Маршрутизация в PSTN - это процесс переадресации телефонных вызовов между составляющими телефонными сетями, которые составляют коммутируемую телефонную сеть общего пользования (PSTN).
Телефонные звонки маршрутизируются через сеть, состоящую из множества систем коммутации, часто принадлежащих разным телефонным операторам . Системы коммутации соединены соединительными линиями . У каждого коммутатора может быть много соседей. Соседние коммутаторы, принадлежащие разным операторам, соединены в точках соединения.
PSTN - это сеть, которая использует маршрутизацию пункта назначения для направления вызовов от источника к получателю. Это не полная ячеистая сеть, в которой узлы каждого оператора напрямую связаны с узлами любого другого, что было бы непрактично и неэффективно. Следовательно, вызовы могут маршрутизироваться через сети промежуточных операторов до того, как достигнут своего конечного пункта назначения. Эффективная маршрутизация с наименьшими затратами - важная процедура в маршрутизации PSTN.
Маршрутизация звонков
Каждый раз, когда вызов размещается для маршрутизации, вызывающая сторона вводит номер пункта назначения (также известный как вызываемая сторона) в свой терминал. Номер пункта назначения обычно состоит из двух частей: кода зоны, который обычно определяет географическое положение телефона назначения, и номера телефона, уникального в пределах этого кода зоны, который определяет конкретный терминал назначения. Телефонный номер может быть разделен на префикс, который может идентифицировать более конкретное географическое местоположение или телефонную станцию , и остальную часть номера. Например, в номере (301) 555 - 1212 301 - это код города, а 555 - префикс. (Код зоны иногда называют «NPA», а комбинация кода зоны и префикса - «NPA-NXX».) Иногда, если вызов осуществляется между двумя терминалами в одной и той же локальной зоне (или оба терминала находятся на той же телефонной станции ), то код города можно не указывать, но в других местах, включая код города, требуется для завершения вызова.
Когда телефонная станция принимает вызов, могут применяться два метода обработки:
- Либо терминал назначения напрямую подключен к этой АТС, и в этом случае вызов передается по этому соединению, и терминал назначения звонит.
- Или вызов должен быть направлен на один из соседних коммутаторов через соединительную линию для дальнейшей маршрутизации.
Каждый коммутатор в цепочке использует предварительно вычисленные таблицы маршрутизации, чтобы определить, к какому подключенному коммутатору следует направить дальнейший вызов. Может существовать несколько альтернативных маршрутов к любому заданному месту назначения, и обмен может динамически выбирать между ними в случае сбоя канала или перегрузки .
Таблицы маршрутизации создаются централизованно на основе известной топологии сети , плана нумерации и анализа данных трафика . Затем они загружаются на каждую АТС в сети телефонного оператора . Из-за иерархической природы плана нумерации и его географической основы большинство вызовов между телефонными номерами в одной сети можно маршрутизировать на основе их кода города и префикса с использованием этих таблиц маршрутизации.
Однако некоторые звонки не могут быть маршрутизированы на основе одного только префикса, например, негеографические номера , такие как бесплатные или бесплатные звонки . В этих случаях для маршрутизации вызова используется интеллектуальная сеть вместо использования предварительно рассчитанных таблиц маршрутизации.
При определении планов маршрутизации особое внимание уделяется, например, тому, чтобы два маршрута не пересекались друг с другом, иначе перегрузка приведет к полной блокировке пункта назначения.
Согласно парадоксу Брэсса , добавление нового, более короткого и более дешевого маршрута может привести к увеличению общей загруженности. [1]
Гибридная маршрутизация
Гибридная маршрутизация использует планы нумерации и таблицы маршрутизации, чтобы разрешить размещение коммутаторов в одном и том же региональном коде с использованием детерминированной схемы маршрутизации с коммутаторами, использующими недетерминированную схему маршрутизации, такую как маршрутизация с лавинным поиском . Таблицы маршрутизации построены без повторяющихся номеров, поэтому услуга прямого удаленного набора может быть предоставлена всем абонентам сети . Для этого может потребоваться использование десятизначных телефонных номеров .
Бронирование багажника
Когда перегрузка приводит к тому, что многие вызовы используют косвенные альтернативные маршруты, которые проходят через большее количество коммутаторов, чем через прямой маршрут, общая пропускная способность сети уменьшается, поскольку каждый из этих вызовов занимает несколько межстанционных каналов. Резервирование соединительной линии снижает этот эффект, резервируя часть емкости каждой соединительной линии для вызовов с прямой маршрутизацией. [2]
Динамическая альтернативная маршрутизация
Динамическая альтернативная маршрутизация (DAR) - это метод децентрализованной динамической маршрутизации телефонных вызовов, который использует только ограниченный объем локальной информации, которая состоит из пороговых значений резервирования соединительных линий, или просто зная набор исходящих соединительных линий от АТС.
Патент США 1989 г., выданный British Telecommunications, описывает динамическую альтернативную маршрутизацию как: [3]
Вызов между двумя узлами, соединенными прямым соединением, сначала предлагается прямому маршруту, а если он заблокирован, он предлагается назначенному в настоящее время двухканальному альтернативному маршруту между двумя узлами. Если этот маршрут занят, вызов теряется, и случайным образом выбранный двухзвенный маршрут назначается новым текущим назначенным альтернативным маршрутом.
Таким образом, выбранный маршрут меняется с учетом меняющихся схем движения и требований. Техника была предметом докторской диссертации Ричарда Gibbens' в Кембриджском университете под Франк Келли , [4] в сотрудничестве с BT Research и британский патент был выдан в 1985 году [5] DAR был реализован в национальной сети British Telecom в 1996 году. [6]
Рекомендации
- ^ Уэйнрайт М., Сеть небольших дорог , Включено в: Кеннеди И., Лекционные заметки по телетрафику, Школа электротехники и информационной инженерии, Университет Витватерсранда, 2003.
- ^ Гиббенс, Ричард; Тернер, Стивен (май 1997 г.). «Маршрутизация звонков в телефонных сетях» . Плюс журнал . Проверено 19 октября 2020 года .
- ^ Патент США 4862496A , Фрэнсис П. Келли, Ричард Дж Gibbens, Питер Б. Ключ, Пол А. Тертон, Роджер Р. Стейси, Мартин Дж Уайтхед, «Маршрутизация сетевого трафика», опубликованном 29 августа 1989
- ^ Келли, Фрэнк (30 сентября 2018 г.). «Некролог: Ричард Гиббенс». Кайян . 2017–18: 117.
- ^ «Патент GB8531138: Телекоммуникационная сеть» . Декабрь 1985 . Проверено 19 октября 2020 г. - через Google Patents.
- ^ «Внедрение DAR» . Статистическая лаборатория Кембриджского университета . 1996 . Проверено 19 октября 2020 .
Внешние ссылки
Эта статья включает материалы, являющиеся общественным достоянием, из документа General Services Administration : «Федеральный стандарт 1037С» .
- Библиография: Dynamic Alternative Routing - Фрэнк Келли , Статистическая лаборатория Кембриджского университета.
- Гиббенс, Р. и Келли, Ф. П. и Ки, П. (1988) « Динамическая альтернативная маршрутизация - моделирование и поведение », 12-й Международный конгресс телетрафика , Турин. Через ResearchGate .