III.1 Présentation des mesures (key Performance Indicator) de la plateforme STP
Les mesures obtenus pendant une observation planifié ou à la demande, sont des données importantes qui constituent des indicateurs que l’administrateur du système s’appuie pour déterminer la performance de son système. Ces indicateurs jouent un rôle primordial, car ce sont des paramètres clés qu’un administrateur ou gestionnaire du trafic téléphonique utilise pour prévenir à une éventuelle extension du système ou dimensionner les composants du réseau. La plateforme STP (EAGLE 5 ISS) de la Sonatel que nous étudions dispose douze type de mesures regroupées en cinq catégories. Nous allons présenter ces douze types de mesures avec ses catégories, mais notre étude se basera sur un nombre restreint de ces mesures.
Voici les cinq catégories et les différents types des mesures de ces catégories :
1. Rapports Engineering du traffic
– Le système intégral du STP, nommé en langage technique (SYSTOT)
– les mesures de se composant (COMP)
– Gestion du réseau (NM)
2. Dépistage d’Erreur/ Rapports de Diagnostic des pannes
– Disponibilité quotidienne (AVLD)
– Disponibilité journalière en heure (AVLDTH)
– Disponibilité (AVL)
3. Rapports journalier sur les maintenances
– Mesures quotidiennes pour les maintenances (MTCD)
– Mesures quotidiennes pour les maintenances en heure (MTCDTH)
– Mesures pour les maintenances horaires (MTCH)
4. Rapports d’utilisation réseau
– Fonction passerelle (GTWY)
– Rapports de la base de données (RBASE)
5. Rapport d’état de la maintenance
– Indicateur d’état de la maintenance (MTCS)
III.1.1 Les principales fonctions de mesures (KPI)
L’observation du trafic permet d’analyser le comportement du système et fournir des opérations de la maintenance préventive ou corrective en fin de maintenir un bon fonctionnement du STP. Pour relever les mesures issues de l’observation, les fonctions suivantes sont à exécuter :
– Collection ;
Les mesures peuvent être collectées dans des intervalles de 15, 30, et 60 minutes.
– Sauvegarde ;
Apres collecte, les mesures sont sauvegardés dans une table de mémoire RAM ou du DISK. Les données mesurées sont stockées plus de 24 heures.
– Récupération ;
La récupération des données de mesures se fait à partir du DISK ou l’espace de stockage RAM. Et les mesures actives sont récupérées et envoyées vers les cartes d’applications.
– Rapport ;
Le rapport des mesures est disponible à la demande ou par planification. Voici les possibilités pour afficher les rapports de mesures :
o Tout l’intervalle de 30 minutes, il peut se faire à la demande et par planification.
o Cumulatif de jour en heures, seulement à la demande.
o Journalier, à la demande et par planification.
o Données actives de toutes les 5 minutes à la demande
o Tout l’intervalle de 15 minutes mais c’est optionnel.
III.1.1.1 Méthode de la collection des données de mesures
La collecte de mesures est une tâche séparée des rapports de mesures. La collection de mesures est activée automatiquement au démarrage de la plateforme, ou par des commandes administratives. La collecte est organisée par type d’entité (ENTTYPE) et par intervalle de temps. La plate-forme comprend des modules (MCPM, Measurement Collection and Polling Module) pour la collecte des mesures qui sont des cartes en mode Actif/Standby, dans laquelle la carte MCPM actif seul exécute le programme de la collection de mesure.
Les mesures sont produites sur les cartes d’application et périodiquement rassemblé par l’OAM (Operation Administration and maintenance) et sauvegardées pour la récupération sur le TDMS (Terminal Disc Module System) ultérieurement. La commande liée à la collection de mesures est « chg-meas ».
Cette commande permet de désactiver ou activer la collection des mesures et de planifier une génération automatique des rapports. L’interface de la plateforme EAGLE 5 ISS se situe dans le bus standard IMT et permet le dialogue avec les éléments du réseau et l’OAM. L’interface du réseau client supporte le transfert de fichier FTP des rapports vers un serveur FTP.
Dans notre cas, les mesures de la plate-forme que nous allons étudier, après la collecte, sont générés automatiquement et transférés vers le serveur FTP du client via l’interface FTP.
III.1.1.2 Paramètres de la fonction rapport de mesures
Dans un fichier de rapport, après récupération, nous pouvons avoir les types d’entités suivant, constituants les paramètres du rapport de mesures :
– EIR (Equipment Identity Register) Enregistreur d’Identité d’Équipement
– LINK (Signaling link) liaison de signalisation
– LNKSET (Linkset) faisceau de signalisation
– LNP (Local number portability) portabilité des numéros
– LSDESTNI (Linkset destination network identifier) identificateur de faisceau du réseau destinataire
– LSORIGNI (Linkset originating network identifier) identificateur de faisceau du réseau d’origine.
– MAPSCRN (Global Systems for Mobile Communications Mobile Application Part Screening Measurements) système globale pour les communications mobile, mesures de dépistage de la partie application mobile
– NP (Intelligent network application part based number portability) partie application du réseau intelligent basée sur la portabilité des numéros.
– ORIGNI (Originating network identifier) identificateur du réseau d’origine
– ORIGNINC (Originating network identifier for network cluste) identificateur du réseau d’origine pour un groupe de réseau.
– STP (All nodes) tous les noeuds
– TT (Translation type)
– STPLAN (TCP-IP) links liaisons IP
Selon la configuration actuelle de la plateforme EAGLE STP utilisé chez Sonatel tous ces paramètres ne sont pas implémentés. Au cours de notre étude nous allons sélectionner certains paramètres qui vont nous servir dans nos analyses.
III.1.2 Les entités étudiés de la plateforme EAGLE 5 ISS
L’objectif de notre tâche c’est de faire l’audit et l’analyse de la qualité de service du réseau de signalisation et de déterminer la performance des entités qui le constituent. C’est pour cette raison que nous allons étudier directement les entités qui vont nous fournir des indicateurs pertinents pour la détermination de la performance du réseau.
Nous allons nous baser sur les cinq catégories citées en haut pour faire une observation au niveau des entités qui vont générer les rapports de mesures suivants :
– Rapports Engineering du trafic
– Le système intégral du STP, nommé en langage technique (SYSTOT)
– les mesures de se composant, qui sont les liens connectés au STP (COMP)
– Dépistage d’Erreur/ Rapports de Diagnostic des pannes
– Disponibilité quotidienne (AVLD)
Nous retrouvons dans ces catégories choisies plusieurs rapports de mesures et dans ces rapports de mesures nous retrouvons des paramètres qui sont liés aux rapports d’observation. Il y a quatre périodes accessibles pour laquelle ces mesures peuvent être rapportées :
o Last ; utilisé pour accéder à l’intervalle de collecte précédente.
o Specific ; utilisé pour accéder à un intervalle spécifique (l’une des 48 demi-heures de l’intervalle précédentes.
o Active; utilisé pour accéder aux mesures de l’intervalle de collecte actuel.
o All ; utilisée pour accéder aux mesures pour tous les intervalles conservés pour la collection.
Tous ces paramètres seront utilisés pendant la récupération des rapports de mesures.
Dans ce paragraphe nous allons essayer de faire une description des paramètres liés aux rapports de mesures (KPI) que nous allons analyser dans les autres paragraphes qui suivent.
III.1.2.1 Description paramétrique de mesures du système total STP (SYSTOT)
Les mesures suivantes sont utilisées pour surveiller la performance global du STP :
– Entity types: STP, Translation Type (TT), STPLAN
– Accumulation interval: Every 30 minutes
– Optional MP Accumulation Interval: Every 15 minutes
– STP retention period: 24 hours
– Reporting modes: Scheduled, On-Demand
– Accessible collection periods: Last, Specific
Avant d’effectuer toute sorte d’analyse pour la détermination du bon fonctionnement de la qualité de service de la plateforme, nous avons jugé nécessaire de faire une brève description des paramètres de mesures qui constituent nos indicateurs. Mais une description détaillée de l’ensemble des indicateurs utilisés dans nos analyse est effectué dans les tableaux de l’annexe B. Ce dernier définit les paramètres utilisés dans les rapports de mesure. Ce que nous avons inclut dans les tableaux c’est le nom des événements, la description et l’unité de mesure.
III.1.2.1.1 Description des indicateurs correspondants aux MSUs du STP
Dans cette partie nous allons décrire et expliquer les paramètres des indicateurs correspondants aux messages de signalisations transportés par le STP. Ces indicateurs ou compteurs nous serviront à déterminer la capacité et la performance du STP. Voici la liste des indicateurs les plus pertinents que nous allons les utiliser au cours de nos analyses :
ORIGMSUS :
Originated MSUs : Le nombre total MSU sortant qui ont passé avec succès au niveau 2 pour être transmis, tout en portant le PS de STP dans le champ d’OPC.
ORMSUOCT :
Originate MSU Octets : Le nombre total d’octets sortants associés à MSU portant le point code de STP dans le champ OPC. Cela inclut les octets ajoutés pour les processus du MTP niveau 2
THRSWMSU :
Through-Switched MSUs : Le nombre total de MSU qui ne portent pas le point code du STP dans le champ OPC ou DPC, et ont été passé au niveau 2 pour la transmission.
TRMDMSUS :
Terminated MSUs : Le nombre total des MSUs entrants portant le point code STP dans le champ DPC.
MSUDSCRD:
Le nombre totale des MSUs qui ont subi l’echec de traitement par la fonction gatewaye screenig et ont été rejeté. Voir les compteurs du rapport des faisceaux
PKSCCPMH
La charge maximale du système des messages traités par le SCCP en transactions par second. Cette valeur est la plus élevées depuis la dernière mise à zéro de ce compteur par la commande rept-stat-sccp:mode=peakreset .
III.1.2.2 Les mesures du trafic de signalisation des composants du STP (COMP)
Les mesures des composants (éléments raccordé à la plateforme STP) suivantes fournissent les données indicateurs liées à la performance des liaisons de signalisation, les faisceaux sémaphore et SIGTRAN de la plateforme STP :
– Entity Types: Link, Lnkset , SCTPASOC, SCTPCARD, UA
– Accumulation Interval: 30 minutes
– Optional MP Accumulation Interval: Every 15 minutes
– STP Retention Period: 24 hours
– Reporting Modes: Scheduled, On-Demand
– Accessible Collection Periods: Last, Specific, Active
Avant de procéder à l’étude pratique des indicateurs pour la détermination du bon fonctionnement de la qualité de service de la plateforme, nous avons jugé nécessaire de faire une brève description des paramètres de mesures qui constituent les indicateurs. Les tableaux de l’annexe B définissent l’ensemble des paramètres utilisés dans les rapports de mesure. Ce qui est inclut dans les tableaux c’est le nom des événements, la description et l’unité de mesure.
III.1.2.1.1 Description des paramètres d’indicateurs des liens et faisceaux
Les compteurs que nous allons décrire sont valables à tous les composants STP qui sont les liaisons sémaphores, les faisceaux sémaphores et liaisons SIGTRAN. Voici la liste des indicateurs les plus pertinents que nous allons les utiliser au cours de nos analyses pour la détermination de la performance du réseau de signalisation.
MOCTTRAN
MSU Octets Transmitted : Nombre total d’octets associés aux MSU transmis à l’extrémité, y compris ceux qui sont ajoutés au niveau de MTP 2 pour le traitement et qui sont retransmis.
OCTRETRN
Number of MSU octets retransmitted. Nombre totals d’octets retransmit. Ce register ne figure pas dans les rapports HSL.
MSGSTRAN
MSUs Transmitted : Nombre total de MSU transmis en amont, y compris les retransmissions.
MSURETRN
MSUs Retransmitted : Nombre de MSU retransmis depuis le STP sur ce lien à cause des erreurs.
MSGSRCVD
MSUs Received : Nombre total de MSU reçue, y compris celles pour lesquelles la retransmission a été demandée.
III.2 Trafic engineering du réseau de signalisation
Les indicateurs numériques obtenus après la récupération des rapports de mesures dans le serveur FTP, seront étudiés et analysés à fin de pouvoir tirer des résultats. L’objectif de cette étude est de pouvoir déterminer la performance du réseau de signalisation. Comme nous avons déjà décrit précédemment les paramètres nécessaires aux études et analyses engineering, il est indispensable de classifier ces paramètres pour faciliter les étapes des études. Au cours de notre étude et analyse nous allons classifier ces indicateurs en deux catégories :
– Catégorie du niveau supérieur
– Catégorie du niveau inférieur
Nous appelons catégorie du niveau supérieur tous les indicateurs qui associent des messages de couches supérieurs (couche application). Tandis que la catégorie du niveau inférieur concerne les indicateurs associant des messages de la couche basse du model de référence OSI. Notons que ces deux catégories entrent dans le cadre d’étude des indicateurs clé de la performance du réseau SS7 et SIGTRAN.
III.2.1 Analyse des données numériques des indicateurs du système STP(SYSTOT)
Sachant que l’heure chargée du réseau de signalisation est préalablement définie, il nous reste à récupérer les indicateurs générés dans cet intervalle d’heure chargé. Les données de ses indicateurs sont l’ensemble des messages traités uniquement dans le STP pour être routé vers des points code distants. Les administrateurs de la plateforme STP nous ont confirmé que l’intervalle du temps qui varie entre 21 h00 min et 21 h30 min est l’heure chargée de la plateforme. Pour avoir des valeurs réelles nous allons récupérer des indicateurs de cinq jours ouvrables de la semaine et faire une comparaison pour sélectionner les valeurs des indicateurs de l’heure de la journée la plus chargée de la semaine. Et nous pourrions suivre le processus pour de terminer l’heure chargée du mois.
III.2.1.1 Audit et étude sur les traitements des trames de signalisation (MSU) du système STP
Pour l’audit et l’analyse nous allons nous baser aux MSUs traités dans la couche supérieure.
Parmi les indicateurs (KPI) que nous avons récupéré dans le serveur FTP, figurent dans la période du 29/06/2011 au 18/07/2011. En comparant certains fichiers de ces indicateurs nous avons trouvé que l’heure chargée est entre 21h00 min et 21h30min. Pour cette première analyse nous allons étudier les indicateurs concernant le système STP pour avoir une vue globale des messages traités à l’heure de pic par les plateformes STP du site RP et TNP. Nous avons choisi le fichier du 01/07/2011 et filtré les indicateurs du 21h 00 à 21h 30min.
Tableau 2 : indicateurs des messages traités dans les STP
Tous ces paramètres du tableau 2 sont expliqués dans l’annexe B, ainsi nous pouvons utiliser ses indicateurs pour déterminer la capacité de traitement des MSUs pendant l’heure chargé des plateformes.
Figure 20 : illustration du traitement des messages du STP
Nous allons utiliser les données précédentes pour la détermination des MSUs (ISUP et SCCP) traités dans un STP en fonction des MSUs qui l’atteignent. La figure 20 montre l’échange des messages entre le STP et les deux entités (CTI et MSC NGN). On note « Cap » la capacité du traitement de messages en pourcentage, qui désigne l’ensemble des MSUs subissant des traitements dans le STP avant d’être routé vers les noeuds destinataires.
Cap= ((ORIGMSUS+TRMDMSUS+MSUDSCRD)/(ORIGMSUS+TRMDMSUS+THRSWMSU+MSUDSCRD))*100.
Application numérique :
Pour TNP Cap= ((3751146+3756248+2)/( 3751146+3756248+2+16819346))*100=30.8607%.
Pour RP Cap= ((3354568+3356277)/( 3354568+3356277+17262163))*100=27,9933%.
Selon les calculs effectués nous constatons que le STP de TNP traite 30,860% des MSUs et les restes transitent le STP.
De même pour le STP de RP traite 27,9933% des MSUs et les restes transitent le STP.
Au cours du traitement des messages nous n’avons pas remarqué des disfonctionnements majeur selon les indicateurs que nous avons étudiés. Seul le compteur « MSUDSCRD» qui a affiché deux messages rejetés au cours du traitement pendant cette période d’observation. Il est à noter que certains KPI ont besoin d’être observé dans une période prolongé pour avoir suffisamment des valeurs
III.2.1.2 Audit et étude pour la traduction des MSU en GT(Global Translation)
Etudions maintenant les indicateurs concernant les messages destinés au sous-système de commande des connexions sémaphores ou sous-système SCCP. Les compteurs qui sont dans le tableau suivant sont décrits dans l’annexe B.
Tableau 3 : indicateurs des messages associés au SCCP
Nous remarquons que la plateforme de TNP affiche une valeur de 4506 TPS sur son compteur (PKSCCPMH) qui indique le nombre max de Messages par second que le système a traité. Par contre le STP de RP a affiché sur son compteur 3359 TPS, maintenant il reste à revoir la configuration actuelle en terme de TPS au niveau des cartes SCCP afin d’en tirer une conclusion.
III.2.2 Analyse des données numérique de différents composent (COMP) liés au STP
Nous allons analyser les données numériques récupérées après la collecte des mesures dans tous les composants du réseau de signalisation. Nous trouvons comme composant, les liaisons de données (LINKs), les faisceaux de signalisation (LINKSETs) et les liaisons de signalisation sur IP (SIGTRAN).
III.2.2.1 Analyse des indicateurs des LINKs et LINKSETs
Les compteurs des indicateurs que nous aurons à analyser dans cette partie se baseront plus particulièrement dans les deux catégories cités en haut. Les trames de messages écoulés dans les couches MTPs et celles des couches application seront l’objet de notre analyse.
Sachant que la plateforme de signalisation EAGLE STP de la Sonatel est le coeur du réseau de la signalisation, ça ne nous étonnera pas si nous découvrons qu’il est interconnecté actuellement avec plus de 230 noeuds.
III.2.2.1.1 Analyse des indicateurs des MSU de la couche application
Nous allons analyser le fichier de rapport contenant les indicateurs des MSU de la couche application (messages des utilisateurs) et faire un tri sur les indicateurs qui afficheront des valeurs très critique afin de les évaluer. Les différents messages (MSUs) de cette couche sont en générale des messages ISUP et des messages SCCP. Ces MSUs sont envoyé par le STP vers un noeud en passant par un lien de signalisation et un faisceau de signalisation. Le STP peut recevoir encore des MSUs venant d’un lien de signalisation. Des exemples des liens de signalisation sémaphores sont représentés dans les tableaux 4 et 5. Au cours des analyses des compteurs des liens HSL et LSL, des erreurs ont été aperçu dans les faisceaux de certains destinations comme TIGO, la plateforme VMS et EIR. Voici l’interprétation des valeurs des indicateurs qui montrent les erreurs dans les LS :
. Les trafics de signalisations de l’opérateur TIGO sont pointés vers le STP de Technopôle et de RP Dakar. C’est la raison pour laquelle que TIGO a deux faisceaux de signalisation, mais en observant le trafic écoulé dans les deux faisceaux nous avons obtenu que les liens du site RP sont beaucoup pris par apport aux liens du site de TNP.
– Cause :
Les compteurs MSURETRN et OCTRETRN des liens (tnptigo1 et tnptigo2) affichent des valeurs qui signifient une retransmission fréquente des MSUs due à une détection d’erreurs.
. Le même problème a été relevé sur les liens de signalisations de la plateforme VMS (Voice Mail Service) plus particulièrement les liens qui vont vers le STP du TNP. (Voir tableau 4).
Les indicateurs de ce tableau sont expliqués dans l’annexe B. Nous pouvons noter que les valeurs de ces compteurs sont les MSU de l’ISUP échangé entre les PTS les différents noeuds destinataire exprimé en nombre de message et en Octet associé aux messages envoyés sur ces liens.
Tableau 4 : retransmissions des MSUs à cause des erreurs
. Le tableau suivant montre que les analyses effectuées sur les liens du faisceau de la plateforme EIR ont déterminé des instabilités important sur ces liens.
En observant les liens vers le STP de RP nous apercevons que les MSUs transmis vers le end point sur ce lien ne sont pas traités correctement à cause des erreurs omniprésents sur la couche MTP. Les Messages de la couche application (ISUP/SCCP) ne parviennent totalement pas le STP afin d’être traité. Au niveau du compteur MSGSRCVD du lien congestionné n’affiche pas beaucoup des messages reçus à cause des erreurs de la couche MTP.
Tableau 5 : illustration des MSUs non traité sur la couche application
III.2.2.1.2 Analyse des indicateurs des MSU de la couche MTP
Les indicateurs inclus dans ce tableau montrent clairement les états de la couche MTP1 à MTP3 des liens de la plateforme EIR. Cet exemple permet de nous faire comprendre que le disfonctionnement sur les liens et faisceaux peut survenir dans tous les niveaux et quelques soit la présence des pannes dans un niveau donné il y a toujours une risque de perdre des MSUs. La période pour laquelle ces liens ont été observés a suffi largement de faire apparaitre des valeurs significatives sur les compteurs de ce tableau. En regardant les liens sémaphores vers le site de RP, nous trouvons qu’ils sont tous le temps congestionné pour les niveaux MTP 1, 2, 3 et ces congestions entraient les rejets des messages selon leurs priorités.
Tableau 6 : niveau de congestions des liens
III.2.2.2 Analyse des indicateurs du lien SIGTRAN
Les indicateurs concernant les liens de signalisations sur IP(SIGTRAN) seront étudiés et analysé dans cette partie. La signalisation SS7 sur IP (SIGTRAN) définit un protocole de transport fiable appelé SCTP (Stream Control Transmission Protocol) et une couche d’adaptation des usagers (User Adaptation; UA) permettant de transporter des protocoles de signalisation téléphonique. C’est pour cette raison que nous devons amener une étude d’analyse pour les indicateurs des MSU écoulés par le SCTP et la couche UA.
III.2.2.2.1 Analyse des indicateurs pour les MSU de la couche UA
Concernant les messages de la couche User Adaptation, nous aurons l’occasion d’analyser dans cette partie deux couches que la Sonatel exploite déjà :
– La couche d’adaptation M2PA
– La couche d’adaptation M3UA
Les indicateurs de la couche adaptation M2PA sont observés sur les liens inter PTS. Ces derniers permettent aux deux PTS de se dialoguer. Voici l’interprétation des valeurs observées sur les liens M2PA :
– La couche d’adaptation M2PA
Dans ce tableau sont affichées les valeurs de compteurs des quatre liens M2PA entre les deux STP. Les MSUs qui transitent sur ces liens sont les messages venant de la couche utilisateurs et qui traversent la couche M2PA pour être transmis vers le réseau IP par le protocole SCTP. Les paramètres inclus dans ce tableau sont détaillés dans l’annexe B. La colonne LSN signifie le nom du faisceau et LINK indique le numéro de la carte et le port où le lien est configuré. Dans le chapitre précédent sur le paragraphe II.2.1 il a été déjà dit que la couche M2PA assure le transport de paquets MTP3 entre deux SGs ou deux IP SPs (IP SIGnaling Point). Elle fournit une interface MTP 2 à la couche cliente (à savoir, MTP3) et s’appuie sur le service SCTP, alors dans ce tableau les paramètres (M2PUDMTR, M2PUDMRC, M2PUDOCT et M2PUDOCR) présentent successivement les unités de données (chunks) reçu dans M2PA et transmis de M2PA.
Tableau 7 : illustration des messages émis et reçu par la couche M2PA
– La couche d’adaptation M3UA
Dans le cas de la couche d’adaptation M3UA, la Sonatel l’utilise pour la configuration des liens SIGTRAN des PTS vers les différents noeuds du coeur réseau NGN. Nous avons mis en évidence des exemples concrets dans ce tableau pour justifier les théories déjà vues dans les cours. Il a été dit dans le paragraphe II.2.1 que la couche d’adaptation M3UA assure l’acheminement de messages ISUP ou SCCP entre un SG et un MGC en fournissant une interface MTP3 à la couche supérieure (ISUP, SCCP). C’est dans le même sens que la configuration a été effectuée, par exemple sur les liens d’association des MSoft X3000 (MSC NGN) et les STP. Voici l’interprétation du tableau suivant issue des études et analyses effectué après l’observation de ces liens. La première colonne indique le nom d’association du lien et les autres paramètres sont exprimés dans l’annexe B. Il est à noter qu’une association se réfère à une association SCTP. L’association fournit le transport pour des unités de données de protocole (SCTP du terminal local et SCTP du terminal distant) et des messages de couche d’adaptation paire (M3UA du terminal locale et M3UA du terminal distant). Par exemple, le paramètre (RXDATAMS) représente le nombre de messages de données reçus par le STP de l’ASP (Application Service Part) dans la couche M3UA, ici c’est les MSC06 et MSC05 qui sont les ASPs.
Tableau 8 : illustration des messages émis et reçu par la couche M3UA
III.2.2.2.2 Analyse des indicateurs pour les MSU du SCTP
Avant la transmission du premier bloc de donnée depuis le SCTP end point local vers le SCTP end point distant, les deux SCTP end points doivent accomplir d’abord un processus d’initialisation dans le but d’établir une association entre eux. Une fois l’association est établit des flux unidirectionnels (Streams) sont ouvert sur l’un des end points pour le transfert des données. Dans ce tableau on retrouve les paquets SCTP échangés entre les end points qui sont les MSC serveurs et le STP récupérés dans la période d’observation à l’heure chargée. Ces indicateurs vont nous permettre d’évaluer la performance des liens SIGTRAN et suivre de près les différentes étapes de transfert des données de signalisation sur le réseau IP afin de pouvoir déceler les pannes. Au cours de notre analyse sur ces indicateurs nous n’avons pas détecté des disfonctionnements pertinents ou des surcharges sur le réseau SIGTRAN. Les associations successives du MSC06 et MSC05 incluant dans le tableau suivant sont les plus chargé par rapport aux autres liens SIGTRAN, c’est la raison pour laquelle elles ont été choisies pour les étudier. Les paramètres de ces compteurs sont exprimés dans l’annexe B. En regardant le compteur (GAPACKSR) avec ses valeurs ça nous rassure qu’à l’heur chargée du réseau de signalisation il n’y a pas beaucoup de soucis au niveau du SIGTRAN. Les valeurs affichées sur ce compteur signifient essentiellement le nombre d’écart de bloques d’accusé de réception (Gap Ack Block) dans un SACK (Selection Acknowledgement) d’unité de contrôle (control Chunk) reçu de l’SCTP end point. Ce dernier se base sur ses valeurs pour calculer les unités de données manquantes. Dans notre exemple ces valeurs sont moins significatives. L’indicateur (ASMAXRTO) comme il a été déjà décrit dans l’annexe B il indique la valeur maximale observée de l’état de la variable de dépassement de la retransmission (RTO) de SCTP, en milliseconde, pour les paquets SCTP qui devraient être transmis mais ils n’ont pas été transmis à l’hôte distant. Ces valeurs sont les maxi observées pendant l’heure chargée sur ces associations successives de MSC06 et05, mais nous avons observé des valeurs critiques qui dépassent les 500 msec comme pour les liens du MSC 08 or selon les simulations effectuées montre qu’il ne faut pas dépasser une valeur de 623,6 msec.
Tableau 9 : illustration des messages émis et reçu par le protocole SCTP
III.3 Les recommandations
L’Assemblée mondiale de normalisation des télécommunications (AMNT), qui se réunit tous les quatre ans, détermine les thèmes d’étude à traiter par les Commissions d’études de l’UIT-T, lesquelles élaborent en retour des Recommandations sur ces thèmes. Le respect de certaines recommandations se fait à titre volontaire. Cependant, il se peut que parmi ces recommandations il y ait certaines dispositions obligatoires. Dans certaine circonstance les opérateurs de télécommunications s’obligent à respecter des recommandations pour maintenir de la qualité de service du réseau. Nous allons présenter dans les paragraphes qui suivent certaines recommandations qui nous servirons comme référence pour calculer la performance du réseau de signalisation de la Sonatel.
III.3.1 Occupation des canaux sémaphore
Le système de signalisation par canal sémaphore est défini par la recommandation IUT Q.700. Un canal sémaphore peut donc avoir à traiter en situation anormale (jours spécial) plus de trafic qu’en situation normale. Pour cette raison, un canal sémaphore ne peut pas utiliser en situation normale plus de 40% de son débit nominal. Lorsqu’un canal tombe, son trafic est alors renvoyé vers un autre canal qui sera utilisé à 80% au maximum de son débit minimal. Les 20% qui restent sont utilisé afin de transporter des messages de gestion. Dans le cas des liens LSL, le débit du canal sémaphore est de 64kbps. Un message ISUP ayant une taille moyenne de 40 octets, le canal sémaphore utilisé en situation normal peut transporter au maximum 80 messages ISUP. Voici un exemple de calcul :
((64000/8)/40)*40% = 80 messages ISUP dans la situation normale
((64000/8)/40)*80% =160 messages ISUP dans la situation anormale
En partant sur cette base on peut calculer la capacité d’un lien HSL ayant un débit de 1984kbps. Voici un exemple de calcul :
((1984000/8)/40)*40% = 2480 messages ISUP dans la situation normale
((1984000/8)/40)*80% = 4960 messages ISUP dans la situation anormale
III.3.2 Capacité maximale en transaction par second configurée dans le STP
Selon la configuration actuelle, les cartes utilisées pour les liens IP SIGTRAN sont les cartes de types E5-ENET déjà décrit en haut. Une carte E5-ENET peut être configuré jusqu’à 50 associations sur chaque port (port A ou port B) avec une capacité théorique de 5000 transaction par second (TPS). Cette capacité peut être répartie sur les différents liens configurés sur la carte. Un TPS est égale à un message émit ET un message reçu. Bien attendu que la capacité de la carte dépend aussi de la taille moyenne de la trame de message (MSU). Une autre carte appelée E5-SM4G (DSM Module) est configuré dans les STPs qui sert la fonction de SCCP. La capcité d’une carte est de 5000 TPS et quatre cartes E5-SM 4G sont configuré dans cahque STP.
III.3.3 Détermination du taux d’efficacité du système de la plateforme STP (SYSTOT)
Apres avoir effectué des études et analyses dans les différents composants liés aux systèmes et le système même, maintenant il reste à faire un résumé en calculant le taux d’efficacité de la plateforme dans une période donnée. Dans un premier temps nous allons calculer le taux d’efficacité du SYSTOT et la capacité du traitement de service SCCP qui lui est disponible ;
– Taux d’efficacité du traitement des MSU dans le STP :
Nous pouvons confirmer que le fonctionnement du système de signalisation en termes de traitement des MSUs est satisfaisant. L’observation du trafic de signalisation à l’heur chargé sur une intervalle de 30 min, nous a permis de relever ces données figurant sur le tableau ci- dessous, pour pouvoir effectuer nos calculs. Ces calculs concernent seulement les messages atteignant au STP et traités par ce dernier.
Teff = ((ORIGMSUS+ TRMDMSUS+ THRSWMSU)-(MSUDSCRD+ MSULOSTx+ MSSCCPFL)) / (ORIGMSUS+ TRMDMSUS+ THRSWMSU)
NB : MSULOSTx dont x varie de 1 à 5 comme déjà décrit dans l’annexe B
Application Numérique :
Voici un exemple de calcul pour le taux d’efficacité (Teff) de la plateforme STP du site de TNP dans un intervalle de temps T=30 min.
Teff = (((3751146+3756248+16819346)-(2+0+0)) / (3751146+3756248+16819346)) * 100 = 99,999%
Le réseau de signalisation doit être disponible en permanence car il joue un rôle très important dans le réseau téléphonique. Il est le responsable de la gestion de connexion des circuits téléphonique en assurant les tâches suivantes :
– Etablissement et rupture,
– Contrôle et facturation,
– Supervision et maintenance.
Selon les résultats obtenus ci-dessous nous pouvons conclure que les plateformes de signalisation de la Sonatel respectent la norme de cinq neuf en termes du traitement des messages (99.999% d’efficacité).
Tableau 10: illustration du taux d’efficacité de SYSTOT (STP)
. Capacité disponible en transaction par second (TPS) de la fonction SCCP
Actuellement à chaque STP possède quatre cartes E5-SM4G assurant la fonction de traduction qui traduit l’appellation globale (GTT, par exemple, les chiffres numérotés) en un code de point sémaphore et un numéro de sous-système. La capacité maximale d’une carte est de 5000 tps. Dans le tableau 3 une valeur de 4506 tps sur le compteur PKSCCPMH a été enregistrée. Si nous devons calculer la charge en pourcentage (Ctps) du système en TPS nous aurons :
Ctps= (4506/4*5000)*100=18.024%.
Le système consomme actuellement 18% de sa capacité maxi en TPS configuré.
III.3.4 Détermination du taux d’occupation du COMP
Dans le cas de la détermination du taux d’occupation des liens sémaphore, nous avons sélectionnés les cinq premiers faisceaux les plus chargés dans le réseau pour l’évaluation du taux d’occupation des liens. Les deux tableaux suivant résument en termes d’occupation les liens LSL et HSL. Les calculs sont effectués dans les deux sens, le taux d’occupation en émission et le taux d’occupation en réception. En se basant sur les recommandations déjà discuté dans les paragraphes précédents, nous pouvons maintenant savoir combien en pourcentage un lien est occupé en émission et en réception. Pour ce faire nous avons choisi parmi les liens en forts trafic le compteur (MOCTTRAN) désignant les messages transmis exprimé en octet et le compteur (MOCTRCV) pour les messages reçus, pour déterminer la charge en pourcentage de ces liens. Sachant que le débit d’un canal sémaphore est de 64kbps ainsi que le codec utilisé est le G.711, nous allons se référer pour tous ces paramètres pour calculer la charge des liens.
. Charge d’un canal sémaphore (LSL)
T est le temps d’observation du trafic de signalisation que nous allons convertir en seconde.
G711 donne 64kbps.et dans nos calculs nous allons affecter G la valeur de 64000 bps.
T= 30 min = 1800 sec, temps d’observation ;
G= 64000 bps codec pour la voix téléphonique sur PCM, pour convertir en octet on aura G=64000/8=8000 octet bps.
Pour avoir la charge d’un lien dans une période d’observation on calcul d’abord le débit binaire du codec pour cette période (Dc).
Dc=G*T=14400000 octb, cette valeur est utilisé pour calculer le taux d’occupation (Tocc) des liens qui figurent dans le tableau.
Par exemple pour l’ensemble des liens LSL du réseau de signalisation de la Sonatel, ce sont les liens du faisceau vers TIGO qui sont occupés déséquilibrements. La charge maxi de ces liens à l’heure chargée se lève à 56.42% au lieu de 40% sur chaque lien du faisceau, plus précisément le lien rptigo1. Les causes de ces déséquilibres sont décrites dans le paragraphe III.2.2.1.1. Actuellement le taux d’occupation normal le plus élevé relevé sur le réseau de signalisation est de 81,85% pour le faisceau vers Orange Bissau. Ci-dessous un exemple de calcul du taux d’occupation (Tocc) des liens :
Tocc= (MOCTRCVD/14400000)*100.
Application numérique :
Tocc= (8,12Moct/144000000)*100=56%, taux d’occupation du lien vers TIGO
Tocc= (11,78Moct/144000000)*100=81.85%, taux d’occupation du lien vers Orange Bissau
Tableau 11 : illustration du taux d’occupation des liens LSL (COMP)
Le graphique suivant montre l’évolution du taux d’occupation de l’ensemble des liens de signalisation sémaphore du réseau SS7 de la Sonatel.
Figure 21: Charge des liens LSL en transmission et en émission
. Charge d’un canal à haute vitesse (HSL)
Concernant les liens HSL la procédure de calcul est la même que la précédente. Mais avant d’effectuer le calcul pour chercher le taux d’occupation, il faut calculer d’abord le débit binaire (Dc) en multipliant par 31 times slots le débit d’un lien LSL. La définition d’un lien HSL a été déjà dite dans le chapitre II paragraphe 2.4.1.1.
Dc=14400000*31=446400000 octb.
Le lien HSL ayant un fort trafic par rapport aux autres liens c’est un des liens du faisceau IN. Le taux d’occupation relevé sur ce lien est de 13,13%. Le taux d’occupation est calculé de la même manière que celle du lien LSL. Nous allons faire un calcul ci-dessous pour démontrer le taux d’occupation (Tocc) d’un lien HSL.
Tocc= (MOCTRCVD/446400000)*100.
Application numérique :
Tocc= (58590000/446400000)*100=13,13%, il faut noter qu’un lien HSL a une capacité de 31 fois plus qu’un lien LSL.
Tableau 12: illustration du taux d’occupation des liens HSL (COMP)
Le graphique suivant montre l’évolution du taux d’occupation de l’ensemble des liens HSL de signalisation du réseau SS7 de la Sonatel.
Figure 22: Charge des liens HSL en transmission et en émission
. Capacité des liens SIGTRAN (SS7 sur IP)
La carte E5-ENET a été décrite sur le paragraphe III.3.2, elle permet de configurer des liaisons de signalisations SS7 sur le monde IP. Les plateformes STP dialoguent avec les équipements NGNs du réseau mobile de la Sonatel grâce à la signalisation sur IP appelée SIGTRAN. C’est la raison pour laquelle des observations ont été effectué sur les liens SIGTRAN pour suivre de près l’évolution du trafic de signalisation sur ce réseau. Au cours de ces observations deux types d’indicateurs sont jugé indispensables pour la détermination de la performance du réseau SIGTRAN. Dans ce tableau figure des échantillons des liens SIGTRAN prises sur les faisceaux qui vont vers le MSC06 et MSC05. Dans ces liens ce sont successivement les indicateurs MSGSTRAN et MSGSRCV qui permettent d’effectuer les calculs pour la détermination de surcharge et la capacité en TPS occupée par un lien. L’exploitant du réseau peut affecter à un lien (association) lors de la création ou modification une capacité en TPS en fonction du trafic à écouler sur cette destination. Selon le tableau de bord qui contient toutes les affectations des liens SIGTRAN en termes de TPS, nous avons noté que pour le lien MSC06 est configuré à 2000 TPS et le lien MSC05 est 1500 TPS.
Maintenant nous allons justifier les résultats de ce tableau ;
Tableau 13 : illustration du taux d’occupation des liens SIGTRAN (COMP)
– Le taux d’occupation d’un lien SIGTRAN
Le taux d’occupation d’un lien, lsmsc05 par exemple, est obtenu en utilisant la recommandation G.726 (remplace G.721) qui est la norme de compression audio de l’UIT-T. Cette dernière introduit une modulation par impulsion et codage différentiel adaptative (MICDA ou ADPCM) qui donne lieu à un débit de 40kbs, 32kbps et 16kbps. Le technique de codage utilisé par la Sonatel sur son réseau IP est celui dont le débit du flux est de 32kbps.
En reprenant les calculs effectué précédemment nous auront, dans le paragraphe III.3.4:
T= 30 min = 1800 sec, temps d’observation ;
G= 32000 bps codec pour la voix téléphonique en ADPCM, pour convertir en octet on aura G=32000/8=4000 octet bps.
Pour avoir la charge d’un lien SIGTRN dans une période d’observation on calcul d’abord le débit binaire du codec (Dc) pour cette période.
Dc=G*T=7200000 octb
Le taux d’occupation est calculé comme suit :
Tocc= (MSGSTRCV /7200000)*100
Application numérique :
Tocc= (1047509/7200000)*100= 14,55%, sur cette exemple de calcul nous pouvons confirmer que le taux d’occupation maxi des liens SIGTRAN à l’heure chargé se lève à 14.55%.
Le graphique suivant montre une vue globale des surcharges et taux d’occupation des différents liens de signalisation sur IP (SIGTRAN).
Figure 23: Charge des liens SIGTRAN en transmission et en émission
Connaissant la capacité configurée sur chaque association (lien), maintenant il est plus aisé à déterminer la capacité en TPS occupée pour chaque lien pendant l’heure de pointe. Prenons toujours l’exemple sur le lien lsmsc05 et faisons le calcul pour déterminer sa charge en transaction par second (Chtps).
Chtps= MSGSRCVD/T, avec T la période d’observation en second et MSGSRCVD les nombre de messages reçu
Application numérique :
Chtps= 1047509/1800=581,95 tps, pour avoir des résultats transparents il est nécessaire de calculer le taux d’utilisation de sa capacité en tps (Tutps) disponible sur ce lien.
. Taux d’utilisation de la capacité en TPS pour les associations SIGTRAN
Tutps= (581,95/1500)*100=38,80 %, selon les calculs effectués et les résultants obtenu, le réseau SIGTRAN de la Sonatel est surdimensionné. A partir de ces résultats obtenus, nous pourrions conclure que ce réseau est performant et pourra tenir sa performance jusqu’à plus de cinq ans. Dans le chapitre que nous allons aborder est constitué par des proposions basée sur les résultats obtenus lors de l’étude engineering du trafic de la signalisation.