home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Internet Standards / CD2.mdf / ccitt / 1992 / e / e845.asc < prev    next >
Text File  |  1991-12-30  |  20KB  |  425 lines
  1.          All drawings appearing in this Recommendation have been done in Autocad.
  2.          Recommendation E.8451)
  3.                       CONNECTION ACCESSIBILITY OBJECTIVE FOR THE
  4.                            INTERNATIONAL TELEPHONE SERVICE2)
  5.                Introduction
  6.                This Recommendation is one of a set  of  closely  related  Recommendations,
  7.          comprising Recommendations E.810, E.830, E.845, E.850 and  E.855  concerned  with
  8.          the accessibility, retainability and integrity of telephone services.
  9.                Preamble
  10.                This   Recommendation   provides   an   overall    end-to-end    connection
  11.          accessibility  (availability)  objective  for  international  switched  telephone
  12.          service.
  13.                Connection accessi           is      a      component      of
  14.          service         accessibility         as         defined         in
  15.          Recommendation E.800.
  16.               This  Recommendation  contains   a   measure   of   connection
  17.          accessibility, an objective, and an allocation of the objective  to
  18.          the national  systems  and  international  chain  of  international
  19.          connections. The Recommendation also relates the overall end-to-end
  20.          performance to the reliability and  availability  of  circuits  and
  21.          exchanges in a way useful for network design purposes.
  22.               The objective includes the effects  of  equipment  faults  and
  23.          traffic congestion.
  24.                The CCITT,
  25.          considering
  26.                (a) that connection accessibility is defined in Recommendation E.800;
  27.                (b) that customers rank connection  inaccessibility  as  one  of  the  most
  28.          annoying of call set-up impairments;
  29.                (c) that an objective for connection accessibility which takes into account
  30.          customer  opinion  about  the  call  set-up  phase  is  consistent   with   other
  31.                   Recommendations which have recommended an objective for service retainability based, in part, on customer opinion;
  32.               (d)   that connection accessibility will not be constant  over
  33.          time, even for a particular  calling  and  called  line  pair.  One
  34.          suitable measure is a long-term average network connection  failure
  35.          probability. (Other suitable measures may also be required.);
  36.               (e)   that the overall objective for connection  accessibility
  37.          should be allocable to the national systems and  the  international
  38.          chain of the international connection;
  39.               (f)   that the objective should take into account the concerns
  40.          of network planners and system designers, provide  useful  guidance
  41.          to both and may be used by Administrations in  providing  a  method
  42.          for verifying whether or not network performance is acceptable;
  43.               (g)   that the  overall  connection  accessibility  should  be
  44.          controlled  by  the  accessibility   performances   of   individual
  45.          exchanges and circuits,  and  that  to  obtain  this  control,  the
  46.          overall connection accessibility must be mathematically  linked  to
  47.          the equipment availability and reliability,
  48.  
  49.  
  50.  
  51.  
  52.  
  53.  
  54.  
  55.  
  56.  
  57.  
  58.  
  59.  
  60.  
  61.  
  62.  
  63.          1) Formerly G.180, in Red Book, Fascicle III.1.
  64.          2) Some of the terms in this Recommendation, for example, the noun "measure", are used  in
  65.            the sense of their definition given in Recommendation E.800.
  66.  
  67.  
  68.  
  69.                                                         Fascicle II.3 - Rec. E.845   PAGE1
  70.  
  71.          recommends
  72.          1      Measure of connection accessibility
  73.                Connection accessibility shall be  measured  using  the  long-term  average
  74.          network con            failure      probability,      which      is
  75.                   the complement of the connection access probability as defined in Recommendation E.800.
  76.               The  network  connection  failure  probability  PNCF  can   be
  77.          estimated by using the following formula:
  78.                                         PNCF = eq \f( QN,N)
  79.          where QN is the number of unsuccessful connection access attempts and  N  is  the
  80.          total  number  of  connection  access  attempts  in  some  time  period  (to   be
  81.          determined).
  82.                A method for estimating the required  call  sample  size  is  contained  in
  83.          Annex A.
  84.                For  purposes  of  network   design,   the   network   connection   failure
  85.          probability, PNCF, can also be calculated using the method outlined in  Annex  B.
  86.          Annex C describes how the busy and non-busy hours affect the  network  connection
  87.          failure (NCF).
  88.                Note 1 - Those unsuccessful connection access attempts  reflecting  failure
  89.          of the network to work properly, from the user's perspective, are called  network
  90.          connect     failure.     They     are     call     failures      an
  91.          astute caller can determine and are caused by  network  faults  and
  92.          congestion. A network connection  failure  is  any  valid  bid  for
  93.          service which receives one of the following network responses:
  94.          1)    dial tone returned after dialling is completed;
  95.          2)    no ring and no answer;
  96.          3)    all circuits busy signal or announcement;
  97.          4)    connection to the wrong number (misrouting);
  98.          5)    double connection.
  99.          This list may not be exhaustive.
  100.                        Note 2 - This definition of network connection failure is based on the response the caller can hear.
  101.               Note 3 - There are two generic causes  of  network  connection
  102.          failures: equipment faults and traffic congestion.
  103.               Note 4 - The averaging interval (to be  determined)  used  for
  104.          estimating the connection failure probability shall include  normal
  105.          and peak hour traffic periods. In the event of  exceptionally  high
  106.          traffic demand (public holiday,  natural  disaster,  etc.)  failure
  107.          rates higher than the objective may be tolerated.
  108.               Note 5 - The network connection failure probability should  be
  109.          estimated by Administrations in a manner consistent with obtaining,
  110.          from  the  Administration's  point  of  view,  reasonably  accurate
  111.          estimates.
  112.          2      Objective for connection accessibility
  113.                Connection accessibility is acceptable if the long-term average  connection
  114.          failure probability, expressed as a percentage, does not exceed a value  (overall
  115.          average for all international calls) of A%  to  B%  (values  to  be  determined).
  116.          Additionally,  the  long-term  average  failure   probability   at   any   single
  117.          international homing exchange should never exceed C% (value to be determined).
  118.                Note - Possible values for A, B and C are in the range of 10% to 20%.
  119.          3      Allocation of the overall objective to the national systems 
  120.                and international chain
  121.                The network connection failure probability objective shall  be  apportioned
  122.          as follows:
  123.                X% to the originating national system,
  124.                Y% to the international chain,
  125.                Z% to the terminating national system,
  126.          where X + Y + Z = P, and P is the overall objective stated in S 2.
  127.                Note 1 - The connection access attempt may fail in the national systems  or
  128.          the international chain of the connection.
  129.                Note 2 - The objective takes into account all means  of  "defense"  of  the
  130.          network against failure to complete the connection, including alternate  routing,
  131.          if used.
  132.                Note 3 -  The  network  connection  failure  probability  of  the  national
  133.          systems or international chain is defined as the probability that the call access
  134.          attempt will fail because of some problem (equipment fault or congestion) in  the
  135.          systems or chain.
  136.  
  137.  
  138.  
  139.          PAGE6   Fascicle II.3 - Rec. E.845
  140.  
  141.                Note 4 - Values for X, Y and Z are in the range of 3% to 7%.
  142.                                                    ANNEX A
  143.                                      (to Recommendation E.845)
  144.                        Method for selecting the required call sample size, N
  145.                The  network  connection  failure  probability  shall   be   estimated   by
  146.          Administrations  in  a  manner  consistent  with  obtaining  reasonably  accurate
  147.          estimates.
  148.                The number of call access attempts sampled shall be sufficiently  large  to
  149.          obtain a good estimate of the probability.
  150.                A method of picking a sample size N could be used  which  could  produce  a
  151.          maximum error of measurement, e, (to be determined) with confidence level, a  (to
  152.          be determined).
  153.                Recommendation E.850 contains a  method  for  estimating  the  sample  size
  154.          required to estimate cutoff call probability. This method should be  studied  for
  155.          application here.
  156.                                                    ANNEX B
  157.                                      (to Recommendation E.845)
  158.                  Method for relating overall network connection failure
  159.                    probability to the reliability and availability
  160.                         performance of exchanges and circuits
  161.                The following equation gives the relationship between the  overall  network
  162.          connection failure probability, PNCF, and the probabilities of connection failure
  163.          in the national systems and international chain of the connection:
  164.                                 PNCF = 1 - (1 -POE)(1 - PI)(1 - PTE)
  165.          where POE is the probability that the access attempt  fails  in  the  originating
  166.          national system, PI is the probability of failure in the international chain  and
  167.          PTE is the probability of failure in the terminating national system.
  168.                Hypothetical reference connections for the three parts of an  international
  169.          connection are shown in Figure B-1/E.845. The proportion of calls (Fn) which  are
  170.          routed over the parts are also given in the figure. The  values  are  taken  from
  171.          Table 1/G.101.
  172.                The probability that a connection access attempt fails  in  either  of  the
  173.          parts is given by the following equations:
  174.                            eq POE = 1 - \i\su(n=1,5, )Fn (1 - Pc)n(1 - Ps)n                   
  175.                       eq PI = 1 - \i\su(n=1,2, )Fn (1 - P\s(`,c))n(1 - P\s(`,n))n+1
  176.                       eq PTE = 1 - \i\su(n=1,5, )Fn (1 - P\s(",c))n(1 - P\s(",s)n
  177.          where n is the number of circuits in a selected part. Fn is  the  call  frequency
  178.          for an n-circuit system or chain (from Figure B-1/E.845).
  179.                                        Figure B-1/E.845 - CCITT 85790
  180.  
  181.                Pc, P`c and P"c are the probabilities that the connection access  fails  in
  182.          the originating system,  international  chain  or  terminating  system  circuits,
  183.          respectively. (It is assumed here for simplicity that all circuits in a system or
  184.          chain have the same probability of failure. However, this is not a requirement.)
  185.                Ps, P`s and P"s are the probabilities that the  connection  access  attempt
  186.          fails in the originating system, international chain (note that  ISC  is  assumed
  187.          part of the international chain) or terminating system  exchanges,  respectively.
  188.          (For simplicity, all exchanges are assumed to have the same failure  probability,
  189.          but this is not a requirement.)
  190.                A circuit or exchange can cause a network connection  failure  for  one  of
  191.          three reasons:
  192.                1)  The call is blocked because of congestion. The probability of blockage
  193.                   is PCB and PSB for circuits and exchanges, respectively.
  194.                2)  The circuit or  exchange  fails  during  the  call  set-up  time.  The
  195.                   probability of  such  a  failure  is  PCF  and  PSF  for  circuits  and
  196.                   exchanges, respectively.
  197.                3)  The circuit or exchange is unavailable to arriving calls, so all calls
  198.                   arriving during the downtime fail to be completed. These  probabilities
  199.                   are PCD and PSD for circuits and exchanges, respectively.
  200.                The probability that a circuit or  exchange  causes  a  network  connection
  201.          failure is given by the following equations, respectively:
  202.                                 PC = 1 - (1 - PCB)(1 - PCF)(1 - PCD)
  203.                                 PS = 1 - (1 - PSB)(1 - PSF)(1 - PSD)
  204.                The failure probabilities PCF and PSF can be  expressed  in  terms  of  the
  205.          long-term  mean  failure  intensities  Zc  and  Zs  of  circuits  and  exchanges,
  206.  
  207.  
  208.  
  209.  
  210.                                                         Fascicle II.3 - Rec. E.845   PAGE1
  211.  
  212.           respectively, by the following equations:
  213.                                              PCF = Zc Ts
  214.                                              PSF = Zs Ts,
  215.           where Ts is the long-term average call set-up time.
  216.                 Similarly, the failure probabilities PCD and PSD can be expressed in  terms
  217.           of the long-term mean accumulated downtime (MADT)c and (MADT)s  of  circuits  and
  218.           exchanges, respectively, by the following equations:
  219.                                    PCD = eq \f( (MADT)c x ac,K x N)
  220.                                    PSD = eq \f( (MADT)s x as,K x N)
  221.                 ac and as are the long-term average call arrival  rates  for  circuits  and
  222.           exchanges, respectively, and N is the long-term average number of  call  attempts
  223.           (in some interval, such as one year).
  224.                 K is a constant equal to the number of units of time (minutes  or  seconds)
  225.           used to express the downtime in the long-term averaging interval  selected  (such
  226.           as a year).
  227.                 For example, if the downtime is expressed  in  minutes  and  the  averaging
  228.           interval is one year, then K = 525 600 min./year.
  229.  
  230.  
  231.  
  232.  
  233.  
  234.  
  235.  
  236.  
  237.  
  238.  
  239.  
  240.  
  241.  
  242.  
  243.  
  244.  
  245.  
  246.  
  247.  
  248.  
  249.  
  250.  
  251.  
  252.  
  253.  
  254.  
  255.  
  256.  
  257.  
  258.  
  259.  
  260.  
  261.  
  262.  
  263.  
  264.  
  265.  
  266.  
  267.  
  268.  
  269.  
  270.  
  271.  
  272.  
  273.  
  274.  
  275.  
  276.  
  277.  
  278.  
  279.  
  280.  
  281.           PAGE6   Fascicle II.3 - Rec. E.845
  282.  
  283.                                                    ANNEX C
  284.                                      (to Recommendation E.845)
  285.          Effects of busy hours and non-busy hours on the network connection 
  286.                                        failure
  287.                The two major components  of  network  connection  failure  (NCF)  are  the
  288.          blocking rate due to congestion and connection access  attempt  failures  due  to
  289.          equipment faults. Equipment faults are  further  divided  into  major  and  minor
  290.          faults. These components affect NCF differently.
  291.          C.1    Influences of faults
  292.                Faults of subsystems in  a  telephone  network  may  be  divided  into  two
  293.          categories, according to their influence on network performance. Table  C-1/E.845
  294.          shows two fault categories: major and minor.
  295.                                                TABLE C-1/E.845
  296.            Failure category                      Definition                     Network components
  297.          Major (considerable)   Fault wherein a connection access attempt       Subscriber line, 
  298.          influence fault        encounters a situation such that service        subscriber terminal 
  299.                                 degradation of network component(s) lasts for   b), exchange, 
  300.                                 some period of time, owing to large scale       
  301.                                 failure of equipment, and a subscriber cannot   
  302.                                 be assured of normal service.                   
  303.          Minor (less            Small scale fault wherein a connection access   transmission line, 
  304.          important) influence   attempt is handled incorrectly and encounters   service center
  305.          fault a)                no signal (e.g. dial tone, ring-back tone),     
  306.                                 no connection, low level speech signal, etc.,   
  307.                                 i.e. less important service degradation is      
  308.                                 experienced                                     
  309.          a)       Intermittent fault is excluded and its treatment is an unresolved problem.
  310.          b)       In some Administrations the subscriber terminal is not considered a network 
  311.          component.
  312.          C.2    Relationship between NCF, congestion and fault
  313.                Congestion-related NCF depends on the traffic offered  to  a  system  being
  314.          considered (a switching system, a network, etc.).
  315.                The effects of a minor fault will be considered as  so-called  white  noise
  316.          where the absolute value is small and fluctuates at random.
  317.                The effects of a major (complete)  fault  depend  on  the  offered  traffic
  318.          volume at the time of fault. If a major fault occurred during busy  hours,  there
  319.          would be an extremely high value  for  NCF.  Conversely,  a  major  fault  during
  320.          non-busy hours will merely yield a small NCF, no matter how  large  the  affected
  321.          system is. This is because the traffic load itself is small. Since it is  usually
  322.          expected that major faults will be very rare,  NCF  characteristics  under  major
  323.          fault conditions are different from those under minor fault conditions which  may
  324.          be daily occurrences.
  325.          C.3    Long-term NCF (averaged throughout a year)
  326.                The long-term NCF concerned with traffic congestion during  non-busy  hours
  327.          will be much smaller than that during busy  hours.  Since  both  cumulative  call
  328.          failures Nf and total calls offered No during non-busy  hours  are  much  smaller
  329.          than those during busy hours, the averaged 24-hour  NCF  including  non-busy  and
  330.          busy hours effects will not be much different from the busy hour NCF.
  331.                A major fault can be identified but  a  minor  fault  cannot  be  specified
  332.          correctly  when  network  operators  maintain  network  equipment.  By  measuring
  333.          long-term NCF during non-busy hours, the effect of minor faults can be  estimated
  334.          because NCF during non-busy hours is attributed not to traffic congestion but  to
  335.          minor faults.
  336.          C.4    NCF and busy hour pattern
  337.                In a country (international  region)  with  several  standard  time  zones,
  338.          there will be several busy hours. In such cases, a connection in the network  may
  339.          include busy and non-busy network components. Thus, an averaged 24-hour NCF would
  340.          be helpful to administer a network with different time zones.
  341.                However, the averaged 24-hour NCF  does  not  seem  to  be  appropriate  to
  342.          administer a network having only one standard time zone because its fault-related
  343.          term is too small to affect the total NCF, and it might be too late by  the  time
  344.          an extraordinary NCF value has been detected. The NCF  averaged  during  non-busy
  345.          hours would be one measure for monitoring the effect of equipment  faults  (minor
  346.          faults) on subscribers, since this will become a  major  factor  during  non-busy
  347.          hours.
  348.  
  349.  
  350.  
  351.  
  352.                                                         Fascicle II.3 - Rec. E.845   PAGE1
  353.  
  354.  
  355.  
  356.  
  357.  
  358.  
  359.  
  360.  
  361.  
  362.  
  363.  
  364.  
  365.  
  366.  
  367.  
  368.  
  369.  
  370.  
  371.  
  372.  
  373.  
  374.  
  375.  
  376.  
  377.  
  378.  
  379.  
  380.  
  381.  
  382.  
  383.  
  384.  
  385.  
  386.  
  387.  
  388.  
  389.  
  390.  
  391.  
  392.  
  393.  
  394.  
  395.  
  396.  
  397.  
  398.  
  399.  
  400.  
  401.  
  402.  
  403.  
  404.  
  405.  
  406.  
  407.  
  408.  
  409.  
  410.  
  411.  
  412.  
  413.  
  414.  
  415.  
  416.  
  417.  
  418.  
  419.  
  420.  
  421.  
  422.  
  423.          PAGE6   Fascicle II.3 - Rec. E.845
  424.  
  425.