Требования к элементам СС 7, особенно для устройств, реализующих функции уровней ЭМВОС с первого по третий, могут различаться и изменяться в зависимости от важности и степени обязательности их выполнения на конкретных ЦСК. В связи с этим на практике нормирование параметров, определяющих пропускную способность и эксплуатационную надежность звеньев сигнализации, осуществляется исходя из наиболее жестких требований подсистем пользователей и классов (категорий) передаваемых сигнальных сообщений.

Требования к вероятностновременным характеристикам (ВВХ) подсистемы передачи сообщений МТР сформулированы в Рекомендации Q.706 МСЭ "Рабочие характеристики подсистемы передачи сообщений" [4, 9, 10]. Выполнение этих требований определяет способность МТР передавать сигнальные сообщения переменной длины определенным образом для различных пользователей в сети СС 7.

Для достижения требуемых характеристик качества МТР следует учитывать три группы параметров:

• первая группа объединяет показатели, определяемые исходя из требований различных пользователей. Это время передачи сигнальных сообщений, степень защиты от любого типа перегрузок, неисправностей и отказов, гарантированность доступности ресурсов звена сигнализации и достоверностью передачи СЕ и т. д.;
• вторая группа включает в себя характеристики сигнального трафика, такие как максимальный объем и структура функционирующей нагрузки в элементах сети СС 7;
• третья группа образуется внешними для сети СС 7 параметрами. В основном это характеристики средств передачи (например фазовые дрожания, интенсивность ошибок, пакеты ошибок).

В указанных рекомендациях ВВХ определены большим количеством различных параметров, характеризующих качество функционирования подсистемы МТР, в том числе:

• вероятность приема сигнальной единицы с необнаруженной ошибкой должна быть ниже 10¹⁰ , т. е. не более одной ошибки на 10¹⁰ всех ошибок в сигнальных единицах, не обнаруженной подсистемой передачи сообщений;
• общая вероятность потери сигнального сообщения изза отказа элементов подсистемы МТР должна быть ниже 10⁷, т.е. не должно теряться более одного из 10⁷ сообщений;
• вероятность передачи сигнального сообщения в неправильной последовательности (включая их дублирование) вследствие сбоев должна быть не более 10¹⁰;
• интенсивность ошибок на один бит в звене сигнализации должна быть не более 10⁶ для длительных интервалов времени и не более 10 ⁴ для коротких интервалов;
• случайная величина задержки значащей сигнальной единицы вследствие повторных передач на одном звене сигнализации не должна превышать 300 мс с вероятностью 10⁴;
• среднее значение нагрузки на одно звено сигнализации не должно превышать 0,2 ресурса пропускной способности. Допускается увеличение нагрузки до 0,4 ресурса пропускной способности в ситуациях сбоев и перегрузок при переходе на резервные звенья сигнализации;
• неготовность пучка маршрутов сигнализации, определяемая неготовностью различных элементов сети сигнализации (звеньев и пунктов сигнализации), а также структурой самой сети, не должна превышать в сумме 10 мин. в год. Неготовность пучка маршрутов в сети может уменьшаться путем дублирования звеньев, трактов и маршрутов сигнализации, но это требует отдельного решения оптимизационных задач по определению избыточности сетевой службы СС 7, механизм поиска которой в настоящее время еще формируется;
• коэффициент неготовности пункта сигнализации (оконечного или транзитного) с функциями подсистемы SCCP для услуг без установления соединения должен быть ниже 10⁴.

При проектировании сети СС 7 с точки зрения сигнальной нагрузки Рекомендации Q.706 предлагают использовать следующие параметры:

• средние характеристики телефонной и смешанной (телефонной и ЦСИС) нагрузок могут быть представлены одной из двух моделей (табл. 4.1);
• средняя длительность времени передачи значащих сигнальных единиц не должна превышать T_m = 1,875 мс;

Таблица 4.1

Средние характеристики телефонной и смешанной нагрузок

• время распространения по шлейфу, включая время обработки в оконечном устройстве, ограничено величиной T_l = 30 мс;
• среднее время передачи ЗСЕ должно быть менее T_f = 0,75 мс.

Диапазон изменения вероятностей ошибки значащих сигнальных единиц принят равным Р_u = 0,001–0,01.

Общее время передачи сообщений () между двумя оконечными пунктами сигнализации начинается с момента, когда сообщение покидает подсистему пользователя в исходящем SP, и заканчивается, когда сигнальное сообщение поступает в подсистему пользователя (на уровень 4) в приемном SP. При этом для доставки сигнальных сообщений могут использоваться несколько трактов сигнализации. Следовательно, общее время, необходимое для передачи сообщения, зависит от следующих компонентов:

• времени задержки, вызванной образованием очередей на узлах сети сигнализации (Q);
• времени передачи в подсистеме МТР (уровни 2 и 3) в исходящем пункте сигнализации SP (T_{МТР исх});
• времени передачи в транзитном пункте сигнализации STP (T_STP);
• времени приема подсистемы МТР во входящем (уровни 2 и 3) пункте сигнализации SP (T_{МТР вх});
• времени распространения сообщения по звену данных сигнализации (уровень 1) (Т_р).

Время передачи сообщения в исходящем пункте сигнализации T_{МТР исх} (уровни 2 и 3 МТР) начинается, когда последний бит сообщения покидает подсистему пользователя (рис. 4.1), и заканчивается, когда последний бит СЕ входит в первый раз в звено сигнализации.

Рис. 4.1. Функциональная схема определения времени передачи

сигнальных сообщений подсистемой МТР

Время T_{МТР исх} включает задержку, вызванную образованием очередей при отсутствии искажений, время передачи сообщений с уровня 4 на уровень 3, время обработки на уровне 3, время передачи с уровня 3 на уровень 2 и время обработки на уровне 2.

В технических рекомендациях к CС 7 для временных задержек приводятся средние значения и значения на gпроцентном уровне 95 % (доверительная вероятность). Оценки T_{МТР исх} приведены в таблице 4.2.

Таблица 4.2.

Нормируемые задержки для оконечного SP

Время передачи сообщения в транзитном пункте сигнализации STP (T_SТР) представляет собой период, начинающийся в момент, когда последний бит сигнальной единицы покидает входящее звено данных сигнализации МТР 1, и заканчивающийся, когда последний бит сигнальной единицы поступает в первый раз во входящее звено МТР 1 (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Функциональная схема определения времени передачи сигнальных сообщений в транзитных пунктах сигнализации STP

Время T_STP включает в себя задержку, вызванную образованием очередей при отсутствии искажений, но в него не входит дополнительная задержка, вызванная образованием очередей при повторной передаче. Возможные значения времени T_STP в рекомендациях представлены средними значениями и значениями на уровне доверительной вероятности 95 %.

Оценки T_STP для сообщений подсистемы пользователя телефонии (TUP) транзитного пункта сигнализации приведены в таблице 4.3.

Таблица 4.3

Оценки T_STP для сообщений TUP транзитного пункта сигнализации

Задержки для транзитных пунктов сигнализации с функцией переприема в подсистеме SCCP приведены в таблице 4.4 для протоколов классов 0 и 1. Задержки для транзитных пунктов сигнализации с функцией переприема в подсистеме SCCP для протоколов классов 2 и 3 без связывания секций приведены в таблице 4.5.

Таблица 4.4

Нормируемые задержки для SТР (протоколы SCCP классов 0 и 1)

Таблица 4.5

Нормируемые задержки для SТP (протоколы SCCP классов 2 и 3)

В таблицах 4.6–4.8 приведены нормируемые задержки сигнальных сообщений для транзитного пункта сигнализации со связыванием секций.

Таблица 4.6

Таблица 4.7

Таблица 4.8

Нормируемые задержки сигнального сообщения UTD в SТP

Время приема сообщения во входящем (уровни 2 и 3 МТР) пункте сигнализации (T_{МТР вх}) представляет собой период, который начинается в момент, когда последний бит СЕ покидает звено данных (1 уровень МТР), и заканчивается, когда последний бит сообщения поступает в подсистему пользователя (рис. 4.3). Время T_{МТР вх} включает в себя время обработки на уровне МТР 2, время передачи с уровня 2 на уровень МТР 3, время обработки на уровне МТР 3 и время передачи с уровня МТР 3 на уровень 4 модели СС 7 (в подсистему пользователя).

Время распространения по звену данных сигнализации (Т_р) представляет собой период, который начинается в момент, когда последний бит сигнальной единицы поступает в канал данных на передающем конце, и заканчивается, когда последний бит СЕ (рис. 4.4) покидает канал данных (уровень 1) на приемном конце при отсутствии или наличии искажений СЕ.

Поиск методов задания требований к сети СС 7 и оценки ее характеристик ведется постоянно.

Рис. 4.3. Функциональная схема определения времени приема сигнальных сообщений

Рис. 4.4. Функциональная схема определения времени распространения в канале сигнальных данных

К настоящему времени частично сформировался инструментарий для оценки ряда временных характеристик элементов СС 7. Рекомендации Q.706 предлагают для определения общего времени передачи сигнальных сообщения следующие соотношения:

а) при отсутствии искажений

. (4.1)

б) при наличии искажений

, (4.2)

где Q_t – общая задержка, вызванная образованием очередей сигнальных сообщений; Q_а – задержка, вызванная образованием очередей сигнальных сообщений при отсутствии искажений.

В выражении (4.2) суммирование должно осуществляться по всем пунктам сигнализации, участвующим в сигнальном соединении.

Важным критерием построения сети СС 7 является выполнение международных требований, относящихся к параметрам качества обслуживания (Grade of Service, GoS) и качества услуг (Quality of Service, QoS), определенных в Рекомендациях МСЭ серии Е.700, Е.800, М.60, М.20, М.21. Например, в Рекомендациях Е.721 и Е.723 нормируется число пунктов коммутации и соответствующее число транзитных пунктов сигнализации для гипотетического соединения (рис. 4.5) в сети СС 7 для различных ЦСС (табл. 4.9).

Рис. 4.5. Функциональная схема общего времени передачи сигнальных сообщений в CС 7

Таблица 4.9

В рекомендациях Е.723 даны нормы сквозных (end to – end delay) задержек для типовых фаз установления сигнальных соединений. Для сообщения IAM нормы приведены в таблице 4.10, а для сигнальных сообщений ANM – в таблице 4.11. Оценка сквозных задержек сигнальных сообщений для гипотетического соединения на сети СС 7 Единой сети электросвязи РФ приведена в таблице 4.12.

Таблица 4.10

Таблица 4.11

Таблица 4.12

При обосновании характеристик элементов сетей сигнализации следует учитывать особенности национальной версии СС 7, основная идеология и аспекты построения которой рассмотрены в [4].

В основных положениях по структуре сети СС 7 ЕСЭ РФ заложен принцип иерархического построения сигнальной сети от национального до регионального уровней. Главная особенность национальной сети СС 7 – ее деление на междугородную (федеральную) и региональные сети. Это обусловливает ряд проблем взаимодействия между сетями подвижной связи, ЦСИС и интеллектуальными сетями, находящимися в разных междугородных зонах.

Здесь следует отметить, что для подсистем МТР, SССР, ТСАР отечественных сетей СС 7 основными являются рекомендации МСЭ 1992 года. Для подсистемы ISUР руководящими документами РФ предписывается использовать рекомендации МСЭ Q.767 1992 года и Q.763, Q.764 1988 года.

Один из ключевых вопросов развития СС 7 РФ – разработка интегральной методики проектирования сети сигнализации всех уровней, предусматривающей интересы различных типов ЦСС. Исследования в этом направлении активно ведутся, и в настоящее время ряд ключевых параметров элементов СС 7 можно оценить уже на этапе планирования сети сигнализации.