Материал: Глава 10 СИСТЕМА ОБЩЕКАНАЛЬНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ №7

Функции управления сетью сигнализации разделяются на следующие группы:

1. Управление сигнальным трафиком, включающее в себя реконфигурацию сигнального трафика в ответ на изменения в состоянии сети.

2. Управление звеньями сигнализации.

3. Управление маршрутами сигнализации, заключающееся в передаче информации о состоянии сети сигнализации.

Функция обработки сигнальных сообщений определяет доставку сигнальных единиц по сети сигнализации. Каждый пункт сигнализации в пределах сети сигнализации идентифицируется с помощью 14-битового кода или адреса пункта сигнализации. Код пункта назначения (DPC) идентифицирует пункт сигнализации назначения сообщения, а код исхо­дящего пункта (ОРС) идентифицирует исходящий пункт сигнализации.

Когда сигнальная информация принимается функцией обработки сообщений от уровня 4, эта информация включает этикетку маршрутизации. Структура этикетки маршрутизации представлена на рис. 10.4.

С помощью анализа кода DPC функция обработки сообщений может определить, к какой станции должна быть передана сигнальная единица. На основе этого анализа осуществляется выбор соответствующего звена сигнализации. Если существуют два или более звеньев сигнализации к требуемому пункту назначения, функция обработки сообщений выполняет разделение нагрузки по звеньям. В этом случае используется поле селекции звена сигнализации (SLS), которое идентифицирует выбранное звено сигнализации. SLS состоит из четырех бит, следующих за кодом ОРС.

При приеме функцией обработки сообщений сигнальной единицы от уровня 2 анализируется DPC, чтобы определить, предназначается ли данная сигнальная единица для принимающего пункта сигнализации или она адресована другому пункту сигнализации. Если сообщение предна­значено для принимающего пункта сигнализации, оно доставляется к соответствующей подсистеме пользователя. Это определяется анализом байта служебной информации (рис. 10.2). Если сообщение предназначено для другого пункта сигнализации, анализ DPC дает указание, как вы­полнить маршрутизацию сообщения. В этом случае пункт сигнализации, производящий анализ DPC, действует как транзитный пункт сигнализации. Важно, что сообщение перенаправляется без участия уровня 4 и тем самым позволяет избежать значительных издержек при обработке каждого сообщения.

В российских национальных спецификациях МТР используется следующий метод кодирования исходящего пункта DPC (и пункта ОРС) для междугородной сети связи: 8 первых бит определяют код зоны ABC, a 6 последних битов - номер пункта сигнализации SP в зоне. Кодирование исходящего пункта DPC для местных и зоновых сетей связи осуществляется таким образом: 7 первых бит определяют номер стотысячного узлового района, а оставшиеся 7 бит - номер пункта сигнализации SP в этом стотысячном районе. Тип сети связи, как уже упоминалось выше в этом параграфе, определяется содержимым индикатора сети SIO.

Рис. 10.4. Структура этикетки маршрутизации SLS

Функция управления сигнальным трафиком обеспечивает процедуры, необходимые для поддержания потока сигнального трафика в случае нарушений в сети сигнализации. К таким нарушениям относятся, в частности, отказ звеньев сигнализации или отказ транзитных пунктов сигна­лизации.

Функция управления сигнальным трафиком используется для изменения сигнального трафика. Кроме того, в случае перегрузки пункта сигнализации, функция используется для снижения нагрузки на этот пункт сигнализации. Для достижения этого определены отдельные процедуры перехода на резервное звено сигнализации, возврата на исходное звено сигнализации, запрещения управления звеном сигнализации и управления потоком сигнального трафика.

Процедура перехода на резерв осуществляет перенос сигнального трафика от недоступного звена сигнализации на альтернативное звено сигнализации. Типичный пример, когда инициируется процедура перехода на резерв, - отказ звена сигнализации. Переход на резерв должен осуществляться без потери сообщения, дублирования или нарушения последовательности передачи сообщений. Это достигается введением специальных средств, которые гарантируют передачу сообщений, хранящихся в буфере повторной передачи недоступного звена сигнализации на альтернативное звено. Если отсутствует альтернативный путь для пе­редачи сигнальной информации, пункт назначения считается недоступным, и соответствующим образом информируется подсистема пользователя.

Процедура возврата на исходное звено сигнализации возвращает маршрутизацию сообщений сигнализации обратно в условия, существовавшие перед переходом на резерв. Используются специальные процедуры для управления последовательностью сообщений, которые гарантируют, что сообщения не потеряны или не передаются в неправильной последо­вательности. Возврат на исходное звено сигнализации инициируется, когда причины, вызвавшие переход на резерв, устраняются, например, когда звено сигнализации восстанавливается.

Процедура запрещения управления звеном сигнализации используется для облегчения техобслуживания или тестирования. Процедура не вызывает изменения состояния на уровне 3, оставляя звено доступным для посылки сообщений техобслуживания и тестирования. Если в сети сигнализации возникают аварийные ситуации, в результате которых появляется необходимость использования запрещенных звеньев сигнализа­ции, процедура запрещения может игнорироваться, и эти звенья сигнализации включаются в работу.

Управление потоком сигнального трафика используется также для ограничения сигнального трафика в источнике в тех случаях, когда сеть сигнализации не в состоянии передать весь сигнальный трафик, предлагаемый подсистемами пользователей.

Функция управления звеньями сигнализации используется для уп­равления звеньями сигнализации, подключенными к конкретной станции. Функция обеспечивает образование звеньев сигнализации и поддержание их нормальной доступности. В случае отказов звена сигнализации функция управления звеньями сигнализации управляет действиями, на­правленными на восстановление работоспособности звена.

Основные процедуры, определенные для управления звеньями сигнализации - это активация звена сигнализации и восстановление звена сигнализации.

Активация звена сигнализации является процессом, который приводит звено сигнализации к состоянию готовности обслуживать трафик. Этот процесс включает в себя установление начального фазирования звена сигнализации и проведение тестирования для гарантии правильности функционирования. Деактивация звена сигнализации является процессом, выводящим звено из состояния работы.

Восстановление звена сигнализации сходно с активацией звена сигнализации, но его применяют для повторного введения в работу звена сигнализации после его отказа.

Функция управления маршрутами сигнализации используется для распределения информации о состоянии сети сигнализации с целью блокировать (т.е. предотвратить доступ к ним) или разблокировать маршруты сигнализации. Под маршрутом сигнализации понимается совокупность звеньев сигнализации, соединяющих два пункта сигнализации. Это может быть прямой маршрут, в котором звенья сигнализации соединены напрямую, или маршрут, в котором сигнализация осуществляется через транзитный пункт сигнализации.

Важными процедурами функции управления маршрутами сигнализации являются процедура запрещения передачи, процедура разрешения передачи и тестирование пучка маршрутов сигнализации.

Процедура запрещения передачи инициируется транзитным пунктом сигнализации с целью извещения одного или нескольких смежных пунктов сигнализации, что сообщения не должны маршрутизироваться через этот транзитный пункт сигнализации к конкретному пункту назначения.

Процедура разрешения передачи используется для снятия состояния запрета.

Процедура тестирования пучка маршрутов сигнализации инициируется пунктом сигнализации для проверки: может или нет маршрутизироваться сигнальный трафик к конкретному пункту назначения через транзитный пункт сигнализации. Сообщение о тестировании пучка маршрутов сигнализации содержит текущую маршрутную информацию пункта назначения, принятую транзитным пунктом сигнализации. При приеме данного сообщения транзитный пункт сигнализации сравнивает состояние пункта назначения, указанное в принятом сообщении, с действительным состоянием. Если они совпадают, не предпринимается никаких действий. Если они различны, результат возвращается в этот пункт сигнализации.

Читателю, интересующемуся более детальной информацией о под­системе МТР, можно порекомендовать обратиться непосредственно к рекомендациям Q.701 - Q.704, Q.706, Q.707 Белой книги ITU-T. Там же приведены достаточно подробные SDL-диаграммы описанных выше процедур, включить которые в книгу не представляется возможным, о чем, вероятно, читатель, уже утомленный обилием SDL-диаграмм в предыдущих главах, вряд ли будет сожалеть. Сэкономленное за этот счет место предлагается отдать краткому резюме по подсистеме передачи сообщений МТР.

Главная задача МТР - передавать сообщения без потерь и дублирования и доставлять их в намеченный пункт назначения в той последова­тельности, в которой они были переданы. Использование транзитных пунктов сигнализации повышает гибкость МТР. Даже при отказах в сети связи или сети сигнализации МТР может изменить маршрутизацию сообщений для обеспечения доставки сообщений к требуемому пункту назначения без искажения или дублирования.

Уровень 1 МТР определяет физические, электрические и функциональные характеристики звена передачи данных. Более высокие уровни не зависят от принятой системы передачи.

Уровень 2 МТР определяет функции, относящиеся к конкретному звену сигнализации. Информация передается в сигнальных единицах, которые могут являться значащими сигнальными единицами (несущими информацию подсистемам пользователя), сигнальными единицами состояния звена (отражающими состояние звена сигнализации) и сигнальными единицами, использующимися для обеспечения синхронизации. Значащая сигнальная единица (MSU) содержит флаг, ограничивающий MSU, порядковые номера, используемые для защиты от ошибок, индикатор длины, байт служебной информации, указывающий соответствующую подсистему пользователя или SCCP, поле сигнальной информации, содержащее информацию подсистемы пользователя или SCCP, проверочные биты, используемые для обнаружения ошибок.

Для уровня 2 МТР определены два метода исправления ошибок: базовый метод и метод превентивного циклического повторения.

Уровень 3 МТР определяет сетевые функции сигнализации. Функции управления сигнальными сообщениями используются для анализа кода исходящего пункта (ОРС) и кода пункта назначения (DPC), позволяя правильно маршрутизировать сообщения к пункту назначения. Функции управления сетью сигнализации определяют ряд услуг и возможностей для управления потоком сообщений сигнализации по сети: например, переход на резерв позволяет перенести передаваемые сообщения с отказавшего звена сигнализации на исправное звено.

10.3. ПОДСИСТЕМА SCCP

Рассмотренная в предыдущем разделе подсистема передачи сообщений МТР представляет собой механизм передачи сообщений, который был специфицирован до того, как была разработана семиуровневая модель взаимосвязи открытых систем (OSI). Подсистема МТР полностью обеспечивает функции, соответствующие уровням 1 и 2 модели OSI, но для обеспечения услуг сетевого уровня модели OS] необходим ряд до­полнительных функций.

Эти дополнительные функции реализуются подсистемой управления соединениями сигнализации SCCP. Комбинация МТР и SCCP называется подсистемой службы сети NSP.

Цель SCCP - обеспечить логические соединения для передачи блоков данных сигнализации, ориентированных на соединение или не ориентированных на соединение. То есть, SCCP предоставляет возможность осуществлять по сети связи передачу данных, непосредственно не связанную с конкретным соединением разговорных каналов.

В контексте семиуровневой модели OSI предполагается, что SCCP должна предлагать услуги более высоким уровням. Связь между SCCP и уровнем 4 осуществляется путем использования примитивов. Рис. 10.5. иллюстрирует примитивы, связанные с интерфейсом между SCCP и уровнем 4.

Рис. 10.5. Примитивы SCCP/пользовательские подсистемы

Все услуги SCCP подразделяются на услуги, ориентированные на соединение, и услуги, не ориентированные на соединение.

В ориентированных на соединение услугах между двумя соединяющимися узлами перед началом передачи данных устанавливается соединение сигнализации. Оно устанавливается путем обмена условными местными номерами, назначаемыми каждым узлом для идентификации того, к какой транзакции относится данное сообщение. В этом случае любые данные, которые передаются между узлами, включают условные местные номера и, таким образом, связаны с соединением. В результате может обеспечиваться определенное качество обслуживания. Например, в одном классе услуги (класс 3), ориентированном на соединение, возможно, гарантировать доставку сообщений в том же порядке, в каком они передаются. Для ориентированных на соединение услуг различаются временные соединения сигнализации и постоянные соединения сигнализации. Управление временным соединением сигнализации включает следующие фазы: фазу установления соединения, фазу переноса данных, фазу освобождения соединения.

В услугах, которые не ориентируются на соединение, SCCP обеспечивает возможность передавать данные по сети сигнализации без установления сигнального соединения. Имеются два различных механизма передачи сообщений сигнализации: с контролем последовательности доставки сообщений и без такого контроля. В последнем случае невозможно гарантировать, что два сообщения, посылаемые с одного узла в определенном порядке, будут всегда приниматься другим узлом в том же порядке, т.к. они могут по разному маршрутизироваться в сети сигнализации, особенно с учетом возможных отказов.

Сообщения SCCP передаются в поле сигнальной информации SIF значащих сигнальных единиц MSU. Для MSU, передающей сообщение SCCP, формат S1F состоит из этикетки маршрутизации, типа сообщения и параметров. Структура SIF для сообщений SCCP представлена на рис.10.6.

Рис. 10.6. Структура SIF сообщений SCCP

Код типа сообщения состоит из одного байта и является обязательным для всех сообщений SCCP. Код типа сообщения однозначно опреде­ляет функцию каждого сообщения SCCP. Примеры типов сообщений для услуг, ориентированных на соединение, следующие:

• запрос соединения (CR) между двумя узлами;

• подтверждение соединения (СС) в ответ на сообщение CR;

• запрос разъединения (RLSD) со стороны любого из узлов;

• подтверждение разъединения (RLC): этот тип сообщения подтверждает, что процесс освобождения соединения завершен;

• данные для прозрачной передачи данных между двумя узлами после установления соединения (DT) и др.

Примерами типов сообщений для услуг, не ориентированных на соединение, являются следующие сообщения:

• данные без соединения (UDT), используемые для передачи данных без установления соединения между двумя узлами;

• служебное сообщение данных без соединения (UDTS), используемое для индикации невозможности доставки данных, посланных в предыдущем сообщении UDT (если установлена опция «return on error») и др.

Каждое сообщение содержит ряд параметров, которые дополняют информацию, содержащуюся в коде типа сообщения. В общем случае каждый параметр состоит из названия, индикатора длины и поля данных, как показано на рис. 10.7. Название однозначно определяет параметр и кодируется одним байтом. Индикатор длины указывает длину параметра, а поле данных содержит информацию. Однако не все эти поля включаются в каждый параметр. Параметры могут быть обязательными фиксированными, обязательными переменными или необязательными.

Поле данных

Индикатор длины

Название

Рис. 10.7. Общий формат параметра

Обязательные фиксированные параметры должны всегда содержаться в сообщениях данного типа и иметь фиксированную длину. Положение, длина и порядок обязательных фиксированных параметров однозначно определяются типом сообщения, поэтому названия параметров и индикатор длины не включаются в сообщение.

Обязательные переменные параметры также всегда содержатся в данном типе сообщения, но имеют переменную длину. Название параметра определяется типом сообщения и поэтому не включается в сообщение.

Необязательные параметры могут включаться или не включаться в сообщение данного типа. Каждый необязательный параметр включает название (один байт) и индикатор длины (один байт) перед полем данных, передающим содержание параметра.

Для иллюстрации принципов форматирования SCCP рассмотрим сообщение запроса соединения CR, предназначенное для установления соединения при использовании ориентированной на соединение услуги SCCP. Пример такого сообщения показан на рис. 10.8.

Параметр 4 необязательный	Параметр 3 обязательный переменный	Параметр 2 обязательный фиксированный	Параметр 1 обязательный фиксированный	Тип сообщения
адрес вызывающей стороны	адрес вызываемой стороны	класс протокола источника	местный условный номер	Запрос соединения

Рис. 10.8. Структура сообщения запроса соединения

Тип сообщения в этом примере указывает, что это сообщение о запросе соединения CR. За типом сообщения следуют четыре параметра. Первый параметр является обязательным фиксированным и представляет собой условный местный номер источника, который присвоила исходящая SCCP для идентификации сообщений, относящихся к конкретной транзакции. Второй параметр также является обязательным фиксирован­ным параметром и указывает класс протокола, т.е. тип запрошенной услуги. Третий параметр является обязательным переменным и содержит адрес вызываемой стороны, т.е. указывает, к какой SCCP направлено сообщение. Этот параметр включает индикатор длины, чтобы показать количество цифр адреса, включенных в поле данных параметра. Четвертый параметр является необязательным и содержит адрес вызывающей стороны, т.е. указывает, от какой SCCP передается сообщение. Этот параметр включает индикатор длины и название.

Для SCCP определены четыре класса протокола.

Первые два класса протокола (класс 0 и класс 1) не ориентированы на соединение и не содержат фаз установления и освобождения соединений. Максимальная длина поля данных составляет 256 байтов, поскольку протоколы, не ориентированные на соединение, не обеспечивают сегментирование и сборку.

Другие два класса ориентированы на соединение и включают установление и освобождение сигнальных соединений. В этих классах протокола, ориентированных на соединение, устанавливается соединение сигнализации, передаются данные, а после завершения передачи данных сигнальное соединение освобождается. Данные передаются блоками, которые называются блоками данных службы сети (NSDU) длиной до 256 байтов. Для более длинных сообщений данные сегментируются на блоки по 256 байтов в исходящем узле, после чего каждый блок может передаваться отдельно. Эти блоки затем собираются в узле назначения.

В классе 0 блоки данных службы сети NSDU поступают от передающей SCCP к приемной SCCP независимо друг от друга с использованием МТР. Поэтому блоки NSDU в узел назначения могут поступать не в той последовательности, в которой они были переданы, о чем уже упоминалось выше в этом параграфе .

Класс 1 также является услугой, не ориентированной на соединение. Он подобен классу 0, но включает механизм контроля последовательности блоков данных. Это позволяет исходящему узлу запрашивать доставку блоков NSDU в узел назначения в заданной последовательности. Порядок следования устанавливается подсистемой МТР в ответ на выбор подсистемой SCCP поля селекции звена сигнализации (SLS). Такая процедура работает при нормальных условиях; однако при возникновении отказов в сети отсутствие соединения может, тем не менее, привести к нарушению последовательности сообщений.