда следует сделать вывод что у каждой технологии существует своя
сфера применения в которой ее качества используются наилучшим образом.
Кроме того возможно что наилучший результат может дать совместное
применение ATM и IP сочетающее достоинства этих технологий.
Знание характеристик трафика создаваемого пользователями
(абонентами) является непременным условием для грамотного проектирования
сетей электросвязи. Значение трафика непосредственно определяет как
капитальные затраты на оборудование сети так и возможные доходы за счет
Под мультимедийным трафиком понимается цифровой поток данных который
содержит различные виды сообщений воспринимаемых органами чувств человека
(обычно звуковая иили видеоинформация). Мультимедийные потоки данных
передаются по телекоммуникационным сетям с целью предоставления удаленных
интерактивных услуг. Наиболее распространенными на сегодняшний день
мультимедийными услугами предоставляемыми пользователям сети являются:
видеотелефония высокоскоростная передача мультимедийных данных IP-
телефония цифровое телевизионное вещание мобильная видеосвязь и цифровое
Описание и анализ мультимедийного трафика в современных
телекоммуникационных сетях является сложной и трудной задачей. Основными
причинами этих трудностей являются:
широкий диапазон скоростей передачи - от нескольких кбитс как в
случае передачи телефонного трафика до сотен Мбитс при передаче
разнообразные статистические свойства передаваемых мультимедийных
информационных потоков (трафик реального времени налагает жесткие
требовании к ресурсам сети);
большое разнообразие сетевых конфигураций множество технологий и
протоколов передачи (G
многоуровневая обработка передаваемых сообщений вследствие чего
качество обслуживания оказывается зависящим от нескольких уровней
Протокол IP является протоколом сетевого уровня не ориентированным
на соединения и предоставляющим данные для протоколов транспортного уровня
TCP (ориентированный на соединения) и UDP (не ориентированный на
Протокол IP доставляет блоки данных (дейтаграммы) от одного IP-адреса
к другому. IP-адрес является уникальным 32-битным идентификатором сетевого
интерфейса компьютера. В функции протокола IP входит определение маршрута
для каждой дейтаграммы при необходимости сборка и разборка дейтаграммы на
фрагменты а также отправка источнику дейтаграммы сообщения об ошибке в
случае невозможности доставки. Средства контроля корректности данных
подтверждения их доставки обеспечения правильного порядка следования
дейтаграмм а также функции предварительного установления соединения между
компьютерами в IP-протоколе не предусмотрены.
При транспортировке IP-пакетов их порядок может нарушаться. Для
обеспечения требуемого качества обслуживания графика реального времени
необходимо сохранение порядка следования пакетов а также минимизация
задержки пакетов и колебаний длительности задержек. Для обеспечения
приемлемого голосового потока время задержки должно составлять менее 300-
Для реализации механизмов QoS в заголовке IP-пакета предусмотрено
поле типа сервиса размером 8 бит (Type of Service — ToS) которое задает
характер обработки пакета в процессе его транспортировки.
IP-протокол не подразумевает использования каких-либо определенных
протоколов уровня доступа к среде передачи и физическим средам передачи
данных. Требования к канальному уровню ограничиваются наличием интерфейса с
модулем IP и обеспечением преобразования IP- адреса узла сети на который
передается дейтаграмма в МАС-адрес.
Сеть IP рассматривается как объединение автономных независимых
локальных и глобальных сетей в каждой из которых может использоваться
теоретически любая технология канального уровня. Как и в любой сети в сети
IP можно выделить магистральную сеть и сеть доступа. «Границей»
магистральной сети являются точки подключения локальных сетей к глобальным.
Среди используемых в настоящее время технологий локальных сетей следует
Граничные маршрутизаторы должны поддерживать любое подмножество из
перечисленных выше интерфейсов. Для соединения сетей используется один из
протоколов маршрутизации OSPF иди BGP.
В настоящее время существуют два основных способа создания
магистральных IP-сетей: с помощью IP-маршрутизаторов соединенных каналами
«точка-точка» либо на базе транспортной сети ATM поверх которой работают
IP-маршрутизаторы. В первом варианте в качестве транспорта для передачи IP-
пакетов может использоваться один из протоколов канального уровня (SLIP или
РРР). Во втором — ячейки ATM AAL5. В последнем случае необходимо
использование дополнительных управляющих функций для контроля совместной
IP-протокол изначально не предназначался для передачи голоса однако
его широкая распространенность возможность наложения практически на любую
транспортную сеть а также высокая степень совместимости решений различных
поставщиков привели к тому что IP-сети стали использоваться как
универсальная среда для передачи всех видов трафика. Основным недостатком
сетей на основе протокола IP является отсутствие механизмов которые бы
обеспечивали передачу трафика реального времени. Обеспечение качества
передачи чувствительного к задержке трафика достигается путем реализации
соответствующих механизмов на канальном или транспортном уровне. Реализация
услуг МСС на базе IP-технологии требует внедрения дополнительной поддержки
качества обслуживания повышения надежности и рационализации использования
Управление качеством обслуживания на уровне IP-протокола реализуется
преимущественно в корпоративных сетях где администратор может
контролировать все устройства сети. К методам управления относятся:
выделение отдельных каналов для передачи
настройка маршрутизатора на первоочередное
обслуживание пакетов с определенным номером
ограничение максимально допустимого размера
ОЦЕНКА КАЧЕСТВА В СЕТЯХ VoIP
При оценке качества услуг в сетях VoIP необходимо учитывать что
требования к сетевым характеристикам со стороны приложений данных и
приложений связанных с передачей голоса существенно различаются.
Например при передаче больших массивов данных необходима большая полоса
частот данные критичны к потерям и при этом могут быть некритичны к
задержкам. В противоположность этому для приложений VoIP требуются
относительно небольшие сетевые ресурсы но эти приложения критичны и к
задержкам и к вариациям задержек и менее чувствительны (по сравнению с
Даже в тех случаях когда данные и речь передаются в одной и той же
сети голосовой трафик и трафик данных не могут обрабатываться одинаково в
силу ряда причин в том числе:
пакеты речи и данных имеют различные длины;
пакеты речи и данных передаются с разными скоростями;
пакеты речи и данных обрабатываются в узлах и доставляются
получателю с использованием различных механизмов и протоколов;
сообщения электронной почты или массивы данных могут быть задержаны
на десятки минут без влияния на оценку качества обслуживания тогда как
задержки равные нескольким сотням миллисекунд (мс) могут привести к
значительным искажениям речевого сигнала доставленного с помощью
Исходным требованием при развертывании приложений VoIP является
следующее: качество речи при использовании VoIP должно быть таким же как и
в ТфОП. Отметим что уровень качества в сети ТфОП иногда называется уровнем
качества междугородного соединения и является наивысшим уровнем качества
доставки речи в сетях электросвязи. Как известно качество обслуживания
определяется набором сетевых параметров в число которых входят пропускная
способность сети надежность сетисетевого оборудования задержки вариации
задержки (джиттер) и потери пакетов.
До недавнего времени согласованные количественные оценки
определяющие качество передачи речи в сетях связи с учетом того как это
воспринимается пользователем отсутствовали. Первоначально МСЭ предложил
подход (Рекомендации МСЭ P.800) в основе которого лежали субъективные
оценки качества передачи речи (такие как «отличное качество» «хорошее
качество» «приемлемое качество» и т.д.). Субъективные оценки к сожалению
не могут быть точно соотнесены с сетевыми характеристиками которые
используются при проектировании и эксплуатации сетей. Не могут быть они
точно сопоставлены и процессам реализуемым в терминальном оборудовании
(т.е. вне сети). Речь идет об алгоритмах сжатия схемах кодирования
механизмах защиты информации восстановления данных и т.д.
Тем не менее субъективные оценки использовались в течение многих лет
как единственный подход к оценке качества в телефонных сетях и в
определенной степени сохраняют свое значение сегодня. В 1998 г. МСЭ
стандартизировал подход основанный на объективных оценках качества
обслуживания который позволяет описать показатели качества при передаче
речи в пакетной форме (Рекомендация МСЭ G.107).
1 Субъективная оценка качества обслуживания при передаче речи
Первичным критерием качества аудио и видеоинформации является
восприятие (перцепция) качества услуги пользователем. Определение качества
услуг может базироваться как на субъективных так и на объективных оценках.
Наиболее широко используемая методика субъективной оценки качества описана
в Рекомендации МСЭ P.800 и известна как методика MOS (Mean Opinion Score).
В соответствии с методикой MOS качество речи получаемое при прохождении
сигнала от говорящего (источник) через систему связи к слушающему
(приемник) оценивается как среднее арифметическое от всех оценок
выставляемых экспертами после прослушивания тестируемого тракта передачи.
Экспертные оценки определяются в соответствии со следующей
пятибалльной шкалой: 5 – отлично 4 – хорошо 3 – приемлемо 2 – плохо 1 –
неприемлемо. Оценки 35 балла и выше соответствуют стандартному и высокому
телефонному качеству 30 35 - приемлемому 25 30 - синтезированному
звуку. Для передачи речи с хорошим качеством целесообразно ориентироваться
на значения MOS не ниже 35 баллов. Хотя методика MOS основанная на
субъективных оценках является достаточно надежным инструментом в
телефонных сетях получение таких оценок связано с большими затратами – как
временными так и финансовыми. Кроме того при использовании пакетных сетей
для передачи речи возникают проблемы с прямым применением модели MOS
разработанной для телефонных сетей.
Естественно что эта модель не учитывает ряд явлений типичных для
сетей передачи данных и влияющих на качество речи в системах VoIP. В модели
MOS отсутствует возможность количественно учесть влияющие на качество речи
факторы. В частности не учитываются: сквозная (end-to-end) задержка между
говорящим по телефону и слушающим влияние вариации задержки
(джиттера)·влияние потерь пакетов. Кроме того модель MOS представляет
оценку качества в однонаправленном соединении а не в двух направлениях
реального телефонного соединения. Все это потребовало разработки новых
моделей оценки качества передачи речи учитывающих особенности пакетных
2 Объективная оценка качества обслуживания при передаче речи в пакетных
Для преодоления указанных недостатков в 1998 г МСЭ принял
Рекомендацию G.107 в которой был описан подход к объективной оценке
качества услуг в телекоммуникациях. В основу подхода положена так
называемая Е-модель которая открыла новое направление в оценке качества
услуг связанное с измерением характеристик терминалов и сетей. После
создания Е-модели было проведено большое число испытаний в которых менялся
уровень воздействия искажающих сетевых факторов. Данные этих тестов были
использованы в Е-модели для вычисления объективных оценок.
Результатом вычислений в соответствии с Е-моделью является число
называемое R-фактором (так называемым «коэффициентом рейтинга»). Значения R-
фактора однозначно сопоставляются с оценками MOS (Таблица 1 Рисунок 8).
В соответствии с Е-моделью R-фактор определяется в диапазоне значений
от 0 до 100 где 100 соответствует самому высокому уровню качества. При
расчете R-фактора учитываются 20 параметров. В состав этих параметров
однонаправленная задержка;
коэффициент потери пакетов;
потери данных из-за переполнения буфера джиттера;
искажения вносимые при преобразовании аналогового сигнала в цифровой
и последующем сжатии (обработка сигнала в кодеках);
Таблица 1. Оценка QoS на основе R-фактора и оценок MOS
Значение Категория качества и оценка Значение
R-фактора пользователя оценки MOS
R100 Самая высокая (Отлично) 434 – 450
R90 Высокая (Хорошо) 403 – 434
R80 Средняя (приемлемо: часть 360 – 403
пользователей оценивает качество как
неудовлетворительное)
R70 Низкая (плохо: большинство 310 – 360
R60 Неприемлемая (не рекомендуется) 258 – 310
Таким образом Е-модель и R-фактор могут быть использованы для
объективной оценки качества передачи речи в технологии VoIP. Как только R-
фактор получен могут быть вычислены соответствующие оценки MOS. Вычисление
R-фактора начинается для случая когда искажения сигнала в канале не
учитываются а принимаются во внимание искажения которые имеют место при
преобразовании реальной речи в электрический сигнал (и обратно).
Теоретическое значение R-фактора уменьшается от 100 до величины равной
2 которая соответствует оценке MOS равной 44. Таким образом при
использовании Е-модели оценка 44 в системе MOS является максимально
возможной оценкой качества речи в сети без искажений. Величина R-фактора
меняется от 0 до 932 что соответствует изменению оценок MOS от 1 до 44.
Значение R-фактора определяется по следующей формуле:
R = Ro - ls - ld - le + A
Ro = 932 – исходное значение R-фактора;
ld - искажения за счет суммарной сквозной задержки (“из конца в
A – так называемый фактор преимущества. Например мобильные
пользователи могут соглашаться с низким уровнем качества получая
дополнительные удобства. В большинстве случаев расчета R-фактора параметр A
принимается равным нулю. График зависимости между оценками MOS и R-фактором
показан на рисунке 8.
Рисунок 8 - Зависимость между оценками MOS и R-фактором.
3 Влияние кодеков на качество пакетизированной речи
При расчете R-фактора одна из составляющих - ls уменьшающая значение
R-фактора определяется искажениями возникающими в кодеке при пакетизации
речевого сигнала. Качество передачи речи в сетях с коммутацией пакетов в
последние годы было значительно улучшено путем создания эффективных
кодеков обеспечивающих хорошую разборчивость речевого сигнала на приемном
конце. В состав этих методов входят:
методы эффективного кодирования речи (рекомендации ITU-T серии
механизмы подавления пауз (механизм кодирования речи при
прерывистой передаче известный как Voice Activity Detection
механизмы эхоподавления (рекомендация МСЭ G.164) и
эхокомпенсации (рекомендации МСЭ G.165 и G.168);
механизмы маскирования ошибок (packet loss concealment)
обеспечивающие компенсацию пробелов в речевом потоке вызванных
потерей отдельных пакетов.
Характеристики речевых кодеков. При обработке аудио (и видео)
информации используются специальные устройства – кодеки. На передающей
стороне кодек преобразует аналоговый сигнал в цифровой и на приемной
стороне кодек выполняет обратное преобразование. Сегодня имеется большой
набор эффективных кодеков с различными характеристиками.
Исторически первый тип кодека известный как G.711 (версии G.711a и
G.711u скорость выходного сигнала кодека - 64 кбитс) преобразует
аналоговый сигнал в цифровой с очень высоким качеством и без применения
операции сжатия. Однако при этом требуется значительная пропускная
способность по сравнению с кодеками в которых осуществляется сжатие
информации. При создании первых кодеков (70-е гг.) технология современных
цифровых сигнальных процессоров (DSP) была недоступна. Сегодня на базе DSP
возможно построить весьма эффективные кодеки со значительно меньшими
требованиями к пропускной способности тракта передачи. Низкоскоростные
кодеки требуют существенно меньшие значения пропускных способностей однако
оказывают значительно большее влияние на качество речевого сигнала по
сравнению с высокоскоростными кодеками определяемое потерями при высоких
коэффициентах сжатия.
Меньшая пропускная способность означает что можно организовать
большее число телефонных соединений по одному и тому же тракту но при этом
уменьшается разборчивость речи возрастают задержки и качество речи
становится более чувствительно к потере пакетов. В Таблице 2 представлены
оценки качества речи на базе R-фактора и оценки MOS для некоторых типов
Таблица 2. Качество речи для различных типов кодеков (оценки на базе
R-фактора и модели MOS)
Компания CISCO Systems приводит свои результаты тестирования кодеков
по критерию наилучшей разборчивости речи. Оценка кодеков произведена по
традиционной 5-ти бальной шкале где наилучшему качеству звучания
соответствует наибольший бал. Результаты представлены в таблице 3.
Таблица 3 – Оценка кодеков компанией CISCO Systems
Кодек Тип кодека Скорость Размер Оценка
G.711 ИКМ 64 Кбитс 0125 мс 41
G.726 АДИКМ 32 Кбитс 0125 мс 385
G.729 CS – ACELP 8 Кбитс 10 мс 392
G.723.1 MP – MLQ 63 Кбитс 30 мс 39
Вывод: Таким образом Рекомендации МСЭ Р.800 и G.107 определяют два
возможных подхода к оценке качества передачи речи в сетях VoIP. В первой
рекомендации определен метод основанный на субъективных оценках выносимых
группой экспертов. Этот метод используемый в телефонных сетях к
сожалению не может учитывать влияние вероятностно-временных характеристик
сетей на качество передачи речи в пакетных сетях. Второй метод вычисления R-
фактора основанный на Е-модели может рассматриваться как общая модель МСЭ-
Т для объективной оценки качества передачи речи. Главной особенностью Е-
модели является учет большого набора факторов отражающих воздействие
оконечных устройств и транспортной среды на качество обслуживания.
В ходе курсового проекта необходимо выполнить следующее задание:
агрегировать трафик мультисервисной системы по схеме с тремя классами
приоритета без преимущественного права на прерывание по модели MRMR1.
Cхема представлена на рисунке 9.
В курсовом проекте рассматривается три класса приоритета. Данные по
каждому классу приоритета приведены в таблице 4.
Таблица 4 – Исходные данные к курсовому проекту.
Класс Вид информации Количество Качество QoS
приоритета абонентов
Данные IP 100 2 сек
Текст HTML 200 1 мин
Три вида передаваемой информации: речь данные IP и документы
Документы гипермедиа написаны на языке HTML на языке разметки
гипертекстов являющимся усеченным из стандартного обобщенного языка
разметки SGML DTD по ISO 8879h. Документы гипермедиа передаются с помощью
протокола передачи гипертекста HTTP который реализуется с использованием
TCPIP для однозначного определения файлов. В HTTP используются
унифицированные локаторы ресурса URL который является адресами ресурса
Речевой вокодер необходимо выполнить согласно рекомендации ITU-T Rec
G.711a. Данные передаются в стандарте IPEthernet.
Используя характеристики Vo-кодера значения качества обслуживания по
соглашению QoS а также заданную нагрузку необходимо рассчитать среднее
время доставки пакета для каждого вида информации рассчитать структурные
параметры (коэффициент использования системы пропускную способность линии
связи) построить топологию полносвязной сети (ПСС) с n=16 узлами а также
провести сравнительный анализ параметров решетчатой и ПСС структур сети.
Схема организации сети доступа с передачей 3-х типов информации
представлена на рисунке 9.
Рисунок 9 - Схема организации сети.
Рисунок 10 – Схема организации сети.
МЕТОДИКА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ
1 Расчет среднего времени доставки пакета для каждого вида
Всего передается 3 вида информации информация передается по сети с
приоритетом. Т.к. данные и текст менее чувствительны к задержке у них
приоритет соответственно 2 и 3 к передаче речи предъявляются повышенные
требования в качестве обслуживания:
речь - 1 приоритет (015 сек);
данные - 2 приоритет (2 сек);
текст - 3 приоритет (1 мин).
Рекомендация G.711 основана на алгоритме кодирования ИКМ -
использующий ИКМ преобразование аналогового сигнала с точностью 8 бит
тактовой частотой 8 кГц и простейшей компрессией амплитуды сигнала.
Скорость потока данных на выходе преобразователя составляет 64 Кбитс. Для
снижения шума квантования и улучшения преобразования сигналов с небольшой
амплитудой при кодировании используется нелинейное квантование по уровню
согласно специальному псевдо - логарифмическому закону.
Первые ИКМ кодеки с нелинейным квантованием появились уже в 60-х гг.
Кодек G.711 широко распространён в системах традиционной телефонии с
коммутацией каналов. Несмотря на то что рекомендация G.711 в стандарте
Н.323 является основной и первичной в шлюзах IP-телефонии данный кодек
применяется редко из-за высоких требований к полосе пропускания и задержкам
в канале передачи. Использование G.711 в системах IP-телефонии обосновано
лишь в тех случаях когда требуется обеспечить максимальное качество
кодирования речевой информации при небольшом числе одновременных
Используем ATM систему где длина слова с выхода пакетизатора
составляет 53 байта из которых 48 байт - информационные и 5 - служебные.
Разговорная нагрузка составляет 02 Эрл при этом среднее время разговора 6
мин (tcp=6 мин). Как известно во время разговора абонент говорит 40%
времени а остальное время уходит на слушание собеседника и паузы в беседе.
Для упрощения вычислений введем коэффициент активности ka=05 (т.е. 50% -
разговор 50 % - молчание).
Учитывая коэффициент активности рассчитаем реальную скорость
вокодера по формуле:
где α - коэффициент активности;
V – скорость вокодера.
Длина информационной части:
L'= 720c*32 кбитс = 23040 кбит = 2880000 байт
Общее число пакетов определяется по формуле:
где Ln – длина информационной части IP-пакета равная 552 байта.
Npp = 2880000 байт 552 байта =
Также необходимо рассчитать длину служебной информации (количество
где Npp – общее число пакетов.
L"=5218 пакетов *40 байт = 208720 байт
Далее вычисляется количество информации которую необходимо заключить
где L' – длина информационной части;
L" – длина служебной информации.
L=2880000 байт +208720 байт = 3088720 байт = 24710 кбит
Рассчитываем выходную скорость с пакетизатора (производительность
пропускную способность):
где L – количество информации которую необходимо заключить в пакеты.
с = 24710 кбит 720 с = 34319 кбитс
Так как по заданию курсового проекта дано количество абонентов:
– для речи – 1000 абонентов;
– для данных –100 абонентов;
– для текста – 200 абонентов то:
Количество пакетов от речевых абонентов (приоритет – 1) равно:
L1= Npp*1000= 1000* 5218 пакетов = 5218000
Количество пакетов от абонентов 2 приоритета – данные:
L2= Npp*100= 100* 5218 пакетов = 521800
Количество пакетов от абонентов 3 приоритета – текст:
L3= Npp*200= 200* 5218 пакетов = 1043600
По заданию курсового проекта даны следующие пропускные способности и
загрузки для каждого приоритета:
приоритет: речь - 015с;
приоритет: данные - 2с;
приоритет: текст - 60с.
Интенсивность обслуживания выражается формулой:
где с - скорость на выходе кодера (пакетизатора)
(H+L) – длина пакета (H+L) = (552+40)*8 = 4736 бит.
= 34319 битс 4736 бит = 725 с-1
Так как среднее время разговора равно 12 минуты и на входе у нас
пуассоновский поток то мы можем узнать коэффициент загрузки оборудования:
ρ=λ=00014725=0000193
код = λ = 1h = 112*60 = 00014 с-1
Данный коэффициент загрузки относится к интерфейсной плате телефона
одного пользователя. Далее нам необходимо рассчитать частоту поступления
пакетов трафика от 1000 речевых абонентов на входы коммутатора. Так как на
входе этого коммутатора пуассоновский поток следовательно [pic]:
λ1=N*=1000*725=7250 c-1
В данном случае мы узнали частоту поступления IP пакетов речевого
трафика на коммутатор. Для того чтобы найти частоту поступления текстовой
информации и данных нам необходимо применить метод перебора. Составим
формулу коэффициента загрузки коммутатора:
В соответствии с рекомендацией ITU-T данная величина для пакетных
данных не должна превышать уровень в 02. Метод перебора заключается в
следующем: для начала мы подставляем значение [pic]. При этом скорости мы
подбираем в соответствии с документацией. Далее мы подбираем значение [pic]
и [pic]из расчета на то что объемы передаваемых данных гораздо больше
объемов передаваемого текста и что бы данная сумма не превышала значение
В результате данного эвристического анализа мы получаем следующие
Для сети IP Ethernet была подобрана скорость 1000 Мбитс что также
является пропускной способностью сетевого узла Сi. Тогда в соответствии с
формулой 7 мы получаем:
= 1 000 000 000 битс 4736 бит = 21114865 с-1
λ2+ λ3=02*– λ1=3497973 c-1
Данные имеют большие размеры по сравнению с текстом и максимальная
скорость набора на клавиатуре у человека составляет 120 символов в минуту.
Следовательно скорость передачи информации будет 2 символас * 8 бит = 16
битс. Это скорость поступления информации на вход пакетизатора IP значит
с пакетизатора будет выходить скорость равная:
=4736(552*816)=17159 битс
Значит частота поступления пакетов IP на коммутатор будет:
λIP=171594736=000362 с-1
λ3=000362*200=0724 с-1
Исходя из этого мы можем разделить эту суммарную частоту поступления
пакетов следующим образом:
Вычислим расчетную скорость с выхода коммутатора:
=((1+(2+(3)*424(1791Мбитс;
В соответствии с расчетной скоростью выберем скорость системы
передачи из разрешенного ряда скоростей SDH STM-4622 Мбитс с учетом
дальнейшего роста и расширения возможностей сети.
Рассчитаем коэффициент загрузки коммутатора для каждого вида трафика:
ρ1=λ1=725021114865=00343
ρ2=λ2=34979006 21114865=016566
ρ3=λ3=0724 21114865=00000034
ρобщ=00343+016566+00000034=01999602
Среднее время доставки пакета для речи:
Тср1=(01999621114865)(1–00343)=98 мкс
Среднее время доставки пакета для данных:
Тср2=(01999621114865)((1–019996)*(1–00343))=122 мкс
Среднее время доставки пакета для текста:
Тср3=(01999621114865)((1–019996)*(1–019996))=147 мкс
Построим график зависимость среднего времени доставки от коэффициента
загрузки сети (рисунок 11).
Рисунок 11 – Зависимость среднего времени доставки от коэффициента
2 Расчет структурных параметров
Полносвязная топология соответствует сети в которой каждый компьютер
связан со всеми остальными. Несмотря на логическую простоту этот вариант
оказывается громоздким и неэффективным. Действительно каждый компьютер
сети должен иметь большое количество портов достаточное для связи с
остальными компьютерами. Для каждой пары компьютеров должна быть выделена
своя электрическая линия связи.
Полносвязные топологии применяются редко в основном при небольшом
количестве узлов в сети.
Полносвязная топология — топология компьютерной сети в которой каждая
рабочая станция подключена ко всем остальным. Этот вариант является
громоздким и неэффективным несмотря на свою логическую простоту. Для
каждой пары должна быть выделена независимая линия каждый компьютер должен
иметь столько коммуникационных портов сколько компьютеров в сети.
По этим причинам сеть может иметь только сравнительно небольшие
конечные размеры. Чаще всего эта топология используется в многомашинных
комплексах или глобальных сетях при малом количестве рабочих станций.
) Сложное расширение сети (при добавлении одного узла необходимо
соединить его со всеми остальными);
) Огромное количество соединений при большом количестве узлов.
Рассчитаем основные структурные параметры сети:
) Пропускную способность линий связи сj выберем таким образом чтобы в
дальнейшем с учетом этой пропускной способности была возможность
наращивания возможностей сети. В нашем случае возьмем с=10Гбитс.
) Среднее время задержки для каждого вида трафика рассчитаем исходя из
того что Ti=Tсрi*d где d – диаметр сети в нашем случае для ПСС
Коэффициент использования системы и скорость системы передачи были
рассчитаны ранее. Основные метрики приведены на рисунке 12.
Рисунок 12 - Полносвязная топология (ПСС)
Для базовых структур получены аналитические соотношения связывающие
основные структурные параметры: диаметр d среднюю степень вершины k
среднюю длину маршрута число ребер m число вершин n между собой (таблицы
Таблица 6 – Основные структурные параметры базовых структур
Тип Диаметр графа Степень Средняя длина маршрутаДоступное
структурыd вершины k значение n
КСС n-1 2(1-1n) (n+1)3
ПСт (n-1)2 2 (n+1)4 2i+1
n2 025n2(n-1) 2(i+1)
РШ nv+ng-2 4(1-1[pic]) 2[pic]3 (i+1)(j+1)
Таблица 7 – Основные структурные параметры базовых структур
Тип структуры Число ребер m
Под степенью вершины понимается число ребер идентичных вершине. Для
РКС степень вершины совпадает со связностью. Индексы i и j могут принимать
значения 123 . Вывод формул расчета средней длины 1 КС приведен в
таблице 2 и выполнен при условии равномерного размещения ОП (оконечный
пункт) в прямоугольнике со сторонами z1×z2(км). Переменной ng обозначим
число ОП в одном горизонтальном ряду а nv - в вертикальном.
3 Выбор оборудования
Оборудованием IP-телефонии может служить универсальный маршрутизатор
Р45951 с функциями передачи речи и мультимедийной информации по IP-сетям
входящий в гамму продуктов корпорации NEC Япония. Маршрутизатор 1Р45951
реализует функции шлюза и привратника. Маршрутизатор поддерживает большое
количество алгоритмов кодирования речи в том числе ITU-T G.729 G.729a
G.729b G.729ab G.723.1 G.729.1a G.711 G.711VAD G.728 и G.728VAD. Это
позволяет маршрутизатору 1Р45951 соединяться практически со всеми шлюзами
поддерживающими протокол Н.323 в то время как возможности многих шлюзов
ограничены небольшим количеством поддерживаемых алгоритмов кодирования.
Маршрутизатор 1Р45951 обеспечивает хорошее качество передачи речи
благодаря следующим особенностям:
применение современных алгоритмов кодирования;
подавление эха (64 мс);
сглаживание джиттера;
подавление пауз в разговоре;
генерация комфортного шума;
поддержка протокола
поддержка приоритетов для различных видов трафика.
Не менее важным аспектом внедрения IP-телефонии являются шлюзы
обеспечивающие взаимодействие сетей с коммутацией каналов и с коммутацией
пакетов. Выберем подобные изделия компании Cisco Systems. На базе этих
шлюзов почти каждая крупная телекоммуникационная компания имеет или
заявленное или уже поставляемое изделие IP-телефонии.
Также компании Cisco будем использовать интегрированный сервер доступа
AS5300 с коммутатором Catalyst 5500.
Концентратор выберем Total Control Hub компании 3Com которая добавила
передачу речи по IP и факс в свой концентратор.
Гигабитный сетевой адаптер TG-3468 для скоростей 101001000Мбитс на
шине PCIe - это высоинтегрированный и недорогой 32-битный Гигабитный
адаптер на шине PCIe для сетей Ethernet с полным соответствием требованиям
стандартов IEEE 802.3 IEEE 802.3u и IEEE 802.3ab.
СРАВНЕНИЕ ДВУХ СТРУКТУР
Очень часто при построении новых сетей возникает вопрос а какую
топологию взять в основу. Для того чтобы ответить на этот вопрос надо
сравнивать разные технологии.
По заданию курсового проекта задано что сеть состоит из n=16 узлов
коммутации и для сравнения возьмем следующие структуры: решетчатую
топологию (РШ) и полносвязанную сеть (ПСС) которые необходимо сравнить по
следующим параметрам:
- средняя степень вершины k;
- число ребер графа m.
Под степенью вершины понимается число ребер идентичных вершине.
nv и ng—количество узлов в одной «вертикали» «горизонтали» сети
Все необходимые формулы для расчета данных параметров взяты из
Решетчатая сеть (РШ):
dрш = nv+ng-2 = 4+4-2 = 6
Средняя степень вершины
Рисунок 13 – Решетчатая топология (n=16)
) Полносвязанная сеть (ПСС):
mпсс=n*( n-1)2 = 16*(16-1)2=120
Рассчитав структурные параметры мы видим что диаметр полносвязного
графа (полносвязанной сети ПСС) dпсс=1 у решетчатой структуры (РШ) dрш=6.
Средняя степень вершины для РШ kрш=3. Степень вершины для ПСС
Число ребёр для ПСС mпсс=120 у РШ mрш=24.
Так как диаметр графа определяет максимальную задержку а dрш=6
dпсс=1 то dрш>dпсс в 6 раз т.е. задержки при передачи информации по
сети структуры РШ в 6 раз больше чем по сети структуры ПСС.
Полносвязанная топология требует значительных затрат на своё
построение. Это свидетельствует из того что число соединений (ребер графа)
в этой структуре в 5 раз больше чем для аналогичного числа узлов сети но
в топологии «решётка» (120 для ПСС и 24 для РШ).
Сравнивая средние степени вершин рассматриваемых топологий можно
судить о надёжности сети так как этот параметр показывает со сколькими
ещё вершинами соединена рассматриваемая вершина (узел сети). Можно сказать
что ПСС надежнее РШ в плане отказоустойчивости в kпссkрш=153=5 раз.
Структура РШ подходит для сетей не слишком критичных к временным
задержкам по сравнению с ПСС однако является более дешёвой чем последняя.
Такая топология часто встречается в больших компьютерных сетях т.к.
она делает сети более устойчивыми к возможным отказам вызванным
неисправностями кабелей концентраторов и маршрутизаторов.
Повреждение сети в одной из точек может нарушить работу только одного
узла сети но не всей сети целиком.
В ходе данной курсовой работы мы произвели расчёт среднего времени
доставки пакета для каждого вида передаваемой информации построили график
зависимости среднего времени доставки пакета по каждому из видов
передаваемой информации от пропускной способности.
В ПСС каждый компьютер сети должен иметь большое количество портов
достаточное для связи с остальными компьютерами. Для каждой пары
компьютеров должна быть выделена своя электрическая линия связи. Этот
вариант является громоздким и неэффективным несмотря на свою логическую
простот. Для каждой пары должна быть выделена независимая линия каждый
компьютер должен иметь столько коммуникационных портов сколько компьютеров
в сети. По этим причинам сеть может иметь только сравнительно небольшие
РШ - это топология в которой узлы образуют регулярную многомерную
решетку. При этом каждое ребро решетки параллельно ее оси и соединяет два
смежных узла вдоль этой оси. Сети основанные на РШ используют топологию
«двойное кольцо » достигая тем самым высокую надежность и
производительность. Однако недостатком этой топологии является сложность
Также в ходе курсовой работы произвели сравнение двух структур сети
ПСС и РШ: диаметр полносвязного графа меньше чем у РШ а рассматривая
степени вершины рассматриваемых топологий можно сказать ПСС надежнее РШ
в плане отказоустойчивости в 5 раз.
СТП ВГКС 1.01-2005. Курсовое и дипломное проектирование.
Правила компьютерного оформления текстовых и графических
документов. - Мн.: УП «Бестпринт» 2004. - 106с.
Лохмотко В.В. Пирогов К.И. Анализ и оптимизация цифровых сетей
интегрального обслуживания. - Мн.: Наука и техника 1991.
Гагин А.А. Лохмотко В.В. Пирогов К.И. Автоматизированное
проектирование интегральных сетей связи. Учебное пособие. 1986.
Рудинская С.Р. Инфокоммуникационные сети. Методы расчета.

титульик.docx

МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Учреждение образования
«ВЫСШИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ»
ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
КАФЕДРА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
по предмету "Сигнализация в телекоммуникациях
Проектирование ОКС №7 на сети

двухстороннийЛистЗадания.doc

УО ВЫСШИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ.
Заведующий кафедры ТКС Пирогов К.И.
по курсовому проектированию
Павлу Александровичу гр. ТЭ-041
Тема проекта «Проектирование ОКС №7 на ГТС с УВС»
Сроки сдачи студентом законченного проекта 3 мая 2012 г.
Исходные данные к проекту
Таблица 1- Емкость пучков каналов между станциямиузлами
Направление СЛ Количество СЛ Тип СЛ Направленность
ЭАТС 281282 УКМ 282 65 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 281282 ЭАТС 285286 160 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 285286 ЭАТС 284 145 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 281282 ЭАТС 284 82 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 222 ЭАТС 228 122 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 222 ЭАТС 221 160 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 228 ЭАТС 221 110 АТС-АТС односторонние
УВС 22 ЭАТС 221 202 АТС-АТС односторонние
УВС 22 ЭАТС 222 254 АТС-АТС односторонние
УВС 22 ЭАТС 228 170 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 222 УВС 28 180 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 221 УВС 28 116 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 228 УВС 28 96 АТС-АТС односторонние
УВС 28 ЭАТС 281282 120 АТС-АТС односторонние
УВС 28 ЭАТС 285286 154 АТС-АТС односторонние
УВС 28 ЭАТС 284 152 АТС-АТС односторонние
АМТС УВС 28 470 АМТС-АТС односторонние
АМТС УВС 22 550 АМТС-АТС односторонние
ЭАТС 281282 АМТС 274 АТС-АМТС односторонние
ЭАТС 285286 АМТС 165 АТС-АМТС односторонние
ЭАТС 284 АМТС 147 АТС-АМТС односторонние
ЭАТС 228 АМТС 94 АТС-АМТС односторонние
ЭАТС 222 АМТС 75 АТС-АМТС односторонние
ЭАТС 221 АМТС 94 АТС-АМТС односторонние
ЭАТС 281282 УВС 22 65 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 285286 УВС 22 43 АТС-АТС односторонние
ЭАТС 284 УВС 22 52 АТС-АТС односторонние
Содержание пояснительной записки (перечень вопросов подлежащих
Разработка структуры сигнальной сети ОКС
Расчет сигнальной нагрузки на звенья
Расчет количества сигнальных звеньев. Построение таблиц маршрутизации
1 Проектирование нормальных маршрутов для сигнальной сети
2 Проектирование резервных маршрутов для нормальных пучков (звеньев)
3 Расчет сигнальной нагрузки и количества звеньев в пучке
4. Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации
Перечень графического материала (с точным указанием обязательных
Приложение А Схема ГТС с УВС и УИС
Приложение Б Схема построения сети сигнализации ОКС №7 на ГТС с УВС и УИС
Консультант по проекту (с обозначением разделов проекта) Ленковец Е.А.
выдачи задания 09.02.2012
Календарный график работы над проектом на весь период
проектирования (с указанием сроков выполнения и содержания отдельных
(дата и подпись студента)

курсовой по СТК.doc

МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Учреждение образования
«ВЫСШИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ»
ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
КАФЕДРА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
по предмету "Сигнализация в телекоммуникациях
Проектирование ОКС №7 на сети
Разработка структуры сигнальной сети ОКС 7
Расчет сигнальной нагрузки на звенья .12
Расчет количества сигнальных звеньев. Построение таблиц
1 Проектирование нормальных маршрутов для сигнальной
2 Проектирование резервных маршрутов для нормальных пучков
3 Расчет сигнальной нагрузки и количества звеньев в
4 Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации . .26
Приложение А – Схема построения сети 32
Приложение Б – Схема построения сети ОКС № 7 ..33
ОКС-7 предоставляет универсальную структуру для организации
сигнализации сообщений сетевого взаимодействия и технического
обслуживания телефонной сети. ОКС-7 заменил ОКС-6 SS-5 и R5 за
исключением некоторых вариантов R2 которые иногда ещё используются. SS-5 и
более ранние версии использовали принцип сигнализации в линии где
информация необходимая для соединения передавалась специальными тонами
(DTMF) в телефонной линии (известной как B-канал). Такой тип сигнализации
создавал уязвимость в безопасности протокола поскольку злоумышленник мог
эмулировать набор служебных тонов своим абонентским устройством.
ОКС-7 появился на системах в которых сигнализация была вынесена в
отдельный сигнальный канал. Это решало проблему с безопасностью поскольку
абонент не имел доступа к сигнальному каналу. ОКС-6 и ОКС-7 называются
Общеканальной Сигнализацией (англ. Common Channel Signaling) потому что
имеют жёсткое разделение сигнального и голосовых каналов. Следовательно
количество каналов необходимое для работы протокола увеличивается но
одновременно возрастает количество голосовых каналов которое может
обслуживать один сигнальный канал.
Начиная с установки соединения протокол работает для обмена
пользовательской информацией маршрутизации звонков взаимодействием с
биллингом и поддержкой интеллектуальных услуг.
В процессе перемещения некоторых некритичных функций за пределы
основных протоколов сигнализации и для сохранения гибкости ОКС-7 появилась
концепция разделённых сервисных уровней реализованная в интеллектуальных
телефонных сетях. Сервис предоставляемый интеллектуальными сетями — это
прежде всего услуга преобразования телефонного номера (например когда toll
free то есть бесплатный номер преобразуется в обычный абонентский номер
телефонной сети общего пользования). Другие услуги — это АОН то есть
автоматическое определение номера вызывающего абонента блокирование
номеров абонентов автоматическая переадресация вызова (звонка) удержание
вызова (звонка) конференция предоплаченные звонки. Разные поставщики
оборудования предоставляют разные сервисы для абонентов.
ОКС-7 также важен при стыковке VoIP-сетей и телефонной сети общего
пользования. Требование обеспечения надежности выдвигается на первое место
учитывая это в одной ИКМ линии стараются не создавать более одной ОКС[1].
В данной курсовой работе представлено проектирование ОКС №7 на ГТС с
В результате расчета должна быть определена структура сети
сигнализации. Поэтому должны быть определены основные элементы этой сети. К
таким элементам относятся:
- перечень пунктов сигнализации (SP) и транзитных пунктов
- расчет взаимной нагрузки между пунктами сигнализации;
- определение числа звеньев сигнализации между пунктами сигнализации
по результатам расчета;
- обеспечение заданной надежности сети OKC путем назначения резервных
звеньев и маршрутов
- определение структуры сети OKC путем назначения маршрутов
сигнализации между пунктами сигнализации;
- разработка таблиц маршрутизации в каждом транзитном пункте
При необходимости с целью оптимизации сети сигнализации например по
эффективной нагрузке на звено или по задержке распространения
устанавливается приоритет маршрутов в списке допустимых который позволяет
при проектировании методом итераций изменять структуру сети путем
исключения неэффективных звеньев или маршрутов из списка допустимых
включаемых в таблицу маршрутизации.
РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ СИГНАЛЬНОЙ СЕТИ ОКС
Определим структуру сети сигнализации. К основным элементам сети
относятся: перечень пунктов сигнализации (SP) и транзитных пунктов
сигнализации (STP) расчет взаимной нагрузки между пунктами сигнализации
определение числа звеньев сигнализации между пунктами сигнализации по
результатам расчета обеспечение заданной надежности сети ОКС путем
назначения резервных звеньев и маршрутов ОКС определение структуры сети
ОКС путем назначения маршрутов сигнализации между пунктами сигнализации
разработка таблиц маршрутизации в каждом транзитном пункте сигнализации.
устанавливаем приоритет маршрутов в списке допустимых который позволяет
включаемых в таблицу маршрутирования.
Составим схему маршрутизации информационного трафика вторичных сетей
по схеме из приложения А где укажем для каждой исходящей и входящей
станции перечень всех транзитных станций и узлов в порядке передачи
информационного (телефонного) трафика. Отсутствие транзитных станцийузлов
означает что информационный трафик передается от исходящей станцииузла к
входящей напрямую по существующей СЛ.
Таблица 1 - Схема маршрутизации и нагрузка информационного
(телефонного) трафика
Индекс исходящей Индекс входящей Индексы транзитных станцийузлов в
станции станции порядке следования
УКМ205 202203 205206
УКМ205 АМТС 205206 УИВСЭ20
УКМ205 261 205206 УИВСЭ20 УИВСЭ26
УКМ205 265266 205206 УИВСЭ20 УИВСЭ 26
УКМ205 262263 205206 УИВСЭ20 УИВСЭ 26
УКМ205 УКМ265 205206 УИВСЭ20 УИВСЭ 26 265266
Продолжение таблицы 1
5206 261 УИВСЭ20 УИВСЭ26
5206 265266 УИВСЭ20 УИВСЭ26
5206 262263 УИВСЭ20 УИВСЭ26
5206 УКМ265 УИВСЭ20 УИВСЭ26 265266
2203 261 УИВСЭ20 УИВСЭ26
2203 265266 УИВСЭ20 УИВСЭ26
2203 262263 УИВСЭ20 УИВСЭ26
2203 УКМ265 УИВСЭ20 УИВСЭ26 265266
1 261 УИВСЭ20 УИВСЭ26
1 265266 УИВСЭ20 УИВСЭ26
1 262263 УИВСЭ20 УИВСЭ26
1 УКМ265 УИВСЭ20 УИВСЭ26 265266
УКМ265 262263 265266
УКМ265 АМТС 265266 262263
Для разработки структуры сигнальной сети ОКС на начальном этапе
необходимо решить следующие вопросы:
) выбор конфигурации пунктов SP STP SPSTP и присвоение кодов
пунктам сигнализации сети ОКС-№7;
) определение перечня допустимых звеньев (пучков звеньев) между
пунктами сигнализации сети ОКС;
) формирование перечня всех маршрутов передачи сигнального трафика
на сигнальной сети которые совпадают с маршрутами передачи информационного
(телефонного) трафика и выбор среди них прямых (основных) маршрутов
передачи сигнального трафика.
Должны быть заданы следующие параметры:
- определен уровень иерархии и индикатор сети NI (для РБ: местная
междугородняя NI = 10; международная NI = 00);
задан перечень пунктов сигнализации и их тип (SP STP SPSTP);
назначены коды пунктам сигнализации;
задано соответствие между пунктами сигнализации и станциямиузлами
вторичных сетей обслуживаемых этими пунктами;
- для пунктов сигнализации которые являются шлюзовыми дополнительно
должен быть указан индикатор внешней сети ОКС-7 и код в ней пункта
Отметим что одному пункту сигнализации могут соответствовать
несколько станцийузлов (это имеет место когда телефонная станция является
комбинированной т.е. выполняет несколько функций: узлов различного
назначения опорных станций и т.д.). В поле "Обслуживаемые станции узлы
вторичных сетей" заносится перечень всех станцийузлов которые входят в
комбинированную станцию и обслуживаются соответствующим пунктом
Помимо этого пункты сигнализации могут быть организованы отдельно от
существующих коммутационных станций сети. Приведенные параметры сведем в
Таблица 2 - Параметры пунктов сигнализации сети ОКС-7
Уровень Код Тип пунктаОбслуживаем. Для шлюзового пункта
иерархии и пункта ( станцииузлы
индикатор сигнал. SPSTP) вторичных сетей
Индикатор Код пункта
Местн. 03 SPSТP 202203 - -
Местн. 20 SPSТP 201 УИВСЭ20 - -
Местн. 26 SPSТP 261 УИВСЭ26 - -
Местн. 70 SPSТP АМТС - -
Местн. 63 SPSТP 262263 - -
Местн. 66 SPSТP 265266 - -
Местн. 65 SP УКМ265 - -
На следующем этапе проектирования формируем на сети ОКС№7 перечень
возможных дуплексных сигнальных звеньев (пучков звеньев) между пунктами
Таблица 3 - Перечень допустимых пучков (звеньев) на сигнальной сети
Коды пунктов сигнализации
Продолжение таблицы 3
РАСЧЕТ СИГНАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ НА ЗВЕНЬЯ
Расчет сигнальной нагрузки выполняем на основе коэффициентов прямой
(К(1)пр) и обратной (К(1)обр) сигнальной нагрузки для одной соединительной
В данном случае производим расчет прямой (Yпр) и обратной (Yобр)
сигнальной нагрузки для направлений между пунктами сигнализации
обслуживающих несколько станций.
Значения коэффициентов прямой (К(1)пр) и обратной (К(1)обр)
сигнальной нагрузки зависят также от типа соединительной линии
Таблица 4 - Принятые при расчете нормы прямой и обратной сигнальной
нагрузки для одной соединительной линии
Тип СЛ Обозначение Сигнальная нагрузка (*10-3)
Прямая (К(1)пр) Обратная (К(1)обр)
ATC-AMTC ЗСЛ 008 006
МнТС - МнТС MM 01 01
AMTC- МнТС AM 01 01
AMTC- ЦКП АП 012 01
Соответственно прямая (Yпр) и обратная (Yобр) сигнальная нагрузка для
направления между станциямиузлами (источниками) i ( j определяется по
Yобр = С* К(1)обр (2)
где С – количество соединительных линий между исходящей станцией
(узлом) i и входящей станцией (узлом) j в указанном направлении.
Рассчитанные значения сводятся в таблицу 5.
Рассчитанные значения прямой и обратной сигнальной нагрузки между
пунктами сигнализации сети ОКС сведём в матрицу (шахматку) приведенную в
Таблица 5 - Расчет прямой и обратной сигнальной нагрузки для пучков
соединительных линий (направлений) между пунктами сигнализации сети ОКС
Индексы станций Тип СЛ Коэф. сигн. Кол-во Yпр Yобр
Исх Вхд Кпр*10-5Кобр*10-
06 СЛ 7 5 92 000644 000460
05 СЛ 7 5 92 000644 000460
03 СЛ 75 140 000980 000700
20 СЛ 7 5 90+122 001484 001060
20 СЛ 7 5 84+87 001197 000855
06 СЛ 7 5 140 000980 000700
26 СЛ 7 5 52 000364 000260
03 СЛ 7 5 125+87 001484 001060
06 СЛ 7 5 125+122001729 001235
20 СЛ 7 5 52 000364 000260
70 ЗСЛ 8 6 214 001712 001284
70 ЗСЛ 8 6 155 001240 000930
63 СЛ 7 5 102+85 001309 000935
66 СЛ 7 5 130+97 001589 001135
20 СЛМ 10 10 420 004200 004200
26 СЛМ 10 10 440 004400 004400
63 СЛМ 10 10 375 003750 003750
70 ЗСЛ 8 6 247 001976 001482
26 СЛ 7 5 188+85 001911 001365
66 СЛ 7 5 70 000490 000350
26 СЛ 7 5 97+85 001274 000910
63 СЛ 7 5 70 000490 000350
65 СЛ 7 5 80 000560 000400
66 СЛ 7 5 80 000560 000400
На основе матрицы (шахматки) прямой и обратной сигнальной нагрузки
между пунктами сигнализации сети OKC и перечня выбранных нормальных и
резервных маршрутов на сигнальной сети рассчитывается для пучков (звеньев)
сигнальная нагрузка[2].
Таблица 6 - Матрица (шахматка) прямой и обратной сигнальной нагрузки между
пунктами сигнализации сети ОКС
к Коды входящих пунктов сигнализации
Исх (i) Вхд (j) Транзитные в
При наличии отказов и ограничений в доступе к звеньям из-за
перегрузки используется процедура вынужденного ремаршрутизирования которая
предполагает что для всех пучков (звеньев) из нормальных маршрутов
организуются резервные (обходные) маршруты.
Проектирование резервных маршрутов для нормальных пучков (звеньев)
целесообразно осуществлять по следующей методике:
Формируется для всех пучков (звеньев) из нормальных маршрутов
список всех возможных резервных (обходных) маршрутов.
Определяется перечень пучков (звеньев) у которых существует
единственный вариант обходного резервного маршрута (безальтернативные
резервные маршруты) и перечень тех пучков (звеньев) для которых
существуют альтернативные резервные маршруты.
Осуществляется выбор вариантов резервирования из списка
альтернативных резервных маршрутов.
Согласно рекомендации МСЭ Q-704.2.3.1 маршрутизация в транзитных
пунктах сигнализации осуществляется на основе этикетки маршрутизации. При
этом учитывается пункт назначения но не учитывается исходящий пункт. Тем
самым для каждого транзитного пункта сигнализации все маршруты с одним
пунктом назначения и разными исходящими пунктами должны иметь и одинаковые
схемы нормальной маршрутизации и ремаршрутизации при отказах (недоступности
звеньев (пучков звеньев) и маршрутов).
Для каждого пункта сигнализации пункта назначения и направления
нормального пучка A(B формируется свой список возможных резервных
(обходных) маршрутов и определяется есть ли в этом списке альтернативные
В качестве маршрутов резервирования направления нормального пучка
(A(B) могут выступать маршруты по двум схемам:
“Треугольные маршруты” которые заканчиваются в пункте сигнализации B
(маршрут резервирования пучка A(T2 ( B );
“Маршруты в пункт назначения” которые заканчиваются в пункте
назначения маршрута F (маршрут резервирования пучка A(T1 ( F ).
Рис. 1 Схемы организации резервного (обходного) маршрута для
направления нормального пучка A(B при пункте назначения F
В зависимости от количества возможных маршрутов резервирования для
направления нормального пучка A(B возможны варианты:
- один резервный маршрут. В этом случае в поле “Тип списка
резервирования” заносится значение “Безальтернативный”;
- несколько однотипных маршрутов (с одним и тем же минимальным числом
транзитов). При этом в поле “Тип списка резервирования” заносится значение
“Альтернативные маршруты”;
- если для пучка (звена) в списке нет ни одного возможного
резервного маршрута то для данного пучка организуются параллельные
резервные звенья т.е. расчетное количество звеньев в пучке должно быть
удвоено. В этом случае в поле “Тип списка резервирования” заносится
значение “Параллельный”.
Если резервный маршрут для направления пучка A(B совпадает с
нормальным маршрутом из табл.7 то в поле “Маршрут является нормальным”
заносится значение “Да” в противном случае - “Нет”.
Для всех нормальных маршрутов у которых есть альтернативные
резервные маршруты необходимо осуществить выбор конкретных вариантов
резервирования из списка альтернативных резервных маршрутов для пучков
(звеньев). В каждом из рассмотренных выше списков можно выбрать лишь один
вариант ремаршрутизации. Обычно выбирают маршрут в пункт назначения (если
они есть) через звенья с минимальным сигнальным трафиком.
Таблица 8 - Резервные (обходные) маршруты для нормальных пучков
Номер Пункт Нормальный Маршрут резервирования Маршрут Тип списка
пункта назнач пучок нормального пучка явл норм резервиров
Исх Вхд Транзитные в порядке
63 06 20 70 Резервн
65 06 20 26 66 Норм
Продолжение таблицы 10
Коды пунктов сигнализации Тип маршрута
05 70 20 06 Резервн
05 06 20 26 66 Норм
Отметим что резервный маршрут от исходящего пункта сигнализации
(ПСi) до пункта сигнализации назначения (ПСj) ПСi ( ПСj не всегда является
маршрутом в обратном направлении ПСj ( ПСi[23].
3 Расчет сигнальной нагрузки и количества звеньев в пучке
На базе таблицы 10 осуществляется расчет общей сигнальной нагрузки на
пучки звеньев с учетом добавленной нагрузки после резервирования пучков.
Сигнальную нагрузку на пучки звеньев рассчитываем по следующему
- По каждому маршруту (А ( F) из матрицы (шахматки) сигнальной
нагрузки определяем прямую (Y(пр)AF) и обратную (Y(обр)AF) сигнальную
- Помимо маршрута (А ( F) имеется и противоположный маршрут (F ( A).
Для него аналогично определяем прямую (Y(пр)FA) и обратную (Y(обр)FA)
сигнальную нагрузку маршрута.
- Данная сигнальная нагрузка (как для основных маршрутов так и для
противоположных) передается по всем звеньям (пучкам) через которые
проходит данный маршрут.
Пусть через звено (i j) проходит как основной так и
противоположный маршрут тогда нагрузка передаваемая по звену (пучку
звеньев) в направлении i(j равна Y(пр)ij+ Y(обр)ji а в направлении j(i –
равна Y(обр)ij + Y(пр) ji.
Обозначим соответствующие нагрузки Sumij и Sumji.
После того как для каждого звена (пучка звеньев) найдём для всех
маршрутов Sumij и Sumji определяем итоговую сигнальную нагрузку на звено
Звено ОКС является дуплексным и величины Sumij и Sumji задают
нагрузку для направления дуплексного звена (пучка звеньев). Поэтому в
качестве нагрузки на звено берем максимальное из значений Sumij и Sumji.
Это значение и принимаем в качестве сигнальной нагрузки (Yобщ) на пучок
Количество звеньев в пучке определяем из того условия что нагрузка
на одно звено не превосходит 02 эрл т.е. количество звеньев в пучке равно
где Yобщ – общая сигнальная нагрузка на пучок звеньев;
[ ] – целочисленное округление в большую сторону.
Процент загрузки звена определяемпо формуле
R = (Yобщ 02 )*100%. (4)
Для параллельных звеньев результат уменьшается в два раза. Данные
расчетов сводятся в табл. 11.
Таблица 11 - Основные параметры звеньев (пучков звеньев) сигнализации
Звено сигнализации Сигнальная Количество % загрузки
нагрузка на звеньев в звена (пучка)
После расчета основных интегральных характеристик проектируемой сети
ОКС по нагрузке и количеству звеньев проверка показывает что выбранный
вариант организации сигнальной сети удовлетворяет требуемым критериям по
нагрузке пучка (не более 80%).
4 Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации
Следующий этап проектирования состоит в формировании таблиц
маршрутизации для каждого пункта сигнализации на основе табл. 11.
Таблица маршрутизирования передачи информации от одного пункта
сигнализации к другому состоит из трех колонок:
- первая колонка – маршрут передачи информации между оконечными
- вторая колонка – основной маршрут;
- третья колонка – резервный маршрут.
В каждой колонке указывается наименование маршрута и номер звена
сигнализации (SLS – поле селекции звена сигнализации).
В состав таблицы маршрутизации для пункта сигнализации (A) входит:
- Код пункта сигнализации назначения.
- Направление (пункт сигнализации) – это пункт сигнализации куда
направляется соответствующая сигнальная единица при нормальном режиме
- Коды селекции (SLS) для нормального и для резервного звена
сигнализации SLS. В качестве SLS берется номер используемого звена
сигнализации в соответствующем пучке.
- Уровень приоритета маршрута (чем ниже число тем выше приоритет)
используемый для резервирования и разделения нагрузки. Обычно приоритет 1
используются при отсутствии отказов с разделением нагрузки нормального
пучка а для резервирования используется приоритет 2.
Таблица 12 - Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации
Код Пункт Нормальный Резервный Приоритет
пункта назначпучок пучок
НаправлениеSLS НаправлениеSLS
НаправлениеSLS Направление
06 65 66 ХХ00ХХ01 65 66 ХХ01ХХ00 1
65 66 ХХ00ХХ01 65 66 ХХ01ХХ00 1
Из пункта сигнализации (SP STP SPSTP) в пункт сигнализации
назначения может вести несколько нормальных маршрутов соответственно будут
использоваться и несколько нормальных звеньев. В этом случае обычно
используют разделение сигнальной нагрузки между нормальными звеньями
которые относятся к одному либо разным нормальным пучкам (в поле приоритет
заносится 1). Заключительный этап проектирования состоит в построении схемы
сигнальной сети ОКС №7 (приложение Б).
На схеме построения сети ОКС-7 указаны:
Все пункты сигнализации (ПС) сети ОКС. Наименование ПС состоит:
- из типа ПС (SP- оконечный ПС; STP- транзитный ПС; SPSTP – оконечно-
- наименования АТС (АМТС);
- кода пункта сигнализации в десятичной системе исчисления.
Пункты сигнализации с которыми проектируемый пункт сигнализации
будет работать в "связанном" и "квазисвязанном" режимах.
Пункты сигнализации через которые проходят резервные маршруты
проектируемого пункта сигнализации.
Информационные каналы.
Пучки звеньев (звенья) между ПС.
Характеристики пучков звеньев в виде: n(m1 mn) где n –
количество звеньев в пучке; mj – номер звена сигнализации в пучке.
Условные обозначения[234].
В результате выполнения курсовой работы была спроектирована ОКС 7
на ГТС с УВС и УИС. Была разработана структура сигнальной сети ОКС
рассчитана сигнальная нагрузка на звенья спроектированы нормальные
маршруты для сигнальной сети спроектированы резервные маршруты для
нормальных пучков рассчитана сигнальная нагрузка и количество звеньев в
пучке построена таблица маршрутизации для пунктов сигнализации.
Рассчитанные основные интегральные характеристики по построенной сети ОКС№7
(схема приведена в приложении 2) удовлетворяет критериям качества.
Ленковец Е. А. Методические указания по выполнению курсового проекта
А.В.Росляков. Общеканальная система сигнализации №7. – М.: ЭКО-
Б.С.Гольдштейн. Сигнализация в сетях связи. – М.: Радио и
Б.С. Гольдштейн. Протоколы сети доступа. М.: Радио и связь 1998.
Структурная схема междугороднеймеждународной сети ГТС с УВС и УИС
Схема построения сети сигнализации ОКС №7 на ГТС с УИВСЭ
- оконечный пункт сигнализации (SP)
- оконечнотранзитный пункт сигнализации (SPSTP)
информационные каналы
--------- пучок звеньев сигнализации

Работа над ошибками17а-22а.docx

Таблица 9 - Перечень возможных выбранных и резервных маршрутов для нормальных пучков
Код исх. пункта сигн.
Код вход. пункта сигн.
Код транз. пункта сигн.в порядке след.
Маршрут совпадает с информ.
Указ. выбр. норм. маршрутов
Тип списка резер-ния
Указ. выбр. маршрута

Работа над ошибками.docx

Таблица 7 – Сводная таблица
Код исх. пункта сигн.
Код вход. пункта сигн.
Код транз. пункта сигн.в порядке след.
Маршрут совпадает с информ.
Указ. выбр. норм. маршрутов
Тип списка резервирования
Указ. выбр. маршрута

Работа над ошибками40а.docx

Схема построения сети сигнализации ОКС №7 на ГТС с УВС

КП ОКС 7 2010.doc

МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ
Учреждение образования
«Высший государственный колледж связи»
Кафедра телекоммуникационных систем
СИГНАЛИЗАЦИЯ В телекоммуникациЯХ
Методические указания и задания по выполнению курсового проекта
«Проектирование ОКС № 7 на сети»
специальности 1-45 01 03 – Сети телекоммуникаций
Рекомендовано к изданию
кафедрой телекоммуникационных систем
ноября 2010 протокол № 4
Е. А. Ленковец старший преподаватель кафедры
телекоммуникационных систем
Н. И. Шатило доцент кафедры защиты информации БГУИР
Сигнализация в телекоммуникациях : методические указания и
задания по выполнению курсового проекта «Проектирование ОКС № 7 на сети»
для студентов специальности 1-45 01 03 – Сети телекоммуникаций сост. Е.
А. Ленковец. – Минск: ВГКС 2010. - 71 с.
Приведены методические указания по проектированию сети сигнализации
ОКС № 7 на ГТС с УВС с УВС и УИС проектирование на международной и
междугородней сети. Даны рекомендации по разработке структуры сигнальной
сети методика расчета сети ОКС № 7 литература.
Предназначено для студентов и преподавателей колледжа.
«Высший государственный
Тема проекта: Проектирование ОКС № 7 на сети.
Исходные данные к проекту
(числовые параметры смотреть
в таблице 1 для вариантов 1 5;
в таблице 2 для вариантов 6 10;
в таблице 3 для вариантов 11 15;
в таблице 4 для вариантов 16 20;
в таблице 5 для вариантов 21 25;
в таблице 6 для вариантов 26 30.
Номера вариантов выбираются согласно последним цифрам студенческого
- Перечень станций (источников нагрузки) и узлов вторичных сетей для
которых проектируется сигнальная сеть общеканальной сигнализации (ОКС).
- Таблица емкостей пучков каналов между станциями вторичных сетей.
- Схемы маршрутизации и распределения нагрузки информационного
(телефонного) трафика.
Для задания перечня станций и узлов используются таблицы 1 6. В
таблице для каждой станцииузла определяется индекс наименование и тип. В
качестве параметра «тип станцииузла» могут выступать:
- МнТС (международная телефонная станция)
- ЦКП СПС (центр коммутации сети подвижной связи)
Содержание расчетно-проектировочной записки
Введение (1 15 стр.)
Разработка структуры сигнальной сети ОКС
Расчет сигнальной нагрузки на звенья
Расчет количества сигнальных звеньев. Построение таблиц
1 Проектирование нормальных маршрутов для сигнальной сети
2 Проектирование резервных маршрутов для нормальных пучков (звеньев)
3 Расчет сигнальной нагрузки и количества звеньев в пучке
4Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации
Приложение А – Схема построения сети (по заданию)
Приложение Б – Схема построения сети ОКС № 7
ЗАДАНИЯ НА КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Варианты 1 10: Проектирование ОКС№ 7 на ГТС с УВС.
Для вариантов 1 5 схема ГТС изображена на рисунке 1:
Рисунок 1 – Схема ГТС с УВС
Для вариантов 6 10 схема ГТС изображена на рисунке 2:
Рисунок 2 – Схема ГТС с УВС
Варианты 11 20: Проектирование ОКС№7 на ГТС с УВС и УИС.
Для вариантов 11 15 схема ГТС изображена на рисунке 3:
Рисунок 3 – Схема ГТС с УИС и УВС
Для вариантов 16 20 схема ГТС изображена на рисунке 4:
Рисунок 4 – Схема ГТС с УИС и УВС
Для вариантов 21 25 схема ГТС изображена на рисунке 5:
Рисунок 5 – Схема ГТС с УИС и УВС
Варианты 26 30: Проектирование ОКС№7 на междугородней международной
Для вариантов 26 30 схема сети изображена на рисунке 6:
Рисунок 6 – Междугородняямеждународная сеть
Таблица емкостей пучков каналов между станциями вторичных сетей
В таблице емкостей пучков каналов между станциями вторичных сетей
(таблица1) приводится:
– перечень всех соединительных линий (СЛ) сети используемых для
передачи информационного (телефонного) трафика путем указания исходящего и
входящего узластанции;
– количество используемых СЛ;
– направленность СЛ (односторонние или двухсторонние);
Параметр «тип СЛ» определяется тем между какими станциямиузлами
Таблица 1 – Емкость пучков каналов между станциямиузлами
Направление СЛ Количество СЛТип СЛ Направленн
Исх. Вхд. В В В В В
ЭАТС 251252 УКМ 252 47 55
ЭАТС 281282 УКМ 282 87 65
ЭАТС 205206 УКМ 205 67 75
ЭАТС 232233 УКМ 232 37 45
ЭАТС 281282УКМ 282 37 45
Разработка структуры сигнальной сети ОКС на начальном этапе включает в
себя решение следующих вопросов:
) выбор конфигурации пунктов SP STP SPSTP и присвоение кодов
пунктам сигнализации сети ОКС № 7;
) определение перечня допустимых звеньев (пучков звеньев) между
пунктами сигнализации сети ОКС;
) формирование перечня всех маршрутов передачи сигнального трафика на
сигнальной сети которые совпадают с маршрутами передачи информационного
(телефонного) трафика и выбор среди них прямых (основных) маршрутов
передачи сигнального трафика.
Первый вопрос предполагает что должны быть заданы следующие
– определен уровень иерархии и индикатор сети NI (для Республики
Беларусь: местная междугородняя NI=10; международная NI=00);
– задан перечень пунктов сигнализации и их тип (SP STP SPSTP);
– назначены коды пунктам сигнализации;
– задано соответствие между пунктами сигнализации и станциямиузлами
вторичных сетей обслуживаемых этими пунктами;
– для пунктов сигнализации которые являются шлюзовыми дополнительно
должен быть указан индикатор внешней сети ОКС № 7 и код в ней пункта
сигнализации. Приведенные параметры сводятся в таблицу8.
Таблица 8 – Параметры пунктов сигнализации сети ОКС № 7
УровеньКод Тип ОбслуживаеДля
иерархипунктапункта мые шлюзового
и и сигнал( станцииузпункта
индикати-зациSPSTP) лы
Отметим что одному пункту сигнализации могут соответствовать
несколько станцийузлов (это имеет место когда телефонная станция является
комбинированной т.е. выполняет несколько функций: узлов различного
назначения опорных станций и т.д.). В поле «Обслуживаемые станции узлы
вторичных сетей» (таблицу 8) заносится перечень всех станцийузлов которые
входят в комбинированную станцию и обслуживаются соответствующим пунктом
Помимо этого пункты сигнализации могут быть организованы отдельно от
существующих коммутационных станций сети.
Следующий этап проектирования заключается в формировании на сети ОКС №
перечня возможных дуплексных сигнальных звеньев (пучков звеньев) между
пунктами сигнализации (таблица 9). Данный перечень формируется на основе
таблиц1 6 («Емкость пучков каналов между станциямиузлами») поскольку
сигнальные звенья организуются на основе существующих цифровых СЛ. Отметим
что не все указанные звенья могут быть задействованы в проектируемой
Таблица 9 – Перечень допустимых пучков (звеньев) на сигнальной сети
Коды пунктов сигнализации
Расчет сигнальной нагрузки выполняется на основе коэффициентов прямой
(К(1)пр) и обратной (К(1)обр) сигнальной нагрузки для одной соединительной
В этом случае производится расчет прямой (Yпр) и обратной (Yобр)
сигнальной нагрузки для направлений между пунктами сигнализации
обслуживающих несколько станций.
Значения коэффициентов прямой (К(1)пр) и обратной (К(1)обр) сигнальной
нагрузки зависят также от типа соединительной линии (таблица 10).
Таблица 10 – Принятые при расчете нормы прямой
и обратной сигнальной нагрузки для одной соединительной линий
Тип СЛ ОбозначениСигнальная нагрузка
АТС-АМТС ЗСЛ 008 006
МнТС – МнТС ММ 01 01
АМТС- МнТС АМ 01 01
АМТС- ЦКП АП 012 01
Соответственно прямая (Yпр) и обратная (Yобр) сигнальная нагрузка для
направления между станциямиузлами (источниками) i ( j определяется по
где С – количество соединительных линий между исходящей станцией
(узлом) i и входящей станцией (узлом) j в указанном направлении (таблицы
Пример: Yпр=135*007*10-3 =00095 Эрл
Yобр=135*005*10-3=00068 Эрл
Рассчитанные значения сводятся в таблицу 11.
Таблица 11– Расчет прямой (Yпр) и обратной (Yобр) сигнальной нагрузки для
пучков соединительных линий (направлений) между пунктами сигнализации сети
Исх. Вхд. Транзитные
В поле “Указатель выбранных нормальных маршрутов” помещается значение
«Да» если маршрут выбран и «Нет» – если он является возможным нормальным
но не выбран. В зависимости от того совпадает или нет сигнальный маршрут с
информационным (обычно телефонным) в соответствующее поле таблицы 13
заносится значение «Да» или «Нет».
Проектирование резервных маршрутов для нормальных пучков (звеньев)
При наличии отказов и ограничений в доступе к звеньям из-за перегрузки
используется процедура вынужденного ремаршрутизирования которая
предполагает что для всех пучков (звеньев) из нормальных маршрутов
организуются резервные (обходные) маршруты.
целесообразно осуществлять по следующей методике:
Формируется для всех пучков (звеньев) из нормальных маршрутов
список всех возможных резервных (обходных) маршрутов.
Определяется перечень пучков (звеньев) у которых существует
единственный вариант обходного резервного маршрута (безальтернативные
резервные маршруты) и перечень тех пучков (звеньев) для которых
существуют альтернативные резервные маршруты.
Осуществляется выбор вариантов резервирования из списка
альтернативных резервных маршрутов.
Согласно рекомендации МСЭ Q-704.2.3.1 маршрутизация в транзитных
пунктах сигнализации осуществляется на основе этикетки маршрутизации. При
этом учитывается пункт назначения но не учитывается исходящий пункт. Тем
самым для каждого транзитного пункта сигнализации все маршруты с одним
пунктом назначения и разными исходящими пунктами должны иметь и одинаковые
схемы нормальной маршрутизации и ремаршрутизации при отказах (недоступности
звеньев (пучков звеньев) и маршрутов).
Для каждого пункта сигнализации пункта назначения и направления
нормального пучка A(B формируется (таблица 14) свой список возможных
резервных (обходных) маршрутов и определяется есть ли в этом списке
альтернативные маршруты.
В качестве маршрутов резервирования направления нормального пучка
(A(B) могут выступать маршруты по двум схемам (рисунок 1):
«Треугольные маршруты» которые заканчиваются в пункте сигнализации B
(маршрут резервирования пучка A(T2 ( B );
«Маршруты в пункт назначения» которые заканчиваются в пункте
назначения маршрута F (маршрут резервирования пучка A(T1 ( F).
Рисунок 1 – Схемы организации резервного (обходного) маршрута для
направления нормального пучка A(B при пункте назначения F
В зависимости от количества возможных маршрутов резервирования для
направления нормального пучка A(B возможны варианты:
– один резервный маршрут. В этом случае в поле «Тип списка
резервирования» заносится значение «Безальтернативный»;
– несколько однотипных маршрутов (с одним и тем же минимальным числом
транзитов). При этом в поле «Тип списка резервирования» заносится значение
«Альтернативные маршруты»;
– если для пучка (звена) в списке нет ни одного возможного резервного
маршрута то для данного пучка организуются параллельные резервные звенья
т.е. расчетное количество звеньев в пучке должно быть удвоено. В этом
случае в поле «Тип списка резервирования» заносится значение
Если резервный маршрут для направления пучка A(B совпадает с
нормальным маршрутом из таблицы13 то в поле «Маршрут является нормальным»
заносится значение «Да» в противном случае – «Нет».
Таблица 14 – Резервные (обходные) маршруты для нормальных пучков
НомерПунктНормальМаршрут Маршрут Тип
пунктназнаный резервированявляется списка
а ченияпучок ия нормальнырезерв
сигн. нормального м ирован
ИсхВхдТранзитные в порядке
Отметим что резервный маршрут от исходящего пункта сигнализации (ПСi)
до пункта сигнализации назначения (ПСj) ПСi ( ПСj не всегда является
маршрутом в обратном направлении ПСj ( ПСi.
Расчет сигнальной нагрузки и количества звеньев в пучке
На базе таблицы 16 осуществляется расчет общей сигнальной нагрузки на
пучки звеньев с учетом добавленной нагрузки после резервирования пучков.
Сигнальную нагрузку на пучки звеньев рассчитывается по следующему
– По каждому маршруту (А ( F) из матрицы (шахматки) сигнальной
нагрузки (таблица 12) определяется прямая (Y(пр)AF) и обратная (Y(обр)AF)
сигнальная нагрузка маршрута.
– Помимо маршрута (А ( F) имеется и противоположный маршрут (F ( A).
Для него аналогично определяется прямая (Y(пр)FA) и обратная (Y(обр)FA)
сигнальная нагрузка маршрута из таблицы 12.
– Данная сигнальная нагрузка (как для основных маршрутов так и для
противоположных) передается по всем звеньям (пучкам) через которые
проходит данный маршрут. Пусть через звено (i j) проходит как основной
так и противоположный маршрут тогда нагрузка передаваемая по звену (пучку
звеньев) в направлении i(j равна Y(пр)ij+ Y(обр)ji а в направлении j(i –
равна Y(обр)ij + Y(пр) ji.
Обозначим соответствующие нагрузки Sumij и Sumji.
После того как для каждого звена (пучка звеньев) найдены для всех
маршрутов Sumij и Sumji определяется итоговая сигнальная нагрузка на звено
Для определения Yосн на одно звено необходимо просуммировать Sumij и
Sumji для всех основных маршрутов проходящих через данный участок.
Для определения Yобщ необходимо к Yосн прибавить Sumij и Sumji всех
маршрутов для которых данный участок является резервным. Например для
рисунка 1 Yобщ (А(Т2) = Yосн (А(Т2) + Yосн (А(В).
Количество звеньев в пучке определяется из того условия что нагрузка
на одно звено не превосходит 02 эрл т.е. количество звеньев в пучке равно
где Yобщ – общая сигнальная нагрузка на пучок звеньев;
[ ] – целочисленное округление в большую сторону.
Процент загрузки звена определяется по формуле
R = (Yобщ 02 )*100%. (4)
Для параллельных звеньев результат уменьшается в два раза. Данные
расчетов сводятся в таблицу 17.
Таблица 17 – Основные параметры звеньев (пучков звеньев) сигнализации
Звено Сигнальная Количество% загрузки
сигнализациинагрузка на звеньев в звена
звено (эрл.) пучке (пучка)
Исх. Вхд. Yосн Yобщ
После расчета основных интегральных характеристик проектируемой сети
ОКС по нагрузке и количеству звеньев осуществляется проверка удовлетворяет
ли выбранный вариант организации сигнальной сети требуемым критериям. Если
не удовлетворяет то необходимо осуществить выбор другого варианта
резервирования (таблица 15) и выполняется соответствующий перерасчет. Если
рассмотрены все варианты из таблицы 15 и ни один из них не удовлетворяет
критериям качества то необходимо обратиться к списку (таблица 14)
возможных нормальных маршрутов (если таковые имеются) и осуществить другой
выбор нормальных маршрутов.
Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации
Следующий этап проектирования состоит в формировании таблиц
маршрутизации для каждого пункта сигнализации на основе таблицы 16.
Таблица маршрутирования передачи информации от одного пункта
сигнализации к другому должна состоять из трех колонок:
– первая колонка – маршрут передачи информации между оконечными
– вторая колонка – основной маршрут;
– третья колонка – резервный маршрут.
В каждой колонке указывается наименование маршрута и номер звена
сигнализации (SLS – поле селекции звена сигнализации).
В состав таблицы маршрутизации для пункта сигнализации (A) входит
– Код пункта сигнализации назначения.
– Направление (пункт сигнализации) – это пункт сигнализации куда
направляется соответствующая сигнальная единица при нормальном режиме
работы (нормальный пучок A–B) и при недоступности нормального пучка
(резервный пучок A–T). В первом случае сигнальный трафик направляется к
пункту сигнализации B а во втором – к T.
– Коды селекции (SLS) для нормального и для резервного звена
сигнализации SLS. В качестве SLS берется номер используемого звена
сигнализации в соответствующем пучке.
– Уровень приоритета маршрута (чем ниже число тем выше приоритет)
используемый для резервирования и разделения нагрузки. Обычно приоритет 1
используются при отсутствии отказов с разделением нагрузки нормального
пучка а для резервирования используется приоритет 2.
Ниже приведен вид таблицы маршрутизации (таблица 18) которая
формируется для каждого пункта сигнализации сети ОКС №7.
Таблица 18 – Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации
Код Пункт Нормальный пучокРезервный Приор
пунктаназнач пучок итет
НаправлениSLS НаправлSLS
Y201 УВС 20201 АТС (УИВСЭ)
Y226 УВС 22226 АТС (УИВСЭ)
Таблица 20 – Емкость пучков информационных (телефонных)
каналов между станциямиузлами
НаправленКоличествТип СЛ Направленность СЛ
6 AМТС 111 АТС-АМТС односторонние
6 Y201 136 АТС-АТС односторонние
6 Y226 190 АТС-АТС односторонние
9 206 37 АТС-АМТС односторонние
9 206 485 АТС-АТС односторонние
2 225 16 АТС-АТС односторонние
2 AМТС 57 АТС-АМТС односторонние
Y201206 1026 АТС-АТС односторонние
Y201209 483 АТС-АТС односторонние
Y226222 490 АТС-АТС односторонние
Y226225 154 АТС-АТС односторонние
Y226226 299 АТС-АТС односторонние
Рисунок 3 – Схема организации связи между электронными
станциями на гипотетической ГТС с УВС
Таблица 21 – Схема маршрутизации и нагрузка телефонного (информационного)
Индекс Индекс Индексы транзитных
исходящей входящей станцийузлов в порядке
станции станции следования
Таблица 22 – Параметры пунктов сигнализации сети ОКС № 7
Уровень Код Тип ОбслуживаДля шлюзового
иерархии и пунктапункта емые пункта
индикатор сигнал( станции
сети (NI) изации узлы
Местн. 1 SPSTP 201 Y201
Местн. 26 SPSTP 226 Y226
Местн. 100 SPSTP АМТС
Таблица 23 – Перечень допустимых звеньев (пучков звеньев) на сигнальной
Таблица 24 – Расчет прямой (Yпр) и обратной (Yобр) сигнальной нагрузки для
пучков соединительных линий (направлений) между станциямиузлами
Индексы Тип Коэфф. сигн. КоличеYпр Yобр
станций дляСЛ нагр. ство
Исх. Вхд. Транзитны
Таблица 27 – Резервные (обходные) маршруты для нормальных пучков
НомерПунктНормальМаршрут МаршрутТип списка
пунктназнаный резервироявляетсрезервирован
а ченияпучок вания я ия
сигн. нормальнонормаль
Исх.ВхдТранзитные в порядке
Таблица 30 – Основные параметры пучков звеньев сигнализации сети ОКС
Пучок Сигнальная Количество% загрузки
звеньев нагрузка на звеньев в звеньев
сигнализаципучок (Эрл.) пучке пучка
6 00314018342 459 %
9 00631012291 615 %
22 00154010511 525 %
25 00054000541 27 %
26 000990141 1 705 %
99 001220022 1 11 %
26 00248007481 37 %
99 0007 003091 155 %
100 006 008841 442 %
100 0028 0028 1 14 %
25 00236002361 118 %
26 00617014271 714 %
99 000280028 1 14 %
100 0042 0042 1 21 %
26 00179013341 667 %
99 00023000231 115 %
100 00149001491 745 %
99 00117003471 174 %
100 00284008531 427 %
Таблица 31 – Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации
Код ПунктНормальный Резервный Приорите
пункназнапучок пучок т
AM10 АМТС – зонаАМТС
AM20 АМТС – зонаАМТС
AM30 АМТС – зонаАМТС
ЦКП1 ЦКП-NМТ450 ЦКП-ПСС
Таблица 33 – Емкость пучков каналов между станциямиузлами
НаправлениеТип СЛ КоличествНаправленност
AM10 AM20 АМТС-АМТС 525 Двусторон.
AM10 AM30 АМТС-АМТС 450 Двусторон.
AM10 ЦКП1 АМТС-ЦКП 375 Двусторон.
AM10 Mn1 АМТС- МнТС270 Двусторон.
Mn1 AM20 МнТС -АМТС150 Одностор.
Mn1 Mn2 МнТС-МнТС 180 Двусторон.
Рисунок 6 – Структурная схема гипотетической междугороднеймеждународной
Таблица 34 – Схема маршрутизации информационного (телефонного) трафика сети
к Индексы транзитных узлов в порядке
следования либо указатель что маршрут
АМ10 АМ20 АМ30 ЦКП1 Mn1 Mn2
АМ20 прямой- прямойпрямойпрямойпрямой
АМ30 прямойпрямой- прямойпрямойпрямой
ЦКП1 прямойпрямойпрямой- АМ10 АМ10
Mn1 прямойпрямойпрямойАМ10 - прямой
Mn2 прямойпрямойпрямойАМ10 прямой-
Таблица 35 – Параметры пунктов сигнализации сети ОКС № 7
Уровень Код Тип ОбслуживаеДля
иерархиипунктапункта мые шлюзового
и сигнал( станции пункта
р сети SPSTP)вторичных
NI=10 101 SPSTP Mn1 NI=00 4896
NI=10 102 SPSTP Mn2 NI=00 4897
Таблица 36 – Перечень допустимых звеньев (пучков звеньев) на сигнальной
Таблица 37 – Перечень возможных и выбранных нормальных (основных) маршрутов
на сигнальной сети (i j)
Коды пунктов сигнализации Указатель выбранных
Исх. Вхд. Транзитные в
Таблица 38 – Расчет прямой (Yпр) и обратной (Yобр) сигнальной нагрузки для
пучков соединительных линий (направлений) между пунктами сигнализации
Индексы ОбознКоэффициенты КоличYпр Yобр Коды
станций аченисигнальной ество пунктов
е СЛ нагрузки СЛ сигнали
Таблица 40 – Выбранные маршруты резервирования звеньев
Звено Транзитный пункт
Таблица 41 – Основные параметры пучков звеньев сигнализации сети ОКС
Пучок Сигнальная Количеств%
звеньев нагрузка на о звеньевзагрузки
сигнализаципучок (Эрл.) в пучке звена
30 01 01906 2 477 %
101 0068 0246 2 615 %
102 0054 018 2 45 %
40 0044 0044 1 22 %
102 0024 0094 1 47 %
40 0055 0055 1 275 %
101 0056 0056 1 28 %
1 102 0072 0132 1 66 %
Таблица 42 – Перечень маршрутов сигнализации между оконечными пунктами
Коды Коды ПриоритетВид маршрута
пунктов транзитных маршрута
ХХ01 2 30 102 30 XX00 102 10 XX00
2 10 XX00 102 10 XX01 1 102 10 XX01 102 10 XX00 1
Приоритет 1 – при отсутствии отказов используются с
разделением нагрузки нормального пучка;
Приоритет 2 – используется только тогда когда все пучки
приоритета 1 недоступны.
Ленковец Екатерина Александровна
Редактор Е.Б. Левенкова
Компьютерная верстка
План 20092010 уч.г. поз. 1
Подписано в печать .11.2009. Формат 60*8416.
Бумага офсетная. Гарнитура «Times».
Усл. печ. л. 314. Уч.-изд. л. 253.
Издатель и полиграфическое исполнение:
учреждение образования
ЛИ № 023300131902 от 03.01.2007.
Ул. Ф. Скорины 82 220114 Минск[pic]
Рисунок 2 – Схема сигнальной сети ОКС №7
– пункты сигнализации с функциями SP
Рисунок 5 – Схема построения сети ОКС на ГТС
пучок звеньев сигнализации
информационные каналы
оконечнотранзитный пункт сигнализации (
оконечный пункт сигнализации (
Рисунок 8 – Схема построения сети ОКС на гипотетической

курсач (2).docx

МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Учреждение образования
«ВЫСШИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ»
ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
КАФЕДРА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
по предмету "Сигнализация в ТК
Проектирование ОКС №7 на сети
С появлением систем коммутаций с программным управлением появилась возможность использования централизованных систем сигнализации. В этом случае для передачи сигналов используется ОКС по которому передаются все сигналы необходимые для установления соединения.
Быстродействие. В большинстве случаев время установления соединения не превышает 1 сек.
Высокая производительность. Один канал сигнализации способен обслужить множество телефонных вызовов.
Экономичность. По сравнению с традиционными системами сигнализации сокращается объем оборудования на коммутационных станциях.
Надёжность. Достигается за счет альтернативной маршрутизации.
Возможность передачи сигнальной информации без проключения разговорного канала (мобильная связь).
Достоверность. Благодаря применению дополнительного контроля качества передачи сигнальной информации.
Возможность передачи сигнальной информации во время любого этапа обслуживания в том числе и во время разговора.
Гибкость. Система передает любые данные не только данные телефонии но и для ISDN IN мобильной связи.
К недостаткам относится высокая степень централизации обмена сигнальной информации.
Особенностями ОКС7 являются:
в качестве общего канала можно выбрать любой КИ кроме 0 (он идет на синхронизацию). В Республике Беларусь на местной сети это 16 КИ на международной сети 1 КИ.
В ОКС №7 используется единый алфавит сигналов без деления на линейные сигналы и сигналы управления. Вся необходимая сигнальная информация передается в виде одного сообщения.
Скорость общего канала сигнализации 64 кбитс.
В ОКС №7 используется пакетный способ передачи сигнальной информации.
Для обеспечения совместной работы средств связи которые разрабатываются различными производителями должны быть использованы международные рекомендации и стандарты.
Для средств связи используется семиуровневая эталонная модель OSI.
Физический- определяет характеристики сигналов в соответствующей среде передачи (амплитуда импульса скорость передачи метод кодирования и т.д)
Канальный или уровень звена данных- обеспечивает достоверность передачи путем обнаружения и исправления ошибок.
Сетевой- отвечает за доставку сообщений в соответствии с принципами маршрутизации.
Транспортный- использует первые 3 уровня для выбора формы сообщения.
Сеансовый- обеспечивает порядок взаимодействия приложений.
Представительский или уровень представления- выбирает общий формат представления сообщения.
Прикладной или уровень приложения- обеспечивает управление сообщениями.
ОКС 7 предназначена для использования в национальных и международных сетях.
РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ СИГНАЛЬНОЙ СЕТИ ОКС
В начала рассмотрим исходные данные в соответствии с вариантом.
Таблица 1- Емкость пучков информационных (телефонных) каналов между станциямиузлами
Таблица 2-Перечень станций и узлов
Определим структуру сети сигнализации. Для этого необходимо определить основные элементы сети. К ним относятся:
- перечень пунктов сигнализации (SP) и транзитных пунктов сигнализации (STP);
- расчет взаимной нагрузки между пунктами сигнализации;
- определение числа звеньев сигнализации между пунктами сигнализации по результатам расчета;
- обеспечение заданной надежности сети ОКС путем назначения резервных звеньев и маршрутов ОКС;
- определение структуры сети ОКС путем назначения маршрутов сигнализации между пунктами сигнализации;
- разработка таблиц маршрутизации в каждом транзитном пункте сигнализации.
При необходимости с целью оптимизации сети сигнализации например по эффективной нагрузке на звено или по задержке распространения устанавливается приоритет маршрутов в списке допустимых который позволяет при проектировании методом итераций изменять структуру сети путем исключения неэффективных звеньев или маршрутов из списка допустимых включаемых в таблицу маршрутизации. Составим схему маршрутизации информационного трафика вторичных сетей где укажем для каждой исходящей и входящей станции перечень всех транзитных станций и узлов в порядке передачи информационного (телефонного) трафика. Отсутствие транзитных станцийузлов означает что информационный трафик передается от исходящей станцииузла к входящей напрямую по существующей СЛ.
Таблица 3-Схема маршрутизации и нагрузка информационного (телефонного) трафика
Индекс исходящей станции
Индекс входящей станции
Индексы транзитных станцийузлов в порядке следования
Для разработки структуры сигнальной сети ОКС на начальном этапе необходимо решить следующие вопросы:
выбор конфигурации пунктов SP STP SPSTP и присвоение кодов пунктам сигнализации сети ОКС-№7;
определение перечня допустимых звеньев (пучков звеньев) между пунктами сигнализации сети ОКС;
формирование перечня всех маршрутов передачи сигнального трафика на сигнальной сети которые совпадают с маршрутами передачи информационного (телефонного) трафика и выбор среди них прямых (основных) маршрутов передачи сигнального трафика.
Таблица 4- Параметры пунктов сигнализации сети ОКС-7
Уровень иерархии и индикатор сети (NI)
Обслуживаем. станцииузлы вторичных сетей
Для шлюзового пункта
На следующем этапе проектирования формируем на сети ОКС№7 перечень возможных дуплексных сигнальных звеньев (пучков звеньев) между пунктами сигнализации.
Таблица 5- Перечень допустимых пучков (звеньев) на сигнальной сети
Коды пунктов сигнализации
РАСЧЕТ СИГНАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ НА ЗВЕНЬЯ
Расчет сигнальной нагрузки выполняем на основе коэффициентов прямой (К(1)пр) и обратной (К(1)обр) сигнальной нагрузки для одной соединительной линии.
В данном случае производим расчет прямой (Yпр) и обратной (Yобр) сигнальной нагрузки для направлений между пунктами сигнализации обслуживающих несколько станций.
Значения коэффициентов прямой (К(1)пр) и обратной (К(1)обр) сигнальной нагрузки зависят также от типа соединительной линии
Таблица 6-Принятые при расчете нормы прямой и обратной сигнальной нагрузки для одной соединительной линии
Сигнальная нагрузка (*10-3)
Соответственно прямая (Yпр) и обратная (Yобр) сигнальная нагрузка для направления между станциямиузлами (источниками) i j определяется по формуле
Yобр = С* К(1)обр (2)
Здесь С – количество соединительных линий между исходящей станцией (узлом) i и входящей станцией (узлом) j в указанном направлении. 10-3
Таблица 7- Расчет прямой и обратной сигнальной нагрузки для пучков соединительных линий (направлений) между пунктами сигнализации сети ОКС
Индексы станции для СЛ
Коэффициент сигнальной нагрузки (*10-3)
Рассчитанные значения прямой и обратной сигнальной нагрузки между пунктами сигнализации сети ОКС сведём в матрицу (шахматку) приведенную в таблице 8.
Таблица 8- Матрица (шахматка) прямой и обратной сигнальной нагрузки между пунктами сигнализации сети ОКС
РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА СИГНАЛЬНЫХ ЗВЕНЬЕВ. ПОСТРОЕНИЕ ТАБЛИЦ МАРШРУТИЗАЦИИ
1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ НОРМАЛЬНЫХ МАРШРУТОВ ДЛЯ СИГНАЛЬНОЙ СЕТИ
Нормальная конфигурация сигнальной сети определяет порядок передачи сигнального трафика при отсутствии отказов звеньев (пучков звеньев) пунктов сигнализации и ограничений в доступе к звеньям из-за перегрузки.
Проектирование нормальных маршрутов для сигнальной сети предполагает:
Формирование списка всех возможных нормальных (основных) сигнальных маршрутов на сети.
Выбор из списка тех маршрутов которые будут использоваться в качестве нормальных.
Список всех возможных нормальных сигнальных маршрутов сети ОКС для каждой пары пунктов сигнализации ПСi ПСj формируется по следующим правилам:
- нормальный маршрут должен быть либо прямым (без транзитов) либо если прямых маршрутов нет проходить через минимальное число транзитных пунктов (STP SPSTP). В первом случае маршрут между ПС
- если в списке имеется несколько альтернативных однотипных маршрутов то среди них необходимо выбрать те которые будут использоваться в качестве нормальных. При этом необходимо учитывать что из каждого пункта сигнализации (SP SPSTP STP) через которые проходят маршруты ПСi ПСj сигнальный трафик может идти не более чем по двум альтернативным звеньям. Тем самым должен быть осуществлен выбор из списка тех маршрутов которые могут быть использованы в качестве нормальных (основных).
Если маршрут используется в направлении ПСi ПСj то аналогичный маршрут используется и в обратном направлении ПСj ПСi
Таблица 8- Перечень возможных и выбранных нормальных маршрутов на сигнальной сети (i j)
Маршрут совпадает с информацион. (телефонным)
Указатель выбранных норм маршрутов
Транзитные в порядке следования
2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕЗЕРВНЫХ МАРШРУТОВ ДЛЯ НОРМАЛЬНЫХ ПУЧКОВ (ЗВЕНЬЕВ)
При наличии отказов и ограничений в доступе к звеньям из-за перегрузки используется процедура вынужденного ремаршрутизирования которая предполагает что для всех пучков (звеньев) из нормальных маршрутов организуются резервные (обходные) маршруты.
Проектирование резервных маршрутов для нормальных пучков (звеньев) целесообразно осуществлять по следующей методике:
Формируется для всех пучков (звеньев) из нормальных маршрутов список всех возможных резервных (обходных) маршрутов.
Определяется перечень пучков (звеньев) у которых существует единственный вариант обходного резервного маршрута (безальтернативные резервные маршруты) и перечень тех пучков (звеньев) для которых существуют альтернативные резервные маршруты.
Осуществляется выбор вариантов резервирования из списка альтернативных резервных маршрутов.
Согласно рекомендации МСЭ Q-704.2.3.1 маршрутизация в транзитных пунктах сигнализации осуществляется на основе этикетки маршрутизации. При этом учитывается пункт назначения но не учитывается исходящий пункт. Тем самым для каждого транзитного пункта сигнализации все маршруты с одним пунктом назначения и разными исходящими пунктами должны иметь и одинаковые схемы нормальной маршрутизации и ремаршрутизации при отказах (недоступности звеньев (пучков звеньев) и маршрутов).
Для каждого пункта сигнализации пункта назначения и направления нормального пучка AB формируется свой список возможных резервных (обходных) маршрутов и определяется есть ли в этом списке альтернативные маршруты.
В качестве маршрутов резервирования направления нормального пучка (AB) могут выступать маршруты по двум схемам:
“Треугольные маршруты” которые заканчиваются в пункте сигнализации B (маршрут резервирования пучка AT2 B );
“Маршруты в пункт назначения” которые заканчиваются в пункте назначения маршрута F (маршрут резервирования пучка AT1 F ).
Рис. 1 Схемы организации резервного (обходного) маршрута для направления нормального пучка AB при пункте назначения F
В зависимости от количества возможных маршрутов резервирования для направления нормального пучка AB возможны варианты:
- один резервный маршрут. В этом случае в поле “Тип списка резервирования” заносится значение “Безальтернативный”;
- несколько однотипных маршрутов (с одним и тем же минимальным числом транзитов). При этом в поле “Тип списка резервирования” заносится значение “Альтернативные маршруты”;
- если для пучка (звена) в списке нет ни одного возможного резервного маршрута то для данного пучка организуются параллельные резервные звенья т.е. расчетное количество звеньев в пучке должно быть удвоено. В этом случае в поле “Тип списка резервирования” заносится значение “Параллельный”.
Если резервный маршрут для направления пучка AB совпадает с нормальным маршрутом из табл.8 то в поле “Маршрут является нормальным” заносится значение “Да” в противном случае - “Нет”.
Таблица 9- Резервные ( обходные) маршруты для нормальных пучков
Маршрут резервирования нормального пучка
Тип списка резервиров
Для всех нормальных маршрутов у которых есть альтернативные резервные маршруты необходимо осуществить выбор конкретных вариантов резервирования из списка альтернативных резервных маршрутов для пучков (звеньев). В каждом из рассмотренных выше списков можно выбрать лишь один вариант ремаршрутизации. Обычно выбирают маршрут в пункт назначения (если они есть) через звенья с минимальным сигнальным трафиком.
Таблица 10- Выбор вариантов резервирования из списка альтернативных резервных маршрутов
Указатель выбранного маршрута
Рис. 2 Структурная схема ОКС на гипотетической ГТС с УВС
Таблица 11- Перечень всех используемых маршрутов на сигнальной сети
Отметим что резервный маршрут от исходящего пункта сигнализации (ПСi) до пункта сигнализации назначения (ПСj) ПСi ПСj не всегда является маршрутом в обратном направлении ПСj ПСi.
3 РАСЧЕТ СИГНАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ И КОЛИЧЕСТВА ЗВЕНЬЕВ В ПУЧКЕ
На базе табл.11 осуществляется расчет общей сигнальной нагрузки на пучки звеньев с учетом добавленной нагрузки после резервирования пучков.
Сигнальную нагрузку на пучки звеньев рассчитываем по следующему алгоритму:
- По каждому маршруту (А F) из матрицы (шахматки) сигнальной нагрузки определяем прямую (Y(пр)AF) и обратную (Y(обр)AF) сигнальную нагрузку маршрута.
- Помимо маршрута (А F) имеется и противоположный маршрут (F A). Для него аналогично определяем прямую (Y(пр)FA) и обратную (Y(обр)FA) сигнальную нагрузку маршрута.
- Данная сигнальная нагрузка (как для основных маршрутов так и для противоположных) передается по всем звеньям (пучкам) через которые проходит данный маршрут. Пусть через звено (i j) проходит как основной так и противоположный маршрут тогда нагрузка передаваемая по звену (пучку звеньев) в направлении ij равна Y(пр)ij+ Y(обр)ji а в направлении ji – равна Y(обр)ij + Y(пр) ji.
Обозначим соответствующие нагрузки Sumij и Sumji.
После того как для каждого звена (пучка звеньев) найдём для всех маршрутов Sumij и Sumji определяем итоговую сигнальную нагрузку на звено (пучок).
Звено ОКС является дуплексным и величины Sumij и Sumji задают нагрузку для направления дуплексного звена (пучка звеньев). Поэтому в качестве нагрузки на звено берем максимальное из значений Sumij и Sumji. Это значение и принимаем в качестве сигнальной нагрузки (Yобщ) на пучок звеньев.
Количество звеньев в пучке определяем из того условия что нагрузка на одно звено не превосходит 02 эрл т.е. количество звеньев в пучке равно
где Yобщ – общая сигнальная нагрузка на пучок звеньев;
[ ] – целочисленное округление в большую сторону.
Процент загрузки звена определяемпо формуле
R = (Yобщ 02 )*100%. (4)
Для параллельных звеньев результат уменьшается в два раза. Данные расчетов сводятся в табл. 12.
Таблица 12- Основные параметры звеньев (пучков звеньев) сигнализации сети ОКС
Сигнальная нагрузка на звено (эрл) Общая
Количество звеньев в пучке
% загрузки звена (пучка)
После расчета основных интегральных характеристик проектируемой сети ОКС по нагрузке и количеству звеньев осуществляется проверка удовлетворяет ли выбранный вариант организации сигнальной сети требуемым критериям. Если не удовлетворяет то необходимо осуществить выбор другого варианта резервирования и выполнить соответствующий перерасчет.
4 ТАБЛИЦЫ МАРШРУТИЗАЦИИ ДЛЯ ПУНКТОВ СИГНАЛИЗАЦИИ
Следующий этап проектирования состоит в формировании таблиц маршрутизации для каждого пункта сигнализации на основе табл. 12.
Таблица маршрутированния передачи информации от одного пункта сигнализации к другому должна состоять из трех колонок:
- первая колонка – маршрут передачи информации между оконечными пунктами;
- вторая колонка – основной маршрут;
- третья колонка – резервный маршрут.
В каждой колонке указывается наименование маршрута и номер звена сигнализации (SLS – поле селекции звена сигнализации).
В состав таблицы маршрутизации для пункта сигнализации (A) входит:
- Код пункта сигнализации назначения.
- Направление (пункт сигнализации) – это пункт сигнализации куда направляется соответствующая сигнальная единица при нормальном режиме работы (нормальный пучок A-B) и при недоступности нормального пучка (резервный пучок A-T). В первом случае сигнальный трафик направляется к пункту сигнализации B а во втором – к T.
- Коды селекции (SLS) для нормального и для резервного звена сигнализации SLS. В качестве SLS берется номер используемого звена сигнализации в соответствующем пучке.
- Уровень приоритета маршрута (чем ниже число тем выше приоритет) используемый для резервирования и разделения нагрузки. Обычно приоритет 1 используются при отсутствии отказов с разделением нагрузки нормального пучка а для резервирования используется приоритет 2.
Таблица 13- Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации
Из пункта сигнализации (SP STP SPSTP) в пункт сигнализации назначения может вести несколько нормальных маршрутов соответственно будут использоваться и несколько нормальных звеньев. В этом случае обычно используют разделение сигнальной нагрузки между нормальными звеньями которые относятся к одному либо разным нормальным пучкам (в поле приоритет заносится 1).
Заключительный этап проектирования состоит в построении схемы сигнальной сети ОКС №7.
На схеме построения сети ОКС-7 указываются:
Все пункты сигнализации (ПС) сети ОКС. Наименование ПС состоит:
- из типа ПС (SP- оконечный ПС; STP- транзитный ПС; SPSTP – оконечно-транзитный ПС);
- наименования АТС (АМТС);
- кода пункта сигнализации в десятичной системе исчисления.
Пункты сигнализации с которыми проектируемый пункт сигнализации будет работать в "связанном" и "квазисвязанном" режимах.
Пункты сигнализации через которые проходят резервные маршруты проектируемого пункта сигнализации.
Информационные каналы.
Пучки звеньев (звенья) между ПС.
Характеристики пучков звеньев в виде: n(m1 mn) где n – количество звеньев в пучке; mj – номер звена сигнализации в пучке.
Условные обозначения.
Ленковец Е. А. Методические указания по выполнению курсового проекта
Конспект лекций по КССТ
А.В.Росляков. Общеканальная система сигнализации №7. – М.: ЭКО-Трендз 1999.
Б.С.Гольдштейн. Сигнализация в сетях связи. – М.: Радио и связь 1998.
В результате курсового проекта была спроектирована ОКС 7 на ГТС с УВС и УИС. Была разработана структура сигнальной сети ОКС рассчитана сигнальная нагрузка на звенья спроектированы нормальные маршруты для сигнальной сети спроектированы резервные маршруты для нормальных пучков рассчитана сигнальная нагрузка и количество звеньев в пучке построена таблица маршрутизации для пунктов сигнализации.
Рассчитанные основные интегральные характеристики по построенной сети ОКС№7 (схема приведена в приложении 2) удовлетворяет критериям качества.
Структурная схема междугороднеймеждународной сети ГТС с УВС и УИС
Схема построения сети сигнализации ОКС №7 на ГТС с УВС и УИС

курсач.docx

МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Учреждение образования
«ВЫСШИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ»
ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
КАФЕДРА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
по предмету "Сигнализация в ТК
Проектирование ОКС №7 на сети
С появлением систем коммутаций с программным управлением появилась возможность использования централизованных систем сигнализации. В этом случае для передачи сигналов используется ОКС по которому передаются все сигналы необходимые для установления соединения.
Быстродействие. В большинстве случаев время установления соединения не превышает 1 сек.
Высокая производительность. Один канал сигнализации способен обслужить множество телефонных вызовов.
Экономичность. По сравнению с традиционными системами сигнализации сокращается объем оборудования на коммутационных станциях.
Надёжность. Достигается за счет альтернативной маршрутизации.
Возможность передачи сигнальной информации без проключения разговорного канала (мобильная связь).
Достоверность. Благодаря применению дополнительного контроля качества передачи сигнальной информации.
Возможность передачи сигнальной информации во время любого этапа обслуживания в том числе и во время разговора.
Гибкость. Система передает любые данные не только данные телефонии но и для ISDN IN мобильной связи.
К недостаткам относится высокая степень централизации обмена сигнальной информации.
Особенностями ОКС7 являются:
в качестве общего канала можно выбрать любой КИ кроме 0 (он идет на синхронизацию). В Республике Беларусь на местной сети это 16 КИ на международной сети 1 КИ.
В ОКС №7 используется единый алфавит сигналов без деления на линейные сигналы и сигналы управления. Вся необходимая сигнальная информация передается в виде одного сообщения.
Скорость общего канала сигнализации 64 кбитс.
В ОКС №7 используется пакетный способ передачи сигнальной информации.
Для обеспечения совместной работы средств связи которые разрабатываются различными производителями должны быть использованы международные рекомендации и стандарты.
Для средств связи используется семиуровневая эталонная модель OSI.
Физический- определяет характеристики сигналов в соответствующей среде передачи (амплитуда импульса скорость передачи метод кодирования и т.д)
Канальный или уровень звена данных- обеспечивает достоверность передачи путем обнаружения и исправления ошибок.
Сетевой- отвечает за доставку сообщений в соответствии с принципами маршрутизации.
Транспортный- использует первые 3 уровня для выбора формы сообщения.
Сеансовый- обеспечивает порядок взаимодействия приложений.
Представительский или уровень представления- выбирает общий формат представления сообщения.
Прикладной или уровень приложения- обеспечивает управление сообщениями.
ОКС 7 предназначена для использования в национальных и международных сетях.
РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ СИГНАЛЬНОЙ СЕТИ ОКС
В начала рассмотрим исходные данные в соответствии с вариантом.
Таблица 1- Емкость пучков информационных (телефонных) каналов между станциямиузлами
Таблица 2-Перечень станций и узлов
Определим структуру сети сигнализации. Для этого необходимо определить основные элементы сети. К ним относятся:
- перечень пунктов сигнализации (SP) и транзитных пунктов сигнализации (STP);
- расчет взаимной нагрузки между пунктами сигнализации;
- определение числа звеньев сигнализации между пунктами сигнализации по результатам расчета;
- обеспечение заданной надежности сети ОКС путем назначения резервных звеньев и маршрутов ОКС;
- определение структуры сети ОКС путем назначения маршрутов сигнализации между пунктами сигнализации;
- разработка таблиц маршрутизации в каждом транзитном пункте сигнализации.
При необходимости с целью оптимизации сети сигнализации например по эффективной нагрузке на звено или по задержке распространения устанавливается приоритет маршрутов в списке допустимых который позволяет при проектировании методом итераций изменять структуру сети путем исключения неэффективных звеньев или маршрутов из списка допустимых включаемых в таблицу маршрутизации. Составим схему маршрутизации информационного трафика вторичных сетей где укажем для каждой исходящей и входящей станции перечень всех транзитных станций и узлов в порядке передачи информационного (телефонного) трафика. Отсутствие транзитных станцийузлов означает что информационный трафик передается от исходящей станцииузла к входящей напрямую по существующей СЛ.
Таблица 3-Схема маршрутизации и нагрузка информационного (телефонного) трафика
Индекс исходящей станции
Индекс входящей станции
Индексы транзитных станцийузлов в порядке следования
Для разработки структуры сигнальной сети ОКС на начальном этапе необходимо решить следующие вопросы:
выбор конфигурации пунктов SP STP SPSTP и присвоение кодов пунктам сигнализации сети ОКС-№7;
определение перечня допустимых звеньев (пучков звеньев) между пунктами сигнализации сети ОКС;
формирование перечня всех маршрутов передачи сигнального трафика на сигнальной сети которые совпадают с маршрутами передачи информационного (телефонного) трафика и выбор среди них прямых (основных) маршрутов передачи сигнального трафика.
Таблица 4- Параметры пунктов сигнализации сети ОКС-7
Уровень иерархии и индикатор сети (NI)
Обслуживаем. станцииузлы вторичных сетей
Для шлюзового пункта
На следующем этапе проектирования формируем на сети ОКС№7 перечень возможных дуплексных сигнальных звеньев (пучков звеньев) между пунктами сигнализации.
Таблица 5- Перечень допустимых пучков (звеньев) на сигнальной сети
Коды пунктов сигнализации
РАСЧЕТ СИГНАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ НА ЗВЕНЬЯ
Расчет сигнальной нагрузки выполняем на основе коэффициентов прямой (К(1)пр) и обратной (К(1)обр) сигнальной нагрузки для одной соединительной линии.
В данном случае производим расчет прямой (Yпр) и обратной (Yобр) сигнальной нагрузки для направлений между пунктами сигнализации обслуживающих несколько станций.
Значения коэффициентов прямой (К(1)пр) и обратной (К(1)обр) сигнальной нагрузки зависят также от типа соединительной линии
Таблица 6-Принятые при расчете нормы прямой и обратной сигнальной нагрузки для одной соединительной линии
Сигнальная нагрузка (*10-3)
Соответственно прямая (Yпр) и обратная (Yобр) сигнальная нагрузка для направления между станциямиузлами (источниками) i j определяется по формуле
Yобр = С* К(1)обр (2)
Здесь С – количество соединительных линий между исходящей станцией (узлом) i и входящей станцией (узлом) j в указанном направлении.
Таблица 7- Расчет прямой и обратной сигнальной нагрузки для пучков соединительных линий (направлений) между пунктами сигнализации сети ОКС
Индексы станции для СЛ
Коэффициент сигнальной нагрузки
Рассчитанные значения прямой и обратной сигнальной нагрузки между пунктами сигнализации сети ОКС сведём в матрицу (шахматку) приведенную в таблице 8.
Таблица 8- Матрица (шахматка) прямой и обратной сигнальной нагрузки между пунктами сигнализации сети ОКС
Коды входящих пунктов сигнализации
РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА СИГНАЛЬНЫХ ЗВЕНЬЕВ. ПОСТРОЕНИЕ ТАБЛИЦ МАРШРУТИЗАЦИИ
1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ НОРМАЛЬНЫХ МАРШРУТОВ ДЛЯ СИГНАЛЬНОЙ СЕТИ
Нормальная конфигурация сигнальной сети определяет порядок передачи сигнального трафика при отсутствии отказов звеньев (пучков звеньев) пунктов сигнализации и ограничений в доступе к звеньям из-за перегрузки.
Проектирование нормальных маршрутов для сигнальной сети предполагает:
Формирование списка всех возможных нормальных (основных) сигнальных маршрутов на сети.
Выбор из списка тех маршрутов которые будут использоваться в качестве нормальных.
Список всех возможных нормальных сигнальных маршрутов сети ОКС для каждой пары пунктов сигнализации ПСi ПСj формируется по следующим правилам:
- нормальный маршрут должен быть либо прямым (без транзитов) либо если прямых маршрутов нет проходить через минимальное число транзитных пунктов (STP SPSTP). В первом случае маршрут между ПС
- если в списке имеется несколько альтернативных однотипных маршрутов то среди них необходимо выбрать те которые будут использоваться в качестве нормальных. При этом необходимо учитывать что из каждого пункта сигнализации (SP SPSTP STP) через которые проходят маршруты ПСi ПСj сигнальный трафик может идти не более чем по двум альтернативным звеньям. Тем самым должен быть осуществлен выбор из списка тех маршрутов которые могут быть использованы в качестве нормальных (основных).
Если маршрут используется в направлении ПСi ПСj то аналогичный маршрут используется и в обратном направлении ПСj ПСi
Таблица 8- Перечень возможных и выбранных нормальных маршрутов на сигнальной сети (i j)
Маршрут совпадает с информацион. (телефонным)
Указатель выбранных норм маршрутов
Транзитные в порядке следования
2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕЗЕРВНЫХ МАРШРУТОВ ДЛЯ НОРМАЛЬНЫХ ПУЧКОВ (ЗВЕНЬЕВ)
При наличии отказов и ограничений в доступе к звеньям из-за перегрузки используется процедура вынужденного ремаршрутизирования которая предполагает что для всех пучков (звеньев) из нормальных маршрутов организуются резервные (обходные) маршруты.
Проектирование резервных маршрутов для нормальных пучков (звеньев) целесообразно осуществлять по следующей методике:
Формируется для всех пучков (звеньев) из нормальных маршрутов список всех возможных резервных (обходных) маршрутов.
Определяется перечень пучков (звеньев) у которых существует единственный вариант обходного резервного маршрута (безальтернативные резервные маршруты) и перечень тех пучков (звеньев) для которых существуют альтернативные резервные маршруты.
Осуществляется выбор вариантов резервирования из списка альтернативных резервных маршрутов.
Согласно рекомендации МСЭ Q-704.2.3.1 маршрутизация в транзитных пунктах сигнализации осуществляется на основе этикетки маршрутизации. При этом учитывается пункт назначения но не учитывается исходящий пункт. Тем самым для каждого транзитного пункта сигнализации все маршруты с одним пунктом назначения и разными исходящими пунктами должны иметь и одинаковые схемы нормальной маршрутизации и ремаршрутизации при отказах (недоступности звеньев (пучков звеньев) и маршрутов).
Для каждого пункта сигнализации пункта назначения и направления нормального пучка AB формируется свой список возможных резервных (обходных) маршрутов и определяется есть ли в этом списке альтернативные маршруты.
В качестве маршрутов резервирования направления нормального пучка (AB) могут выступать маршруты по двум схемам:
“Треугольные маршруты” которые заканчиваются в пункте сигнализации B (маршрут резервирования пучка AT2 B );
“Маршруты в пункт назначения” которые заканчиваются в пункте назначения маршрута F (маршрут резервирования пучка AT1 F ).
Рис. 1 Схемы организации резервного (обходного) маршрута для направления нормального пучка AB при пункте назначения F
В зависимости от количества возможных маршрутов резервирования для направления нормального пучка AB возможны варианты:
- один резервный маршрут. В этом случае в поле “Тип списка резервирования” заносится значение “Безальтернативный”;
- несколько однотипных маршрутов (с одним и тем же минимальным числом транзитов). При этом в поле “Тип списка резервирования” заносится значение “Альтернативные маршруты”;
- если для пучка (звена) в списке нет ни одного возможного резервного маршрута то для данного пучка организуются параллельные резервные звенья т.е. расчетное количество звеньев в пучке должно быть удвоено. В этом случае в поле “Тип списка резервирования” заносится значение “Параллельный”.
Если резервный маршрут для направления пучка AB совпадает с нормальным маршрутом из табл.8 то в поле “Маршрут является нормальным” заносится значение “Да” в противном случае - “Нет”.
Таблица 9- Резервные ( обходные) маршруты для нормальных пучков
Маршрут резервирования нормального пучка
Тип списка резервиров
Для всех нормальных маршрутов у которых есть альтернативные резервные маршруты необходимо осуществить выбор конкретных вариантов резервирования из списка альтернативных резервных маршрутов для пучков (звеньев). В каждом из рассмотренных выше списков можно выбрать лишь один вариант ремаршрутизации. Обычно выбирают маршрут в пункт назначения (если они есть) через звенья с минимальным сигнальным трафиком.
Таблица 10- Выбор вариантов резервирования из списка альтернативных резервных маршрутов
Указатель выбранного маршрута
Рис. 2 Структурная схема ОКС на гипотетической ГТС с УВС
Таблица 11- Перечень всех используемых маршрутов на сигнальной сети
Отметим что резервный маршрут от исходящего пункта сигнализации (ПСi) до пункта сигнализации назначения (ПСj) ПСi ПСj не всегда является маршрутом в обратном направлении ПСj ПСi.
3 РАСЧЕТ СИГНАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ И КОЛИЧЕСТВА ЗВЕНЬЕВ В ПУЧКЕ
На базе табл.11 осуществляется расчет общей сигнальной нагрузки на пучки звеньев с учетом добавленной нагрузки после резервирования пучков.
Сигнальную нагрузку на пучки звеньев рассчитываем по следующему алгоритму:
- По каждому маршруту (А F) из матрицы (шахматки) сигнальной нагрузки определяем прямую (Y(пр)AF) и обратную (Y(обр)AF) сигнальную нагрузку маршрута.
- Помимо маршрута (А F) имеется и противоположный маршрут (F A). Для него аналогично определяем прямую (Y(пр)FA) и обратную (Y(обр)FA) сигнальную нагрузку маршрута.
- Данная сигнальная нагрузка (как для основных маршрутов так и для противоположных) передается по всем звеньям (пучкам) через которые проходит данный маршрут. Пусть через звено (i j) проходит как основной так и противоположный маршрут тогда нагрузка передаваемая по звену (пучку звеньев) в направлении ij равна Y(пр)ij+ Y(обр)ji а в направлении ji – равна Y(обр)ij + Y(пр) ji.
Обозначим соответствующие нагрузки Sumij и Sumji.
После того как для каждого звена (пучка звеньев) найдём для всех маршрутов Sumij и Sumji определяем итоговую сигнальную нагрузку на звено (пучок).
Звено ОКС является дуплексным и величины Sumij и Sumji задают нагрузку для направления дуплексного звена (пучка звеньев). Поэтому в качестве нагрузки на звено берем максимальное из значений Sumij и Sumji. Это значение и принимаем в качестве сигнальной нагрузки (Yобщ) на пучок звеньев.
Количество звеньев в пучке определяем из того условия что нагрузка на одно звено не превосходит 02 эрл т.е. количество звеньев в пучке равно
где Yобщ – общая сигнальная нагрузка на пучок звеньев;
[ ] – целочисленное округление в большую сторону.
Процент загрузки звена определяемпо формуле
R = (Yобщ 02 )*100%. (4)
Для параллельных звеньев результат уменьшается в два раза. Данные расчетов сводятся в табл. 12.
Таблица 12- Основные параметры звеньев (пучков звеньев) сигнализации сети ОКС
Сигнальная нагрузка на звено (эрл) Общая
Количество звеньев в пучке
% загрузки звена (пучка)
После расчета основных интегральных характеристик проектируемой сети ОКС по нагрузке и количеству звеньев осуществляется проверка удовлетворяет ли выбранный вариант организации сигнальной сети требуемым критериям. Если не удовлетворяет то необходимо осуществить выбор другого варианта резервирования и выполнить соответствующий перерасчет.
4 ТАБЛИЦЫ МАРШРУТИЗАЦИИ ДЛЯ ПУНКТОВ СИГНАЛИЗАЦИИ
Следующий этап проектирования состоит в формировании таблиц маршрутизации для каждого пункта сигнализации на основе табл. 12.
Таблица маршрутированния передачи информации от одного пункта сигнализации к другому должна состоять из трех колонок:
- первая колонка – маршрут передачи информации между оконечными пунктами;
- вторая колонка – основной маршрут;
- третья колонка – резервный маршрут.
В каждой колонке указывается наименование маршрута и номер звена сигнализации (SLS – поле селекции звена сигнализации).
В состав таблицы маршрутизации для пункта сигнализации (A) входит:
- Код пункта сигнализации назначения.
- Направление (пункт сигнализации) – это пункт сигнализации куда направляется соответствующая сигнальная единица при нормальном режиме работы (нормальный пучок A-B) и при недоступности нормального пучка (резервный пучок A-T). В первом случае сигнальный трафик направляется к пункту сигнализации B а во втором – к T.
- Коды селекции (SLS) для нормального и для резервного звена сигнализации SLS. В качестве SLS берется номер используемого звена сигнализации в соответствующем пучке.
- Уровень приоритета маршрута (чем ниже число тем выше приоритет) используемый для резервирования и разделения нагрузки. Обычно приоритет 1 используются при отсутствии отказов с разделением нагрузки нормального пучка а для резервирования используется приоритет 2.
Таблица 13- Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации
Из пункта сигнализации (SP STP SPSTP) в пункт сигнализации назначения может вести несколько нормальных маршрутов соответственно будут использоваться и несколько нормальных звеньев. В этом случае обычно используют разделение сигнальной нагрузки между нормальными звеньями которые относятся к одному либо разным нормальным пучкам (в поле приоритет заносится 1).
Заключительный этап проектирования состоит в построении схемы сигнальной сети ОКС №7.
На схеме построения сети ОКС-7 указываются:
Все пункты сигнализации (ПС) сети ОКС. Наименование ПС состоит:
- из типа ПС (SP- оконечный ПС; STP- транзитный ПС; SPSTP – оконечно-транзитный ПС);
- наименования АТС (АМТС);
- кода пункта сигнализации в десятичной системе исчисления.
Пункты сигнализации с которыми проектируемый пункт сигнализации будет работать в "связанном" и "квазисвязанном" режимах.
Пункты сигнализации через которые проходят резервные маршруты проектируемого пункта сигнализации.
Информационные каналы.
Пучки звеньев (звенья) между ПС.
Характеристики пучков звеньев в виде: n(m1 mn) где n – количество звеньев в пучке; mj – номер звена сигнализации в пучке.
Условные обозначения.
Ленковец Е. А. Методические указания по выполнению курсового проекта
Конспект лекций по КССТ
А.В.Росляков. Общеканальная система сигнализации №7. – М.: ЭКО-Трендз 1999.
Б.С.Гольдштейн. Сигнализация в сетях связи. – М.: Радио и связь 1998.
В результате курсового проекта была спроектирована ОКС 7 на ГТС с УВС и УИС. Была разработана структура сигнальной сети ОКС рассчитана сигнальная нагрузка на звенья спроектированы нормальные маршруты для сигнальной сети спроектированы резервные маршруты для нормальных пучков рассчитана сигнальная нагрузка и количество звеньев в пучке построена таблица маршрутизации для пунктов сигнализации.
Рассчитанные основные интегральные характеристики по построенной сети ОКС№7 (схема приведена в приложении 2) удовлетворяет критериям качества.
Структурная схема междугороднеймеждународной сети ГТС с УВС и УИС
Схема построения сети сигнализации ОКС №7 на ГТС с УВС и УИС

Работа над ошибками1.docx

3.4 Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации
Следующий этап проектирования состоит в формировании таблиц маршрутизации для каждого пункта сигнализации на основе табл. 11.
Таблица маршрутизирования передачи информации от одного пункта сигнализации к другому состоит из трех колонок:
- первая колонка – маршрут передачи информации между оконечными пунктами;
- вторая колонка – основной маршрут;
- третья колонка – резервный маршрут.
В каждой колонке указывается наименование маршрута и номер звена сигнализации (SLS – поле селекции звена сигнализации).
В состав таблицы маршрутизации для пункта сигнализации (A) входит:
- Код пункта сигнализации назначения.
- Направление (пункт сигнализации) – это пункт сигнализации куда направляется соответствующая сигнальная единица при нормальном режиме работы (нормальный
- Коды селекции (SLS) для нормального и для резервного звена сигнализации SLS. В качестве SLS берется номер используемого звена сигнализации в соответствующем пучке.
- Уровень приоритета маршрута (чем ниже число тем выше приоритет) используемый для резервирования и разделения нагрузки. Обычно приоритет 1 используются при отсутствии отказов с разделением нагрузки нормального пучка а для резервирования используется приоритет 2.
Таблица 12 - Таблицы маршрутизации для пунктов сигнализации
Код исх. пункта сигн.
Код вход. пункта сигн.