Общедоступные телефонные сети

Некоторые типы маршрутизации

Задачи, стоящие перед маршрутизацией, могут быть различны. В связи с этим алгоритмы маршрутизации также различаются. На рис. 8.12 показана маршрутизация, которая при одном и том же значении кода выбирает разные маршруты.

увеличить изображение
Рис. 8.12. Выбор маршрута, обусловленный зоной ("один код — разные маршруты")

В данном примере одна и та же экстренная служба (на рисунке она показана кружком) распределена по разным частям сети, но имеет один код 02. Например милиция, которая имеет районные отделения. При наборе номера 02 желательно, чтобы соединение было установлено не с центральной службой, а с ближайшим отделением милиции. При маршрутизации используется признак того, что исходящий звонок принадлежит данной сети. В данном примере сети, нумерация которой начинается с индекса 1 a₁b₁с₁ххх, узел сети № 1, определив, что номер исходящего абонента принадлежит данной станции, по коду 02 выберет маршрут к своей службе экстренной связи. Аналогично будет работать узел сети № 2 (с сетевой нумерацией a₂b₂с₂ххх ). Эта маршрутизация называется зависимой от исходящего номера. Для ее реализации требуется небольшая коррекция полей в алгоритме маршрутизации, которую читатель может продумать самостоятельно.

На рис. 8.13 показан пример маршрутизации в зависимости от требований к среде передачи и используемой службы ISDN [27, 35, 39].

увеличить изображение
Рис. 8.13. Выбор маршрута, обусловленный средой передачи и требуемой службой

На одной из станций (РАТС 1) имеется возможность использования нескольких служб ISDN. Требуется обеспечить маршрутизацию вызовов со станциями РАТС 2 и РАТС 3, способными поддерживать эти службы, в соответствии с требованиями к этим службам. На рисунке имеется сеть с различными типами каналов на участках сети (аналоговые, цифровые) и различными типами сигнализации.

Одна из них — служба "речь 3кГц" не требует цифровых каналов и для нее достаточна любая сигнализация. Поэтому для нее на ближайшем узле (узел 1) выбирается основным маршрутом B1, остальные назначаются обходными маршрутами и выбираются в случае отказа основного.

Для службы "речь 7кГц" требуется цифровой канал, а сигнализация типа ОКС-7 не обязательна, но допустимо также в случае отсутствия путей нужного качества использование других маршрутов с ухудшением качества речи. Поэтому для этой службы 7кГц может быть предложен маршрут B₄ с последовательными участками B₂ и B₃, но возможен выбор маршрута B₁, рассчитанного для службы "речь 3кГц".

И, наконец, для службы "неподвижное видео" требуется только цифровой канал с системой сигнализации ОКС№7, поэтому для него подходит только маршрут B₂.

Для маршрутизации в одном из сообщений ОКС содержится информация о требованиях к каналам и о типе сигнализации.

Особенности алгоритмов маршрутизации

Алгоритмы маршрутизации должны обеспечивать пути с наименьшим числом транзитов между исходящей и входящей точками соединения при выполнении заданного качества обслуживания. Под качеством обслуживания понимается комплексная характеристика, определяющая класс и качество услуг в сетях телекоммуникаций [50]. Кроме того, от способа занятия линий при маршрутизации зависит общая телефонная нагрузка (число занятых линий, умноженное на время их занятия) на сети. Чем больше занято каналов в одном соединении, тем хуже использование сети.

Неравномерность возникновения нагрузки по времени суток или изза возникающих чрезвычайных ситуаций в различных частях сети может приводить к отказам из-за перегрузок (явные потери и потери по времени) и делает невыгодной статическую маршрутизацию, не изменяющую первоначально заданные ей маршруты между двумя конечными точками. Обычно для старых сетей маршруты фиксировались Генеральным планом сети и определялись проектной организацией на основе расчетов [42]. Обеспечение надежности сети путем кроссовой коммутации и эквивалентных ей методов уже рассмотрено. В дополнение к этому разрабатываются методы управления потоками нагрузки на сети.

Имеются следующие методы маршрутизации: фиксированный и динамический.

При фиксированном методе маршруты разрабатываются и закладываются заранее в программу работы всех станций (например, при разработке Генерального плана сети).

При этом оговариваются резервные варианты, которые включаются по расписанию или в экстренных случаях. Дополнением этого является предоставление операторам Центра обслуживания права изменений планов маршрутизации, переключения каналов с одного направления на другое на больших и ответственных сетях (например, Москвы или Санкт-Петербурга). Им даются возможности управления сети в случае возникновения аварийных ситуаций. При этом разрабатываются программы поддержки решения, предоставляющие оператору данные о выборе и последствиях каждого выбора. При динамическом управлении маршрутизация осуществляется с помощью изменяемой матрицы направлений. Данные этой матрицы изменяются в соответствии с обстановкой на сети. При этом коррекция данных о маршрутах между станциями и сбор информации для принятия решений (важность направлений, на которое переключают каналы, и того, из которого их изымают, величина нагрузки по этим направлениям в Эрлангах, потери в промилях) могут быть проведены централизованными и децентрализованными методами. Каждый из этих методов имеет свои достоинства и недостатки [39].

При маршрутизации должна быть решена проблема исключения "зацикливаний" при установлении маршрута.

Эффект "зацикливания" возникает при динамической маршрутизации, если соединение возвращается на один из уже пройденных участков и поиск продолжается бесконечно по циклу.

Одним из методов борьбы с этим явлением служит фиксация пройденных участков (при их ограниченном числе) в формате сигнализации.

Случаи взаимодействия при маршрутизации сетей общего пользования с сетями подвижных объектов и интеллектуальными сетями рассмотрены ранее. Кроме общих вопросов маршрутизации при таких видах связи возникает задача повторной маршрутизации, когда, например, абонент воспользовался услугой "перевод соединения на другой номер". Здесь возможен прием в обратном направлении нового номера, по которому нужно переустановить соединение, что является особенностью маршрутизации в данном случае.

Методы синхронизации сетей

Важность синхронной работы станций уже рассматривалась в предыдущих разделах. Мы уже отмечали, что центральные генераторы станций подстраиваются друг к другу. Ниже будут кратко рассмотрены принципы такой взаимной подстройки всех генераторов сети [23].

Взаимная синхронизация

В этом случае общая частота синхронизации устанавливается благодаря тому, что все узлы в сети (рис. 8.14) обмениваются опорными частотами (этот способ получил название "демократический").

Рис. 8.14. Взаимная синхронизация узлов коммутации

В каждом опорном узле входящие частоты усредняются (см. принцип построения опорного генератора). Этот результат далее применяется в качестве тактовой частоты для местного использования. По окончании периода первоначальной установки тактовая частота сети обычно стремится к одной стабильной единственной частоте.

Достоинством данного метода является сохранение работоспособности сети при выходе из строя одного или нескольких опорных генераторов.

Недостаток заключается в том, что при возникновении отклонений происходит длительный процесс вхождения в стабильную работу, который нарушает работу всей сети.