СИСТЕМЫ СИГНАЛИЗАЦИИ В СЕТЯХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ Хоменок МЮ, Данилевич АВ, БГУИР 2000 (Книга). СИСТЕМЫ СИГНАЛИЗАЦИИ В СЕТЯХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ Хоменок МЮ, Даниле. М. Ю. Хоменок, А. В. Данилевичсистемы сигнализации в сетях телекоммуникаций
 Скачать 1.18 Mb.
|
|
3.9. Процедуры управления звеньями сигнализации Процедура вхождения в связь Процедура предназначена для ввода в работу и восстановления после отказа зве- на сигнализации. Предусматривает "нормальный" период проверки для "нормального вхождения в связь" и "аварийный" период проверки для "аварийного" вхождения в связь. Решение о выборе "нормальной" или "аварийной" процедуры принимается уровнем 3. В процедуру вхождения в связь вовлекается только звено сигнализации, входящее в связь (т.е. передача фазирующей информации по другим звеньям сигна- лизации не требуется). В процессе вхождения в связь используется четыре разные индикации состояний фазирования: "О" - "отключено"; "N" - состояние "нормальное фазирование"; "Е" - со- стояние "аварийное фазирование"; "OS" - "не работает". Эти индикации передаются в поле состояния сигнальной единицы состояния звена сигнализации LSSU. Индикация состояния "О" передается, когда вхождение в связь началось и ни одна из индикаций "О", "N", "А" не принята из звена. Индикация состояния "N" пере- дается, когда после начала вхождения в связь принимаются индикации состояний "О", "N" или "А" и оконечное устройство (ОУ) находится в состоянии "нормального" вхождения в связь. Индикация состояния "Е" передается, когда после начала вхождения в связь принимаются индикации состояний "О", "N" или "Е" и ОУ находится в состоянии "аварийного" вхождения в связь, т.е. должен использоваться короткий "аварийный" период проверки. Индикации состояний "N" и "Е" показывают состояние предыдущего ОУ звена сигнализации; они не меняются в результате приема индикаций состояний, показы- вающих различные состояния удаленного ОУ звена сигнализации. Следовательно, ес- ли ОУ звена сигнализации в состоянии "нормального" фазирования принимает инди- кацию состояния "Е", оно продолжает передавать индикацию состояния "N", но осу- ществляет короткий "аварийный" период проверки. Индикация состояний "OS" информирует удаленное ОУ звена сигнализации о том, что по причинам, не связанным с отключением процессора (например из-за отка- за звена), ОУ не может ни принимать, ни передавать значащие сигнальные единицы. Индикация состояний "OS" передается после перехода в состояние "включено" до вхождения в связь. Во время вхождения в связь процедура фазирования проходит ряд состояний: • исходное состояние - процедура приостановлена; • состояние "не сфазировано" - звено сигнализации не сфазировано и оконечное уст- ройство передает индикацию состояния "О"; • состояние "сфазировано" - звено сигнализации сфазировано и оконечное устройст- во передает индикацию состояний "N" или "Е", индикации состояний "N", "Е" или "OS" не принимаются; 54 • состояние OS, "проверка": ОУ звена сигнализации передает индикацию состояний "N" или "Е", индикации состояний "О" или "OS" не принимаются, проверка началась. Проверка - это ряд средств, с помощью которых ОУ звена сигнализации, анализируя сигнальные единицы, проверяет способность звена правильно передавать их; • если процедура фазирования и проверка завершились успешно, ОУ звена сигнали- зации переходит в состояние "сфазировано/готово". Номинальная величина периода проверки для скорости 64 Кбит/с равна: Р n = времени передачи 2 16 байт. Контроль ошибок звена сигнализации Контроль ошибок звена сигнализации осуществляется подсчетом числа ошибок в сигнальных единицах с использованием двух специальных программных счетчиков: • монитора интенсивности ошибок в сигнальных единицах (SUERM); • монитора интенсивности ошибок при вхождении в связь. Монитор интенсивности ошибок в сигнальных единицах предназначен для оценки этой интенсивности с целью определения условий отказа звена сигнализации. Сигнальными единицами с ошибкой считаются те, которые стираются в ходе проце- дуры приема (см. подраздел 3.7). Монитор SUERM определяется тремя параметрами: • количеством сигнальных единиц, принятых подряд с ошибкой и вызвавших инди- кацию высокой интенсивностью ошибок в уровень 3, Т (сигнальных единиц); • наименьшей интенсивностью ошибок, при которой уровень 3 извещается о высо- кой интенсивности ошибок 1/D (сигнальные единицы с ошибкой/сигнальные едини- цы); • количеством байт, вызывающих наращивание содержания счетчика в режиме "под- счет байтов", N (байт). Монитор интенсивности ошибок в сигнальных единицах может быть реализован в виде реверсивного счетчика, уменьшающего свое содержимое с фиксированной скоростью (для каждых D принятых сигнальных единиц или сигнальных единиц с ошибкой, отмеченной процедурой приема), но не ниже нуля и увеличивающего свое содержание каждый раз, когда процедурой приема обнаружена сигнальная единица с ошибкой, но не выше порога Т, сигнальных единиц. Высокая интенсивность ошибок должна отмечаться всякий раз при достижении порога Т. Когда звено включено в работу, счетчик монитора должен начинать отсчет с ну- ля. В режиме "подсчет байт" счетчик увеличивает свое содержимое каждые N байт, принятых до обнаружения правильно принятой сигнальной единицы. Для скорости 64 Кбит/с величины трех параметров монитора интенсивности ошибок в сигнальных единицах следующие: Т=64 сигнальным единицам, D=256 сиг- нальным единицам/сигнальным единицам с ошибкой, N = 16 байт. Для этих величин время перехода на резервное звено в случае потери фазирова- ния составит примерно 128 мс при скорости 64 Кбит/с. Монитор интенсивности ошибок при вхождении в связь является линейным счетчиком, работающим в течение нормального и аварийного периодов проверки. Счетчик запускается с нуля, когда начинается состояние проверки процедуры вхож- дения в связь, затем увеличивает свое содержимое с каждой сигнальной единицей с ошибкой, если он не находится в режиме подсчета байт. Он также увеличивает свое содержимое через каждые N принятых байт, находясь в режиме подсчета байт. Когда счетчик достигает порога Т i , этот конкретный период проверки прекращается; после 55 правильного приема сигнальной единицы или по истечении прерванного периода проверки состояние проверки возобновляется. Если проверка прекращается М раз, звено возвращается в состояние "не работает". Порог устанавливается для каждого из двух типов проверки: нормального Т in и аварийного Т ie Для скорости 64 Кбит/с величины параметров равны Т in = 4, Т ie = 1, М = 5, N = 16. Проверка успешно завершается, если период проверки заканчивается без обна- ружения чрезмерной интенсивности ошибок и если не приняты индикации состояний "О" или "OS". Формат сигнальных единиц состояния звена Для передачи информации о состоянии звена сигнализации на противополож- ный пункт сигнализации на уровне 3 формируются сигнальные единицы состояния звена сигнализации LSSU. Сигнальная единица состояния звена сигнализации иден- тифицируется значением индикатора длины LI, равной 1 или 2. Если индикатор дли- ны имеет величину 1, то поле состояния состоит из одного байта; если индикатор длины имеет величину 2, то поле состояния состоит из двух байт. Формат однобайто- вого поля состояния в сигнальной единице состояния звена показан на рис. 3.15. Используется следующее кодирование индикаций состояния звена сигнализа- ции: СВА 000 - индикация состояния "О" ("отключено"); 001 - индикация состояния "N" ("нормальное фазирование"); 010 - индикация состояния "Е" ("аварийное фазирование"); 011 - индикация состояния "OS" ("не работает"); 100 - индикация состояния "РО" ("процессор отключен"); 101 - индикация состояния "В" ("занято"). Если оконечное устройство может обрабатывать только однобайтовое поле со- стояния и принимает сигнальную единицу состояния звена с двухбайтовым полем со- стояния, то оконечное устройство будет, в целях совместимости, игнорировать второй байт и обрабатывать первый байт, как указано в спецификациях. Резервные биты принимающая сторона всегда игнорирует. В национальных спецификациях возможно использование резервного бита D для реализации механизма совместимости поля SIF. Этот механизм описан в рекомендации Q.701. Рис. 3.15. Формат однобайтового поля состояния в сигнальной единице 56 57 4. Подсистема управления соединением сигнализации SССР 4.1. Назначение подсистемы SССР Подсистема передачи сообщений МТР, рассмотренная в предыдущем разделе, обеспечивает реализацию в полной степени только функций уровней 1 и 2 семиуров- невой модели ВОС. Для реализации всех функций уровня 3 модели ВОС потребова- лось ввести в систему ОКС №7 дополнительную подсистему управления соединением сигнализации (SССР). МТР была создана для работы в режиме реального времени, необходимого для телефонной сигнализации, и не обеспечивает виды сетевых услуг, ориентированных на виртуальные соединения. Однако некоторые виды услуг требуют возможности пе- редачи данных, не ориентированных на соединение, и больший, более сложный ад- рес, чем создаваемый МТР. SССР обеспечивает для МТР эти условия, создавая физи- ческий эквивалент сетевого уровня модели ВОС. Подсистема SССР обеспечивает дополнительные функции подсистемы переда- чи сообщений МТР для ориентированных и не ориентированных на соединение служб сети, реализующие обмен относящейся и не относящейся к пользовательскому каналу сигнальной и иной информацией между станциями и специализированными центрами в сетях связи (например, для управления и техобслуживания) через сеть ОКС №7. Необходимость внедрения новой подсистемы была обусловлена тем, что в некоторых случаях желательно, чтобы сигнальные сообщения могли передаваться от одного пункта к другому без проключения информационного канала. Примером мо- гут служить услуги обновления информации о подвижном абоненте, проверка кре- дитной карты, обращение к базам данных в интеллектуальной сети и т.д. Функции и процедуры SССР реализуются функциональным блоком, располо- женным в модели ОКС №7 выше подсистемы передачи сообщений. Таким образом, подсистема передачи сообщений МТР остается неизменной и для других применений сети ОКС (рис. 4.1). Часть пользователей ОКС №7 (см. рис. 2.6) работает только через подсистему МТР (подсистемы TUP, НUР), часть - только через последовательное взаимодействие МТР и SССР (подсистемы ТСАР, МUР), а часть - в некоторых случа- ях через МТР, а в некоторых - через МТР и SССР (подсистема ISUP). Комбинация подсистем МТР и SССР называется подсистемой службы сети (Network Service Part - NSР). Подсистема службы сети выполняет все функции сете- вого уровня (уровня 3) эталонной модели ВОС. Общим назначением подсистемы управления соединением сигнализации SССР является обеспечение средств: для логических соединений сигнализации в сети ОКС №7; для возможности передачи блоков данных сигнализации с использованием или без использования логических соединений сигнализации. 58 Соединение сигнализации - это логическая связь между двумя пользователями сети сигнализации (рис. 4.2). Подсистема МТР предназначена только для передачи информации, связанной с установлением информационного канала. Подсистема же SССР дает возможность осуществлять установление соединений сигнализации безот- носительно к установлению информационного канала между пользователями. Одним из главных элементов, используемых SССР, является расширенный ад- рес. Возможность адресации сообщений МТР обеспечивает доставку сообщений в узел, используя коды пунктов отправления ОРС и назначения DРС. Однако при этом используется 4-битовый индикатор службы SI в поле SIO, возможность распределе- ния сообщений с помощью которого весьма ограничена. Данная адресация пригодна лишь для очень ограниченного набора услуг, но недостаточна для определенного в ОКС №7 большого числа пользователей и приложений. Так как число приложений растет, то ограниченное адресное пространство МТР будет в состоянии обеспечить только доставку сообщения в узел и неспособно определить вид услуги, передавае- мой с этим сообщением. Для того чтобы избежать этой проблемы, каждый пользователь услуг МТР дол- жен выглядеть как часть пользователя или приложений и быть в состоянии выпол- нить функции собственной маршрутизации и распределения. Однако для некоторых приложений, выполняющих те же функции, это может привести к результату, проти- воположному концепции модели ВОС. SССР, которая для МТР выглядит как обычная часть пользователя, была создана как раз для того, чтобы избежать этого ненужного дублирования функций. Подсистема SССР дополняет адресацию МТР путем введения дополнительного Рис. 4.2. Соединение сигнализации Рис. 4.1. Функциональная схема подсистемы SCCP 59 поля, называемого номером подсистемы (SubSystem Number - SSN), которое состоит из информации о локальном адресе, используемом для определения пользователей SССР в каждом узле. Комбинация ОРС+SSN образует адрес вызывающей стороны, а DРС+SSN - адрес вызываемой стороны. Другим достоинством SССР является возможность использования так называе- мых глобальных заголовков в качестве адресов. Глобальный заголовок (наименование) - это сетевой адрес, похожий на номер 800 (код интеллектуальной услуги бесплатного телефонного разговора) или другую специальную последовательность цифр и не со- держащий информации, используемой МТР для маршрутизации. SССР преобразует глобальный заголовок в номер DРС+SSN. В сигнальной точке назначения сообщение поступает в локальную подсистему SССР, которая отвечает за его доставку к соответ- ствующему пользователю сетевых услуг. Таким образом, подсистема SССР дополняет функции подсистемы передачи со- общений до полного соответствия трем нижним уровням модели ВОС. Это дает воз- можность реализации большого набора перспективных услуг связи, таких как услуги интеллектуальной сети, услуги сетей подвижной связи. Наличие подсистемы SССР в системе ОКС №7 является обязательным и для выполнения функций управления се- тью. 4.2. Структура подсистемы SССР Основная структура подсистемы SССР состоит из четырех функциональных блоков (рис. 4.3): управление SССР, ориентированное на соединение, - предназначено для кон- троля за установлением и разъединением соединений сигнализации и для передачи данных по соединенным линиям сигнализации; управление SССР, не ориентированное на соединение, - служит для не ориен- тированной на соединение передачи блоков данных; управление SССР - предназначено для обеспечения возможностей (в дополне- ние к функциям МТР по управлению маршрутами сигнализации и контролю за пото- ками) обработки ситуаций, вызванных перегрузкой, или отказом пользователя SССР, или отказом в предоставлении маршрута сигнализации к пользователю SССР; маршрутирование SССР - обеспечивает необходимые функции маршрутиза- ции для направления сообщения либо к МТР, либо к функциям управления SССР, ориентированным или не ориентированным на соединение. Сообщение, чей адрес вы- зываемой стороны принадлежит местному пользователю (включенному в данную SССР), передается функциям управления SССР, ориентированным или не ориентиро- ванным на соединение. Сообщение, предназначенное для удаленного пользователя (включенного в SССР другого узла сигнализации), передается МТР для передачи уда- ленному пользователю SССР. Протокол SCCP обеспечивает четыре класса услуг: два - для услуг, не ориенти- рованных на соединение (connectionless - CL), и два - для услуг, ориентированных на соединение (connection oriented - СО). Это следующие четыре класса протоколов: класс 0 - основной класс, не ориентированный на соединение; класс 1 - упорядоченный (с контролем последовательности средствами под- системы МТР) класс, не ориентированный на соединение; 60 класс 2 - основной класс, ориентированный на соединение; класс 3 - класс управления потоками, ориентированный на соединение. В контексте определения услуги SCCP пользователем является пользователь подсистемы SCCP (например, какой-либо прикладной протокол), а поставщиком ус- луг - сама подсистема SCCP, являющаяся частью подсистемы сети. Классы протокола, не ориентированные на соединение, обеспечивают возмож- ность передачи только одного блока данных службы сети (NSDU) от пользователя к пользователю некоторой максимальной длины. Классы протокола, ориентированные на соединение (протоколы классов 2 и 3), обеспечивают возможность сегментирова- ния и сборки. Если блок данных службы сети длиннее 255 байт, в исходящем пункте он разбивается на множественные сегменты, пригодные для передачи в поле данных пользователя сообщений "данные". Каждый сегмент имеет не больше 255 байт. В пункте назначения такие сегменты собираются в один блок данных. Протокол класса 0 обеспечивает передачу данных независимо друг от друга, по- этому они могут доставляться с нарушением последовательности. Этот класс прото- кола соответствует чистой услуге сети, не ориентированной на соединение. В протоколе класса 1 характеристики класса 0 расширены дополнительной воз- можностью, которая позволяет верхним уровням указать SCCP, что поток данных должен доставляться в заданной последовательности. Поле селекции звена сигнали- зации SLS выбирается на основе величины параметра контроля последовательности. SLS, выбранные для потока из блоков данных NSDU с тем же параметром контроля последовательности, должны быть идентичны. В протоколе класса 2 двусторонний перенос блоков данных между пользовате- лями SCCP в исходящем узле и в узле назначения обеспечивается установлением Рис. 4.3. Структура SCCP 61 временного или постоянного соединения сигнализации. В одном сигнальном отноше- нии может объединяться несколько соединений сигнализации. Такое объединение осуществляется путем использования пар условных номеров, называемых местными условными номерами. Сообщения, принадлежащие данному соединению сигнализа- ции, должны содержать одинаковую величину поля SLS для обеспечения контроля последовательности. Таким образом, протокол этого класса не обеспечивает управле- ние потоками SCCP и контроль последовательности данных. В протоколе класса 3 характеристики протокола класса 2 дополнены включени- ем управления потоками с присущей ему возможностью переноса срочных данных. Кроме того, включена дополнительная возможность обнаружения ошибок и наруше- ния последовательности; в таких случаях соединение сигнализации сбрасывается и SCCP дает верхним уровням соответствующее извещение. Следует заметить, что на сети ОКС №7 России в настоящее время в основном используется режим предоставления услуг, не ориентированных на соединение, и, соответственно, протоколы класса 0 и 1. Пользователями SCCP являются протоколы сетей подвижной связи и интеллектуальной сети. Режим с установлением сигнально- го соединения используется только на участке между базовой станцией и центром коммутации подвижной связи. Для описания услуг в SCCP применяется четыре вида примитивов: запрос, инди- кация, ответ, подтверждение. Для услуг, не ориентированных на установление со- единения сигнализации, используются только примитивы запроса и индикации. Общий формат примитива имеет вид: |