Качество обслуживания вызовов

Для оценки качества обслуживания вызовов в ТФОП чаще других используются две меры: вероятность исследуемого события и время выполнения связанного с этим событием процесса. Длительность выполнения большинства процессов, касающихся обслуживания вызовов, является случайной величиной. По этой причине она оценивается при помощи характеристик, принятых для описания случайных величин.

На рис. 2 показано гипотетическое соединение между двумя телефонными аппаратами, установленное в ТФОП. Слева показан телефонный аппарат вызывающего абонента. Пользователя, который инициирует соединение в ТФОП, обычно именуют абонентом " ". Абонентом " ", соответственно, называют вызываемого пользователя. Его телефонный аппарат изображен в правой части рис. 2. Нижний индекс местной станции соответствует виду абонента (вызывающий или вызываемый). Предполагается, что соединение установлено через транзитных станций, а оба телефонных аппарата включены (каждый в свою станцию) по индивидуальным двухпроводным абонентским линиям.

Рис. 2. Установленное соединение между телефонными аппаратами двух абонентов

На основании теоретических исследований и результатов измерений в ТФОП были установлены нормы, которые определяют показатели качества обслуживания вызовов для сети в целом. Далее соответствующие нормы указываются с нижним индексом "0". На рис. 2 указаны только два таких показателя: – вероятность потери вызова и – среднее время установления соединения. Обычно показатели качества обслуживания вызовов нормируются для часа наибольшей нагрузки (ЧНН).

Для местной станции, в которую включен абонент " ", показаны два возможных исхода процесса установления соединения. С вероятностью вызов в МС_A теряется. Это означает, что с вероятностью соединение продолжает устанавливаться. Если вероятности обслуживания вызова во всех коммутационных станциях являются взаимно независимыми случайными величинами, то значение определяется по такой формуле:

. (1)

На установление соединения между терминалами абонентов " " и " " каждая коммутационная станция затрачивает время . Величина определяется как математическое ожидание суммы случайных величин:

. (2)

Допустимая вероятность потерь выбирается с учетом двух основных соображений. С одной стороны, большие потери делают неприемлемым обслуживание с точки зрения абонентов. С другой стороны, при построении ТФОП с очень малыми потерями существенно увеличиваются затраты Оператора. В результате он вынужден устанавливать высокие тарифы, что также неприемлемо для абонентов. Это означает, что необходимо найти компромиссное решение.

Нормативные документы, действующие в настоящее время, определяют величину для типичных соединений между терминалами абонентов " " и " ". В частности, для соединений в пределах местной телефонной сети были установлены следующие допустимые вероятности потерь:

· при связи двух абонентских терминалов одной ГТС – 2,0% [1];

· при связи абонентского терминала ГТС с УСС – 0,1%;

· при связи УСС с рабочим местом оператора экстренных служб – 0,1%;

· при связи УСС с рабочим местом оператора информационных и справочных служб – 3,0%;

· при связи двух абонентов одной СТС – 7,0%.

Следовательно, при связи абонентов ТФОП допускаются вероятности потерь в ЧНН, измеряемые единицами процентов. При обращении к оператору экстренных служб предполагается нормирование потерь, составляющих доли процента.

Выбор средних значений длительности установления соединения и отдельных этапов обслуживания вызова производится с учетом тех же соображений, которыми руководствуется Оператор для установления допустимых потерь. При нормировании величин , наряду со средним значением – , иногда устанавливается и квантиль соответствующей функции распределения. Это означает, что определяется вероятность, с которой рассматриваемая случайная величина не должна превышать некий порог – . Как правило, эта вероятность – значение функции распределения случайной величины – выбирается на уровне 0,95 или более. Тогда справедливо такое неравенство .

Вызов начинается с поднятия микротелефонной трубки. Через случайное время – абонент услышит акустический сигнал "Ответ станции". МСЭ рекомендует, чтобы для эталонной нагрузки " " были установлены следующие нормы:

· среднее значение длительности интервала времени не должно быть выше 400 мс;

· с вероятностью 95% длительность интервала времени не должна превышать 600 мс.

Акустический сигнал "Ответ станции" посылается абоненту своей МС. Поэтому в формулу (2) входит всего одно слагаемое. При расчете времени установления соединения формула (2) будет содержать максимальное число слагаемых. Рассматриваемый отрезок времени начинается после набора последней цифры номера вызываемого абонента. Заканчивается время установления соединения получением акустического сигнала ("Контроль посылки вызова" или "Занято"). Этот сигнал определяет состояние терминала вызываемого абонента. В ряде зарубежных ТФОП для этого отрезка времени – при междугородном соединении выбраны такие нормы:

· среднее значение длительности интервала времени не должно быть выше 2,5 с;

· с вероятностью 95% длительность интервала времени не должна превышать 4,0 с.

Численные значения этих норм определены для страны с небольшой территорией (когда временем распространения сигнала можно пренебречь) и при условии передачи сигналов управления и взаимодействия по сети сигнализации. С другой стороны, приведенные величины выбраны с учетом реакции абонента на длительность времени установления соединения. По этой причине их можно считать близкими к тем, которые универсальны для ТФОП любой страны.

Величины , как элементы множества , могут быть связаны между собой через весовые коэффициенты – , сумма которых равна единице. Эти коэффициенты определяются Операторами ТФОП на основании довольно простых соображений. Тогда величины определяются по формуле (2) тривиально. В левую часть (2) подставляется среднее значение времени установления соединения – . Сложнее "распределить" 95%-й квантиль функции распределения (в рассматриваемом примере он равен 4,0 с) по всем элементам сети.

Важная особенность показателей качества обслуживания в ТФОП – их постепенное изменение. Этот процесс обусловлен двумя основными тенденциями. Первая тенденция связана с тем, что большинство абонентов предъявляет все более жесткие требования к качеству обслуживания трафика. Вторая тенденция формируется вследствие расслоения клиентской базы. Некоторые группы абонентов, приносящих Оператору ТФОП самые высокие доходы, предъявляют особые требования к показателям обслуживания трафика. Операторы ТФОП безусловно заинтересованы в том, чтобы такие абоненты не ушли к конкурентам. В качестве меры удержания абонентов с высокими доходами (повышения их лояльности) используется практика заключения соглашений об уровне обслуживания, более известных по англоязычной аббревиатуре SLA (ServiceLevelAgreement).

Один из характерных примеров тех показателей, которые обычно входят в состав соглашения об уровне обслуживания, – блок "Функциональная надежность" (центральный фрагмент в нижней части рис. 1). В частности, для коэффициента готовности – при заключении соглашения SLA устанавливается уровень 0,99999. В технической литературе появилось выражение "Правило пяти девяток". Коэффициент готовности за период времени – определяется отношением времени пребывания рассматриваемого объекта в работоспособном состоянии к величине . Предполагается, что в течение времени исследуемый объект находится либо в работоспособном состоянии, либо выведен из эксплуатации. Длительность периода, когда рассматриваемый объект не эксплуатируется, равно . Тогда выражение для расчета коэффициента готовности может быть представлено следующим образом:

, (3)

Подставляя значение , можно определить допустимое значение для выбранного периода эксплуатации. За год искомая величина составляет около 5,3 минуты. Для выполнения такой нормы часто требуется резервировать многие элементы сети. Это означает, что прогнозирование тех изменений, которые связаны с показателями качества обслуживания, становится одной из важных задач, стоящих перед Операторами ТФОП.