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Text File  |  1991-12-30  |  12KB  |  356 lines
  1.          All drawings appearing in this Recommendation have been done in Autocad.
  2.          Recommendation E.8501)
  3.                                  CONNECTION RETAINABILITY OBJECTIVE FOR THE
  4.                               INTERNATIONAL TELEPHONE SERVICE2)
  5.                Introduction
  6.                This  Recommendation  is  one  of  a  set  of  Recommendations,  comprising
  7.          Recommendations  E.810,  E.830,  E.845,  E.850  and  E.855  concerned  with   the
  8.          accessibility, retainability and integrity of telephone services.
  9.                The CCITT,
  10.          considering
  11.                (a) that "premature release" is defined  in  Recommendation  E.800  as  the
  12.          event that an established connection will be released for  a  reason  other  than
  13.          intentionally by any of the parties involved in the call;
  14.                (b) that premature release is a measure of connection retainability;
  15.                (c) that a prematurely released connection is considered high in  annoyance
  16.          as perceived by telephone users;
  17.                (d) that the probability of a premature release is a  function  of  network
  18.          component failure intensity and call holding time;
  19.                (e) that  the  objective  should  take  account  of  the  expectations  and
  20.          tolerances  of  users  to  the  premature  release  impairment  as  well  as  the
  21.          capabilities of current technology;
  22.                (f) that the objective might not be met at the present time but  should  be
  23.          viewed as a long-term goal;
  24.                (g) that the objective should take into account  the  concerns  of  network
  25.          planners and system designers, provide useful guidance to each,  and  it  can  be
  26.          used by Administrations in a consistent way to measure  connection  retainability
  27.          performance;
  28.                (h) that connection retainability is defined in Recommendation E.800,
  29.          recommends
  30.          1      Definitions
  31.                A prematurely released telephone connection is known as a cutoff call  when
  32.          the connection is completely broken, or
  33.                1)  when a single interruption occurs lasting for longer than ten  seconds
  34.                   which  causes  the  transmission  quality  of  the  connection  to   be
  35.                   unsuitable for voice communications;
  36.                2)  when a succession of interruptions occur lasting less than ten seconds
  37.                   where the product of the average duration of each interruption and  the
  38.                   frequency of occurrence (i.e., average number of interruptions/seconds)
  39.                   exceeds 0.005.
  40.          performan 
  41.                performance
  42.                The  measure  to  be  used  shall   be   the   complement   of   connection
  43.          retainability,  namely  the  probability  of  a  prematurely  released  telephone
  44.          connection when normalized to a  call  holding  time  of  one  minute  (Pr).  The
  45.          estimator of the premature release probability  is  the  premature  release  call
  46.          ratio (Pre) which is defined as:
  47.                                     eq Pre = \f(1 V \F(RN,N),T)
  48.          where N is the number of telephone calls successfully established in some  period
  49.          of time, T is the mean call holding time in minutes  and  RN  is  the  number  of
  50.          telephone calls successfully completed out of such N calls (see Annex A and Annex
  51.          B).
  52.          3      Overall objective for premature release probability
  53.                The provisional objective for the normalized premature release  probability
  54.          (Pr) shall be such that the performance is better than the values given below:
  55.          for typical international connections:
  56.                                      2 W 10V4 # Pr # 4 W 10V4,
  57.          for 90th percentile international connections:
  58.                                      4 W 10V4 # P`r # 8 W 10V4
  59.          for worst case international connections:
  60.                                     8 W 10V4 # P"r # 1.6 W 10V3.
  61.                Note 1 V It is intended to establish a single value for Pr, P`r or  P"r  in
  62.          the future.
  63.  
  64.          1) Formerly G.181, in Red Book, Fascicle III.1.
  65.          2) Some of the terms in this Recommendation, for example, the noun "measure", are used  in
  66.            the sense of their definition given in Recommendation E.800.
  67.  
  68.  
  69.  
  70.                                                         Fascicle II.3 - Rec. E.850   PAGE1
  71.  
  72.                Note 2 V The typical 90th percentile and worst case  connections  mentioned
  73.          above shall be assumed to be  those  hypothetical  reference  connections  (HRXs)
  74.          given in Recommendation E.830.
  75.                Note 3 V See Annex B.
  76.          4      Allocation of the overall objective
  77.                It is desirable, for planning purposes, to allocate the  overall  objective
  78.          for a typical connection to the national systems and the international  chain  of
  79.          the HRX. The overall objective is given by:
  80.                                         Pr = Prn1 + Prn2 + Pri
  81.          where Prn1 and Prn2 are the premature release probabilities for  originating  and
  82.          terminating national systems  respectively  and  Pri  is  the  premature  release
  83.          probability of the international chain. The allocation of the  overall  objective
  84.          to national systems and international chain shall be as follows:
  85.                                          Prn1 = Prn2 = a Pri.
  86.                Note 1 V a is provisionally recommended as being  equal  to  2.  Thus,  for
  87.          example, if:
  88.                                            Pr = 3 x 10-4
  89.          then
  90.                                        Prn1 = Prn2 = 1.2 x 10-4
  91.  
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  141.          PAGE6   Fascicle II.3 - Rec. E.850
  142.  
  143.          and
  144.                                          Pri = 0.6 x 10-4.
  145.                Note 2 - Further allocation of the overall objective to  the  circuits  and
  146.          exchanges used in a connection might also be desirable.
  147.                Note 3 - Objectives for the permissible probability  of  premature  release
  148.          of an established telephone connection in Integrated Digital Networks (IDNs)  and
  149.          mixed (analogue/digital) networks, due to transit digital or local  and  combined
  150.          local/transit exchange malfunctions, are specified in the  Recommendations  Q.504
  151.          or Q.514.
  152.                                                    ANNEX A
  153.                                      (to Recommendation E.850)
  154.              Relationship between the premature release probability and its 
  155.                                       estimator
  156.                The  following  relationship   exists   between   the   premature   release
  157.          probability normalized to a 1-minute holding time (Pr) and its estimator Pre:
  158.                       eq \o\ac(lim,\s\do10(N->Ñ)) Pre = \o\ac(lim,\s\do10(N->Ñ))\b\bc\( 
  159.          (\f(1 - \f(RN, N),T)) = Pr, if such limit exists.
  160.                On the other hand, for the purpose of network design, the probability of  a
  161.          premature release with a mean call holding time of T minutes,  P(Z,  T),  can  be
  162.          expressed using the formula:
  163.                                     P(Z, T) = eq \f( Z,Z + T-1)
  164.          where
  165.                                      eq Z = \i\su(i=1,L, ) Zi
  166.          and Zi is the average number of failures per minute of  an  i  component  in  the
  167.          hypothetical connection between two users  as  shown  in  Figure  A-1/E.850.  The
  168.          connection holding  time  and  the  time  between  failures  for  the  individual
  169.          components are assumed to be exponentially distributed.
  170.                                        Figure A-1/E.850 - T0201430-88
  171.  
  172.  
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  212.                                                         Fascicle II.3 - Rec. E.850   PAGE1
  213.  
  214.                In practice, Z ½ T-1 and therefore Pr can be approximated as follows:
  215.                        Pr = P(Z, T)T=1 = eq \f( Z,Z + 1) ╗ eq \f(P(Z\, T),T).
  216.          Also, the following relationship exists:
  217.                       eq \o\ac(lim,\s\do10(N->Ñ))\b\bc\( ( 1 -\f( RN,N)) = P(Z, T).
  218.                                                    ANNEX B
  219.                                      (to Recommendation E.850)
  220.                   A method to estimate the premature release probability
  221.                       for an international telephone connection
  222.                In this annex, a method is described which can  be  used  to  estimate  the
  223.          premature release probability for an international telephone connection.
  224.                The method is based on placing end-to-end test calls,  whose  mean  holding
  225.          time is T in minutes, and observing those  which  are  prematurely  released  due
  226.          either to transmission  or  switching  failures,  or  transmission  interruptions
  227.          lasting longer than ten seconds.
  228.                From the results of Annex A, it follows that the  simple  estimator  of  Pr
  229.          is:
  230.                                    eq Pre = \f(1 - \f( RN,N),T).
  231.                If it can be reasonably assumed that the occurrence or non-occurrence of  a
  232.          premature release for each of the test calls constitutes independent events, then
  233.          the binomial sampling theory can be used to derive confidence intervals  for  Pr,
  234.          and to determine minimum sample sizes (N).
  235.                In particular, it would be required that N be chosen such that:
  236.                             Pr { | (RN/N) - PrT | ú e PrT/100 } │ a/100
  237.          where e is the estimation error in percent, and a  is  the  confidence  level  in
  238.          percent. Writing P = Pr x T, it follows from the central limit theorem that,  for
  239.          large N,
  240.                       eq \f((eNP), 100) / eq \b\bc\[(NP(1 - P))\s\up4(1/2) │ Za      (B-1)
  241.          where Za is the root of the equation:
  242.                            eq (2/p)1/2 \i(0,Za, ) exp(-1/2y2) dy = a/100.
  243.  
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  284.  
  285.                Neglecting terms of order P2, the inequality (B-1) becomes:
  286.                                          N │ (100 Za/e)2/P                            (B-2)
  287.                In this last formula, P is generally not known. As an example, however,  if
  288.          we have to verify that P is in conformity with the overall objectives of  typical
  289.          connections (see S 3), such that P is in the order of 3 x 10-4, then a choice  of
  290.          a = 90% and e = 40% would lead to N │ 56 720.
  291.                Similar calculations based on varying assumptions are reproduced in  Figure
  292.          B-1/E.850.
  293.                Based on these results, it is proposed that for an average holding time  of
  294.          T = 1 min, N = 60 000. For other values of T (in minutes), N = 60 000/T.
  295.                                        Figure B-1/E.850 - CCITT 89360
  296.  
  297.                Bibliography
  298.          TORTORELLA (M.): The Bell System Technical Journal, Cutoff  calls  and  telephone
  299.          equipment reliability, Vol. 60, No. 8, pp. 1861-1890, October 1981.
  300.  
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  354.                                                         Fascicle II.3 - Rec. E.850   PAGE1
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