home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Internet Standards / CD2.mdf / ccitt / 1992 / q / q543_a.asc < prev    next >
Text File  |  1993-08-15  |  27KB  |  1,071 lines

  1. C:\WINWORD\CCITTREC.DOT_______________
  2.  
  3. ANNEX A
  4.  
  5. (to Recommendation Q.543)
  6.  
  7. An example of methodology for computing the call
  8. processing capacity of a Digital Exchange,
  9. taking into account ISDN services,
  10. including packet data handling
  11.  
  12. A.1    General
  13.  
  14.     Exchanges will generally be required to handle many types of calls as 
  15. they provide basic telephony service, supplementary telephony service, 
  16. ISDN bearer service and ISDN supplementary services. A variety of signal-
  17. ling types will be used on subscriber lines and for handling calls over inter-
  18. exchange circuits. Performance objectives have been recommended and are 
  19. applicable over the full range of exchange sizes and loads up to the limit of 
  20. exchange ôengineeredö capabity at its maximum size for the mix of call 
  21. types handled and signalling types used in the exchange. Different mixes of 
  22. call types and signalling types require different amounts of processing 
  23. capacity. Thus the maximum number of subscriber lines that can be served 
  24. and the number of calls that can be handled will be different for each mix on 
  25. the same switching system. This ANNEX serves as an example of a meth-
  26. odology that makes it possible to compute the processing capacity of an 
  27. exchange for any particular mix of call types and signalling expected to be 
  28. encountered in its implementation. Of course, other possible limiting factors 
  29. such as allowable hardware configuration, memory capacity, etc., must also 
  30. be taken into account when determining the capacity of the exchange.
  31.  
  32.     The method of calculating call processing capacity illustrated herein 
  33. is for a particular multiùprocessor exchange design shown in Figure Aù1/
  34. Q.543. However, the principles used can be applied to any processor con-
  35. trolled exchange design for any mix of services, traffic and signalling han-
  36. dled by the exchange. This method requires that manufacturers provide 
  37. information and data about their exchange designs in terms that Administra-
  38. tions can use in the formulae derived below and that Administrations make 
  39. measurements and/or estimates to forecast the expected traffic volumes and 
  40. mix of services, call types and signalling.
  41.  
  42.     It is important to examine the exchange architecture and to understand 
  43. how calls are processed in order to recognize potential limiting elements. 
  44. For example, ISDN calls involving packet switching will have two separate 
  45. elements to be considered, call set up and packet handling. Packet call set up 
  46. can be dealt with in the same manner as circuit switched call setup by con-
  47. sidering these types of call attempts in and with the circuit switched call 
  48. attempt originations and dispositions. However, subsequent packet handling 
  49. requires continuing processing capacity, occasionally for long periods of 
  50. time, may be handled by processors other than those involved in call setup 
  51. and thus, must be dealt with separately.
  52.  
  53.     Figure Aù1/Q.543 of this ANNEX shows a block diagram of an 
  54. exchange design with several processors, which is used as an example in 
  55. this ANNEX.
  56.  
  57. a)    The Interface Unit 1 through n provide interfaces to user lines, 
  58. interexchange circuits, signalling terminals and any other inter-
  59. faces to entities outside the exchange. A certain amount of call 
  60. processing (e.g. handling signalling to or from lines or interex-
  61. change circuits, digit analysis, etc.) can be performed by proces-
  62. sors in these interface units. In this example, each Interface Unit 
  63. also contains its own packet handler (shown as PH). The Interface 
  64. Units communicate with a Central Processing Unit over high 
  65. capacity interùprocessor lines.
  66.  
  67. b)    The Central Processing Unit directs call processing by the 
  68. exchange. It receives information about call attempts from the 
  69. Interface Units, determines how they should be handled and routed 
  70. and directs their disposition by the appropriate Interface Units. In 
  71. connection with packet switching calls, it is assumed that the Cen-
  72. tral Processing Unit is involved only in call set up and call release 
  73. and that ongoing packet handling requires no significant amount of 
  74. CPU processing capacity. The CPU also performs other call related 
  75. and administrative tasks, such as maintaining charging informa-
  76. tion, and performs other administrative and operations functions 
  77. for the exchange.
  78.  
  79.     To determine the capacity of this design it is necessary to know how many 
  80. Interface Units can be connected to an exchange. Then it is necessary to 
  81. compute the call processing capacity of the Central Processing Unit and the 
  82. capacity of the Interface Units to determine which is the limiting factor. In 
  83. some designs, other elements, such as a utility processor or the switching 
  84. network, can limit the size of the exchange. Thus, it is necessary to under-
  85. stand the exchange design and then to make appropriate computations 
  86. involving the limiting elements to determine the processing capacity of the 
  87. exchange for the traffic mix envisioned.
  88.  
  89. A.2    Definitions
  90.  
  91. A.2.1    capacity unit
  92.  
  93.     The processing capacity required in an exchange (or processing unit) 
  94. to process a call attempt consisting of the originating portion plus the termi-
  95. nating (or disposition) portion.
  96.  
  97. A.2.2    half unit
  98.  
  99.     The processing capacity required to process either the originating or 
  100. terminating (disposition) portion of a call attempt handled by an exchange 
  101. or a processing unit, e.g. an Interface Unit in the exchange design shown.
  102.  
  103. A.2.3    originating type
  104.  
  105.     A type of call attempt entering the exchange (e.g. a telephone call 
  106. from a line classùmarked for basic telephone service, or one from a line 
  107. marked for supplementary services, or basic ISDN services, or ISDN sup-
  108. plementary services, or a call entering the exchange on an incoming interex-
  109. change circuit, etc.).
  110.  
  111. A.2.4    terminating (disposition) type
  112.  
  113.     A type of call attempt leaving or disposed of by the exchange (e.g. a 
  114. call attempt terminating to a line class marked for basic telephone service, 
  115. or one to a line with supplementary or ISDN services assigned, or to an out-
  116. going interexchange circuit, etc.).
  117.  
  118. A.2.5    reference capacity unit
  119.  
  120.     The processing capacity required for processing an arbitrarily selected 
  121. pair of half units, one an originating type attempt and one a terminating (dis-
  122. position) type attempt, usually a pair that is expected to be involved in a sig-
  123. nificant portion of the traffic load in the exchange. The reference capacity 
  124. unit uses a standard against which capacity units for other types of attempts 
  125. are compared. (It is suggested that an originating outgoing ôlocalö telephone 
  126. call attempt from a basic telephone line and disposed of by routing it to an 
  127. interexchange circuit using CCITT Signalling System No. 7 as the reference 
  128. capacity unit.)
  129.  
  130. A.2.6    reference capacity halfùunit
  131.  
  132.     The processing capacity required in an interface unit to process an 
  133. arbitrarily selected halfùunit, either an originating or a terminating (dispo-
  134. sition) type (usually one that is involved in a significant portion of traffic 
  135. that interface units handle, e.g. an originating telephone call attempt from a 
  136. basic telephone line). The reference capacity halfùunit is used as the stan-
  137. dard against which halfùunits of other types of attempts are compared. 
  138. When separate calculations for different interface units are necessary, which 
  139. occurs when different mixes of line classes and traffic are served by the dif-
  140. ferent interface units, the same reference capacity halfùunit should be used 
  141. for all calculations.
  142.  
  143. A.2.7    central processor unit (CPU) reference capacity unit
  144.  
  145.     The processing capacity required in the CPU to process the portions 
  146. of attempts associated with one reference capacity unit. The reference 
  147. capacity unit is assigned unit value. Thus, if F is the fraction of one refer-
  148. ence capacity unit for processing the originating portion and F` is the frac-
  149. tion of one reference capacity unit required for processing the terminating 
  150. (disposition) portion, the sum is unity (F + F` = 1).
  151.  
  152. A.2.8    interface unit (IU) reference capacity unit
  153.  
  154.     The amount of processing capacity required in the IU in the exchange 
  155. design shown, to properly handle one reference capacity halfùunit.
  156.  
  157. A.2.9    weighting factor
  158.  
  159.     The ratio of the relative amount of processing capacity required to 
  160. handle either portion, originating or terminating (disposition), of any 
  161. attempt type, to the capacity required in that processor to perform the same 
  162. functions for reference capacity unit, (originating and terminating (disposi-
  163. tion) portions). For example, if a complete reference capacity unit requires 
  164. 1000 processor cycles in the CPU and the originating portion of a call 
  165. attempt entering the exchange requires 430 cycles in the CPU, the weighting 
  166. factor (CPU) for that originating attempt type would be 0.43.
  167.  
  168.     Similarly, in the interface unit, a weighting factor is the ratio of the 
  169. amount of IU processing capacity required to handle a particular halfùunit 
  170. to the amount of IU processing capacity required to handle a reference 
  171. capacity halfùunit. Thus if an IU requires 600 cycles to handle a reference 
  172. capacity halfùunit and another type of call entering the exchange via the IU 
  173. requires 725 IU processor cycles, the weighting factor (IU) for that halfù
  174. unit attempt type would be 1.21.
  175.  
  176.     Weighting factors for all originating and terminating (disposition) 
  177. types of capacity units and halfùunits, are required for each processing unit 
  178. in the exchange in order to make capacity computations. These weighting 
  179. factors must be furnished by the manufacturer.
  180.  
  181. A.2.10    reference unit (and halfùunit) processing capacity (RUPC)
  182.  
  183.     Is capacity information that should be furnished by the manufacturer. 
  184. RUPC is the total number of reference capacity units (and halfùunits) that 
  185. can be performed by a processor (or processing unit) in one hour in an 
  186. exchange while meeting performance criteria specified by the Administra-
  187. tion and at the same time performing all the operations and administrative 
  188. tasks required for normal operation of the exchange. Thus, RUPC is the pro-
  189. cessing capacity available for call handling. It is the total installed capacity 
  190. diminished by an amount required for overhead, administrative tasks, etc. In 
  191. addition to accounting for the overhead of administrative tasks, it may also 
  192. be desirable to ôreserveö a certain percentage of capacity for program 
  193. growth additions that would be needed in a maximum size exchange for 
  194. adding new features in the future. To be able to make a realistic comparison 
  195. of different systems, it is necessary that the Administration learn from the 
  196. manufacturers, the nonùcall handling functions that are accounted for and 
  197. the percent of capacity that is being reserved for growth.
  198.  
  199. A.3    Processing capacity computation (for a central processing unit)
  200.  
  201.     Capacity information and weighting factors are furnished by the man-
  202. ufacturer.
  203.  
  204. Let    Fi    =    weighting factor for originating type i
  205.  
  206.     F`j    =    weighting factor for terminating (disposition) type j.
  207.  
  208. Traffic mix on the CPU is specified by the Administration.
  209.  
  210. Let    Pi    =    fraction of call attempts expected to be originating type i
  211.  
  212.     P`j    =    fraction of call attempts expected to be terminating (disposi-
  213. tion) type j.
  214.  
  215. where
  216.  
  217.             Pi = 1.0
  218.  
  219. and
  220.  
  221.             P`j = 1.0
  222.  
  223.     If, R = the call attempt rate expressed in terms of busy hour call 
  224. attempts, then the amount of processing capacity required for originating 
  225. type work units associated with the iùth call attempt type traffic is:
  226.  
  227.             PiFiRi
  228.  
  229.     Similarly, the processing capacity required for disposition work asso-
  230. ciated with the jùth call type traffic is:
  231.  
  232.             P`jF`jR
  233.  
  234.     In order to satisfy the performance design objectives in Recommenda-
  235. tion Q.543, the reference unit processing capacity (RUPC) must be equal to 
  236. or greater than the total originating type work plus the total terminating (dis-
  237. position) type work:
  238.  
  239.             RUPC (CPU) │  R
  240.  
  241. From which:
  242.  
  243.             
  244.  
  245. A.4    Processing capacity computation (for an interface unit)
  246.  
  247. Capacity information and weighting factors are furnished by the man-
  248. ufacturer.
  249.  
  250. Let    Hi =    weighting factor for halfùunit type i.
  251.  
  252. Traffic mix on the interface unit is specified by the Administration.
  253.  
  254. Let    Pi =    fraction of attempts to be halfùunit type i.
  255.  
  256. where
  257.  
  258.             
  259.  
  260.     If, R = the attempt rate in terms of busy hour halfùunits, the process-
  261. ing capacity required for iùth type halfùunits is:
  262.  
  263.             PiHiR
  264.  
  265.     In order to satisfy performance criteria, the reference unit call pro-
  266. cessing capacity (RUPC) must be equal to or greater than the total process-
  267. ing load:
  268.  
  269.             RUPC (IU) │  R
  270.  
  271. From which:
  272.  
  273.             
  274.  
  275. A.5    Examples of processing capacity computations
  276.  
  277. A.5.1    For a central processing unit
  278.  
  279.     Inputs
  280.  
  281.     Information furnished by manufacturer:
  282.  
  283. ù    RUPC = 100,000 central processor reference capacity units per 
  284. hour
  285.  
  286. ù    Weighting factors (see Table Aù1/Q.543).
  287.  
  288. TABLE Aù1/Q.543
  289.  
  290.  
  291.  
  292. Termination type
  293.  
  294. Originating 
  295. portion (F)
  296.  
  297. Termination 
  298. (disposition) 
  299. portion (F`)
  300.  
  301. Basic analogue access line
  302.  
  303.  0.60
  304.  
  305.  0.40
  306.  
  307. Analogue access line with supplemen-
  308. tary services
  309.  
  310.  0.72
  311.  
  312.  0.48
  313.  
  314. ISDN access line
  315.  
  316.  0.72
  317.  
  318.  0.56
  319.  
  320. Interexchange circuit (IXC)
  321.  
  322.  0.50
  323.  
  324.  0.40
  325.  
  326.     Information furnished by the Administration.
  327.  
  328.     Expected traffic mix (see Table Aù2/Q.543).
  329.  
  330. TABLE Aù2/Q.543
  331.  
  332.  
  333.  
  334. Originating call type
  335.  
  336. From ù termination type
  337.  
  338. Traffic mix 
  339. (fraction of 
  340. total)
  341.  
  342. Telephone
  343.  
  344. Basic analogue access line
  345.  
  346. 0.28
  347.  
  348. Telephone
  349.  
  350. Analogue acess line with 
  351. supplementary services
  352.  
  353. 0.32
  354.  
  355. 64 kbit/s switched
  356.  
  357. ISND access line
  358.  
  359. 0.05
  360.  
  361. Packet switched (setup)
  362.  
  363. ISDN access line
  364.  
  365. 0.02
  366.  
  367. Incomingùcircuit switched
  368.  
  369. Interexchange circuit (IXC)
  370.  
  371. 0.33
  372.  
  373. Total
  374.  
  375. 1.00
  376.  
  377. Terminating call type
  378.  
  379. To ù termination type
  380.  
  381. Traffic mix 
  382. (fraction of 
  383. total)
  384.  
  385. Telephone
  386.  
  387. Basic analogue access line
  388.  
  389. 0.26
  390.  
  391. Telephone
  392.  
  393. Analogue access line with 
  394. supplementary services
  395.  
  396. 0.30
  397.  
  398. 64 kbit/s switched
  399.  
  400. ISDN access line
  401.  
  402. 0.05
  403.  
  404. Packet switched (setup)
  405.  
  406. ISDN access line
  407.  
  408. 0.02
  409.  
  410. Outgoingùcircuit switched
  411.  
  412. Interexchange circuit (IXC)
  413.  
  414. 0.37
  415.  
  416. Total
  417.  
  418. 1.00
  419.  
  420.     Computation (see Table Aù3/Q.543).
  421.  
  422. TABLE Aù3/Q.543
  423.  
  424.  
  425.  
  426. Termination type
  427.  
  428.  Originating por-
  429. tion
  430.  
  431.  Terminating por-
  432. tion
  433.  
  434. Basic analogue access line
  435.  
  436. 0.28 ╫ 0.60 = 
  437. 0.168
  438.  
  439. 0.26 ╫ 0.40 = 
  440. 0.104
  441.  
  442. Analogue access line with supple-
  443. mentary services
  444.  
  445. 0.32 ╫ 0.72 = 
  446. 0.230
  447.  
  448. 0.30 ╫ 0.48 = 
  449. 0.144
  450.  
  451. ISDN access line ù circuit 
  452. switched
  453.  
  454. 0.05 ╫ 0.72 = 
  455. 0.036 
  456.  
  457. 0.05 ╫ 0.56 = 
  458. 0.028
  459.  
  460. ISDN access line ù packet 
  461. switched
  462.  
  463. 0.02 ╫ 0.72 = 
  464. 0.014 
  465.  
  466. 0.02 ╫ 0.56 = 
  467. 0.011
  468.  
  469. Interexchange circuit (IXC)
  470.  
  471. 0.33 ╫ 0.50 = 
  472. 0.165 
  473.  
  474. 0.37 ╫ 0.40 = 
  475. 0.148
  476.  
  477. Total
  478.  
  479.             0.613
  480.  
  481.             0.435
  482.  
  483.     Maximum call attempt rate for the central processor for the specified 
  484. mix of traffic:
  485.  
  486.             R maximum =  = 95,420 call attempts per hour
  487.  
  488.     At this point in the computation, it would be wise to examine the 
  489. exchange design to verify that hardware configuration, memory capacity, or 
  490. any other possible limitations do not prevent reaching this computed capac-
  491. ity.
  492.  
  493. A.5.2    Example of a processing capacity computation for an interface unit 
  494. (see Table Aù4/Q.543)
  495.  
  496.     Weighting factors are furnished by the manufacturer.
  497.  
  498.     Traffic mix is estimated by the Administration.
  499.  
  500. TABLE Aù4/Q.543
  501.  
  502.  
  503.  
  504. Call type
  505.  
  506. Weighti
  507. ng fac-
  508. tor
  509.  
  510. Traffic mix
  511. (fraction of 
  512. total)
  513.  
  514.  
  515.  
  516. From:
  517.  
  518. Basic analogue 
  519. access line
  520.  
  521. Telephone (reference 
  522. call)
  523.  
  524. 1.00
  525.  
  526.  
  527. 0.14
  528.  
  529. 0.14
  530. 0
  531.  
  532. False start/abandon
  533.  
  534. 1.16
  535.  
  536.  
  537. 0.00
  538. 5
  539.  
  540. 0.00
  541. 6
  542.  
  543. Analogue access 
  544. line
  545.  
  546. Telephone
  547.  
  548. 1.15
  549.  
  550.  
  551. 0.10
  552.  
  553. 0.11
  554. 5
  555.  
  556. False start/abandon
  557.  
  558. 1.20
  559.  
  560.  
  561. 0.00
  562. 5
  563.  
  564. 0.00
  565. 6
  566.  
  567. Supplementary service 
  568. No. 1
  569.  
  570. 1.52
  571.  
  572.  
  573. 0.05
  574.  
  575. 0.07
  576. 6
  577.  
  578. Supplementary service 
  579. No. 2
  580.  
  581. 1.31
  582.  
  583.  
  584. 0.01
  585.  
  586. 0.01
  587. 3
  588.  
  589. Supplementary service 
  590. No. n
  591.  
  592. 1.++
  593.  
  594.  
  595. ISDN access line
  596.  
  597. 64 kbit/switched
  598.  
  599. 1.20
  600.  
  601.  
  602. 0.02
  603. 5
  604.  
  605. 0.03
  606. 0
  607.  
  608. Packet call setup
  609.  
  610. 1.15
  611.  
  612.  
  613. 0.01
  614.  
  615. 0.01
  616. 2
  617.  
  618. Supplementary service 
  619. No. 1
  620.  
  621. 1.44
  622.  
  623.  
  624. 0
  625.  
  626. Supplementary service 
  627. No. 2
  628.  
  629. 1.20
  630.  
  631.  
  632. 0.01
  633.  
  634. 0.01
  635. 2
  636.  
  637. Supplementary service 
  638. No. n
  639.  
  640. 1.++
  641.  
  642.  
  643. IXC ù CCITT No. 
  644. 5
  645.  
  646. Incoming
  647.  
  648. 1.30
  649.  
  650.  
  651. 0.07
  652.  
  653. 0.09
  654. 1
  655.  
  656. IXC ù CCITT No. 
  657. 7
  658.  
  659.  Incoming
  660.  
  661. 0.90
  662.  
  663.  
  664. 0.08
  665.  
  666. 0.07
  667. 2
  668.  
  669. To:
  670.  
  671. Basic analogue line
  672.  
  673. Telephone
  674.  
  675. 0.65
  676.  
  677.  
  678. 0.13
  679.  
  680. 0.08
  681. 5
  682.  
  683. Analogue line
  684.  
  685. Telephone
  686.  
  687. 0.75
  688.  
  689.  
  690. 0.12
  691.  
  692. 0.09
  693. 0
  694.  
  695. Supplementary service 
  696. No. 4
  697.  
  698. 0.80
  699.  
  700.  
  701. 0.03
  702. 5
  703.  
  704. 0.02
  705. 8
  706.  
  707. ISDN
  708.  
  709. 64 kbit/switched
  710.  
  711. 0.75
  712.  
  713.  
  714. 0.02
  715.  
  716. 0.01
  717. 5
  718.  
  719. Packet call setup
  720.  
  721. 0.75
  722.  
  723.  
  724. 0.01
  725.  
  726. 0.00
  727. 8
  728.  
  729. Supplementary service 
  730. No. 5
  731.  
  732. 0.80
  733.  
  734.  
  735. 0.01
  736.  
  737. 0.00
  738. 8
  739.  
  740. IXC ù CCITT No. 
  741. 5
  742.  
  743. Outgoing
  744.  
  745. 1.62
  746.  
  747.  
  748. 0.08
  749.  
  750. 0.13
  751. 0
  752.  
  753. IXC ù CCITT No. 
  754. 7
  755.  
  756. Outgoing
  757.  
  758. 0.83
  759.  
  760.  
  761. 0.10 
  762.  
  763. 0.08
  764. 3
  765.  
  766. Tota
  767. l
  768.  
  769. 1.02
  770. 0
  771.  
  772.     Information from the manufacturer.
  773.  
  774.     Reference capacity for an interface unit = 15,000 reference capacity halfù
  775. units per hour.
  776.  
  777.     Computation:
  778.  
  779.             R maximum = = 14,705 halfùunits per hour or 7,352 call 
  780. attempts per hour
  781.  
  782.     If the traffic load is distributed in the above proportions across all 
  783. interface unit the number of interface units required to fully load the central 
  784. processing unit would be 13 [95,420 divided by 7,352]. In this case it would 
  785. probably be wise to plan on a maximum of 14 interface units in order to 
  786. reserve some processing capacity for future program growth. At this point in 
  787. the computation, it would be wise to examine the exchange design to verify 
  788. that hardware configuration, memory or any other possible limitations do 
  789. not prevent reaching this computed capacity.
  790.  
  791.     The above capacity computation methodology can also be used to study the 
  792. effects of different traffic mixes on interface units.
  793.  
  794. A.6    Packet handling
  795.  
  796. A.6.1    Definitions
  797.  
  798. A.6.1.1    packet
  799.  
  800.     The unit of information exchanged between processors at layer 3.
  801.  
  802. A.6.1.2    user packet
  803.  
  804.     A packet of information exchanged between the originating and ter-
  805. minating users in a packet switched connection. The length of packets may 
  806. vary, depending on the protocol used. The number of user packets trans-
  807. ferred between the originating and terminating users measures the amount 
  808. of information transferred. The fundamental measure of packet switching 
  809. capacity is expressed as the number of some agreed standard length user 
  810. packets per second.
  811.  
  812. A.6.1.3    acknowledgement packet
  813.  
  814.     Packet switching protocols have various strategies to ensure the reli-
  815. able transmission of packets between users. These strategies involve send-
  816. ing packets not containing user data to verify the successful transmission of 
  817. users packets. Such packets are called acknowledgement packets. The 
  818. acknowledgement strategy depends on the packet switching protocol being 
  819. used.
  820.  
  821. A.6.1.4    reference packet type
  822.  
  823.     An arbitrarily selected user packet type, usually one of a protocol that 
  824. is expected to be involved in a significant portion of the packet traffic an 
  825. exchange might handle.
  826.  
  827. A.6.1.5    reference packet work unit
  828.  
  829.     The amount of processor capacity required to handle one packet of the 
  830. reference packet type together with its ôshareö of capacity required to han-
  831. dle associated acknowledgement packets. The reference packet work unit is 
  832. assigned unit value.
  833.  
  834. A.6.1.6    weighting factor
  835.  
  836.     The ratio of the amount of processing capacity required to handle any 
  837. type of packet [including its ôshareö of associated acknowledgement pack-
  838. ets] to the amount of processing required to handle one reference packet 
  839. [including its ôshareö of associated acknowledgement packets]. For exam-
  840. ple, if a complete reference packet requires 1000 processor cycles and a 
  841. complete X.25 message packet requires 1200 cycles, the weighting factor 
  842. for that packet type would be 1.2. The weighting factors must be furnished 
  843. by the manufacturer for each packet type handled by the exchange.
  844.  
  845. A.6.1.7    reference packet processing capacity (RPPC)
  846.  
  847.     The total number of reference type user packets that can be handled 
  848. by the processor in one second while meeting the specified performance cri-
  849. teria. This number should be furnished by the manufacturer. It is important 
  850. to note that RPPC derives from that processing capacity reserved for packet 
  851. handling and generally is the installed capacity diminished by an amount 
  852. required for overhead, administrative tasks, etc.
  853.  
  854. A.6.2    Packet calls
  855.  
  856.     Packet calls consist of two parts: packet call setùup [and disconnect] 
  857. and ongoing packet exchanging [packet handling stage].
  858.  
  859. A.6.2.1    Packet call setùup can be dealt with in the same manner as that 
  860. described previously for circuit switched call setùup. Appropriate weight-
  861. ing factors for the various types of packet call setùup and estimates of 
  862. packet type calls in the traffic mix are used for computing the capacity of 
  863. the processor involved. [See º A.5. Packet call setùup was included in the 
  864. example of call attempt processing capacity computations]. Just as with cir-
  865. cuit switched services, there may be packet calls with different processing 
  866. requirements and therefore it will be necessary to treat the different type 
  867. packet calls individually in the computation.
  868.  
  869. A.6.2.2    After packet call setùup, each packet exchanged between users dur-
  870. ing the call requires processing at the originating and terminating 
  871. exchanges. The total amount of processing work required during a packet 
  872. switched call is a function of the number of packets exchanged throughout 
  873. the call. If a processor is dedicated to handling packets, the processing 
  874. capacity is usually expressed in terms of number of user packets of a stan-
  875. dard length handled per second. To account for the packet processing capac-
  876. ity that will be needed in an exchange during a busy hour, data on the 
  877. average number [and type] of packets per call must be forecast. Note that for 
  878. very long duration calls, e.g. permanent virtual circuits, only packets offered 
  879. during the busy hour need to be considered. Also, packets from long dura-
  880. tion calls originated prior to but extending into the busy hour, must be 
  881. included.
  882.  
  883.     In the exchange architecture shown in Figure Aù1/Q.543, it is 
  884. assumed that each interface unit has a separate packet handling processor 
  885. (shown as PH) within the unit. This processor interacts with digital line or 
  886. digital circuit units to handle the protocols involved in packet switching. 
  887. Once a packet call has been setùup, there is no further demand for process-
  888. ing work on the interface unit processor nor the central processing unit pro-
  889. cessor until call disconnect. Thus, the only potential capacity limitation due 
  890. to packet handling in the exchange will be that imposed by the processing 
  891. capacity of the packet handling processor in the interface unit. [For systems 
  892. that use the same processor for call setùup and packet handling, see º A.7.]
  893.  
  894. A.6.2.3    Processing capacity computation for a packet handling processor
  895.  
  896.     Weighting factors are furnished by the manufacturer. Let Gk be the 
  897. weighting factor for handling a user packet of type k [including the handling 
  898. of an appropriate ôshareö of associated acknowledgement packets].
  899.  
  900.     The data traffic mix (fractions of total) and volumes is forecast by the 
  901. Administration.
  902.  
  903.     Let Qk be the fraction of user packets of type k. Note that:
  904.  
  905.             Qk = 1
  906.  
  907.     If Rp = user packet arrival rate, then the amount of processing capac-
  908. ity required for work associated with user packet traffic of the kùth type is:
  909.  
  910.             Qk Gk Rp
  911.  
  912.     In order to satisfy performance criteria the reference packet process-
  913. ing capacity (RPPC) must be equal to or greater than the total packet han-
  914. dling work. Thus:
  915.  
  916.             RPPC  │Rp
  917.  
  918.     From which the maximum packet processing capacity Rp max is:
  919.  
  920.             
  921.  
  922. A.6.2.4    Example of a packet processing computation for an interface unit 
  923. packet processor
  924.  
  925.     Information furnished by the manufacturer:
  926.  
  927. a)    RPPC = 10000 reference packet work units per second
  928.  
  929. b)    Weighting factors (G):
  930.  
  931. ù    X.25 type data = 1.00 (reference type)
  932.  
  933. ù    X.75 type data = 0.70
  934.  
  935.     Estimated data traffic mix (furnished by the Administration):
  936.  
  937.  
  938.  
  939.  
  940.  
  941. Type
  942.  
  943. Traffic portion 
  944. (Q)
  945.  
  946. X.25
  947.  
  948. 0.52
  949.  
  950. X.75
  951.  
  952. 0.48
  953.  
  954.  
  955.  
  956.     Computation
  957.  
  958.  
  959.  
  960.  
  961.  
  962. Packet type
  963.  
  964. Processing factor
  965.  
  966. X.25 data 
  967.  
  968. 1.00 ╫ 0.52 = 
  969. 0.520
  970.  
  971. X.75 data 
  972.  
  973. 0.70 ╫ 0.48 = 
  974. 0.336
  975.  
  976. Total   0.856
  977.  
  978.  
  979.  
  980.     Maximum processing capacity for the above data traffic mix:
  981.  
  982.             Rp max = = 1168 packets per second
  983.  
  984.     If the estimated data packet arrival rate (Rp) does not exceed the 
  985. above number, then packet handling capacity in the interface unit will not 
  986. limit the number of digital lines or circuits that generate data packets termi-
  987. nated on the unit. If it does exceed the above number, the digital lines and 
  988. circuits generating the packet traffic will have to be spread over more inter-
  989. face units.
  990.  
  991. A.7    Capacity computation for exchange architectures other than that 
  992. assumed in Figure Aù1/Q.543
  993.  
  994.     If the same processor is used for both call setùup (circuit switched 
  995. calls and packet calls) and for handling data packet traffic, the capacity of 
  996. the processor must be allocated between the two functions. This can be done 
  997. by computing the capacity of the processor for each function separately 
  998. [with zero capacity used for the other function] and then allotting capacity 
  999. between the two functions as required. Thus, if a processor has a maximum 
  1000. call processing capacity of 100,000 calls per hour or 1,000 packets per sec-
  1001. ond, for every 100 packets per second of packet handling capacity required, 
  1002. the call processing capacity will be reduced by 10,000 calls.
  1003.  
  1004. A.8    Conclusion
  1005.  
  1006.     The methodology shown here illustrates a possible approach for 
  1007. determining the limiting factors in an exchange design and for computing its 
  1008. processing capacity. It is most important that the exchange architecture be 
  1009. understood, that capacity limiting elements be identified and that the proper 
  1010. computations be made to determine the true capacity of the exchange. These 
  1011. procedures can be used in engineering and loading the exchange most effec-
  1012. tively. Tradeùoffs can be made between the use of capacity for various pur-
  1013. poses. For example, in Figure Aù1/Q.543, a signalling terminal is shown 
  1014. connected to an interface unit. In that IU, the available processing capacity 
  1015. will be reduced by the amount of work required by the interface unit to sup-
  1016. port that terminal. The remainder of the processing capacity can be allocated 
  1017. effectively by using information generated in the call processing computa-
  1018. tion methodology.
  1019.  
  1020.     It is also very important that the capacity of an exchange should not 
  1021. be calculated using the entire capacity for call processing. It should be made 
  1022. using the processing capacity available under ônormalö operating conditions 
  1023. with the exchange performing all the operations and administrative func-
  1024. tions expected of it during the busy hour.
  1025.  
  1026. Figure Aù1/Q.543 - T1107770-87
  1027.  
  1028.  
  1029.