home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Internet Standards / CD2.mdf / ccitt / 1992 / q / q706.asc < prev    next >
Text File  |  1991-12-31  |  40KB  |  995 lines

  1.        All drawings appearing in this Fascicle have been done in Autocad.
  2.        Recommendation Q.706
  3.                    MESSAGE TRANSFER PART SIGNALLING PERFORMANCE
  4.              The message transfer part of Signalling System  No.  7  is  designed  as  a
  5.        joint transport system for the messages of different users. The  requirements  of
  6.        the different  users  have  to  be  met  by  the  Message  Transfer  Part.  These
  7.        requirements are not necessarily the  same  and  may  differ  in  importance  and
  8.        stringency.
  9.              In order to satisfy the individual requirements of each  user  the  Message
  10.        Transfer Part of Signalling System No. 7 is designed in such a way that it  meets
  11.        the most stringent User Part requirements envisaged at the time of specification.
  12.        To this end, the requirements of the telephone  service,  the  data  transmission
  13.        service and the signalling network management, in particular, were  investigated.
  14.        It is assumed that a signalling  performance  which  satisfies  the  requirements
  15.        mentioned above will also meet those of future users.
  16.              In the light of the above, signalling system performance is  understood  to
  17.        be the capability of the Message Transfer Part to transfer messages  of  variable
  18.        length for different users in a defined manner. In  order  to  achieve  a  proper
  19.        signalling performance, three groups of parameters have to be taken into account:
  20.              -   The first group covers the objectives derived from the requirements of
  21.                the  different  users.  The  aims  are  limitation  of  message  delay,
  22.                protection against all kinds of failures and guarantee of availability.
  23.              -   The second group covers the features of the signalling traffic, such as 
  24.                the loading potential and the structure of the signalling traffic.
  25.              -   The third group covers the given environmental influences, such as the
  26.                characteristics (e.g.  error  rate  and  proneness  to  burst)  of  the
  27.                transmission media.
  28.              The three groups of parameters are considered in the specification  of  the
  29.        procedures to enable the Message Transfer Part to transfer the messages in such a
  30.        way that the signalling requirements of all users are met and that a uniform  and
  31.        satisfactory overall signalling system performance is achieved.
  32.        1      Basic parameters related to Message Transfer Part signalling 
  33.              performance
  34.              Signalling  performance  is  defined  by  a  great  number   of   different
  35.        parameters. In order to ensure a proper signalling performance for all  users  to
  36.        be served by the common Message Transfer Part, the  following  design  objectives
  37.        are established for the Message Transfer Part.
  38.        1.1    Unavailability of a signalling route set
  39.              The  unavailability  of  a  signalling  route  set  is  determined  by  the
  40.        unavailability of the individual components of the signalling network (signalling
  41.        links and the signalling points) and by the structure of a signalling network.
  42.              The unavailability of a signalling route set should not exceed a  total  of
  43.        10 minutes per year.
  44.              The unavailability of a signalling route set within  a  signalling  network
  45.        may be  improved  by  replication  of  signalling  links,  signalling  paths  and
  46.        signalling routes.
  47.        1.2    Unavoidable message transfer part malfunction
  48.              The Message Transfer Part  of  Signalling  System  No.  7  is  designed  to
  49.        transport messages in a correct sequence. In addition, the messages are protected
  50.        against transmission errors. However, a protection  against  transmission  errors
  51.        cannot be absolute. Furthermore, mis-sequencing  and  loss  of  messages  in  the
  52.        Message Transfer Part cannot be excluded in extreme cases.
  53.              For all User Parts, the following conditions are guaranteed by the  Message
  54.        Transfer Part:
  55.              a)  Undetected errors
  56.                On a signalling link employing a signalling data link  which
  57.                has  the  error  rate  characteristic   as   described   in
  58.                Recommendation Q.702 not more than one in 1010 of all signa
  59.                unit errors will be  undetected  by  the  message  Transfer
  60.                Part.
  61.  
  62.  
  63.  
  64.  
  65.  
  66.  
  67.  
  68.  
  69.  
  70.                                                       Fascicle VI.7 - Rec. Q.706   PAGE1
  71.  
  72.                b) Loss of messages
  73.                  Not more than one in  107  messages  will  be  lost  due  to
  74.                   failure in the message transfer part.
  75.                c) Messages out-of-sequence
  76.                  Not mo e  than  one  in  1010  messages  will  be  delivered
  77.                   out-of-sequence to the User Parts due  to  failure  in  the
  78.                   message transfer part. This value also includes duplication
  79.                   of messages.
  80.          1.3    Message transfer times
  81.                This parameter includes:
  82.                -   handling times at the signalling points (see S 4.3);
  83.                -   queueing delays including retransmission delays (see S 4.2);
  84.                -   signalling data link propagation times.
  85.          1.4    Signalling traffic throughput capability
  86.                Needs further study (see S 2.2).
  87.          2      Signalling traffic characteristics
  88.          2.1    Labelling potential
  89.                The design of Signalling System No. 7 provides the potential for labels  to
  90.          identify 16 384 signalling points. For each of the  16  different  User  Parts  a
  91.          number of user transactions may be identified, e.g. in the case of the  telephone
  92.          service up to 4096 speech circuits.
  93.          2.2    Loading potential
  94.                Considering that the load per signalling channel  will  vary  according  to
  95.          the traffic characteristics of the service, to the user transactions  served  and
  96.          to the number of signals in use, it is  not  practicable  to  specify  a  general
  97.          maximum limit of user transactions that a  signalling  channel  can  handle.  The
  98.          maximum number of user transactions to be served  must  be  determined  for  each
  99.          situation, taking into account the traffic characteristics applied  so  that  the
  100.          total signalling load is held to a  level  which  is  acceptable  from  different
  101.          points of view.
  102.                When determining the normal load of the signalling  channel,  account  must
  103.          be taken of the need to ensure a sufficient margin for peak traffic loads.
  104.                The loading of a signalling channel is restricted by several factors  which
  105.          are itemized below.
  106.          2.2.1  Queueing delay
  107.                The queueing delay in absence of disturbances  is  considerably  influenced
  108.          by the distribution of the message length and the signalling traffic load (see  S
  109.          4.2).
  110.          2.2.2  Security requirements
  111.                The most important security arrangement is redundancy in  conjunction  with
  112.          changeover. As load sharing is applied in  normal  operation,  the  load  on  the
  113.          individual signalling channels has to be restricted  so  that,  in  the  case  of
  114.          changeover,  the  queueing  delays  do  not  exceed  a  reasonable  limit.   This
  115.          requirement has to be met not only in the case of changeover to one predetermined
  116.          link but also in the case of load distribution to the remaining links.
  117.          2.2.3  Capacity of sequence numbering
  118.                The use of 7 bits for sequence  numbering  finally  limits  the  number  of
  119.          signal units sent but not yet acknowledged to the value of 127.
  120.                In practice this will not impose a limitation on the loading potential.
  121.  
  122.  
  123.  
  124.  
  125.  
  126.  
  127.  
  128.  
  129.  
  130.  
  131.  
  132.  
  133.  
  134.  
  135.  
  136.  
  137.  
  138.  
  139.  
  140.  
  141.          PAGE16  Fascicle VI.7 - Rec. Q.706
  142.  
  143.                2.2.4  Signalling channels using lower bit rates
  144.                A loading value for a signalling channel using bit rates of  less  than  64
  145.          kbit/s will result in greater queueing delays than the same loading value  for  a
  146.          64-kbit/s signalling channel.
  147.          2.3    Structure of signalling traffic
  148.                The Message Transfer Part of Signalling System No. 7 serves different  User
  149.          Parts as a joint transport system for messages. As a result, the structure of the
  150.          signalling traffic largely depends on the types of User Parts served. It  can  be
  151.          assumed that at least in the near future the telephone service will represent the
  152.          main part of the signalling traffic also in integrated networks.
  153.                It cannot be foreseen yet how the signalling traffic is influenced  by  the
  154.          integration of existing and future services. The traffic models given in S  4.2.4
  155.          have been introduced in order to consider as far as possible the  characteristics
  156.          and features of different services within an integrated network. If new  or  more
  157.          stringent requirements are imposed on  signalling  (e.g.  shorter  delays)  as  a
  158.          consequence of future services, they should be met by appropriate dimensioning of
  159.          the load or by improving the structure of the signalling network.
  160.          3      Parameters related to transmission characteristics
  161.                No special transmission  requirements  are  envisaged  for  the  signalling
  162.          links of Signalling System No. 7. Therefore, System No.  7  provides  appropriate
  163.          means in order to cope with the given transmission  characteristics  of  ordinary
  164.          links. The following items indicate the actual characteristics to be  expected  -
  165.          as determined by the responsible Study Groups - and  their  consequences  on  the
  166.          specifications of the Signalling System No. 7 Message Transfer Part.
  167.          3.1    Application of Signalling System No. 7 to 64-kbit/s links
  168.                The Message Transfer Part is designed to operate  satisfactorily  with  the
  169.          following transmission characteristics:
  170.                a)  a long-term bit error rate of the signalling data link  of  less  than
  171.                   10-6 [1];
  172.                b)  a medium-term bit error rate of less than 10-4;
  173.                c)  random errors and error bursts including long bursts which might occur
  174.                   in the digital link due to, for instance, loss of  frame  alignment  or
  175.                   octet slips in the digital link.  The  maximum  tolerable  interruption
  176.                   period is specified  for  the  signal  unit  error  rate  monitor  (see
  177.                   Recommendation Q.703, S 10.2).
  178.          3.2    Application of Signalling System No. 7 to links using lower bit rates
  179.                (Needs further study.)
  180.          4      Parameters of influence on signalling performance
  181.          4.1    Signalling network
  182.                Signalling System No. 7 is designed for both associated  and  nonassociated
  183.          applications. The reference section in such applications is the signalling  route
  184.          set, irrespective of whether it is served in the associated  or  quasi-associated
  185.          mode of operation.
  186.                For every signalling route set in a signalling network, the  unavailability
  187.          limit indicated in S 1.1 has  to  be  observed  irrespective  of  the  number  of
  188.          signalling links in tandem of which it is composed.
  189.  
  190.  
  191.  
  192.  
  193.  
  194.  
  195.  
  196.  
  197.  
  198.  
  199.  
  200.  
  201.  
  202.  
  203.  
  204.  
  205.  
  206.  
  207.  
  208.  
  209.  
  210.  
  211.  
  212.                                                         Fascicle VI.7 - Rec. Q.706   PAGE1
  213.  
  214.                4.1.1  International signalling network
  215.                (Needs further study.)
  216.          4.1.2  National signalling network
  217.                (Needs further study.)
  218.          4.2    Queueing delays
  219.                The Message Transfer Part handles messages from different User Parts  on  a
  220.          time-shared  basis.  With  time-sharing,  signalling  delay  occurs  when  it  is
  221.          necessary to process more than one message in a given interval of time. When this
  222.          occurs, a queue is built up from which messages are transmitted in order of their
  223.          times of arrival.
  224.                There are two different types of queueing delays:  queueing  delay  in  the
  225.          absence of disturbances and total queueing delay.
  226.          4.2.1  Assumptions for derivation of the formulas
  227.                The queueing delay formulas are basically  derived  from  the  M/G/1  queue
  228.          with priority assignment. The assumptions for the derivation of the  formulas  in
  229.          the absence of disturbances are as follows:
  230.                a)  the interarrival time distribution is exponential (M);
  231.                b)  the service time distribution is general (G);
  232.                c)  the number of server is one (1);
  233.                d)  the service priority refers to the transmission priority within level 2 
  234.                   (see Recommendation Q.703, S 11.2); however,  the  link  status  signal
  235.                   unit and the independent flag are not considered;
  236.                e)  the signalling link loop propagation time is  constant  including  the
  237.                   process time in signalling terminals; and
  238.                f)  the forced retransmission case of the preventive cyclic retransmission
  239.                   method is not considered.
  240.                   In addition, for the formulas in  the  presence  of  disturbances,  the
  241.                   assumptions are as follows:
  242.                g)  the transmission error of the message signal unit is random;
  243.                h)  the errors are statistically independent of each other;
  244.                i)  the additional delay caused by the  retransmission  of  the  erroneous
  245.                   signal unit is considered  as  a  part  of  the  waiting  time  of  the
  246.                   concerned signal unit; and
  247.                j)  in case of the preventive cyclic retransmission method, after the error 
  248.                   occurs, the retransmitted signal units of second priority are  accepted
  249.                   at the receiving end until the sequence number of  the  last  sent  new
  250.                   signal unit is caught up by that of the last retransmitted signal unit.
  251.                Furthermore, the formula of the proportion of messages delayed more than  a
  252.          given time is derived from the assumption that the probability  density  function
  253.          of the queueing delay distribution may  be  exponentially  decreasing  where  the
  254.          delay time is relatively large.
  255.          4.2.2  Factors and parameters
  256.                a)  The notations and factors required for  calculation  of  the  queueing
  257.                   delays are as follows:
  258.                   Qa      mean queueing delay in the absence of disturbances
  259.                   eq s\s(a,2)          variance of  queueing  delay  in  the  absence  of
  260.                       disturbances
  261.                   Qt      mean total queueing delay
  262.                   eq s\s(2,t)          variance of total queueing delay
  263.                   P(T)     proportion of messages delayed more than T
  264.                   a       traffic  loading  by  message  signal  units  (MSU)  (excluding
  265.                       retransmission)
  266.  
  267.  
  268.  
  269.  
  270.  
  271.  
  272.  
  273.  
  274.  
  275.  
  276.  
  277.  
  278.  
  279.  
  280.  
  281.  
  282.  
  283.          PAGE16  Fascicle VI.7 - Rec. Q.706
  284.  
  285.                   Tm      mean emission time of message signal units
  286.                   Tf      emission time of fill-in signal units
  287.                   TL      signalling loop propagation time including processing  time  in
  288.                       signalling terminal
  289.                   Pu      error probability of message signal units
  290.                   k1 = eq \f(2nd moment of message signal units emission time,T\o(m,2))
  291.                   k2 = eq \f( 3rd moment of message signal units emission time,T\o(m,3))
  292.                   k3 = eq \f( 4th moment of message signal units emission time,T\o(m,4))
  293.                   Note  -  As  a  consequence  of  zero  insertion  at   level   2   (see
  294.                   Recommendation Q.703, S 3.2), the length of  the  emitted  signal  unit
  295.                   will be increased by approximately 1.6  percent  on  average.  However,
  296.                   this increase has negligible effect on the calculation.
  297.                b)  The parameters used in the formulas are as follows:
  298.                                              tf = Tf/Tm
  299.                                              tL = TL/Tm
  300.                   for the basic method,
  301.                                            E1 = 1 + PutL
  302.                                         E2 = k1 + PutL(tL + 2)
  303.                                    E3 = k2 + PutL(tL2 + 3tL + 3k1)
  304.                for the preventive cyclic retransmission (PCR) method,
  305.                   a3 = exp(-atL): traffic loading caused by fill-in signal units.
  306.                   az = 1 - a - a3
  307.                   H1 = atL
  308.                   H2 = atL(k1 + atL)
  309.                   H3 = atL(k2 + 3atLk1 + a2tL2)
  310.                   F1 = atL/2
  311.                   F2 = atL(k1/2 + atL/3)
  312.                   F3 = atL(k2/2 + atLk1 + a2tL2/4)
  313.                   qa = eq \f( k1 (a + az) + a3tf,2(1 - a))
  314.                   sa = eq \f( ak1,1 - a) qa + eq \f( k2 (a + az) + a3tf2,3(1 - a))
  315.                   ta = eq \f( 3ak1sa + 2ak2qa,2(1 - a)) + eq \f( (a + az)k3 + a3tf3,4(1 - a))
  316.  
  317.  
  318.  
  319.  
  320.  
  321.  
  322.  
  323.  
  324.  
  325.  
  326.  
  327.  
  328.  
  329.  
  330.  
  331.  
  332.  
  333.  
  334.  
  335.  
  336.  
  337.  
  338.  
  339.  
  340.  
  341.  
  342.  
  343.  
  344.  
  345.  
  346.  
  347.  
  348.  
  349.  
  350.  
  351.  
  352.  
  353.  
  354.                                                         Fascicle VI.7 - Rec. Q.706   PAGE1
  355.  
  356.                      Z1 = 2 + Pu(1 + H1)
  357.                      Z2 = 4K1 + Pu(5k1 + 3H1 + H2)
  358.                      Z3 = 8k2 + Pu(19k2 + 27k1H1 + 9H2 + H3)
  359.                      Y2 = sa + 4k1 + F2 + 2{qa(2 + F1) + 2F1}
  360.                      Y3 = ta + 8k2 + F3 + 3{sa(2 + F1) + qa(4k1 + F2) + 2F + 2 + 4k1F1} + 12qaF1
  361.                      a = eq \f( 1 - a{2 + Pu(1 + atL)},2 + qa + atL/2)
  362.                      qd = eq \f( aZ2 + aY2,2(1 - aZ1))
  363.                      sd = eq \f( aZ2,1 - aZ1) qd + eq \f( aZ3 + aY3,3(1 - aZ1))
  364.                      qb = eq \f( qa + 1 + F1,1 - a)
  365.                      sb = eq \f( sa + k1 + F2,(1 - a)3) + eq \f( 2{qa(1 + F1) + F1},(1 - a)2)
  366.                      qc = eq \f( qd + 1 + Pu(1 + H1),1 - a)
  367.                      sc = eq \f( sd + k1 + Pu(3k1 + H2),(1 - a)3) + 2 eq \f( qd + Pu{qd(1 + 
  368.                         + 2H1},(1 - a)2)
  369.                      PV = Pua eq \f( qa + 2 + atL/2,1 - 2a) eq \b\bc\( ( 1 + Pu\f( a + a2tL 
  370.                         - 2a))
  371.           4.2.3  Formulas
  372.                 The formulas of the mean and  the  variance  of  the  queueing  delays  are
  373.           described in Table 1/Q.706. The proportion of messages delayed more than a  given
  374.           time Tx is:
  375.                             P (Tx) @ expeq \b\bc\( ( -\f( Tx - Qx + sx,sx))
  376.           where Qx and sx denote the mean and the standard  deviation  of  queueing  delay,
  377.           respectively. This approximation is better suited in absence of disturbances.  In
  378.           the presence of disturbances the actual distribution  may  be  deviated  further.
  379.           Relation between P(Tx) and Tx is shown in Figure 1/Q.706.
  380.           4.2.4  Examples
  381.                 Assuming the traffic models given in Table 2/Q.706,  examples  of  queueing
  382.           delays are calculated as listed in Table 3/Q.706.
  383.                 Note - The values in the table were determined based on TUP messages.  With
  384.           the increase of the effective message length, using ISUP and TC, these values may
  385.           be expected to be increased during the course of further study.
  386.                                          Figure 1/Q.706 - CCITT 35211
  387.  
  388.                                                  TABLE 1/Q.706
  389.                                             Queueing delay formula
  390.            Error                                                  
  391.           correcti  Disturba               Mean Q                          Variance s2
  392.              on         nce     
  393.            method   
  394.                                                                     eq \f(s\s(2,a),T\s(2,m)) = \f( 
  395.                       Absence    eq \f( Qa,Tm) = \f( tf,2) + \f(    t\s(2,f),12) + \f(a[4k2 - (4k2 - 
  396.                                           ak1,2(1 - a))               3k\s(2,1))a], 12 (1 - a)2)
  397.             Basic                                                  eq \f (s\s(2,t),T\s(2,m)) = \f( 
  398.                                  eq \f( Qt,Tm) = \f( tf,2) + \f(    t\s(2,f),12) + \f( a[4E3 - (4E1E3 
  399.                      Presence      aE2,2(1 - aE1)) +  E1 - 1        - 3E\s(2,2))a],12(1 - aE1)2) 
  400.                                                                         eq \d\fo40() + Pu(1 - 
  401.                                                                               Pu)t\s(2,L)
  402.                                                                    
  403.                       Absence   
  404.                      
  405.           Preventi  
  406.              ve      
  407.            cyclic    
  408.  
  409.  
  410.  
  411.  
  412.  
  413.  
  414.  
  415.  
  416.  
  417.  
  418.  
  419.  
  420.  
  421.  
  422.  
  423.  
  424.  
  425.           PAGE16  Fascicle VI.7 - Rec. Q.706
  426.  
  427.                                        eq \f( Qa,Tm) = qa          eq \f( s\s(2,t),T\s(2,m)) =sa - 
  428.                                                                                q\s(2,a)
  429.           retrans-                                                eq \f( s\s(2,t),T\s(2,m)) = (1 - 
  430.            mission              eq \f( Qt,Tm) = (1 - Pu - Pv) qa              Pu - Pv) sa
  431.                      Presence  + Puqb + Pvqc                      eq \d\fo40()+ Pusb + Pvsc - \f( 
  432.                                                                            Qs(2,t),T\s(2,m))
  433.  
  434.                                                  TABLE 2/Q.706
  435.                                                  Traffic model
  436.           Model                        A          B
  437.           Message length (bits)       120    104    304
  438.           Percent                     100     92      8
  439.           Mean message length         120        120
  440.           (bits)                     
  441.           k1                          1.0         1.2
  442.           k2                          1.0         1.9
  443.           k3                          1.0         3.8
  444.  
  445.                                                  TABLE 3/Q.706
  446.                                                List of examples
  447.            Figure   
  448.  
  449.  
  450.  
  451.  
  452.  
  453.  
  454.  
  455.  
  456.  
  457.  
  458.  
  459.  
  460.  
  461.  
  462.  
  463.  
  464.  
  465.  
  466.  
  467.  
  468.  
  469.  
  470.  
  471.  
  472.  
  473.  
  474.  
  475.  
  476.  
  477.  
  478.  
  479.  
  480.  
  481.  
  482.  
  483.  
  484.  
  485.  
  486.  
  487.  
  488.  
  489.  
  490.  
  491.  
  492.  
  493.  
  494.  
  495.  
  496.                                                          Fascicle VI.7 - Rec. Q.706   PAGE1
  497.  
  498.                         Error       Queueing delay    Disturbance      Model
  499.                        control    
  500.           2/Q.706    Basic/PCR     Mean               Absence         A and B
  501.           3/Q.706    Basic/PCR     Standard           Absence         A and B
  502.                                    deviation          
  503.           4/Q.706    Basic         Mean               Presence        A
  504.           5/Q.706    Basic         Standard           Presence        A
  505.                                    deviation          
  506.           6/Q.706    PCR           Mean               Presence        A
  507.           7/Q.706    PCR           Standard           Presence        
  508.                                    deviation          
  509.  
  510.  
  511.  
  512.  
  513.  
  514.  
  515.  
  516.  
  517.  
  518.  
  519.  
  520.  
  521.  
  522.  
  523.  
  524.  
  525.  
  526.  
  527.  
  528.  
  529.  
  530.  
  531.  
  532.  
  533.  
  534.  
  535.  
  536.  
  537.  
  538.  
  539.  
  540.  
  541.  
  542.  
  543.  
  544.  
  545.  
  546.  
  547.  
  548.  
  549.  
  550.  
  551.  
  552.  
  553.  
  554.  
  555.  
  556.  
  557.  
  558.  
  559.  
  560.  
  561.  
  562.  
  563.  
  564.  
  565.  
  566.  
  567.           PAGE16  Fascicle VI.7 - Rec. Q.706
  568.  
  569.                                                                       A
  570.  
  571.  
  572.  
  573.  
  574.  
  575.  
  576.  
  577.  
  578.  
  579.  
  580.  
  581.  
  582.  
  583.  
  584.  
  585.  
  586.  
  587.  
  588.  
  589.  
  590.  
  591.  
  592.  
  593.  
  594.  
  595.  
  596.  
  597.  
  598.  
  599.  
  600.  
  601.  
  602.  
  603.  
  604.  
  605.  
  606.  
  607.  
  608.  
  609.  
  610.  
  611.  
  612.  
  613.  
  614.  
  615.  
  616.  
  617.  
  618.  
  619.  
  620.  
  621.  
  622.  
  623.  
  624.  
  625.  
  626.  
  627.  
  628.  
  629.  
  630.  
  631.  
  632.  
  633.  
  634.  
  635.  
  636.  
  637.  
  638.                                                          Fascicle VI.7 - Rec. Q.706   PAGE1
  639.  
  640.                                         Figure 2/Q.706 - CCITT 35220
  641.  
  642.                                         Figure 3/Q.706 - CCITT 41040
  643.  
  644.                                         Figure 4/Q.706 - CCITT 41211
  645.  
  646.                                         Figure 5/Q.706 - CCITT 41200
  647.  
  648.                                         Figure 6/Q.706 - CCITT 41222
  649.  
  650.                                         Figure 7/Q.706 - CCITT 41226
  651.  
  652.          4.3    Message transfer times
  653.                Within  a  signalling  relation,  the  Message  Transfer  Part   transports
  654.          messages from the originating User Part to the User Part  of  destination,  using
  655.          several signalling paths. The overall message transfer time needed depends on the
  656.          message transfer time components (a) to (e) involved in each signalling path.
  657.          4.3.1  Message transfer time components and functional reference points
  658.                A signalling path may include the following functional  signalling  network
  659.          components and transfer time components.
  660.                a)  Message Transfer Part sending function at the  point  of  origin  (see
  661.                   Figure 8/Q.706).
  662.                b)  Signalling transfer point function (see Figure 9/Q.706).
  663.                c)  Message Transfer Part receiving function at the point  of  destination
  664.                   (see Figure 10/Q.706).
  665.                d)  Signalling data link propagation time (see Figure 11/Q.706).
  666.                e)  Queueing delay.
  667.                   An additional increase of the overall message transfer times is  caused
  668.                   by the queueing delays. These are described in S 4.2.
  669.                                         Figure 8/Q.706 - CCITT 35270
  670.  
  671.                                         Figure 9/Q.706 - CCITT 35280
  672.  
  673.                                         Figure 10/Q.706 - CCITT 35290
  674.  
  675.                                         Figure 11/Q.706 - CCITT 35300
  676.  
  677.          4.3.2  Definitions
  678.          4.3.2.1   message transfer part sending time Tms
  679.                F: temps d'émission du Sous-système Transport de Messages Tms
  680.                S: tiempo de emisión de la parte de transferencia de mensajes Tms
  681.                Tms is the period which starts when the last bit of the  message  has  left
  682.          the User Part and ends when the last bit of the signal unit enters the signalling
  683.          data link for the first time. It includes the queueing delay in  the  absence  of
  684.          disturbances, the transfer time from level 4 to level 3,  the  handling  time  at
  685.          level 3, the transfer time from level 3 to level 2,  and  the  handling  time  in
  686.          level 2.
  687.          4.3.2.2   message transfer time at signalling transfer points Tcs
  688.                F: temps de transfert des messages aux points de transfert sémaphore Tcs
  689.                S: tiempo de transferencia de mensajes en los puntos de  transferencia  de
  690.                   la señalización Tcs
  691.                Tcs is the period, which starts when  the  last  bit  of  the  signal  unit
  692.          leaves the incoming signalling data link and ends when the last bit of the signal
  693.          unit enters the outgoing signalling  data  link  for  the  first  time.  It  also
  694.          includes the queueing delay in the absence of disturbances but not the additional
  695.          queueing delay caused by retransmission.
  696.          4.3.2.3   message transfer part receiving time Tmr
  697.                F: temps de réception du Sous-système Transport de Messages Tmr
  698.                S: tiempo de recepción de la parte de transferencia de mensajes Tmr
  699.                Tmr is the period which starts when the last bit of the signal unit  leaves
  700.          the signalling data link and ends when the last bit of the  message  has  entered
  701.          the User Part. It includes the handling time in level 2, the transfer  time  from
  702.          level 2 to level 3, the handling time in level 3 and the transfer time from level
  703.          3 to level 4.
  704.          4.3.2.4   data channel propagation time Tp
  705.  
  706.  
  707.  
  708.  
  709.          PAGE16  Fascicle VI.7 - Rec. Q.706
  710.  
  711.                F: temps de propagation sur la voie de données Tp
  712.                S: tiempo de propagación del canal de datos Tp
  713.                Tp is the period which starts when the last bit  of  the  signal  unit  has
  714.          entered the data channel at the sending side and ends when the last  bit  of  the
  715.          signal unit leaves the data channel at the receiving end irrespective of  whether
  716.          the signal unit is disturbed or not.
  717.          4.3.3  Overall message transfer times
  718.                The overall  message  transfer  time  To  is  referred  to  the  signalling
  719.          relation. To starts when the message has left the user  part  (level  4)  at  the
  720.          point of origin and ends when the message has entered the user part (level 4)  at
  721.          the point of destination.
  722.                The definition of the overall message transfer time and the definitions  of
  723.          the individual message transfer  time  components  give  rise  to  the  following
  724.          relationships:
  725.                a)  In the absence of disturbances
  726.                                                 eq Toa = Tms + \i\su(i=1,n+1, )\d\fo10()Tpi + 
  727.          \i\su(i=1,n, )\d\fo10()Tcsi + Tmr
  728.                b)  In the presence of disturbances
  729.                                          To = Toa + (Qt - Qa)
  730.                Here
  731.                Toa     overall message transfer time in the absence of disturbances
  732.                Tms     Message Transfer Part sending time
  733.                Tmr     Message Transfer Part receiving time
  734.                Tcs     Message transfer time at signalling transfer points
  735.                n       number of STPs involved
  736.                Tp      data channel propagation time
  737.                To      overall message transfer time in the presence of disturbances
  738.                Qt      total queueing delay (see S 4.2)
  739.                Qa      queueing delay in the absence of disturbances (see S 4.2)
  740.                Note - For S(Qt - Qa), all signalling points  in  the  signalling  relation
  741.          must be taken into account.
  742.  
  743.  
  744.  
  745.  
  746.  
  747.  
  748.  
  749.  
  750.  
  751.  
  752.  
  753.  
  754.  
  755.  
  756.  
  757.  
  758.  
  759.  
  760.  
  761.  
  762.  
  763.  
  764.  
  765.  
  766.  
  767.  
  768.  
  769.  
  770.  
  771.  
  772.  
  773.  
  774.  
  775.  
  776.  
  777.  
  778.  
  779.  
  780.                                                         Fascicle VI.7 - Rec. Q.706   PAGE1
  781.  
  782.                4.3.4  Estimates for message transfer times
  783.                (Needs further study.)
  784.                The estimates must take account of:
  785.                -   the length of the signal unit,
  786.                -   the signalling traffic load,
  787.                -   the signalling bit rate.
  788.                The estimates for Tmr, Tms and Tcs will be presented in the form of:
  789.                -   mean values,
  790.                -   95% level values.
  791.                The estimates for Tcs for a signalling transfer point are  given  in  Table
  792.          4/Q.706.
  793.                                                 TABLE 4/Q.706
  794.            STP signalling     Message transfer 
  795.              traffic load     time at an STP 
  796.                               (Tcs) in ms
  797.                                 Mean      95 %
  798.                 Normal           20        40
  799.                 +15 %            40        80
  800.                 +30 %            100        200
  801.  
  802.                Note - the values in the table were determined based on TUP messages.  With
  803.          the increase of the effective message length, using ISUP and TC, these values may
  804.          be expected to be increased during the course of further study.
  805.                These figures are related to 64-kbit/s  signalling  bit  rate.  The  normal
  806.          signalling traffic load is that load for which the signalling transfer  point  is
  807.          engineered. A mean value of 0.2  Erlang  per  signalling  link  is  assumed.  The
  808.          message length distribution is as given in Table 2/Q.706.
  809.          4.4    Error control
  810.                During transmission, the signal units are  subject  to  disturbances  which
  811.          lead to a falsification of the signalling information. The error control  reduces
  812.          the effects of these disturbances to an acceptable value.
  813.                Error control is based on error detection by redundant coding and on  error
  814.          correction by retransmission. Redundant coding is performed by generation  of  16
  815.          check bits per signal unit based on the polynomial  described  in  Recommendation
  816.          Q.703, S 4.2. Moreover, the error control does not introduce loss, duplication or
  817.          mis-sequencing of messages on an individual signalling link.
  818.                However, abnormal situations may occur in a signalling relation, which  are
  819.          caused by failures, so that the error control for the  signalling  link  involved
  820.          cannot ensure the correct message sequence.
  821.          4.5    Security arrangements
  822.                The security arrangements have an essential influence on the observance  of
  823.          the availability requirements listed in S 1.1 for a signalling relation.
  824.                In the case of Signalling System  No.  7,  the  security  arrangements  are
  825.          mainly formed by redundancy in conjunction with changeover.
  826.  
  827.  
  828.  
  829.  
  830.  
  831.  
  832.  
  833.  
  834.  
  835.  
  836.  
  837.  
  838.  
  839.  
  840.  
  841.  
  842.  
  843.  
  844.  
  845.  
  846.  
  847.  
  848.  
  849.  
  850.  
  851.          PAGE16  Fascicle VI.7 - Rec. Q.706
  852.  
  853.                4.5.1  Types of security arrangements
  854.                In general, a distinction has to be made between security arrangements  for
  855.          the individual components of the signalling network and security arrangements for
  856.          the signalling relation. Within a signalling network,  any  security  arrangement
  857.          may be used, but it must be ensured that the availability requirements are met.
  858.          4.5.1.1   Security arrangements for the components of the signalling network
  859.                Network   components,   which   form   a   signalling   path   when   being
  860.          interconnected, either have constructional security arrangements which exist from
  861.          the very beginning (e.g.  replication  of  the  controls  at  the  exchanges  and
  862.          signalling transfer points) or can be replicated, if  need  be  (e.g.  signalling
  863.          data links). For security reasons, however, replication of signalling data  links
  864.          is effected only if the replicated links are independent  of  one  another  (e.g.
  865.          multipath routing). In the case of availability  calculations  for  a  signalling
  866.          path set, special care has to be taken that the individual signalling  links  are
  867.          independent of one another.
  868.          4.5.1.2   Security arrangements for signalling relations
  869.                In quasi-associated signalling networks where several signalling  links  in
  870.          tandem serve one signalling relation, the security arrangements for  the  network
  871.          components, as a rule, do not ensure sufficient availability  of  the  signalling
  872.          relation. Appropriate security  arrangements  must  therefore  be  made  for  the
  873.          signalling relations by the provision of redundant signalling  path  sets,  which
  874.          have likewise to be independent of one another.
  875.          4.5.2  Security requirements
  876.                In the case of 64-kbit/s signalling links, a signalling network has  to  be
  877.          provided with sufficient redundancy so that the quality of the signalling traffic
  878.          handled is still satisfactory. (Application of  the  above  to  signalling  links
  879.          using lower bit rates needs further study.)
  880.          4.5.3  Time to initiate changeover
  881.                If individual signalling data links fail, due  to  excessive  error  rates,
  882.          changeover is initiated by  signal  unit  error  monitoring  (see  Recommendation
  883.          Q.703, S 8). With signal unit error monitoring, the time between  the  occurrence
  884.          of the failure and the initiation of changeover is dependent on the message error
  885.          rate (a complete interruption will result in an error rate equal to 1).
  886.                Changeover leads to substantial additional queueing  delays.  To  keep  the
  887.          latter as short as possible, the signalling traffic  affected  by  an  outage  is
  888.          reduced to a minimum by the use of load sharing on all existing signalling links.
  889.          4.5.4  Changeover performance times
  890.                There are two performance  times  associated  with  link  changeover.  Both
  891.          times are maximum time values (not normal values). They are  defined  to  be  the
  892.          point at which 95% of the events occur within the recommended performance time at
  893.          a signalling point traffic load that is 30% above normal.
  894.                The performance times are measured from outside the signalling point.
  895.          4.5.4.1   Failure response time
  896.                This time describes the time taken by a signalling point to recognize  that
  897.          a changeover is  needed  for  a  signalling  link.  This  time  begins  when  the
  898.          signalling link is unavailable, and  ends  when  the  signalling  point  sends  a
  899.          changeover (or emergency changeover) order to the remote signalling point. A link
  900.          is unavailable when a signalling unit  with  status  indication  out  of  service
  901.          (SIOS) or processor outage (SIPO) is sent or received on the link.
  902.                Failure response time (maximum permissible): 500 ms.
  903.          4.5.4.2   Answer time to changeover order
  904.                This time describes the time taken  by  a  signalling  point  to  answer  a
  905.          changeover (or emergency changeover) order. This time begins when the  signalling
  906.          point receives a changeover (or emergency changeover)  order  message,  and  ends
  907.          when  the  signalling  point  sends  a  changeover  (or   emergency   changeover)
  908.          acknowledgement message.
  909.                Answer time to changeover order (maximum permissible): 300 ms.
  910.          4.6    Failures
  911.          4.6.1  Link failures
  912.                During transmission,  the  messages  may  be  subject  to  disturbances.  A
  913.          measure of the quality of the signalling data link is its signal unit error rate.
  914.                Signal unit error monitoring initiates the  changeover  at  a  signal  unit
  915.          error rate of about 4 . 10-3.
  916.                The error rate, which Signalling System No. 7 has to cope with,  represents
  917.          a parameter of decisive influence on its efficiency.
  918.  
  919.  
  920.  
  921.  
  922.                                                         Fascicle VI.7 - Rec. Q.706   PAGE1
  923.  
  924.                As a result of error  correction  by  retransmission,  a  high  error  rate
  925.          causes frequent retransmission of the message signal units and thus long queueing
  926.          delays.
  927.          4.6.2  Failures in signalling points
  928.                (Needs further study.)
  929.          4.7    Priorities
  930.                Priorities resulting from the meaning of the  individual  signals  are  not
  931.          envisaged. Basically, the principle "first-in - first-out" applies.
  932.                Although the  service  indicator  offers  the  possibility  of  determining
  933.          different priorities on a user basis, such user priorities are not yet foreseen.
  934.                Transmission priorities are determined by Message Transfer Part  functions.
  935.          They are solely dependent on the present state of the Message Transfer  Part  and
  936.          completely independent of the meaning of the signals (see Recommendation Q.703, S
  937.          11).
  938.          5      Performance under adverse conditions
  939.          5.1    Adverse conditions
  940.                (Needs further study.)
  941.          5.2    Influence of adverse conditions
  942.                (Needs further study.)
  943.                Reference
  944.          [1]     CCITT  Recommendation  Error  performance  on  an  international  digital
  945.                connection forming part of an integrated services  digital  network,  Vol.
  946.                III, Rec. G.821.
  947.  
  948.  
  949.  
  950.  
  951.  
  952.  
  953.  
  954.  
  955.  
  956.  
  957.  
  958.  
  959.  
  960.  
  961.  
  962.  
  963.  
  964.  
  965.  
  966.  
  967.  
  968.  
  969.  
  970.  
  971.  
  972.  
  973.  
  974.  
  975.  
  976.  
  977.  
  978.  
  979.  
  980.  
  981.  
  982.  
  983.  
  984.  
  985.  
  986.  
  987.  
  988.  
  989.  
  990.  
  991.  
  992.  
  993.          PAGE16  Fascicle VI.7 - Rec. Q.706
  994.  
  995.