close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Roslyakov Signalizaciya v cifrovyh setyah konspekt lekcij

код для вставкиСкачать
Федеральное агентство связи
Федеральное государственное образовательное
бюджетное учреждение высшего профессионального
образования «Поволжский государственный университет
телекоммуникаций и информатики»
Кафедра автоматической электросвязи
Росляков А.В.
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ
«СИГНАЛИЗАЦИЯ В ЦИФРОВЫХ СЕТЯХ»
По специальности
210406 «Сети связи и системы коммутации»
Терминал
абонента А
Абонентская
линия
Абонентская
сигнализация
Станция А
Станция Б
Соединительная
линия
Внутристан- Межстанционная Внутристансигнализация
ционная
ционная
сигнализация
сигнализация
Самара - 2013
Терминал
абонента Б
Абонентская
линия
Абонентская
сигнализация
УДК 621.391
Росляков А.В.
Сигнализация в цифровых сетях. Конспект лекций. – Самара,
ФГОБУ ВПО ПГУТИ, 2013. – 130 с.
Конспект содержит лекционный материал по специальной дисциплине «Сигнализация в цифровых сетях», читаемой для студентов дневного и заочного отделений по специальности 210406
«Сети связи и системы коммутации». В лекциях подробно рассматриваются основные принципы реализации и протокольные
процедуры общеканальной системы сигнализации №7 (ОКС№7)
и системы сигнализации по двум выделенным сигнальным каналам (2ВСК), широко используемых на телефонных сетях связи в России. Рассмотрены базовые процессы установления телефонных соединений с использованием данных систем сигнализации. Отдельные разделы посвящены принципам построения и
проектирования сетей сигнализации ОКС№7, а также перспективному протоколу SIGTRAN.
Рецензенты:
Васин Н.Н. – д.т.н., профессор, зав. кафедрой систем связи
ФГОБУ ВПО ПГУТИ
Елин В.А. - начальник станционного участка №1 Самарского
филиала ОАО «Ростелеком»
Федеральное государственное образовательное
бюджетное учреждение высшего профессионального
образования «Поволжский государственный
университет телекоммуникаций и информатики»
© Росляков А.В., 2013
2
СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ……………………………….……..….......4
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………..………….….….…9
РАЗДЕЛ 1 ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ
СИГНАЛИЗАЦИИ НА СЕТЯХ СВЯЗИ…………………….……….10
Лекция 1 Введение в системы сигнализации. Принципы построения
линейной сигнализации………………………………….………….…...10
Лекция 2 Способы передачи линейных сигналов……………………..19
Лекция 3 Принципы построения сигнализации маршрутизации.
Абонентская сигнализация………………………………………….......26
Лекция 4 Международные и отечественные системы сигнализации…35
РАЗДЕЛ 2 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ОКС№7………………...43
Лекция 5 Архитектура системы сигнализации ОКС№7.………………43
РАЗДЕЛ 3 ПОДСИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ СООБЩЕНИЙ МТР…..46
Лекция 5 Функции и структура подсистемы передачи сообщений
МТР………………………………………………………………………..46
Лекция 6 Типы и форматы сигнальных единиц. Обнаружение ошибок в
звене ОКС№7…………………………………………………………......49
Лекция 7 Методы исправления ошибок в звене ОКС№7……...............57
Лекция 8 Элементы и режимы работы сети ОКС№7………………….62
РАЗДЕЛ 4 ПОДСИСТЕМА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ СЕТИ С
ИНТЕГРАЦИЕЙ СЛУЖБ ISUP…………………………………..…..69
Лекция 9 Общие характеристики и формат сообщений подсистемы
ISUP…………………………………………………………………….....69
Лекция 10 Процесс установления базового соединения ISUP………..78
Лекция 11 Взаимодействие ОКС№7 с другими системами
сигнализации на ЕСЭ РФ…………………………………..………......86
РАЗДЕЛ 5 ПОДСИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СОЕДИНЕНИЯМИ
СИГНАЛИЗАЦИИ SCCP И ВОЗМОЖНОСТЕЙ ТРАНЗАКЦИЙ
ТСАР……………………………………………………………………...91
Лекция 12 Назначение и функции подсистем SCCP и ТСАР…….…...91
РАЗДЕЛ 6 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СЕТЕЙ ОКС№7……..100
Лекция 13 Особенности построения сети ОКС№7 на ЕСЭ РФ……...100
РАЗДЕЛ 7 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СЕТЕЙ ОКС№7…………….…109
Лекция 14 Методика расчета сигнальной нагрузки звена ОКС№7.....109
РАЗДЕЛ 8 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОКС№7 В СЕТЯХ NGN………..116
Лекция 15 Семейство протоколов SIGTRAN………………………...116
ГЛОССАРИЙ…………………….…………………………………….126
ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………128
3
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
аналоговая абонентская линия
ААЛ
абонентский блок
АБ
абонентская линия
АЛ
автоматическое определение номера
АОН
Единая сеть электросвязи
ЕСЭ
импульсно-кодовая модуляция
ИКМ
канальный интервал
КИ
сигнал «Контроль посылки вызова»
КПВ
многочастотный код
МЧК
ОКС №7 общеканальная сигнализация №7
опорная станция
ОПС
опорно-транзитная станция
ОПТС
сигнал «Ответ станции»
ОС
сигнал «Посылка вызова»
ПВ
соединительная линия
СЛ
сеть подвижной связи
СПС
сеть связи общего пользования
ССОП
телефонная сеть общего пользования
ТфОП
узел исходящих/входящих сообщений
УИВС
УУ ОКС устройство управления ОКС№7
час наибольшей нагрузки
ЧНН
ACM Address Сomplete сообщение «Адрес полный»
Мessage
сообщение «Ответ»
ANM Answer Мessage
Backward
Indicator
бит-индикатор обратного направBIB
Вit
ления
BSN Backward Sequence обратный порядковый номер
Number
CCL Cleare Calling Line сообщение «Отбой вызывающего
абонента»
сообщение «Блокировка группы
CGB Circuit Group
Blocking
каналов»
сообщение «Подтверждение блокиCGBA Circuit Group
Blocking Acknowl- ровки группы каналов»
edgement
4
Circuit Group
Unblocking
CGUA Circuit Group Unblocking Acknowledgement
Circuit Identity
CIC
Code
Check bits
CK
CON Connect
COT Continuity
CPG Call Progress
CGU
CRG
DPC
E1
F
FIB
FISU
FOT
FSN
GRA
GRS
IAM
IN
INF
сообщение «Разблокировка группы
каналов»
сообщение «Подтверждение разблокировки группы каналов»
код идентификации канала
проверочные биты
сообщение «Соединение»
сообщение «Целостность»
сообщение «Соединение устанавливается»
Charge information сообщение «Информация об оплате»
Destination Point
код пункта назначения
Code
цифровой первичный тракт передачи ИКМ-30/32 2,048 Мбит/с
Flag
флаг
Forward Indicator
бит индикации прямого направлеBit
ния
Fill-in Signal Unit заполняющая сигнальная единица
Forward Transfer
сообщение «Вмешательство»
Forward Sequence прямой порядковый номер
Number
Circuit Group Reset сообщение «Подтверждение сброса
Acknowledgement группы каналов»
Circuit Group Reset сообщение «Сброс группы каналов»
Initial Address Mes- сообщение «Начальное адресное
sage
сообщение»
Intelligent Network интеллектуальная сеть
Information
сообщение «Информация»
5
Information Request
INR
INАР Intelligent Network
Application Part
ISDN Integrated Services
Digital Network
ISUP Integrated Services
User Part
ITU-T International
Telecommunications
Union,
Standardization
Sector
Length Indicator
LI
LSSU Link Status Signal
Unit
MAP Mobile Application
Part
MSU Message Signal Unit
MTP Message Transfer
Part
MUP Mobile User Part
NGN
OPC
OSI
R1.5
REL
RES
6
сообщение «Запрос информации»
подсистема пользователя интеллектуальной сети
цифровая сеть с интеграцией служб
подсистема пользователя сети с
интеграцией служб
сектор стандартизации телекоммуникаций международного союза
электросвязи (МСЭ-Т)
индикатор длины
сигнальная единица состояния звена
подсистема пользователя мобильной связи стандарта GSM
значащая сигнальная единица
подсистема передачи сообщений
подсистема пользователя мобильной связи NMT-450
сеть следующего поколения
Next Generation
Network
Originating Point
код исходящего пункта
Code
Open Systems Inter- модель взаимодействия открытых
connection
систем
неофициальное название российской системы сигнализации
2ВСК+МЧК, созданной на базе
сигнализаций R1 и R2
Release
сообщение «Освобождение»
Resume
сообщение «Возобновление»
сообщение «Освобождение завершено»
сообщение «Вызов»
RNG Ringing
сообщение «Сброс канала»
RSC Reset Сircuit
SAM Subsequent Address сообщение «Последующее адресMessage
ное сообщение»
SCCP Signalling Connec- подсистема управления соединеtion Control Part
ниями сигнализации
Status Field
поле состояния
SF
Service Indicator
индикатор службы
SI
Status Indicator
индикация состояния «Занято»
SIB
«Busy»
Status Indicator
индикация состояния звена сигнаSIE
«Emergency Align- лизации «Аварийное фазирование»
ment»
Signalling
поле сигнальной информации
SIF
Information Field
Status Indicator
индикация состояния звена сигнаSIN
«Normal Alignлизации «Нормальное фазироваment»
ние»
Signalling
байт служебной информации
SIO
Information Octet
Status Indicator
индикация состояния звена сигнаSIO
«Out of Alignment» лизации «Отключено»
индикация состояния звена сигнаSIOS Status Indicator
«Out of Service»
лизации «Не работает»
Signaling Link
поле выбора (селекции) сигнальноSLS
Selection
го звена
Signalling Point
пункт сигнализации
SP
Subservice Field
поле подвида службы
SSF
Signalling Transit
транзитный пункт сигнализации
STP
Point
Signal Unit
сигнальная единица
SU
RLC
Release Complete
7
SUS
Suspend
сообщение «Приостановление соединения»
прикладная подсистема возможностей транзакций
TCAP Transaction Capabilities Application
Part
TUP Telephone User Part подсистема пользователя телефонии
сообщение «Подтверждение разUBA Unblock
Acknowledgement блокировки»
сообщение «Разблокировка»
UBL Unblock
User Part
подсистема пользователя
UP
ОМАР Operation, Mainten- подсистема эксплуатации и техниance and Adческого обслуживания
ministration Part
8
ВВЕДЕНИЕ
В ходе исторического развития классических телефонных
сетей были разработаны различные международные и национальные варианты телефонных систем сигнализации, обеспечивающие передачу сигналов управления и взаимодействия между
сетевыми узлами в процессе обслуживания вызовов. В последнее время на базе ресурсов телефонных сетей или при взаимодействии с ними реализуются такие новые сетевые технологии,
как сети следующего поколения NGN, сотовые сети подвижной
связи, интеллектуальные сети. Для реализации соответствующих услуг в этих сетях требуется быстрая и надежная передача
большого объема данных между сетевыми узлами.
В этих условиях эффективным является применение общеканальной системы сигнализации №7 (ОКС №7), стандартизированной для использования как на международных, так и на
национальных сетях связи. Разработанная в соответствии с моделью Взаимодействия открытых систем, система ОКС№7 является универсальной системой сигнализации, обеспечивающей
эффективное функционирование современных и перспективных
сетей.
Цель и задачи учебного курса «Сигнализация в цифровых
сетях» (СЦС) - изучение принципов построения и функционирования систем сигнализации телефонных сетей связи и, прежде
всего, системы общеканальной сигнализации ОКС№7.
В результате изучения дисциплины у студентов должны
сформироваться знания, навыки и умения, позволяющие самостоятельно проводить анализ сигнальных сообщений, знать протоколы сигнализации ОКС№7 и 2ВСК, используемые на отечественных сетях связи, методы анализа и проектирования сетей
сигнализации.
Теоретической базой дисциплины СЦС являются основные положения дисциплин специального цикла: системы документальной электросвязи, теория телетрафика, системы коммутации, цифровые системы передачи, направляющие среды в
сетях связи, техника микропроцессорных систем в коммутации.
9
РАЗДЕЛ 1 ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ
СИСТЕМ СИГНАЛИЗАЦИИ НА СЕТЯХ СВЯЗИ
ЛЕКЦИЯ 1 ВВЕДЕНИЕ В СИСТЕМЫ СИГНАЛИЗАЦИИ.
ЛИНЕЙНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ
Цель лекции: получить базовые сведения о системах сигнализации, классификации систем сигнализации, основах и вариантах
реализации линейной сигнализации телефонных сетей.
1.1 Общие понятия и классификация телефонных
систем сигнализации
Система сигнализации – это логическая связь сигналов,
которыми обмениваются различные элементы сети связи в процессе обслуживания вызовов (заявок, требований).
Терминал
абонента А
Абонентская
линия
Абонентская
сигнализация
Станция А
Станция Б
Соединительная
линия
Внутристан- Межстанционная Внутристансигнализация
ционная
ционная
сигнализация
сигнализация
Терминал
абонента Б
Абонентская
линия
Абонентская
сигнализация
Рис.1.1 Сигнализация в сетях связи
В зависимости от участка сети связи различают следующие виды сигнализаций:
абонентская сигнализация – это совокупность логически взаимосвязанных сигналов, которыми обмениваются абонентский терминал и станция (оконечный узел коммутации);
внутристанционная сигнализация – это совокупность
логически взаимосвязанных сигналов, которыми обмениваются
10
отдельные блоки внутри станции в процессе обслуживания вызовов;
межстанционная сигнализация – это совокупность логически взаимосвязанных сигналов, которыми обмениваются
различные станции (узлы) в сети в процессе обслуживания вызовов.
Примечания:
1. В каждой конкретной системе коммутации используется
свой собственный (фирменный) протокол внутристанционной
сигнализации, поэтому как таковые стандартные внутристанционные системы сигнализации отсутствуют.
2. Основное внимание в данном учебном курсе будет уделено телефонным межстанционным системам сигнализации.
1.2 Классификация сигналов
Звено сигнализации – это участок тракта передачи сигнальной информации между двумя смежными узлами коммутации или узлом и абонентским терминалом.
Различают несколько типов сигналов, передаваемых в
звеньях сигнализации:
1. Линейные сигналы – это сигналы, передаваемые между узлами для взаимного информирования о состоянии конкретной линии или канала связи в процессе обслуживания вызовов.
Замечание: линейные сигналы передаются только на отдельных звеньях сигнализации, но могут транслироваться из
одного звена в другое, возможен даже переход из одной системы сигнализации к другой. Таким образом, линейные сигналы –
звеньевые, т.е. передаваемые на отдельном звене.
2. Сигналы маршрутизации (часто их называют регистровыми, т.к. с подобными сигналами работали регистры в координатных стациях) – используются для установления соединения в сети по требованию вызывающего абонента. С помощью этих сигналов передаются: цифры номера, коды станции,
зоны или страны, сигналы запроса цифр номера и др. Эти сигналы действуют в пределах всей сети, они называются сетевыми.
3. Сигналы информирования абонента – акустические
сигналы, передаваемые абоненту («Ответ станции», Контроль
11
посылки вызова», «Занято» и др.). Как правило, акустические
сигналы сопровождают линейные сигналы и используются на
абонентском участке.
1.3 Классификация телефонных систем сигнализации
Единая сеть электросвязи (ЕСЭ) РФ применительно к телефонным сетям имеет три уровня иерархии: междугородный,
внутризоновый и местный. Кроме этого национальная междугородная сеть взаимодействует с международной телефонной сетью. На каждом из этих уровней (кроме внутризонового) используются соответствующие системы сигнализации, классификация которых приведена на рис. 1.2.
Телефонные системы сигнализации на ЕСЭ РФ
Международные
Междугородные
ОКС№7
(междунар.)
Местные
Межстанционная
сигнализация
ОКС№7
(национальн.)
Линейная
Городская
Сельская
Маршрутизации
Абонентская
сигнализация
Аналоговая
Цифровая
Линейная
Рис. 1.2 Классификация систем сигнализации на ЕСЭ РФ
Следует отметить следующие особенности современного
состояния систем сигнализации на ЕСЭ РФ:
1) в качестве международной системы сигнализации используется практически только общеканальная система сигнализации ОКС№7 в международной спецификации;
2) на междугородных, внутризоновых и местных телефонных сетях используется в основном система ОКС№7 в национальной российской спецификации;
3) при связи с аналоговыми системами коммутации (декадно-шаговыми, координатными и квазиэлектронными) на местных телефонных сетях еще используются различные системы
12
сигнализации с выделением линейной сигнализации (чаще всего
по 2-м выделенным сигнальным каналам (2ВСК) в первичном
тракте Е1 - ИКМ-30/32) и сигнализации маршрутизации (в основном декадная или многочастотная кодом «2 из 6»).
1.4 Принципы построения линейной сигнализации
1.4.1 Состав линейных сигналов
Состав линейных сигналов зависит от системы коммутации, аппаратуры передачи и назначения телефонной сети. Линейные сигналы передаются в прямом (от исходящей станции) и
обратном направлениях. Общий состав линейных сигналов приведен в табл. 1.1. Все перечисленные сигналы в одном виде соединения не используются (обычно, используется 5-7 линейных
сигналов).
Табл. 1.1 Состав линейных сигналов
Линейные сигналы
прямого направления
1. Занятие канала.
2. Отбой вызывающего
абонента.
3. Разъединение вызывающего абонента.
4. «Посылка вызова»
(повторный вызов).
5. Сброс местного соединения.
6. Отбой со стороны
междугородней телефонной станции
Линейные сигналы
обратного направления
1. Исходное состояние.
2. Подтверждение занятия канала.
3. Ответ вызываемого абонента.
4. Отбой вызываемого абонента.
5. Освобождение канала.
6. Занятость вызываемого абонента.
7. Отсутствие соединительных путей.
8. Блокировка канала.
9. Абонент свободен.
10. Абонент недоступен, занят.
11. Запрос АОН.
Линейные сигналы прямого направления:
1. Занятие канала - передается в начале нового соединения в состоянии «ИСХОДНОЕ» и переводит входящую сторону
13
в состояние «ПРЕДОТВЕТНОЕ». На входящей стороне по этому сигналу происходит подключение оборудования для приема
и передачи сигналов управления.
2. Отбой вызывающего абонента - передается при использовании системы двустороннего отбоя. Сигнал передается исходящей станцией в случае, когда первым заканчивает разговор вызывающий абонент. Этот сигнал позволяет удерживать
станционные приборы, занятые соединением, до отбоя вызываемого абонента. На входящей стороне по сигналу «Отбой
вызывающего абонента» обеспечивается посылка вызываемому
абоненту акустического сигнала «Занято».
3. Разъединение - передается на любом этапе соединения для того, чтобы разрушить соединение (или прекратить
попытку его установления) и освободить все станционные
приборы входящей станции, занятые этим соединением.
4. Посылка вызова (повторный вызов) - используется
при междугородней полуавтоматической связи, когда телефонистка вызывает повторно абонента станции Б после того, как он
положит телефонную трубку.
5. Сброс местного соединения - используется при входящей междугородней связи к абоненту, занятому местным телефонным соединением.
6. Отбой со стороны междугородней телефонной
станции - это сигнал разъединения со стороны зонового транзитного узла (ЗТУ).
Линейные сигналы обратного направления:
1. Исходное состояние – это постоянно передающийся
сигнал, сообщающий встречной станции о готовности принятия сигнала «Занятие».
2. Подтверждение занятия - передается на исходящую
станцию при исправности входящей стороны и при ее готовности к приему сигналов управления. После получения сигнала
«Подтверждение занятия» на исходящей станции происходит
переход из состояния «ОЖИДАНИЕ ПОДТВЕРЖДЕНИЯ
ЗАНЯТИЯ» в состояние «ПРЕДОТВЕТНОЕ».
3. Ответ вызываемого абонента
При приеме этого линейного сигнала на исходящей станции снимается сигнал «Контроль посылки вызова» (КПВ), про-
14
исходит переход в состояние «РАЗГОВОР», начинается тарификация.
4. Отбой вызываемого абонента.
Этот сигнал аналогичен сигналу «Отбой вызывающего
абонента».
5. Освобождение канала - высылается, когда необходимо принудительное освобождение разговорного канала.
6. Занятость вызываемого абонента - сигнал передается к исходящей станции при занятости вызываемого абонента Б. Сигнал приводит к прекращению соединения и к передаче в прямом направлении сигнала «Разъединение». Линейный сигнал «Занято» сопровождается акустическим сигналом «Занято».
7. Отсутствие соединительных путей – информирует
исходящую станцию о невозможности установления соединения из-за отсутствия соединительных путей в транзитном соединении.
8. Блокировка - передается на исходящую станцию в состоянии «ИСХОДНОЕ», чтобы отметить блокировку СЛ и сделать ее недоступной для любого занятия.
9. Абонент свободен – в сторону исходящей станции одновременно с линейным сигналом по разговорному каналу
включается сигнал КПВ.
10. Абонент занят или недоступен – извещает о невозможности вызова абонента Б.
11. Запрос автоматического определения номера
(АОН) - служит для определения категории и номера вызывающего абонента и отличается от линейного сигнала «Ответ»
тем, что он сопровождается частотным сигналом 500 Гц (для
контроля проключения разговорного тракта).
15
1.4.2 Пример обмена линейными сигналами при установлении местного телефонного соединения
При установлении местного телефонного соединения передаются следующие линейные сигналы (ЛС) (рис. 1.3):
Соединительная линия (СЛ)
Станция А
Станция Б
ЛС «Контроль
исходного состояния»
Абонент А
набрал
номер Б
ИСХОДНОЕ СОСТОЯНИЕ
ЛС «Занятие»
ОЖИДАНИЕ
ПОДТВЕРЖДЕНИЯ ЗАНЯТИЯ
ЛС «Подтверждение занятия»
ПРЕДОТВЕТНОЕ СОСТОЯНИЕ
Передача цифр номера абонента Б
Абоненту А
высылается
КПВ
ЛС «Абонент свободен»
ЛС «Ответ вызываемого абонента»
Абоненту Б
посылается
вызыв
Абонент Б
ответил
РАЗГОВОРНОЕ СОСТОЯНИЕ
ЛС «Отбой вызываемого абонента»
Отбой
абонента Б
РАСПОЗНАВАНИЕ
ОТБОЯ Б
Абоненту А
высылается
«Занято»
ЛС «Разъединение»
БЛОКИРОВКА КАНАЛА
РАСПОЗНАВАНИЕ
РАЗЪЕДИНЕНИЯ
ЛС «Освобождение канала»
ЛС «Контроль исходного состояния»
ИСХОДНОЕ СОСТОЯНИЕ
Рис. 1.3 Диаграмма обмена линейными сигналами при местном
телефонном соединении
16
1) в исходном состоянии с противоположной станции
непрерывно передается ЛС «Контроль исходного состояния»
(КИС), который информирует исходящую станцию об исправности и свободности соединительной линии (СЛ);
2) после того, как станция А по набранному вызывающим абонентом телефонному номеру Б определила направление
установления соединения, по СЛ передается на станцию Б ЛС
«Занятие» и вызов переходит в состояние ожидания подтверждения этого ЛС;
3) станция Б передает ЛС «Подтверждение занятия» и
вызов переходит в предответное состояние;
4) на стацию Б передаются цифры вызываемого абонента с помощью сигнализации маршрутизации определенного вида (в зависимости от типа станции и СЛ) – об этом будет рассмотрено в следующей лекции;
5) если абонент Б свободен, то ему передается сигнал
«Посылка вызова» (ПВ) и в сторону станции А передается ЛС
«Абонент свободен», по которому на станции А вызывающему
абоненту передается акустический сигнал «Контроль посылки
вызова» (КПВ);
6) при ответе абонента Б в сторону станции А выдается
ЛС «Ответ вызываемого абонента», снимаются сигналы ПВ и
КПВ и вызов переходит в разговорное состояние;
7) при отбое абонента Б в сторону станции А передается
ЛС «Отбой вызываемого абонент», по которому абоненту А выдается акустический сигнал «Занято»;
8) станция А высылает подтверждение принятия разъединения в виде ЛС «Разъединение»;
9) станция Б отвечает ЛС «Освобождение канала»;
со стороны станции Б передается ЛС «Контроль исходного состояния», соединительная линия переходят в исходное состояние.
Выводы по лекции 1
1. Система сигнализации – это логическая связь сигналов, которыми обмениваются различные элементы сети связи в процессе
обслуживания вызовов.
17
2. В зависимости от участка сети связи различают абонентскую,
внутристанционную и межстанционную сигнализации.
3. В звеньях сигнализации телефонной сети передаются следующие типы сигналов: линейные, маршрутизации и информирования абонента.
4. Линейные сигналы, информирующие о состоянии конкретной
линии или канала связи в процессе обслуживания вызовов, передаются в прямом (от исходящей станции) и обратном направлениях.
Вопросы для самопроверки по лекции 1
1. Что входит в понятие «система сигнализации» в сетях связи?
2. Какие бывают системы сигнализации? Почему нет стандартных внутристанционных систем сигнализации?
3. Что такое «звено сигнализации» и какие типы сигналов по
нему передаются?
4. Поясните особенности классификации телефонных систем
сигнализации на ЕСЭ РФ.
5. Поясните, какие линейные сигналы прямого направления и
когда передаются при установлении местного телефонного соединения.
6. Какие линейные сигналы передаются в обратном направлении и какие сигналы информирования абонента А они инициируют при установлении местного телефонного соединения?
7. Изобразите диаграммы обмена линейными сигналами при
установлении местного телефонного соединения (по аналогии с
рис. 1.3) для следующих случаев:
вызываемый абонент Б занят;
вызываемый абонент Б не отвечает, отбой абонента А;
на станции Б отсутствуют свободные соединительные
пути.
8. Изобразите диаграмму обмена линейными сигналами по заказно-соединительной линии (ЗСЛ) с зоновым транзитным узлом (ЗТУ) при исходящем междугородном телефонном соединении (по аналогии с рис. 1.3).
18
ЛЕКЦИЯ 2 СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ЛИНЕЙНЫХ
СИГНАЛОВ
2.1 Передача линейных сигналов постоянным током
Реализация данного способа возможна только при использовании физических соединительных линий (СЛ). Например, при использовании 2-х проводной СЛ при срабатывании
импульсного реле И на станции А в соединительную линию на
провода а и b подается напряжение станционной батареи (–60 В
и +60 В). На станции Б от этого напряжения срабатывает приемное реле П (две его полуобмотки включены в цепи проводов а и
b) и оно своим контактом п подает напряжение в исполнительную цепь (рис 2.1).
П
Станция А
+
и
и
Станция В
а
+
b
-
И
2-х проводная
соединительная
линия
+
п
И – импульсное реле
П – приемное реле
-
в исполнительную
цепь
Рис. 2.1 Схема передача линейных сигналов постоянным током
Для разделения сигналов могут использоваться различные
отличительные признаки:
- полярность импульсов;
- длительность импульсов;
- последовательность передачи импульсов.
Линейные сигналы формируются исходящими и входящими комплектами соединительных линий (КСЛИ и КСЛВ).
Достоинством данного способа является простота и дешевизна реализации схемы передачи линейных сигналов.
Недостатки:
19
1. Малый алфавит линейных сигналов, особенно недостаточен при междугородней связи. Для преодоления этого недостатка в сетях на базе такой сигнализации на междугородней связи параллельно местному разговорному шнуру используется
междугородный шнур.
2. Ограниченная дальность действия, т.к. нельзя передавать сигналы постоянного тока по уплотненным соединительным линиям.
2.2 Передача линейных сигналов вне спектра разговорного тракта
Данный способ передачи линейных сигналов используется в основном в каналах, организованных на базе аналоговых
систем передачи с частотным разделением каналов (ЧРК). Сигнальная частота обычно выбирается вне спектра разговорного
канала тональной частоты (канала ТЧ) 0,3÷3,4 кГц, обычно в
диапазоне 3,8 – 3,95 кГц (рис. 2.2).
A(f)
Сигнальная
частота
Разговорный
канал ТЧ
0,3
f, кГц
3,4
4
Рис. 2.2 Передача линейных сигналов вне спектра разговорного
тракта (внеполосная сигнализация)
Отличительные признаки линейных сигналов:
- изменение длительности частотных посылок;
- число частотных посылок;
- возможность непрерывной передачи сигнальной частоты до получения ответного сигнала.
Достоинства способа:
1) нет ложного срабатывания приемника из-за имитации
линейных сигналов разговорными токами;
20
2) простота реализации приемника линейных сигналов;
3) возможность применения на уплотненных линиях.
Недостатки способа:
1) невозможно обеспечить сквозную трансляцию линейных сигналов на аналоговых междугородних каналах;
2) невозможно контролировать качество (уровень) передачи разговорных сигналов по уровню приема сигнальной частоты.
2.3 Передача линейных сигналов внутри спектра канала ТЧ
Данный способ передачи линейных сигналов также используется в каналах, организованных на базе аналоговых систем передачи с ЧРК. Одна или несколько сигнальных частот выбираются внутри спектра разговорного канала 0,3÷3,4 кГц, но
при этом возникает ряд проблем:
- возможность имитации сигнальной частоты разговорными токами;
- возможность создания помех на соседние сигнальные
каналы;
- влияние на качество передачи линейных сигналов изменений остаточного затухания в канале;
- сложность аппаратной реализации;
- сложность передачи других типов информации в разговорном спектре.
В связи с этими проблемами возникает задача выбора
значения сигнальной частоты. Известно, что основная энергия
речевого сигнала сосредоточена в диапазоне до 2 кГц. Следовательно, сигнальную частоту целесообразно выбирать больше 2
кГц. На границе канала ТЧ (3,4 кГц) затухание может быть нестабильным, поэтому желательно использовать сигнальную частоту как можно дальше от граничной частоты 3,4 кГц.
Следуя этим принципам, в аналоговых международных и
междугородных каналах использовалась одночастотная система сигнализации (1vf) с fсигн= 2600 Гц (рис. 2.3).
21
A(f)
Сигнальная
частота
Разговорный
канал ТЧ
f, кГц
0,3
2,6
3,4
4
Рис. 2.3 Передача линейных сигналов внутри спектра разговорного канала ТЧ (внутриполосная сигнализация)
Примечание: В еще более старых системах передачи, в которых применялись каналы с половинным спектром 0,3 – 1,7
кГц, использовалась двухчастотная система сигнализации (2vf) с
сигнальными частотами 1200 и 1600 Гц. В настоящее время эта
система линейной сигнализации на сетях связи не применяется.
Для защиты от имитации сигнальной частоты разговорными токами в приемнике используются два основных метода:
1) частотный – реализуется частотно-зависимым мостом с настройкой на сигнальную частоту;
2) временной – используется реле с замедлением на срабатывание, поэтому длительность линейных сигналов выбирается не менее 100 мс.
Достоинствами данного способа являются возможность
трансляции сигнальной частоты при низкочастотном переприеме и контроль за разговорным каналом по уровню сигнала линейной частоты.
Основным недостатком данного способа является возможность имитации сигнальной частоты разговорными токами,
и, как следствие, ложное срабатывание приемного реле.
2.4 Передача линейных сигналов в цифровом первичном потоке ИКМ-30 (сигнализация 2ВСК)
В цифровом первичном потоке ИКМ-30/32 (Е1), имеющем
32 временных канала, для целей сигнализации используется 16-
22
ый канальный интервал, в котором организованы два выделенных сигнальных канала (2ВСК) (рис. 2.4).
Цикл (Tц=125 мкс)
КИ2
КИ0 КИ1
КИ15 КИ16 КИ17
...
...
Сигнализация
2ВСК
Cинхронизация
...
...
0Ц
КИ31
1Ц
15Ц
Сверхцикл (Tсц=2 мс)
Рис. 2.4 Структура цикла и сверхцикла ИКМ-30/32
При этом для каждого из 30-ти разговорных каналов используется один из двух выделенных сигнальных каналов в определенном цикле сверхцикла ИКМ. В нулевом цикле сверхцикла в 16КИ передается сигнал сверхцикловой синхронизации
(СЦС). В остальных 15-ти циклах сверхцикла в каждом сигнальном канале в 16КИ передается сигнальная информация, связанная с определенным разговорным каналом: в 1-ом цикле –
канальных интервалов 1КИ и 17КИ, во 2-ом – 2КИ и 18КИ и т.д.
(рис. 2.5).
Цикл
0
16 КИ (2-ой ВСК)
с1 d1 а2 b2 c2
(1-ый ВСК)
а1
b1
d2
Сверхцикловая синхронизация (СЦС)
1
Сигнализация 1 КИ
Сигнализация
17 КИ 17 КИ
2
Сигнализация
Сигнализация
17 КИ 18 КИ
2 КИ
...
...
15
Сигнализация 15 КИ
Сигнализация
17 КИ 31 КИ
Рис. 2.5 Схема закрепления разговорных КИ за ВСК
23
Каждый выделенный сигнальный канал содержит по 4 бита, но для передачи линейных сигналов используются только
два первых бита ab, так как значение битов cd всегда фиксировано: c1d1=c2d2=01.
Для защиты от случайных ошибок (от искажения битов)
используется временной фильтр, т. е. изменение сигнальных
битов а и b в ВСК должно быть подтверждено в нескольких
сверхциклах.
Система линейной сигнализации 2ВСК входит, как правило, в состав комбинированной системы сигнализации вместе с
сигнализацией маршрутизации. Например, совместно с частотной сигнализацией маршрутизации она называется (2ВСК +
МЧК) (имеет также неофициональное название R1,5).
Сигнализация 2 ВСК может также применяться в качестве
сигнализации маршрутизации, например, декадным кодом (часто называется сигнализацией «декадик»). В этом случае цифры
номера передаются кодовыми комбинациями импульса, паузы и
межсерийного интервала (количество переданных импульсов
соответствует передаваемой цифре). Следует учитывать, что для
надежного срабатывания реле на приеме время передачи кодовых комбинаций должно быть не менее 40 мс (т.е. одна и та же
кодовая комбинация импульса или паузы передается в ВСК
подряд двадцать сверхциклов ИКМ).
Выводы по лекции 2
1. Способы передачи линейных сигналов зависят от типа соединительной линии и каналов.
2. В аналоговых телефонный сетях использовались системы линейной сигнализации постоянным током (по физическим СЛ)
или с помощью сигнальных частот (уплотненные СЛ с ЧРК).
3. В настоящее время используются в основном цифровые соединительные линии ИКМ-30/32 (первичный поток Е1), в которых линейная сигнализация осуществляется по двум выделенным сигнальным каналам 2ВСК.
Примечание: При использовании цифровых систем коммутации
в потоке Е1 в основном используется общеканальная сигнализация ОКС№7, в которой отсутствует понятие линейных сигналов,
24
а вся необходимая информация для соединения передается в
цифровом коде. Это будет рассмотрено в следующей лекции.
Вопросы для самопроверки по лекции 2
1. Поясните принцип, достоинства и недостатки способа передачи линейных сигналов постоянным током.
2. Какие способы передачи линейных сигналов возможны при
использовании аналоговых систем передачи? В чем их отличие?
3. Какие требования к выбору значения сигнальной частоты при
внеполосном и внутриполосном способах передачи линейных
сигналов?
4. Какие методы используются в приемнике линейных сигналов
для защиты от имитации сигнальной частоты разговорными
токами при внутриполосной сигнализации?
5. Как обеспечивается защита от искажения битов сигнальной
информации при сигнализации 2ВСК?
6. Укажите номер сверхцикла, номер ВСК и его двоичное содержимое при передаче линейного сигнала с двоичным кодом
10, связанным с разговорным каналом 23 цикла ИКМ.
7. Сколько циклов и сверхциклов ИКМ-30/32 занимает передача
одного линейного сигнала при сигнализации 2ВСК при условии, что сигнал передается 40 мс?
8. Сколько времени потребуется для передачи цифры 0 декадным способом при использовании сигнализации 2ВСК?
25
ЛЕКЦИЯ 3 СИГНАЛИЗАЦИЯ МАРШРУТИЗАЦИИ.
АБОНЕНТСКАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ
Цель лекции: изучение принципов реализации сигнализации
маршрутизации и абонентской сигнализации в телефонных сетях.
3.1 Состав сигналов маршрутизации
На телефонных сетях используются следующие сигналы
маршрутизации (их часто называют регистровыми, т.к. подобные сигналы использовали управляющие устройства - регистры
в координатных АТС):
1. Сигналы информирования о маршруте соединения (коды зон, станций, префиксы, абонентский номер). На международных сетях дополнительно возможна передача знака языковой
группы, информации о канале (наличие или отсутствие спутникового звена в соединении), информации о терминале и др.
2. Сигналы управления информационным обменом: запрос
адреса, подтверждение, окончание номера, полый номер, блокировка, состояние вызываемого абонента.
3. Сигналы управления сетью. Этими сигналами обменивается станция для дистанционного переключения каналов при
возникновении повреждения сети или при перегрузках (применяются только в системе сигнализации ОКС№7).
3.2 Способы кодирования сигналов маршрутизации
Способ кодирования сигналов маршрутизации зависит от
типа системы коммутации и системы передачи. На практике
применяются следующие способы:
3.2.1 Декадный (десятичный) код
Для передачи используется десять значений физических
сигналов (импульсы и паузы, импульсы различной полярности,
26
различные частоты и т.п.), интервал между ними не менее 500
мс. В этом случае обратные сигналы отсутствуют.
Достоинство: простота реализации (на приеме счетчик
определяет количество принятых импульсов).
Недостатки: малое число сигналов, малая достоверность,
большая длительность передачи маршрутной информации (около 1 с на 1 символ).
Данный код применялся в аналоговых телефонных сетях,
построенных на базе декадно–шаговых станций, на физических
соединительных линиях, на уплотненных линиях с аналоговыми
системами передачи и частотным разделением каналов.
3.2.2 Многочастотный код
В России используется многочастотный код «2 из 6». Одновременно в линию передаются две частоты из набора 700,
900, 1100, 1300, 1500 и 1700 Гц. Всего существует 15 двухчастотных комбинаций. Длительность каждой комбинации порядка
40 мс, сигналы могут передаваться в двух направлениях.
Достоинства: высокое быстродействие, расширенный
алфавит, имеется возможность контроля правильности приема
(выявляется отсутствие одной частоты), может использоваться
обратное направление передачи информации.
Недостатки: по сравнению с декадным кодом данный
код имеет более сложную реализацию (требуется на приеме и на
передаче по 6 генераторов и по 6 узкополосных фильтров), более сложная эксплуатация.
Многочастотный код использовался в координатных, квазиэлектронных и цифровых АТС на аналоговых и цифровых
соединительных линиях.
На международных сетях с сигнализацией R2 (в России не
применяется) используются разные частоты в прямом и обратном направлениях, что дает реализацию двухстороннего занятия.
В табл. 3.1 приведен многочастотный код «2 из 6», широко используемый в отечественных аналоговых телефонных сетях.
27
Табл. 3.1 Многочастотный код «2 из 6»
Номер Частоты,
Значение сигнасигнаГц
ла
ла
прямого направления
1
700+900
Цифра 1
2
700+1100
Цифра 2
3
900+1100
Цифра 3
4
5
6
700+1300
900+1300
1100+1300
Цифра 4
Цифра 5
Цифра 6
7
700+1500
Цифра 7
8
900+1500
Цифра 8
9
1100+1500
Цифра 9
10
1300+1500
Цифра 0
11
12
13
700+1700
900+1700
1100+1700
14
15
1300+1700
1500+1700
Резерв
Подтверждение
Информация
принята с искажением
Резерв
Резерв
Значение сигнала
обратного направления
Передать первую цифру МЧ кодом
Передать следующую
цифру МЧ кодом
Повторить предыдущую цифру МЧ кодом
Окончание соединения
Разъединение
Повторить информацию, принятую с искажением
Отсутствие свободного
пути
Передать номер с первой цифры ДК
Передать номер со
следующей цифры ДК
Передать номер с предыдущей цифры ДК
Резерв
Резерв
Резерв
Резерв
Отсутствие частотной
информации
Обозначение: МЧ – многочастотный, ДК – декадный код
3.2.3 Цифровой код
В этом коде используется двоичное представление информации маршрутизации. Цифровой код применяется в общеканальной системе сигнализации ОКС №7. Однако в этой системе нет ни линейных сигналов, ни сигналов маршрутизации, а
28
вся необходимая для установления соединения сигнальная информация передается по специальной сигнальной пакетной сети
с использованием специальных сигнальных пакетов – сигнальных единиц. Эта система сигнализации будет рассматриваться
во всех следующих лекциях курса.
3.3 Способы обмена многочастотными сигналами
Способы обмена многочастотными сигналами зависят от
типа сети или участка сети. Используются 3 следующих способа.
3.3.1 Импульсный пакет
Передаются многочастотные импульсы с паузами между
ними. Длительность импульсов и пауз по 40 мс (рис. 3.1). На
приеме проверяется правильность всех сигналов и в обратную
сторону выдается подтверждение. Применяется на международных и междугородных сетях с аналоговыми каналами.
U(Т)
2-х частотные
импульсы
T, мс
40 мс 40 мс
Паузы
Рис. 3.1 Способ передачи «импульсный пакет»
Достоинство: быстрота передачи информации.
Недостаток: наличие пауз в два раза удлиняет время передачи информации. Отказаться от пауз нельзя, т.к. на протяженных международных и междугородних каналах из-за эффекта Доплера (сигналы разных частот имеют разное время распространения) время распространения самой меньшей и самой
большой частот (700 и 1700 Гц) будет различным, что может
29
привести при отсутствии пауз к смешению частот из разных
двухчастотных посылок.
3.3.2 Импульсный челнок
Данный способ подразумевает выдачу информации в виде
двухчастотных сигналов только после получения соответствующего запроса также в виде двухчастотной комбинации с
противоположной стороны (рис. 3.2). Используется данный способ в основном на местных телефонных сетях. Свое название
«челнок» способ получил от детали ткацкого станка (швейной
машины), которая перемещается в одну и другую сторону для
переплетения нитей.
Рис. 3.2 Способ передачи «импульсный челнок»
Достоинство: гибкая схема передачи сигналов, которая
позволяет, например, повторить ранее переданные цифры номера, изменить схему передачи (например, перейти с частотного
на декадный способ передачи цифр) и др.
Недостаток: более длительное время установления соединения, чем при импульсном пакете.
Данный способ на международных и междугородних сетях не применяется, т.к. при большой значности номера (10 и
более цифр в номере) увеличивается время передачи номерной
информации, и, следовательно, большое время установления
соединения.
30
3.3.3 Безинтервальный пакет
Данный способ аналогичен импульсному пакету, но без
пауз между ними. Используется он только на местных и внутризоновых сетях при выдаче информации АОН (автоматического
определения номера). Информация АОН выдается из местной
станции в сторону зонового транзитного узла (ЗТУ) после получения линейного сигнала «Запроса АОН» в виде кодограммы из
9 цифр (двухчастотных комбинаций из 6 частот 700, 900, …,
1700 Гц): цифра 13 (1100 + 1700 Гц) - код «начало», одна цифра
- категория вызывающего абонента (обычный, гостиничный,
таксофон, служебный и т.д.) и 7 цифр – местный номер вызывающего абонента, причем сначала передается последняя цифра
в номере и т.д. (при меньшей значности местного номера недостающие цифры заменяются, как правило, цифрой 2). При этом
возникает проблема передачи двух одинаковых цифр подряд.
Для преодоления этой проблемы используется двухчастотный
сигнал «повторение» - цифра 14 (1300 + 1700 Гц).
Достоинство: быстрота передачи информации.
Недостаток: нельзя применять на длинных каналах и линиях, так как при этом частотные сигналы соседних 2-х частотных комбинаций могут смешиваться.
3.4 Абонентская сигнализация
Абонентская сигнализация применяется на абонентском
участке между терминалом пользователя и станцией.
В состав абонентской телефонной сигнализации входят 3
вида сигналов:
1. Сигналы состояния абонентского терминала (вызов станции, отбой, ответ абонента) – инициируют новую фазу
обслуживания вызовов путем изменения состояния шлейфа АЛ.
2. Номерная информация от терминалов - цифры
номера, кодов услуг и др. Данная информация может передаваться следующими способами:
а) декадным кодом шлейфным способом – путем размыкания и замыкания шлейфа абонентской линии (АЛ) в аналоговых телефонных аппаратах, при этом количество бестоковых
31
импульсов (или импульсов напряжения в линии) соответствует
передаваемой цифре от 1 до нуля (10 импульсов) (рис. 3.4);
Рис. 3.4 Структурная схема и временная диаграмма шлейфного
набора номера декадным кодом (НН – шлейфный номеронабиратель)
б) двухчастотным кодом «2 из 8» DTMF (Dual Tone Multi
Frequency) – используется в тастатурном (кнопочном) частотном
номеронабирателе. Применяется две группы частот: нижняя 697, 770, 852, 941 Гц и верхняя – 1029, 1336, 1477, 1633 Гц. Каждая цифра и символы *, #, A, B, C, D передаются комбинацией
из двух частот: одной из нижней группы и одной – из верхней
(рис. 3.5). Тональные частоты выбраны таким образом, чтобы
исключить влияние гармоник. Частоты не кратны друг другу и
ни одна из частот DTMF не может быть получена суммировани-
32
ем или вычитанием других частот. Длительность двухчастотных
сигналов - не менее 40 мс.
Рис. 3.5 Соответствие клавиш тастатурного номеронабирателя
двум частотам кода DTMF
в) цифровым кодом - используется двоичное кодирование
информации при цифровом базовом доступе в сети ISDN. В узкополосных сетях ISDN используется цифровая абонентская
сигнализации DSS1 (в России используется европейский стандарт сигнализации - EDSS1).
3. Сигналы информирования абонентов (акустические
сигналы) – используются для оповещения абонентов о состоянии вызова, например сигналы «Контроль посылки вызова
КПВ», «Ответ станции», «Занято», тиккерные сигналы и др.
Выводы по лекции 3
1. В состав сигнализации маршрутизации входят сигналы о
маршруте соединения и сигналы управления информационным обменом.
33
2. Для сигнализации маршрутизации в аналоговых телефонных
сетях использовались декадный и многочастотный коды, в
цифровых телефонных сетях – в основном цифровой код в
системе сигнализации ОКС№7.
3. В аналоговых телефонных сетях на различных участках использовались следующие способы обмена многочастотными
сигналами: импульсный пакет, импульсный челнок, безинтервальный пакет.
4. В состав абонентской сигнализации входят сигналы состояния абонентского терминала, сигналы номерной информации от терминалов и акустические сигналы информирования
абонентов.
Вопросы для самопроверки по лекции 3
1. Какие сигналы входят в состав сигнализации маршрутизации?
2. Почему сигнализацию маршрутизации часто называют регистровой?
3. Сравните различные способы кодирования сигналов маршрутизации по простоте реализации и скорости передачи
информации.
4. Укажите участи телефонных сетей, на которых используются соответствующие способы передачи многочастотных
сигналов.
5. Почему нельзя использовать безинтервальный пакет на протяженных междугородных и международных каналах?
6. Почему один способов передачи многочастотных сигналов
маршрутизации получил название «челнок»?
7. Изобразите временную диаграмму изменения постоянного
тока в абонентской линии при передаче цифры 0 шлейфным
способом.
8. Из каких соображений выбраны значения частот в коде
DTMF?
34
ЛЕКЦИЯ 4 МЕЖДУНАРОДНЫЕ И ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ
СИСТЕМЫ СИГНАЛИЗАЦИИ
Цель лекции: изучение основных характеристик международных
и отечественных систем сигнализации, используемых в телефонных сетях.
4.1 Стандартные международные системы сигнализации
Международный консультативный комитет по телеграфии и телефонии МККТТ (CCITT), с 1993 года - сектор стандартизации телекоммуникаций Международного союза электросвязи МСЭ-Т (ITU-T), в различные периоды развития электросвязи
рекомендовал различные системы сигнализации, используемые
на международных телефонных сетях. В принципе, эти же системы сигнализации могли использоваться и в национальных сетях напрямую или с введением национальных особенностей. Но
национальные системы сигнализации, не соответствующие международным стандартам, не должны использоваться для выхода на международную сеть.
Все международные системы сигнализации (табл. 4.1) условно можно разбить на три вида в соответствии с этапами развития систем коммутации и системы передач:
1 этап – декадно-шаговые АТС+ аналоговые системы передачи (АСП);
2 этап – координатные АТС + аналоговые и цифровые
системы передачи;
3 этап – цифровые АТС + цифровые системы передачи.
К первому этапу относятся системы сигнализации №1 №4, ко второму этапу - №4, R1, R2, к третьему этапу - №6 и №7.
В настоящее время на международных телефонных сетях системы сигнализации №1 - №4 уже нигде не применяются. На
аналоговых междугородних каналах еще может встретиться
сигнализация №5, в Северной Америке – R1D (цифровой вариант R1), в Европе – R2D (цифровой вариант R2). Основной системой сигнализации является ОКС №7; ОКС №6 не применяется.
35
Табл. 4.1 Международные стандартные системы сигнализации
Система
№1
№2
№3
Линейные Сигналы маршрусигналы
тизации
500/20 Гц
600/750 Набор номера одГц
ной частотой
750Гц
2280 Гц Двоичный код
частоты 2280 Гц
№4
2040/2400 Двоичный код
Гц
2040/2400 Гц
№5
2400/2600 Многочастотный
Гц
код (комбинация
2-х частот из 6
частот 700-1700
Гц)
2600 Гц Многочастотный
код (комбинация
2-х частот из 6
частот 700-1700
Гц)
3825 Гц Многочастотный
код (прямое: 6
частот от 1380 до
1980 Гц; обратное:
от 540 до 1140 Гц)
R1
Характеристика
Дата
Для ручного режима
Для полуавтоматики
1934
1938
Однонаправленная ра- 1954
бота для автоматики и
полуавтоматики
Однонаправленная ра- 1954
бота для автоматики и
полуавтоматики,
Двунаправленная рабо- 1964
та для автоматики и
полуавтоматики
Двунаправленная рабо- 1968
та для автоматики и
полуавтоматики
Модернизированный
1968
тип многочастотной
сигнализации для автоматики и полуавтоматики, однонаправленная
(аналог) и двунаправленная работа (цифра)
№ 6 Общеканальная, скорость передачи информации - 56 1968
ОКС№6 Кбит/с (цифровая), 4 Кбит/с (аналоговая), фиксированная длина кадра
№ 7 Общеканальная, скорость передачи информации - 64 1980
ОКС№7 Кбит/с (цифровая), возможная длина кадра - до 63 байт
R2
Примечание: Сплошная нумерации международных систем сигнализации (№1 - №5) была нарушена в 1968 году, когда не удалось договориться о принятии единого стандарта представителям Нового и Старого Света и для Северной Америки был при-
36
нят стандарт R1, а для Европы - R2 (буква R – означает региональная).
4.2 Системы сигнализации, используемые на ЕСЭ РФ
В России в настоящее время на Единой сети электросвязи
(ЕСЭ) используются системы сигнализации, которые были внедрены ранее на ЕАСС и ВСС РФ, но с учетом ограничительного
перечня систем сигнализации, рекомендованных на ВСС РФ
(табл. 4.2).
Табл. 4.2 Системы сигнализации, используемые на ЕСЭ РФ
Линейные
Система
сигналы
2ВСК для Декадразделен- ный
ных пучков код в
СЛ
16 КИ
2ВСК для
двусторонних СЛ
Одночастотная
(1vf)
Декадный
код в
16 КИ
2600
Гц
Характеристика
Применение
Многочастотный код
в разговорных КИ
иди декадный код в
16 КИ
Для односторонних
цифровых СЛ
(ИКМ-30)
Для двусторонних
цифровых СЛ
По аналоговым
системам
передачи
ГТС
Многочастотный код
в разговорных КИ
иди декадный код в
16 КИ
Декадный код 2600
Гц или многочастотный код (2 из 6, частоты 700-1700 Гц)
СТС
На междугородних и
внутризоновых сетях
ГТС и СТС
Декадный код батаПо физирейными импульсаческим
ми или многочастотСЛ
ный код (2 из 6, частоты 700-1700 Гц)
ОКС№7
Вся сигнальная информация передается
ГТС, СТС,
(нац. спе- цифровым кодом с помощью специальной
МгС и зоцифик.)
выделенной сигнальной пакетной сети
новые сети
Обозначения: ГТС – городская телефонная сеть, СТС – сельская телефонная
сеть, МгС – междугородная сеть
3/4проводные
аналоговые СЛ
Батарейный
способ
Сигналы маршрутизации
37
Примечание: в настоящее время при использовании на сетях цифровых узлов коммутации, связанных цифровыми соединительными линиями, основной системой сигнализации на ЕСЭ
РФ является общеканальная система сигнализации ОКС№7 в
национальной спецификации подсистемы пользователя сети
ISDN (ISUP-R-2000), которой будет посвящены все следующие
лекции курса.
4.3 Системы сигнализации, используемые на международных и междугородных каналах ЕСЭ РФ
На международных сетях по цифровым международным
(МН) каналам используется в основном система сигнализация
ОКС№7 (международная версия прикладной подсистемы ISUP),
в некоторых случаях с Европой – сигнализация R2D (рис. 4.1).
На междугородной сети по аналоговым междугородным
(МГ) каналам используется система сигнализации 1vf с передачей цифр номера импульсным (многочастотным) пакетом; по
цифровым междугородним каналам, ЗСЛ и СЛМ - комбинированная сигнализация (2ВСК + МЧК) (имеющая неофициальное
название R1,5) или чаще всего - ОКС №7 в национальной спецификации подсистемы ISUP-R-2000.
МН
каналы
ОКС№7 (междунар. спец.)
ОКС№7 (междунар. спец.)
R2D
R2D
МН
каналы
ТМнУС
ОКС№7 (нац.), 2ВСК+МFC(пакет)
МГ
каналы
1VF+MFC(пакет)
ОКС№7 (нац.), 2ВСК+МFC(пакет)
МГ
каналы
1VF+MFC(пакет)
ЗСЛ
ОКС№7 (нац.)
2ВСК+МFC(пакет)
ОКС№7 (нац.), 2ВСК+МFC(пакет)
МГ
каналы
1VF+MFC(пакет)
ТМгУС,
ЗТУ
ОКС№7 (нац.),2ВСК+МFC(пакет)
МГ
каналы
1VF+MFC(пакет)
ОКС№7 (нац.)
2ВСК+МFC(челнок)
Рис. 4.1 Системы сигнализации, используемые на
международных и междугородных сетях ЕСЭ РФ
38
СЛМ
4.4 Системы сигнализации, используемые на ГТС
По аналоговым физическим СЛ станции городских телефонных сетей (ГТС) работают декадным кодом батарейным
способом с декадно-шаговыми АТС и многочастотной сигнализацией – при связи с координатными АТС.
В цифровых СЛ используется система сигнализации R1,5
(2ВСК+МЧК) с передачей частотных сигналов маршрутизации
методами:
- «челнок» - между координатными и цифровыми станциями и узлами ГТС (по СЛ);
- импульсный пакет – между координатными станциями,
узлами и ЗТУ (по ЗСЛ).
При связи с декадно-шаговыми АТС по цифровым СЛ используется только сигнализация 2ВСК с передачей цифр номера
декадным кодом в одном из ВСК. Этот же способ может применяться и при связи с координатными АТС, не поддерживающими многочастотную сигнализацию.
При связи цифровых станций (опорных станций ОПС,
опорно-транзитных станций ОПТС, транзитных станций ТС,
узлов входящих сообщений УВС, узлов исходящих сообщений
УИС, комбинированных узлов УИВС) между собой по цифровым СЛ используется в основном сигнализация ОКС №7 (рис.
4.2).
ОКС№7,
Цифровые
СЛ
АТС
2ВСК+МЧК(челнок
)
2ВСК+МЧК
(челнок)
2ВСК (декадик)
ДШАТС
(цифровая СЛ)
АТСК
ЗТУ
(СЛМ)
ОКС№7
2ВСК (декадик)
2ВСК+МЧК(челнок)
ОКС№7
ОПС
ОПТС
ТС
УВС
УИС
УИВС
2ВСК+МЧК (им. пакет)
СЛ
ЗТУ
(ЗСЛ)
ОКС№7
2ВСК+МЧК(челнок)
Рис. 4.2 Системы сигнализации, используемые на ГТС
39
Следует учитывать, что СЛ с сигнализацией ОКС№7 всегда с двусторонним занятием, а в других системах сигнализации
возможно одностороннее занятие СЛ (соответственно различаются исходящие СЛ и входящие СЛ).
Выводы по лекции 4
1. Все международные стандартные системы сигнализации условно можно разбить на три вида в соответствии с этапами
развития систем коммутации и системы передач.
2. В настоящее время на международных каналах используется
в основном система общеканальной сигнализации ОКС№7 в
международной спецификации подсистемы ISUP.
3. На ЕСЭ РФ при связи цифровых станций и узлов между собой по цифровым соединительным линиям и каналам используется в основном система общеканальной сигнализации ОКС№7 в национальной спецификации прикладной
подсистемы пользователей сети ISDN ISUP-R-2000.
Вопросы для самопроверки по лекции 4
1. По каким признакам можно разделить все международные
стандартные системы сигнализации на группы?
2. Почему был нарушен сплошной порядок нумерации международных стандартных систем сигнализации?
3. Какая система сигнализации является основной на международных каналах? В чем ее особенность?
4. Какие системы сигнализации используются на международных каналах ЕСЭ РФ и в чем специфика их применения?
5. Какие системы сигнализации используются на городских
телефонных сетях при связи декадно-шаговых, координатных и цифровых станций и узлов между собой?
6. Чем различаются соединительные линии одностороннего и
двустороннего занятия? Какие системы сигнализации при
этом могут использоваться?
40
РАЗДЕЛ 2 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ
СИГНАЛИЗАЦИИ ОКС№7
ЛЕКЦИЯ 5 АРХИТЕКТУРА СИСТЕМЫ СИГНАЛИЗАЦИИ
ОКС№7. ПОДСИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ СООБЩЕНИЙ МТР
Цель лекции: изучение основных принципов построения общеканальной сигнализации, базовой архитектуры системы сигнализации ОКС№7 и принципов реализации подсистемы передачи
сообщений МТР.
5.1 Децентрализованные и централизованные системы сигнализации
Все международные системы сигнализации №1 – №5, R1
и R2, которые использовались в аналоговых системах коммутации, можно отнести к децентрализованным системам сигнализации. В них линейные сигналы и сигналы маршрутизации (вмести они называются сигналами управления и взаимодействия СУВ) передавались или по разговорным каналам (РК), или по
специальным выделенным сигнальным каналам (СК), жестко
закрепленным за разговорными каналами в комплектах соединительных линий (КСЛ) (рис. 5.1).
АТС А
СЛ
АТС В
Разговорные
сигналы + СУВ
КСЛ
КСЛ
РК
КСЛ
СК
КСЛ
СК
Рис. 5.1 Децентрализованные системы сигнализации с передачей СУВ по разговорным каналам или по выделенным сигнальным каналам
41
Достоинства децентрализованной системы сигнализации:
- простота схемной реализации;
- высокая надежность (живучесть) системы.
Недостатки децентрализованных систем сигнализации:
- разговорный канал занимается для передачи сигнальной информации, но данное время занятия не подлежит оплате
(оно начинается только с ответа встречного абонента, а СУВ
передаются по разговорному каналу и ранее);
- возможно влияние сигналов разговорного канала на качество передачи СУВ (в случае внутриполосной передачи СУВ);
- невозможно реализовать алгоритмы, обеспечивающие
обнаружение и исправление ошибок при передаче СУВ.
Эти недостатки были преодолены в централизованной
(общеканальной) системе сигнализации. Такие системы сигнализации появились в станциях с программным управлением, в
которых всеми процессами управляет электронная управляющая
машина (ЭУМ). Станции были дооборудованы контроллерами
ОКС (К), которые обеспечивают передачу всей сигнальной информации между станциями по специальному каналу передачи
данных – общему каналу сигнализации (ОКС) (рис. 5.2).
АТС В
АТС А
СЛ
КСЛ
КСЛ
КСЛ
ЭУМ
КСЛ
К
ОКС
К
ЭУМ
Рис. 5.2 Централизованная (общеканальная) система сигнализации
42
Общий канал сигнализации (ОКС) – это дискретный канал
связи между двумя пунктами сигнализации, по которому на
принципе адресно-группового использования организуется передача сигнальной информации, относящейся к целому пучку
разговорных каналов.
Кроме этого, по ОКС могут передаваться различные дополнительные сигналы, не связанные с коммутацией разговорных каналов. Например, передача роуминговой информации в
сети мобильной связи; передача информации, связанной с предоставлением услуг интеллектуальных сетей; информация учета
нагрузки сети, учета стоимости разговоров, управления сетью,
технической эксплуатации и другое.
5.2 Архитектура ОКС №7
Система сигнализации ОКС№7 построена на базе 7-ми
уровневой эталонной модели взаимодействия открытых систем
(ЭМВОС). Но для реализаций функций ОКС№7 достаточно четырех уровней из этой модели, т.к. нет необходимости в реализации функций 4, 5 и 6-го уровней (рис. 5.3).
Уровни
ОКС
DUP
TCAP
TUP
ISUP
HUP
CAP
INAP
MAP
OMAP
7
MUP
BSSAP
Уровни
ЭМВОС
4
6,5,4
Null
SCCP
3
3
2
МТР
2
1
1
Рис. 5.3 Соответствие уровней ОКС №7 и модели ВОС
43
Базовой платформой, на основе которой работают все
прикладные подсистемы ОКС №7, является подсистема передачи сообщений MTP (Message Transfer Part), которая реализует
практически три нижних уровня модели ЭМВОС. Недостающие
функции 3-его сетевого уровня, необходимые для прикладных
подсистем, не связанных с коммутацией пользовательских каналов, выполняет подсистема управления соединением сигнализации SCCP (Signalling Connection Control Part).
Все сети связи (телефонные, ISDN, сотовые, интеллектуальные и др.), которые используют сигнализацию ОКС №7, работают через соответствующие прикладные подсистемы пользователей определенной сети.
В настоящее время в России подсистема пользователя
сети передачи данных (с коммутацией пакетов) – DUP (Date
User Part) и подсистема пользователей телефонной сети – TUP
(Telephony User Part) не используются, т.к. их функции успешно
реализуются другой прикладной подсистемой - подсистемой
пользователя сети ISDN – ISUP (Integrated Service User Part),
которая обеспечивает реализацию всех услуг в сети ISDN (дополнительных и основных) и может обслуживать обычные телефонные сети и сети передачи данных.
Подсистема ISUP предназначена для основных услуг
ISDN, связанных с коммутацией пользовательского канала, работает через подсистему MTP. Для реализации дополнительных
услуг, не связанных с коммутацией пользовательского канала,
подсистема ISUP работает через подсистемы SCCP и MTP.
Для сотовой сети аналогового стандарта NMT–450 (в настоящее время данная сеть закрыта во всех странах) в состав
ОКС №7 были введены две прикладные подсистемы (сейчас они
не применяются):
HUP (Handover User Part) – прикладная подсистема эстафетной передачи соединений;
MUP (Mobile User Part) – прикладная подсистема для реализации функций роуминга.
Через подсистему SCCP работает прикладная подсистема
BSSAP (Base Station System Application Part) – подсистема
управления базовыми станциями в сотовой сети стандарта GSM
44
на участке между контроллером базовых станций и базовыми
станциями.
Все остальные прикладные подсистемы пользователей
разных сетей работают на прикладном уровне через подсистему
возможностей транзакций – TCAP (Transaction Capabilities
Application Part). Через подсистему TCAP работают следующие
прикладные подсистемы:
MAP (Mobile Application Part) – прикладная подсистема
пользователя сети GSM для реализации функций роуминга.
INAP – прикладная подсистема пользователя услуг интеллектуальной сети.
CAP – расширенная логика предоставления интеллектуальных услуг сотовой сети стандарта GSM.
OMAP - прикладная подсистема эксплуатации и технического обслуживания (в настоящее время не используется).
45
РАЗДЕЛ 3 ПОДСИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ
СООБЩЕНИЙ МТР
5.3 Функции и структура подсистемы передачи сообщений MTP
Основными функциями подсистемы MTP являются:
1. Надежная передача сигнальной информации различных
подсистем пользователей через сеть ОКС №7.
2. Выявление и устранение отказов подсистемы MTP и сети
сигнализации для обеспечения надежной передачи сигнальной
информации.
Функции MTP делятся на три группы, которые соответствую трем уровням модели ВОС и ОКС №7:
1) функции звена данных сигнализации (физический уровень);
2) функции звена данных сигнализации (канальный уровень);
3) функции сети сигнализации (сетевой уровень).
Уровень 4
Уровень 3
Уровень 2
Уровень 1
Подсистема передачи сообщений
Функции сети
сигнализации
TUP
Обработка
сигнальных
сообщений
Звено сигнализаци
Функции звена
сигнализации
Звено данных
сигнализации
ISUP
Другой
тип
Управление
сетью
сигнализации
Испытание и техобслуживание
Рис. 5.4 Структура подсистемы передачи сообщений МТР
Звено данных сигнализации – это физическая среда для передачи информации между двумя пунктами сигнализации в сети
ОКС №7. Представляет собой двухсторонний тракт передачи
46
данных, работающих в оба направления одновременно с одинаковой скоростью. Основная функция - физическая передача сигнальной информации. Этот уровень реализуется каналообразующей аппаратурой и это чаще всего (в России) используется
16 КИ тракта ИКМ–30/32 (в принципе, в качестве звена данных
может использоваться любой канал, кроме 0). Таким образом
скорость звена – 64 кбит/с.
Звено сигнализации выполняет следующие функции:
1. Деление передаваемой сигнальной информации на отдельные пакеты, называемые сигнальными единицами
(СЕ), с помощью стандартных служебных комбинаций–
флагов (01111110) - в начале и в конце каждой СЕ.
2. Предотвращение имитации флагов с помощью вставки
дополнительных нулевых битов (процедура битстаффинга) после передаваемых подряд пяти 1 в СЕ.
3. Обнаружение ошибок с помощью проверочных битов,
включаемых в каждую сигнальную единицу.
4. Исправление ошибок посредством повторной передачи
и контроля порядка следования сигнальных единиц с
помощью явных порядковых номеров и явных подтверждений.
5. Обнаружение отказа звена сигнализации с помощью
контроля интенсивности ошибок в сигнальных единицах и восстановление работоспособности звена сигнализации с помощью специальных процедур.
Функции звена сигнализации выполняются специальным
оконечным оборудованием, которое называется сигнальным
терминалом (контроллер ОКС №7).
Выводы по лекции 5
1. Все старые системы сигнализации были децентрализованного
типа, в которых сигнальный канал был жестко связан с разговорным каналом.
2. Общий канал сигнализации (ОКС) – это дискретный канал
связи между двумя пунктами сигнализации, по которому на
47
принципе адресно-группового использования организуется
передача сигнальной информации, относящейся к целому
пучку разговорных каналов.
3. Система сигнализации ОКС№7 построена на базе 7-ми уровневой модели ВОС, но в ней используются только 4 уровня из
этой модели.
4. Подсистема передачи сообщений MTP обеспечивает надежную передачу сигнальной информации различных подсистем
пользователей через сеть ОКС №7 и включает 3 уровня модели ВОС.
Вопросы для самопроверки по лекции 5
1. Поясните, как передавались линейные сигналы и сигналы
маршрутизации в децентрализованных систем сигнализации.
2. Укажите достоинства и недостатки децентрализованных систем сигнализации.
3. Когда появилась возможность реализовать централизованную
систему сигнализации?
4. Сравните достоинства и недостатки децентрализованных и
централизованных систем сигнализации.
5. Поясните основные особенности общего канала сигнализации.
6. Какая информация может передаваться по общему каналу
сигнализации?
7. Какие уровни ЭМВОС и почему реализованы в модели
ОКС№7?
8. Поясните назначение основных подсистем пользователей
ОКС№7, используемых в настоящее время на сетях связи.
9. Укажите основные функции подсистемы передачи сообщений
МТР.
10. Как можно реализовать звено данных сигнализации?
11. Какие основные функции выполняет звено сигнализации
ОКС№7?
48
ЛЕКЦИЯ 6 ТИПЫ И ФОРМАТЫ СИГНАЛЬНЫХ ЕДИНИЦ.
ОБНАРУЖЕНИЕ ОШИБОК В ЗВЕНЕ ОКС№7
Цель лекции: изучение форматов различных типов сигнальных
единиц, а также метода обнаружения ошибок в звене ОКС№7.
6.1 Типы сигнальных единиц
Любая информация передается через звено сигнализации
с помощью сигнальных пакетов, называемых сигнальными единицами, СЕ (Signal Unit - SU).
СЕ как любой пакет содержит адресное поле, поле управления, поле сигнальной информации.
Используется переменная длина СЕ. В международных
сетях – до 63 байт, в национальных – до 272 байт.
Различают три типа сигнальных единиц:
1. Значащая сигнальная единица – MSU (Message Signal
Unit). Используется для передачи сигнальной информации по
звену сигнализации, информация которой формируется прикладными подсистемами пользователей (ISUP, TUP и др.) или
подсистемой SCCP.
2. Сигнальная единица состояния звена – LSSU (Link Status Signal Unit). Это служебные СЕ, они используются на третьем уровне подсистемы MTP для реализации управления, технического обслуживания сети сигнализации.
3. Заполняющая сигнальная единица – FISU (Fill In Signal
Unit). Передается в звено сигнализации всегда, когда нет на передачу MSU и LSSU, используется для постоянного контроля
работоспособности звена сигнализации.
6.2 Форматы сигнальных единиц
6.2.1 Значащая сигнальная единица MSU
Каждая СЕ любого типа имеет несколько обязательных
полей (рис. 6.1):
49
k
F
CK
SIF SIO
8
16
8xn
2
8
SSF
SI
4
4
LI
B
F
I FSN I BSN
B
B
F
6
1
8
7
1
7
биты
CIC SLS OPC DPC



4
4 12
14 14
Сигнальная 
информация Этикетка типа С (ISUP)
Рис. 6.1 Формат значащей СЕ
Флаг F (Flag) – последовательность битов: 01111110. Он
отмечает начало и конец СЕ. Закрывающий флаг одной СЕ
обычно является открывающим флагом следующей СЕ. Для
преодоления имитации флагов на передающей стороне после
каждых пяти подряд идущих «1» искусственно добавляется
лишний «0» (процедура битстаффинга). На приемной стороне
после каждых пяти подряд идущих единиц вставленный на передающей стороне «0» удаляется.
Обратный порядковый номер (Backward Sequence Number
- BSN) – используется для положительного и отрицательного
подтверждения СЕ, принятых с противоположной стороны, т.е.
показывает прямо или косвенно на номер СЕ, принятой с противоположной стороны, на которую высылается положительное
или отрицательное подтверждение.
Обратный бит-индикатор BIB (Backward Indicator Bit) –
обеспечивает передачу в противоположный пункт сигнализации
положительного или отрицательного подтверждения принятия
значащей СЕ.
Прямой порядковый номер FSN (Forward Sequence
Number) – используются для нумерации передаваемых значащих
СЕ.
50
Прямой бит-индикатор FIB (Forward Indicator Bit) – показывает свойства передачи значащей СЕ в прямом направлении: передается первый раз или повторно.
Индикатор длины LI (Length Indicator) – служит для указания числа байтов, следующих за байтом индикатора длины и
предшествующих проверочным битам, и является одним из двоичных чисел в интервале от 0 до 63. Значение индикатора зависит от типа СЕ:
0, если FISU
LI
1или 2, если LSSU
2, если MSU
Индикатор длины на международных сетях показывает,
сколько байт в значащей СЕ в полях SIO и SIF. В национальных
сетях он может быть длиной до 272 байт. В этом случае индикатор для значащей СЕ может принимать любое значение,
большее 2, т.к. конец СЕ определяется только закрывающим
флагом.
Байт служебной информации (Signalling Information Octet
- SIO), состоит из двух полей:
1. Индикатор службы SI (Service Indicator) - 4 младших
бита SIO, показывает к какой подсистеме ОКС№7 относится
информация данной СЕ.
SI: 0000 – управление сетью сигнализации;
0001 – тест звена сигнализации;
0011 – подсистема SCCP;
0101 – подсистема ISUP.
2. Поле подвида служб SSF (Subservice Field) – 4 старших
бита SIO, включает сетевой индикатор SSF=NI (Network Indicator) со следующими значениями 2-х старших бит:
NI: 00хх – международная сеть;
01хх – резерв (для международного применения);
10хх – междугородная сеть;
11хх – местная сеть.
Примечание: разряды хх в поле NI передаются нулями.
Поле сигнальной информации SIF (Signalling Information
Field) – включает этикетку маршрутирования и сигнальную информацию. Этикетка маршрутирования различна для разных
51
подсистем. Например, для подсистемы ISUP используется этикетка типа С.
Код пункта назначения DPC (Destination point code) – показывает, какому сигнальному пункту должна быть доставлена
данная СЕ.
Код пункта отправления OPC (Origination point code) –
показывает пункт, который формирует данную СЕ.
Поле селекции звена сигнализации SLS (Signalling link selection) – используется в сети сигнализации, когда между двумя
соседними пунктами есть несколько альтернативных маршрутов
передачи сигнальной информации и трафик должен быть разделен между этими маршрутами. Тогда каждому маршруту необходимо прописать свой код SLS.
SLS = XXX0
SP-A
SLS = XXX1
XX00
STP
XX
XX
X0
STP
SPB
SPB
10
XX
XX
11
SP-A
X1
STP
XX01
STP
Рис. 6.2 Использование кодов SLS для альтернативных маршрутов в сети ОКС№7
Код идентификации канала CIC – показывает, с каким
разговорным каналом связано данное сигнальное сообщение.
Пять младших бит указывают номер разговорного канала, семь
старших бит – номер ИКМ-тракта. Это поле присутствует в СЕ
только для подсистем TUP и ISUP.
Проверочные биты СК (Check Bits) – используется для
обнаружения ошибок в СЕ (будут рассмотрены далее в лекции).
52
6.2.2 Сигнальная единица состояния звена LSSU
Сигнальная единица состояния звена LSSU передается для
реализации функций техобслуживания звена сигнализации на
уровне подсистемы MTP и указывает на состояние звеньев сигнализации.
В LSSU поля SIO и SIF заменяются полем состояния SF
(Status Field), которое формируется оконечным устройством
звена сигнализации и содержит 8 или 16 бит. Оно используется
для передачи информации о состоянии звена сигнализации (ЗС).
F
CK
8
16
SF
8
2
или
16
LI
B
F
I FSN I BSN
B
B
F
6
1
8
7
1
7
биты
Рис. 6.3 Формат СЕ состояния звена
С помощью LSSU можно указать следующие состояния
звена сигнализации:
- ЗС отключено – не сфазировано (индикация SIO – Out of
Alignment);
- нормальное фазирование (индикация SIN - Normal);
- аварийное фазирование (индикация SIE - Emergency);
- ЗС не работает (индикация SIOS – Out-of-Service);
- процессор не работает (индикация SIPO - Processor
Outage);
- занято (индикация SIB - Busy).
Передача LSSU производится только при возникновении в
сети сигнализации нештатных ситуаций:
- отказ звена сигнализации;
- некачественная работа звена сигнализации (большое количество ошибок);
- перегрузка звена сигнализации.
53
6.2.3 Заполняющая сигнальная единица FISU
Заполняющая сигнальная единица FISU используется для
контроля правильности функционирования звена сигнализации
и всегда передается в звено, когда нет на передачу MSU или
LSSU.
Примечание: LSSU и FISU не имеют собственных порядковых
номеров и у них в поле FSN передается номер последней переданной MSU.
F
CK
8
16
2
LI
B
F
I FSN I BSN
B
B
F
6
1
8
7
1
7
биты
Рис. 6.4 Формат заполняющей СЕ
6.3 Обнаружение ошибок в звене сигнализации
Прежде всего, каждая принятая СЕ проверяется на длину,
которая должна быть не менее 6 байт, включая открывающий
флаг, и должна делиться на 8 (после выполнения обратной процедуры битстаффинга). Если условие не выполнено, то принятая
СЕ стирается и монитор интенсивности ошибок в СЕ увеличивается на единицу. У этого монитора есть установленный порог,
при превышении которого звено сигнализации исключается из
работы и в работу включается резервное звено.
Если принимается более (m+7) - байт до закрывающего
флага (m=63 – для международных сетей, m =272 – для национальных сетей), то данная СЕ тоже стирается.
Обнаружение ошибок в звене сигнализации осуществляется с помощью 16 проверочных битов СК (Check Bits), передаваемых в конце каждой СЕ. Они формируются на основании
циклического кода и является единичным добавлением суммы
(по mod 2) из двух слагаемых:
Первое слагаемое – остаток от деления по mod 2 полинома
хk · (х15+ х14+ х13 +…+ х2+ х+1) на образующий полином
54
(х16+ х12+ х5+1), где k – количество бит СЕ, расположенных между последним битом открывающего флага и первым проверочным битом.
Второе слагаемое – остаток после умножения на х16 и деления по mod 2 на образующий полином (х16 + х12+ х5 +1) содержимого сигнальной информации (k бит).
На приемной стороне выполняется идентичная процедура,
но только уже с принятой СЕ. Также образуются два проверочных байта. Выполняется сверка: если рассчитанные проверочные байты и принятые проверочные байты совпадают, то СЕ
принята правильно. Если они не совпадают, то принятая СЕ
стирается, происходит ее перезапрос. На противоположный
пункт сигнализации выдается отрицательное подтверждение в
поле BIB.
Выводы по лекции 6
1. В звене сигнализации ОКС№7 передаются 3 типа сигнальных
единиц: значащая MSU (переносит сигнальную информацию), состояния звена LSSU (используется для техобслуживания МТР) и заполняющая FISU (передается в звено всегда,
когда нет на передачу MSU и LSSU).
2. Форматы MSU, LSSU и FISU имеют 7 одинаковых полей (F,
BSN, BIB, FSN, FIB, LI, CK). Самый длинный формат – у
значащей СЕ, она содержит дополнительно поле сигнальной
информации SF.
3. Обнаружение ошибок в принятой СЕ осуществляется путем
сравнения принятых и рассчитанных двух проверочных байтов СК.
Вопросы для самопроверки по лекции 6
1. Сколько типов сигнальных единиц используется в ОКС№7?
Чем они отличаются и когда используются?
2. Каково назначение флага? Что такое битстаффинг?
3. Как будут переданы в звено ОКС№7 кодовые комбинации
01111111 и 11111000?
55
4. Чем отличается использование индикатора длины в международных и в национальных сетях ОКС№7
5. Укажите содержимое индикатора службы SIO при передаче
№7 сигнальной информации подсистемы ISUP в международной сети ОКС.
6. В каких случаях передаются сигнальные единицы состояния
звена LSSU? Какие состояния звена сигнализации они могут
указать?
7. Передается ли что-то по исправному звену сигнализации, когда станция не обслуживает ни один вызов?
8. Какую функцию выполняют заполняющие сигнальные единицы FISU?
9. Какие сигнальные единицы имеют собственные порядковые
номера?
10. Перечислите основные правила проверки сигнальных единиц на приеме на наличие в них ошибок.
56
ЛЕКЦИЯ 7 МЕТОДЫ ИСПРАВЛЕНИЯ ОШИБОК В ЗВЕНЕ
ОКС№7
Цель лекции: ознакомиться с принципами работы алгоритмов
базового метода и метода превентивного циклического повторения при исправлении ошибок в звене ОКС№7.
7.1 Методы исправления ошибок в звене ОКС №7
В зависимости от используемого типа звена сигнализации
(точнее от времени распространения сигнала в звене сигнализации) применяются следующие методы исправления ошибок:
1. Базовый (основной).
Применяется, когда время распространения сигнала в звене сигнализации меньше 15 мс.
2. Метод превентивного циклического повторения.
Применяется, когда время распространения сигнала в звене сигнализации больше 15 мс (на трансконтинентальных и
спутниковых линиях).
7.2 Базовый метод исправления ошибок
Базовый метод использует положительное и отрицательное подтверждение принятых СЕ и исправление ошибок с помощью невынужденного повторения. Передаваемая СЕ запоминается на передающей стороне в буфере повторной передачи
(БПП) до тех пор, пока на нее не придет положительное подтверждение с противоположной стороны. Если принято отрицательное подтверждение, то передача новых СЕ приостанавливается, и те СЕ, которые были ранее переданы в звено сигнализации, но положительно не подтвердились, передаются повторно
один раз, начиная с той, на которую получено отрицательное
подтверждение и в той же последовательности, как они передавались первый раз. При этом значение ПБИ инвертируется.
57
Замечание: Методы обнаружения ошибок работают для
всех сигнальных единиц, а методы исправления ошибок – только для значащих сигнальных единиц!
Для простоты рассмотрим работу звена сигнализации
только в одном направлении (аналогичный алгоритм исправления ошибок выполняется и с обратной стороны, т.к. ЗС дуплексное):
1 случай - положительное подтверждение (рис. 7.1).
SP-A
БПП
SP-В
53
0
52
0
51
0
ППН = 53
ПБИ = 0
ППН = 52
ПБИ = 0
ОПН ОБ ПП ПБ
И
И
Н
ППН = 51
ПБИ = 0
53
0
13
1
52
0
12
1
51
0
11
1
БПП
ОПН ОБ ПП ПБ
И
И
Н
ЗС
ППН = 11
ПБИ = 1
ОПН = 51
ОБИ = 0
ППН = 12
ПБИ = 1
ОПН = 52
ОБИ = 0
ППН = 13
ПБИ = 1
ОПН = 53
ОБИ = 0
Рис. 7.1 Нормальная передача сигнальных единиц
Для положительного подтверждения СЕ, принятой с противоположной стороны, ОПН принимает значение, равное ППН
принятой СЕ. Значение ОБИ равно предыдущему значению
ОБИ SU, переданной ранее.
2 случай – искажение СЕ, отрицательное подтверждение (рис.
7.2).
Допустим, исказилась 52-ая сигнальная единица, передаваемая в прямом направлении.
При принятии искаженной СЕ в обратном направлении
ОПН указывается равным ППН последней правильно принятой
СЕ, а ОБИ инвертируется по сравнению с его значением в пре-
58
дыдущей СЕ. Эти значения ОПН и ОБИ передаются во всех последующих СЕ до тех пор, пока не будет принята повторно правильно СЕ с противоположной стороны.
SP-A
БПП
SP-В
53
0
52
0
51
0
ППН = 53
ПБИ = 0
ППН = 52
ПБИ = 0
ОПН ОБ ПП ПБ
И
И
Н
ППН = 51
ПБИ = 0
13
1
12
1
11
1
БПП
ОПН ОБ ПП ПБ
И
И
Н
ЗС
ППН = 11
ПБИ = 1
ОПН = 51
ОБИ = 0
ППН = 12
ПБИ = 1
ОПН = 51
ОБИ = 1
ППН = 13
ПБИ = 1
ОПН = 51
ОБИ = 1
Рис. 7.2 Передача искаженной сигнальной единицы и отрицательного подтверждения
При получении отрицательного подтверждения производится повторная передача один раз всех СЕ с номером большим
на единицу ОПН, полученного в отрицательном подтверждении.
При этом у повторяемых СЕ инвертируется значение ПБИ по
сравнению с его значением при первой передаче этих СЕ (рис.
7.3). Положительное подтверждение принятых повторных СЕ
осуществляется аналогично.
59
SP-A
БПП
SP-В
53
0
52
0
51
0
ППН = 54
ПБИ = 1
ППН = 53
ПБИ = 1
ОПН ОБ ПП ПБ
И
И
Н
ППН = 52
ПБИ = 1
13
1
12
1
11
1
БПП
ОПН ОБ ПП ПБ
И
И
Н
ЗС
ППН = 33
ПБИ = 1
ОПН = 52
ОБИ = 0
ППН = 34
ПБИ = 1
ОПН = 53
ОБИ = 1
ППН = 35
ПБИ = 1
ОПН = 54
ОБИ = 1
Рис. 7.3 Повторная передача СЕ при исправлении ошибки и положительное подтверждение
7.3 Метод превентивного циклического повторения
Метод превентивного циклического повторения использует только положительное подтверждение и невынужденное
циклическое повторение, упреждающее исправление ошибок.
Здесь также передаваемая MSU хранится в буфере повторной
передачи до тех пор, пока на нее не будет получено положительное подтверждение. Но в отличие от основного метода, в
котором при отсутствии сигнальной информации в звено посылается FISU, в данном методе, когда нет на передачу новых
MSU, все СЕ, переданные ранее, но еще не подтвержденные,
циклически повторяются многократно до получения положительного подтверждения.
Данный метод обеспечивает сокращение времени передачи сигнальной информации при использовании протяженных
звеньев сигнализации.
60
Выводы по лекции 7
1. В зависимости от времени распространения сигнала в звене
сигнализации (меньше или больше 15 мс) применяются разные
методы исправления ошибок.
2. В базовом методе используется положительное и отрицательное подтверждение принятых значащих сигнальных единиц.
3. В методе превентивного циклического повторения отрицательное подтверждение не используется, вместо этого ранее переданные и не подтвержденные СЕ передаются повторно до тех
пор, пока не будет получено на них положительное подтверждение.
Вопросы для самопроверки по лекции 7
1. Укажите, в каких случаях используются разные методы исправления ошибок в звене ОКС№7.
2. Как исправляется ошибка в звене ОКС№7 при базовом методе?
3. Как передать на противоположный пункт сигнализации положительное подтверждение при приеме СЕ с ППН=99 и ПБИ=1
(ранее использовался в звене ОБИ=0) при базовом методе?
4. Как передать на противоположный пункт сигнализации отрицательное подтверждение при приеме СЕ с ППН=62 и ПБИ=0
(ранее использовался в звене ОБИ=1) при базовом методе?
5. Как реагирует пункт сигнализации при базовом методе при
приеме с противоположной стороны отрицательного подтверждения на ранее переданную СЕ, у которой был ППН=23 и
ПБИ=0?
6. Чем отличается первая и повторная передача сигнальной единицы?
7. Что происходит в методе превентивного циклического повторения при приеме СЕ с ошибкой?
61
ЛЕКЦИЯ 8 ЭЛЕМЕНТЫ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ СЕТИ
ОКС№7
8.1 Типы пунктов сигнализации в сети ОКС№7
Сеть ОКС №7 строится с использованием следующих типов пунктов сигнализации:
1. Оконечный пункт сигнализации - SP (SEP).
- символьное изображение SP на схеме.
В этом пункте реализуется весь стек протоколов ОКС №7
минимум с одной прикладной подсистемой пользователя UP.
2. Транзитный пункт сигнализации – STP.
- символьное изображение STP на схеме.
В этом пункте реализуется только три уровня подсистемы
MTP (МТР1-МТР3). Он выполняет функции транзита сигнальной информации через третий уровень подсистемы MTP из одного ЗС в другое (рис. 8.1). Его код не может быть использован
в качестве OPC и DPC.
SPB
SP-A
UP
UP
STP
MTP
MTP
ЗС1
ЗС2
Рис. 8.1 Стек протоколов в SP и STP
3. Комбинированный пункт сигнализации – SP/STP.
62
- символьное изображение SP/STP на схеме.
4. Пункт ретрансляции сообщений подсистемы SCCP – SPR
(рис. 8.2).
- символьное изображение на схеме.
SP-A
SP-B
UP
SPR
UP
SCCP
SCCP
SCCP
MTP
MTP
MTP
ЗС1
ЗС2
Рис. 8.2 Стек протоколов в SPR
В этом пункте происходит ретрансляция сообщений
пользователей подсистемы SCCP и код этого пункта используется подсистемой МТР в качестве DPC .
5. Комбинированный пункт SP/STP/SPR
- символьное изображение SP/STP/SPR на схеме.
8.2 Режимы сигнализации в сети ОКС№7
В зависимости от путей прохождения разговорного и сигнального трафика различают два основных режима сигнализации в сети ОКС №7: связанный и квазисвязанный.
1. Связанный режим.
В этом режиме пути передачи пользовательской и сигнальной информации совпадают (рис. 8.3). Это основной режим
работы сети ОКС№7.
63
SP-A
PK
ЗС
SP-B
SP-A
PK1
SP-C
ЗС1
PK2
SP-B
ЗС2
Рис. 8.3 Связанный режим (РК - разговорный канал)
2. Квазисвязанный режим.
В этом режиме пути передачи пользовательской и сигнальной информации не совпадают (рис. 8.4). На рисунке пунктирными линиями изображены разговорные каналы, а сигнальные звенья – сплошными линиями. Такой режим чаще всего
используется при организации резервных путей или при большой сигнальной нагрузке.
Рис. 8.4 Квазисвязанный режим
8.3 Функции сети сигнализации подсистемы МТР
Функции сети сигнализации выполняются на 3-ем уровне
подсистемы передачи сообщений МТР и делятся на две основные категории:
1. Функции обработки сигнальных сообщений.
2. Функции управления сетью сигнализации.
64
8.3.1 Обработка сигнальных сообщений
Функции обработки сигнальных сообщений, реализуемые
на уровне 3 МТР, подразделяется на следующие (рис. 8.5):
UP 1
UP N
UP
Распределение
сообщений (анализ
индикатора вида
связи)
DPC совпадает с РС (SP)
Отбор
сообщений
Анализ
DPC
MTP-3
DPC не
совпадает с РС
(STP)
Маршрутирование
сообщений (анализ
этикетки
маршрутизации)
MTP-2
Рис. 8.5 Функции обработки сообщений на уровне 3 МТР
1) Функция маршрутирования сообщений.
Используется в каждом пункте сигнализации для определения исходящего звена сигнализации, по которому сообщение
должно быть отправлено к пункту назначения.
2) Функция отбора сообщений.
Используется в каждом пункте сигнализации для того,
чтобы определить предназначено ли данное сообщение этому
пункту или нет. Если пункт транзитный, тогда сообщение не
предназначается данному пункту, и оно передается в функцию
маршрутирования.
3) Функция распределения сообщения.
Используется в оконечном пункте сигнализации для доставки полученных сообщений в соответствующую подсистему
пользователя UP.
8.3.2 Управление сетью сигнализации
1) Управление сигнальным трафиком.
65
Используется для перенесения сигнального трафика из
звена/маршрута на другие звенья/маршруты. Применяется при
отказах звеньев сигнализации или их перегрузках. Включает
следующие процедуры:
- переход на резервное звено сигнализации;
- возврат на исходное звено сигнализации;
- вынужденное ремаршрутирование (при отказах);
- управляемое ремаршрутирование (при перегрузках);
- перезапуск (рестарт) МТР;
- запрещение управлением;
- управление потоком сигнального трафика.
2) Управление звеньями сигнализации.
Обеспечивает восстановление нормальной доступности
звена сигнализации и включает следующие процедуры:
- активации ЗС;
- восстановления ЗС;
- деактивации ЗС;
- активации звена пучка ЗС.
3) Управление маршрутами сигнализации.
Используется для передачи информации об изменении
доступности маршрутов сигнализации и содержит следующие
процедуры:
- управление;
- запрещение передачи;
- разрешение передачи;
- ограничение передачи;
- тестирование пучка маршрутов сигнализации;
- тестирование перегрузки пучка маршрутов сигнализации
Эта функция используется только при работе сети
ОКС№7 в квазисвязанном режиме.
8.3.3 Переход на резервное звено сигнализации
Процедура перехода на резерв должна обеспечивать перенос трафика, передаваемого недоступным ЗС, на одно или несколько резервных ЗС как можно быстрее, избегая потери, дублирования или неправильного порядка следования сообщений.
С этой целью в случае нормальной работы процедура перехода
66
на резерв содержит сохранение значащих СЕ в буферной памяти
и их восстановление, которое производится перед повторным
запуском резервных ЗС для перенесенного трафика. Резервные
звенья могут передавать свой собственный трафик, который не
прерывается процедурой перехода на резерв. Сигнальный трафик, переносимый из недоступного звена сигнализации, маршрутируется соответствующим образом.
Возможны два варианта перенесения трафика:
1) на одно или несколько ЗС одного и того же типа;
2) на один или несколько различных пучков звеньев.
Переход на резерв запускается в пункте сигнализации, когда звено определяется как недоступное, и выполняются следующие условия:
- передача и прием значащих сигнальных единиц на соответствующем звене сигнализации заканчивается;
- начинается передача сигнальных единиц состояния звена
или заполняющих сигнальных единиц;
- определяется одно или несколько резервных звеньев
сигнализации;
- осуществляется процедура сохранения содержимого буфера повторной передачи недоступного звена сигнализации;
- сигнальный трафик направляется к одному или нескольким резервным звеньям сигнализации.
Выводы по лекции 8
1. Сети ОКС№7 строятся с использованием пунктов сигнализации различных типов, основными из которых являются оконечный SP и транзитный STP пункты.
2. В сети ОКС№7 используется в основном связанный режим
работы, когда сигнальные маршруты и маршруты передачи
пользовательского трафика совпадают. Квазисвязанный режим
используется при наличии транзитного пункта сигнализации.
3. На 3-ем сетевом уровне подсистемы передачи сообщений
МТР выполняется обработка сигнальных сообщений и управление сетью ОКС№7.
67
Вопросы для самопроверки по лекции 8
1. Поясните, чем отличаются различные типы пунктов сигнализации в сети ОКС№7 и как они изображаются на схемах.
2. Чем отличаются связанные и квазисвязанный режимы работы
сети ОКС№7?
3. В каком режиме используется транзитный пункт сигнализации STP? Какова его функция?
4. Какие функции обработки сигнальных сообщений выполняются на 3–ем уровне МТР?
5. Какие функции обработки сигнальных сообщений выполняются для транзитных соединений сигнализации на третьем
уровне МТР?
6. Поясните, в чем отличие вынужденного ремаршрутирования
от управляемого.
7. Какая функция управления сетью сигнализации используется
в квазисвязанном режиме и почему?
8. На основе какого поля сигнальной единицы осуществляется
отбор сигнальных сообщений?
9. На основе какого поля сигнальной единицы осуществляется
маршрутирование сигнальных сообщений?
10. Когда и каким образом выполняется процедура перехода на
резервное звено сигнализации?
68
РАЗДЕЛ 4 ПОДСИСТЕМА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ СЕТИ С
ИНТЕГРАЦИЕЙ СЛУЖБ ISUP
ЛЕКЦИЯ 9 ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ФОРМАТ
СООБЩЕНИЙ ПОДСИСТЕМЫ ISUP
Цель лекции: получить сведения о подсистеме пользователя сети
ISDN - ISUP и форматах сигнальных сообщений, используемых
данной подсистемой.
9.1 Подсистема ISUP
Данная подсистема пользователей появилась в связи с необходимостью передачи сигнальной информации между узлами
цифровой сети с интеграцией служб ISDN. В отличие от подсистемы TUP, которая обеспечивала только установление телефонных соединений, и подсистемы DUP, которая обеспечивала сигнализацию при передаче данных, подсистема ISUP не только
поддерживает установление соединений для передачи речи, видео и данных, но и позволяет передавать дополнительную информацию, связанную с предоставлением дополнительных услуг в сети ISDN. Поэтому с внедрением подсистемы ISUP, подсистемы TUP и DUP потеряли актуальность и в настоящее время нигде не используются.
Подсистема ISUP в рекомендациях МСЭ-Т определена в
двух вариантах:
1. Полная (расширенная) версия Q.763, Q.764 - обеспечивает реализацию всех дополнительных услуг в сети ISDN.
2. Сокращенная версия Q.767 - предоставляет не все дополнительные услуги.
При разработке подсистемы ISUP были учтены возможности, которые должны быть реализованы в различных национальных сетях. Т.о. и полная и сокращенная версии подсистемы
ISUP состоят из двух частей:
1. Неизменная (обязательная). Применяется на международных сетях.
2. Для национального применения, т.е. отдельные сообщения, процедуры, параметры могут вводиться по собственному
69
усмотрению национальными администрациями связи. Такие сообщения, параметры можно использовать только в национальных сигнальных сетях страны, их нельзя передавать в международную сеть ОКС №7.
В России национальная спецификация подсистемы ISUP
в 1994 г. была принята на основе версии Q.767 и была названа
ISUP-R. В 2000 г. была принята новая спецификация - ISUPR2000 на основе рекомендаций Q.763, Q.764.
9.2 Особенности российских версий ISUP
Особенности версии ISUP-R
1. При полуавтоматической междугородной связи должно
быть обеспечено подключение к заданному абоненту и передача
сигнала – «Повторный вызов» после отбоя вызываемого абонента. Для этого было введено национальное сообщение RNG –
«Повторная посылка вызова».
2. В сообщение CPG – «Вызов обслуживается» введен
дополнительный параметр «индикатор причины», который указывает причину занятости вызываемого абонента.
3. Введено национальное сообщение – «Отбой вызывающего абонента» - CCL. Для реализации двухстороннего отбоя
при взаимодействии с другими системами сигнализации в случае выявления злонамеренного вызова.
4. Дополнены перечни категорий абонентских установок
и категорий вызова.
Особенности версии ISUP-R-2000
ISUP-R-2000 поддерживает расширенный дополнительный набор услуг. Из 29 сообщений, которые были в подсистеме
ISUP-R, удалено одно – «Вмешательство телефонистки» (FOT) и
добавлены 14 новых сообщений, связанных с предоставлением
дополнительных услуг. Введено 55 новых параметров сообщения, но все они необязательные.
70
9.3 Структура сообщений ISUP
Все сообщения подсистемы ISUP начинаются с этикетки
маршрутирования, которая для подсистемы ISUP имеет тип С и
занимает 4 байта: DPC – 14 бит; OPC – 14 бит; SLS – 4 бита; далее идет код идентификации канала CIC, который занимает 12
бит: 7 старших бит – номер ИКМ; 5 бит – номер КИ.
Сообщение подсистемы ISUP включает три части (рис.
9.1):
- обязательная фиксированная часть F (Fixed);
- обязательная переменная часть V (Variable);
- необязательная часть O (Optional).
Порядок передачи битов
8
MTP
ISUP
7
6
5
4
3
2
1
Этикетка маршрутизации
Код типа сообщения
Обязательный параметр А
Обязательный параметр F
Указатель параметра М
Указатель параметра Р
Указатель начала необязательной части
Индикатор длины параметра М
Параметр М
Порядок передачи
байтов
Обязательная
фиксированная часть
(F)
Обязательная
переменная
часть (V)
Индикатор длины параметра Р
Параметр Р
Название параметра = Х
Индикатор длины параметра Х
Параметр Х
Название параметра = Z
Индикатор длины параметра Z
Параметр Z
Конец необязательных параметров
Необязательная
часть (O)
Рис. 9.1 Общий формат сообщений ISUP
71
В каждой из этих частей указываются параметры сообщений, но форма их представления в каждой чести различная.
Параметр – это часть сигнального сообщения, имеющая
собственное имя, формат и длину, кратную байтам.
В общем случае каждый параметр характеризуется тремя
полями:
1. Тип (название) параметра (1 байт).
2. Индикатор длины параметра (1 байт).
3. Параметр (тело параметра) (n байт).
Индикатор – часть параметра, которая имеет определенное смысловое содержание, но не имеет кода имени, длина индикатора может быть любой от 0 до N бит.
В обязательной фиксированной части F параметры присутствуют в строго определенной последовательности и строго
определенной длины в каждом сообщении. Поэтому в этой части сообщений для параметров не указывается ни их тип, ни их
длина, а используется режим по умолчанию в соответствии с
установленным шаблоном данного сообщения. В шаблоне каждого сообщения ISUP указывается, какие параметры, какой длины и в какой последовательности включены в это сообщение.
Обязательная переменная часть V начинается с указателей. Число таких указателей всегда на единицу больше числа
обязательных параметров переменной длины, т.к. последний
указатель всегда указывает на начало необязательной части.
Указатель – целое положительное число, которое при
сложении с номером байта, в котором передается этот указатель,
определяет номер байта, с которого начинается параметр, на
который указывает данный указатель.
В обязательной переменной части для параметра не указывается имя, а указывается только его длина, т.к. параметры в
этой части строго определены в шаблоне, как и их последовательность. Но у них может быть разная длина в каждом конкретном случае.
Последний указатель называется указателем начала необязательной части.
В необязательной части O каждый параметр имеет полное описание: тип, индикатор длины, тело параметра. Здесь па-
72
раметры могут идти любые, определенные шаблоном, и в любой
последовательности.
Последним параметром в необязательной части идет нулевой байт – конец необязательной части. Иногда он совпадает
с указателем начала необязательной части, когда необязательной части в сообщении нет.
9.4 Сообщения ISUP-R
Все 29 сообщений ISUP-R условно можно разбить на семь
групп:
1. Сообщения установления соединения, передаваемые в прямом направлении (от вызывающей станции к вызываемой):
Начальное адресное сообщение IAM (Initial address) всегда передается самым первым при установлении соединения,
включает адресную информацию, а также дополнительную информацию, относящуюся к установлению соединения (тип канала, тип услуги, вид терминала и др.).
Последующее адресное сообщение SAM (Subsequent Address) - передается за начальным адресным сообщением и используется при необходимости передачи дополнительных цифр
номера, если они не был переданы в IAM.
2.
Сообщение общего управления:
Проверка целостности COT (Continuity) – сообщение передается в прямом направлении для указания наличия или отсутствия целостности предыдущего и последующего канала в
соединении, включая возможность изменения маршрутизации
сообщений.
3.
Сообщения установления соединения, передаваемые в обратном направлении:
Адрес полный АСМ (Address Complete) - показывает, что
все цифры, необходимые для маршрутирования вызова, приняты; терминал свободен, и он вызывается (получение этого сигнала имитирует включение сигнала КПВ).
Соединение CON (Connect) - показывает, что все цифры
номера приняты, абонент вызван и на вызов дан ответ.
73
Соединение устанавливается CPG (Call Progress) - может передаваться в прямом и обратном направлениях и информирует противоположную сторону о том, что вызов находится в
обслуживании и требуется дополнительное время для завершения обслуживания.
4.
Сообщения управления вызовом:
Ответ ANM (Answer) - показывает, что абонент ответил
на вызов.
Отбой вызывающего абонента ССL (Clear Calling Line)
(национальное применение) - передается в прямом направлении,
используется для двухстороннего отбоя при взаимодействии с
другими системами сигнализации для реализации выявления
злонамеренного вызова.
Вмешательство FOT (Forward Transfer) - передается в
прямом направлении при полуавтоматическом вызове, когда
оператор исходящей международной станции запрашивает оператора входящей междугородной станции.
Освобождение REL (Release) - передается в любом направлении и показывает, что канал может быть освобожден при
получении подтверждении на это сообщение. В этом сообщении
чаще всего присутствует информация о причине освобождения.
Вызов – RNG (Ringing) (национальное применение) - передается в прямом направлении после отбоя вызываемого абонента и информирует о начале/окончании повторного вызова
при полуавтоматической междугородной связи.
5.
Сообщения управления каналами:
Освобождение выполнено RLС (Release Сomplete) - передается в любом направлении в ответ на REL и на GRS, указывает
на то, что занятый канал освободился, перешел в другое состояние.
Запрос контроля целостности CCR (Continuity Check Request) - посылается на противоположную станцию для запроса
проверки целостности канала.
Сброс канала RSC (Reset Circuit)- сообщение для освобождения канала при переполнении памяти или в других случаях,
когда отсутствует сообщение RLС.
74
Блокировка BLO (Blocking) - посылается при техническом
обслуживании в противоположную сторону для указания невозможности занятия исходящих каналов.
Разблокировка UBL (Unblocking) - снятие блокировки канала или группы каналов.
Подтверждение блокировки BLA (Blocking Acknowledgement) – подтверждение на сообщение блокировки канала BLO.
Подтверждение разблокировки UBA (Unblocking Acknowledgement) - подтверждение на сообщение разблокировки
канала UBL.
Приостановление (пауза) SUS (Suspend) - передается в
любом направлении для указания того, что соединение временно разъединено.
Возобновление (продолжение) RES (Resume) - передается
в любом направлении для указания того, что соединение восстановлено после временного разъединения по сообщению SUS.
6.
Сообщения управления группой каналов:
Данные сообщения аналогичны сообщениям управления
каналами, но действуют на целую группу информационных каналов, которая должна быть предварительно описана, для этого
каждой группе каналов присваивается свой номер. В эту группу
сообщений ISUP входят следующие сообщения:
блокировка группы каналов CGB (Circuit Group Blocking);
подтверждение блокировки группы каналов CGBA (Circuit
Group Blocking Acknowledgement);
разблокировка группы каналов CGU (Circuit Group Unblocking);
подтверждение разблокировки группы каналов CGUA
(Circuit Group Unblocking Acknowledgement);
сброс группы каналов GRS (Circuit Group Reset);
подтверждение сброса группы каналов GRA (Circuit
Group Reset Acknowledgement);
7.
Сообщения передачи информации:
Информация об оплате CRG (Charge information) - передается в оба направления для цели тарификации или оплаты вызова.
Запрос информации INR (Information Request) - передается
для запроса дополнительной информации, связанной с вызовом;
75
например, если в IAM не передается номер вызывающего абонента, то его можно запросить с помощью INR.
Информация INF (Information) - содержит информацию,
связанную с вызовом (ответ на сообщение INR).
Все эти три сообщения данной группы - для национального применения в России.
Выводы по лекции 9
1. Подсистема пользователя сети ISDN – ISUP реализуется в
виде единой международной спецификации и в виде различных
национальных спецификаций, учитывающих особенности построения национальных сетей связи.
2. В России в настоящее время действует национальная спецификация ISUP-R-2000, созданная на основе рекомендаций МСЭТ Q.763/Q.764.
3. Сообщения ISUP могут содержать три части: обязательную
фиксированную, обязательную переменную и необязательную.
4. Параметр – это часть сигнального сообщения, который в общем случае характеризуется тремя полями: тип (название) параметра, индикатор длины параметра и сам параметр.
Вопросы для самопроверки по лекции 9
1. Почему сейчас не используются подсистемы пользователей
TUP и DUP?
2. Зачем потребовалась разработка национальных спецификаций ISUP?
3. Укажите особенности российских национальных спецификаций ISUP-R и ISUP-R-2000.
4. Какие части содержат сообщения ISUP? В чем их отличие?
5. Что такое параметр сообщения ISUP? Чем он характеризуется?
6. Что такое индикатор и какой длины он может быть?
7. Чем отличается передача параметра в обязательной фиксированной, обязательной переменной и необязательной частях сообщения ISUP?
8. Что такое указатель и чему он может быть равен?
76
9. В сообщении ISUP в байте с номером 27 передается указатель, значение которого равно 9. С какого байта начинается параметр, на который указывает данный указатель?
10. Укажите основные группы сообщений ISUP-R.
77
ЛЕКЦИЯ 10 ПРОЦЕССЫ УСТАНОВЛЕНИЯ БАЗОВОГО
СОЕДИНЕНИЯ ISUP
Цель лекции: изучить процедуры установления базовых соединений с использованием подсиcтемы ISUP при связанном и квазисвязанном режимах работы сети ОКС№7.
10.1 Алгоритм установления базового соединения в
связанном режиме
Рассмотрим случай связи двух терминалов ISDN, причем
тракт передачи информации проходит через три узла коммутации: А, В и Б. На абонентских участках используется цифровая
абонентская сигнализация EDSS-1 сети ISDN, на межстанционных – ОКС №7 (подсистема ISUP) (рис. 10.1).
При снятии абонентом микротелефонной трубки, из терминала формируется зуммер «Готовности», абонент набирает
номер абонента Б. Сигнализацией EDSS-1 передается сообщение «Setup», в котором включены номера абонентов А и Б, признаки услуги, требования к среде передачи, характеристики
терминала и т.д.
При поступлении сообщения «Setup» станция А проключает разговорный канал (РК) в обратном направлении для возможности передачи абоненту А тональных и информационных
сообщений (на рис. 10.1 это обозначено закрашенным сегментом на станции А в сторону вызывающего абонента).
Станция А определяет по номеру абонента Б направление
исходящей связи. В этом направлении выбирается свободный
разговорный канал (РК1), который занимается. Определяется,
что в данном направлении используется сигнализация ОКС №7.
Передается управление программному обеспечению подсистемы ISUP. Подсистема ISUP формирует сообщение IAM 1 (начальное адресное сообщение).
На основании таблиц маршрутизации определяется код
пункта назначения DPC=В. Подсистема MTP на 3 уровне по
данному коду DPC выбирает звено сигнализации в требуемом
направлении.
78
Рис. 10.1 Установление и разъединение базового соединения
(связанный режим)
79
КПВ
КПВ
аб.А
Disconnect
Connect
Alerting
Setup
EDSS1
SPA
ст.А
CIC 1
OPC
A
B
В
В
RLC1
REL1
SPВ
ст.В
ANM1
ACM1
IAM2
А
OPC
Б
CIC
2
RLC2 DPC В
REL2
В
Б
2
2
В
Б
OPC Б
DPC В
CIC 2
CV 16
CIC
DPC
OPC
CIC
DPC
OPC
OPC В
DPC Б
CIC 2
ЗС2
РК 2
Разговор/передача данных
В
CIC 1
DPC
OPC
16
CV
А
1
DPC
CIC
В
OPC
CIC 1
ANM2 DPC А
OPC
CIC 1
ACM2 DPC А
IAM1
OPC
DPC
ЗС1
РК 1
ISUP
SPБ
ст.Б
Disconnect
Answer
Alerting
Setup
EDSS1
З
ПВ
аб.Б
Пункт сигнализации В, получив сообщение IAM 1, по коду DPC определяет принадлежность сигнальной информации
данному пункту и подсистема MTP-3 передает поступившее сообщение в подсистему ISUP.
Подсистема ISUP передает информацию об услуге и о номере абонента Б в телефонное программное обеспечение (ТПО).
Это ТПО, проанализировав номер абонента Б, определяет, что
соединение транзитное, находит и занимает в требуемом направлении разговорный канал РК2. В коммутационном поле
станции В РК1 проключается с РК2 (показано на рис. 10.1 закрашенными сегментами в обе стороны на ст. В). Передается
управление подсистеме ISUP, которая формирует сообщение
IAM 2 и передает его в подсистему МТР. Подсистема MTP осуществляет передачу этого сообщения по звену сигнализации
ЗС2.
На входящей станции Б сообщение IAM 2 принимается
подсистемой MTP, передается в ISUP и далее - в телефонное
программное обеспечение. По данным, хранящимся в памяти
станции Б, проверяется свободен ли абонент Б и может ли он
реализовать требуемую услугу. Если абонент свободен Б, то в
его терминал высылается сообщение «Setup» сигнализацией
EDSS-1 с информацией о требуемой услуге. У абонента Б включаются сигнал «Посылка вызова» в терминалах, соответствующих запрашиваемой услуге.
Терминалы передают на станцию сообщение «Аlerting»
(контроль посылки вызова), указывающее на возможность соединения. При получении хотя бы одного сигнала «Аlerting»,
станция Б передает сообщение подсистеме ISUP и она формирует сообщение ACM 1 (адрес полный) с кодом DPC=В. Это сообщение приходит на пункт сигнализации В, анализируется
подсистемой ISUP и далее передается сообщение ACM 2 с кодом
DPC=А в звено сигнализации к пункту А.
На станции А по этому сообщению в сторону абонента
передается сообщение EDSS-1 «Аlerting», по которому в терминале А включается зуммер «Контроль посылки вызова».
При снятии абонентом Б телефонной трубки из терминала
посылается сообщение EDSS-1 «Аnswer» (ответ). У остальных
терминалов сигнал «Посылка вызова» сбрасывается. При полу-
80
чении этого сообщения разговорный тракт на станции Б проключается в обе стороны и передается сообщение ANM 1 (ответ).
В пункте В это сообщение принимается подсистемой
ISUP, которая формируется сообщение ANM 2 и передает ее в
сторону пункта А. На станции А разговорный тракт проключается в обе стороны и в сторону абонента А сигнализацией
EDSS-1 посылается сообщение «Сonnect» (соединение). Соединение переходит в стадию разговора.
При отбое абонента А посылается сообщение EDSS-1
«Disconnect» (разъединение). На станции А разговорный тракт
освобождается, на станцию В посылается сообщение REL 1 (освобождение). В этом сообщении указывается код причины
CV=16 (нормальное освобождение). Пункт сигнализации В передает подтверждение в пункт А – RLC 1 (освобождение сделано), в коммутационном поле проключенное соединение освобождается.
Пункт сигнализации В передает на пункт Б сообщение
REL 2, оно подтверждается также сообщением RLC 2 в обратном
направлении. На станции Б освобождается разговорный канал в
обратном и прямом направлениях.
Стек протоколов базового соединения для связанного режима показан на рис. 10.2.
A
B
Б
ISUP
ISUP
ISUP
MTP
MTP
MTP
ЗС1
ЗС2
Рис. 10.2 Стек протоколов для связанного режима
Замечание: в подсистеме ISUP - R2000 возможна передача сигнальных сообщений «из конца в конец» без анализа под-
81
системой ISUP после передачи сообщения IAM. Это необходимо
при реализации ряда дополнительных услуг ISDN. Данная возможность реализуется с использованием сообщений подсистемы управления соединениями сигнализации SCCP (она будет
рассмотрена на 12 лекции).
10.2 Алгоритм установления базового соединения в
квазисвязанном режиме
Допустим станция А и станция Б соединены прямым разговорным каналом, а сигнальный маршрут между пунктами
сигнализации А и Б проходит через транзитный пункт STP-В.
Стек протоколов для квазисвязанного режима показана на рис.
10.3, процедура установления и разъединения соединения представлена на рис. 10.4.
SP Б
SP A
ISUP
ISUP
STP В
MTP
MTP
ЗС1
MTP
ЗС2
Рис. 10.3 Стек протоколов для квазисвязанного режима
Основное отличие алгоритма установления в квазисвязанном режиме заключается в том, что в прямом направлении в
сообщениях ISUP в качестве кода пункта назначения DPC указывается код пункта Б (а не пункта В, как было в связном режиме). Аналогично и в сообщениях обратного направления указывается DPC как код пункта А. В STP-В происходит транзит сигнальных сообщений на уровне МТР-3 (см. рис. 10.3).
82
Рис. 10.4 Установление и разъединение соединения (квазисвязанный режим)
83
КПВ
КПВ
аб.А
Disconnect
Connect
Alerting
Setup
EDSS1
SPA
ст.А
CIC
RLC1
REL1
16
DPC А
CIC 1
OPC Б
CV
CIC 1
А
Б
В
STP
ANM1
ACM1
IAM2
Б
Б
А
DPC
16
OPC Б
RLC2 DPC А
CIC 1
CV
REL2 CIC 1
Б
OPC
DPC А
CIC 1
OPC
DPC А
CIC 1
OPC
1
Б
DPC
CIC
A
OPC
ЗС2
Разговор/передача данных
DPC А
CIC 1
DPC
OPC
ANM2
Б
А
Б
CIC 1
DPC
OPC
OPC
1
Б
DPC
ACM2
IAM1
A
ЗС1
OPC
РК 1
ISUP
SPБ
ст.Б
Disconnect
Answer
Alerting
Setup
EDSS1
З
ПВ
аб.Б
Выводы по лекции 10
1. При установлении базового соединения подсистема ISUP в
прямом направлении передает сообщение «Начальный адрес»
IAM, с обратной стороны передаются сообщения «Адрес полный» ACM и «Ответ» ANM.
2. При разрушении базового соединения подсистемой ISUP со
стороны отбившего абонента передается сообщение «Освобождение» REL, которое подтверждается сообщением «Освобождение выполнено» RLC с обратной стороны.
3. При работе в связанном режиме в сообщениях ISUP в
этикете маршрутирования в качестве кода пункта назначения DPC указывается код смежного пункта сигнализации,
а при квазисвязанном режиме – всегда код конечного
пункта сигнализации.
Вопросы для самопроверки по лекции 10
1. С чего начинается процесс установления базового соединения
подсистемой ISUP? Какое сообщение и с какой этикеткой маршрутирования передается при этом?
2. Поясните, как подсистема ISUP извещает противоположную
сторону о том, что:
- абонент Б вызывается;
- абонент Б ответил на вызов;
- абонент А или Б произвел отбой.
3. Поясните, когда и как коммутируются разговорные каналы
при установлении и разрушении соединения подсистемой ISUP.
4. В чем отличие процессов установления и разрушения соединений подсистемой ISUP при работе пунктов сигнализации в
связанном и квазисвязанном режимах?
5. Укажите различие в используемых стеках протоколов
ОКС№7 при работе в связанном и квазисвязанном режимах.
6. Что означает передача сигнальных сообщений ISUP «из конца в конец» и как она реализуется?
7. Каким образом на противоположную сторону передается
причина разрушения соединения?
84
8. Изобразите стрелочные диаграммы обмена сообщениями
ISUP в связанном и квазисвязанном режимах для следующих
исходов соединения:
- отбой со стороны абонента Б;
- занятость абонента Б;
- абонент Б не отвечает и абонент А отбивает.
85
ЛЕКЦИЯ 11 ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОКС№7 С ДРУГИМИ
СИСТЕМАМИ СИГНАЛИЗАЦИИ НА ЕСЭ РФ
Цель лекции: изучить преобразование сигнальных сообщений,
передаваемых в процессе обслуживания телефонных вызовов на
ЕСЭ РФ при взаимодействии ОКС№7 с другими системами сигнализации.
11.1 Документ IW-2000
Процессы
взаимодействия
системы
сигнализации
ОКС №7 с другими системами сигнализации на ЕСЭ РФ описаны в национальном документе IW – 2000 (InterWorking). В этом
документе представлены в виде стрелочных диаграмм (без текстовых комментариев) процедуры обмена сигнальными сообщениями между различными узлами ЕСЭ РФ в случаях, когда на
одном участке сети используется сигнализация ОКС №7, а на
другом – какая-то другая, например, R1,5, 2ВСК+DECADIC,
одночастотная система сигнализации 1vf. Рассматриваются различные участки ЕСЭ РФ: международные, междугородние, местные. Сигнализация ОКС №7 может быть как на исходящей,
так и на входящей стороне. На диаграммах показаны различные
альтернативные варианты исхода вызова (успешные и неуспешные по различным причинам).
11.2 Взаимодействие ОКС №7 с системой сигнализации 2ВСК+декадик
Рассмотрим местное соединение, когда исходящая АТС
работает с транзитным узлом по сигнализации 2ВСК с декадным способом передачи цифр номера (декадик), а входящая
АТС работает по сигнализации ОКС №7 подсистемы ISUP- R2000 (рис. 11.1). На рисунке в нижней части показаны возможные альтернативные исходы вызова – отбой абонента А, отбой
Б, занятость и Б и др. (отделены на рисунке друг от друга пунктирными линиями).
86
ТС
АТС-А
2ВСК + декадик
ОКС №7 (ISUP)
АТС-Б
ЛС «Занятие»
ЛС «Подтверждение занятия»
1-ая цифра (16 КИ)
2-ая цифра (16 КИ)
Последняя цифра (16 КИ)
IAM (№ аб.Б, услуги)
INR
ЛС «Запрос АОН» + 500 Гц
Информация АОН (безинтерв. пакет)
ЛС «Снятие запроса АОН»
INF (№ аб.А)
ACM (BCI: BA = 10) – абонент свободен
КПВ
ПВ
АNM
ЛС «Ответ»
Разговор
1) отбой аб.А
ЛС «Отбой вызывающего абонента»
ЛС «Отбой»
ЛС «Разъединение»
CCL
REL (CI = 16)
Занято
RLC
ЛС «Освобождение»
2) отбой аб.Б
«Занято»
REL (CI = 16)
ЛС «Отбой»
RLC
ЛС «Разъединение»
ЛС «Освобождение»
3) аб. Б занят
«Занято»
ЛС «Отбой»
REL (CI = 17)
RLC
ЛС «Разъединение»
ЛС «Освобождение»
4) аб.Б
недоступен
«Занято»
REL (CI = 31)
ЛС «Отбой»
RLC
ЛС «Разъединение»
ЛС «Освобождение»
Рис. 11.1 Взаимодействие ОКС №7 с сигнализацией
2ВСК+декадик в процессе установления местного телефонного
соединения
87
Установление соединения начинается с передачи линейного сигнала «Занятие» в 16 КИ исходящей СЛ АТС А в одном
из двух ВСК в определенном цикле сверхцикла ИКМ-потока в
зависимости от занимаемого разговорного канального интервала
(РКИ). Встречной транзитной станцией ТС он подтверждается
передачей ЛС «Подтверждение занятия» в этом же ВСК и в аналогичном цикле сверхцикла ИКМ-потока.
Станция А выдает первую цифру номера по 16 КИ в том
же ВСК и в аналогичном цикле сверхцикла, что и ЛС «Занятие»,
с помощью передачи в последовательных сверхциклах комбинаций «1» и «0», где количество «1» равно передаваемой цифре,
а количество «0» - на единицу меньше. Далее передается кодовая комбинация межсерийного интервала (комбинация «0»,
идущих определенное число сверхциклов). Аналогично далее
передаются вторая и все последующие цифры номера Б.
После получения последней цифры номера абонента Б на
транзитной станции определяется направление установления
соединения, выбирается исходящий РКИ, он проключается с
входящим РКИ от станции А и в звено сигнализации ОКС №7
передается начальное адресное сообщение – IAM. При исходящей электромеханической АТС номер абонента А на транзитной
станции ТС не известен и поэтому он не включается в IAM.
Станция Б, получив IAM без номера абонента А, передает
по звену ОКС №7 в сторону ТС сообщение INR – запрос информации. ТС, получив INR, в сторону станции А передает комбинированный сигнал «Запрос АОН», состоящий из ЛС «Запрос
АОН» + тональный сигнал частотой 500 Гц, передаваемый по
РК.
Станция А, получив сигнал «Запрос АОН», передает по
РКИ способом «безинтервальный пакет» двухчастотными комбинациями кода «2 из 6» девятиразрядную кодограмму, включающую категорию и номер абонента А. Получив информацию
о номере абонента А, ТС передает этот номер на станцию Б в
сообщении INF – информация.
Если абонент Б свободен, входящая станция включает ему
сигнал «ПВ», а абоненту А через проключенное соединение в
ТС – «КПВ» в РКИ.
88
По звену ОКС №7 станция Б передает сообщение ACM с
индикацией ВА = 10 (абонент свободен). При ответе абонента Б
станция Б выключает сигналы «ПВ», «КПВ», проключает разговорный тракт до абонента Б и передает сообщение ОКС №7
ANM – ответ. В ТС при получении сообщения ANM передается в
сторону станции А ЛС «Ответ». Вызов переходит в состояние
разговора между абонентами.
При отбое абонента А высылается ЛС «Отбой вызывающего абонента». На ТС в сторону станции Б высылается сообщение ОКС №7 CCL – отбой вызывающего абонента. Станция Б
выдает абоненту Б зуммер «Занято». Абонент Б кладет трубку,
станция Б передает на ТС сообщение ОКС №7 REL – освобождение с индикатором причины CI = 16. Это сообщение ОКС №7
транзитной станцией подтверждается в сторону станции Б сообщением RLC – освобождение выполнено. В ТС и станции Б
РКИ освобождаются.
ТС передает в сторону станции А ЛС «Отбой», который
подтверждается со станции А ЛС «Разъединение», в ответ на
которое ТС выдает ЛС «Освобождение». РКИ между ТС и станцией А освобождается.
Примечание: в случае передачи цифр номера от исходящей станции А на ТС частотным способом методом «челнока»
производится запрос необходимых цифр номера с ТС и выдача
этих цифр станцией А двухчастотным кодом «2 из 6» по РКИ.
Замечание: Другие варианты сопряжения систем сигнализации ОКС№7 (ISUP) и 2ВСК с декадным или многочастотным способами передачи цифр номера для успешных и неуспешных соединений следует изучить самостоятельно.
Выводы по лекции 11
1. Правила взаимодействия разных систем сигнализации на
ЕСЭ РФ описаны в документе IW-2000.
2. В документе IW-2000 приведены стрелочные диаграммы процессов обмена сигнальными сообщениями при взаимодействии
ОКС№7 с разными системами сигнализации для разных типов и
исходов вызовов.
89
3. При взаимодействии ОКС3? С другими системами сигнализации линейные сигналы и сигналы маршрутизации преобразуются в соответствующие сообщения подсистемы ISIP и наоборот.
Вопросы для самопроверки по лекции 11
1. Укажите назначение документа IW-2000 и что он содержит?
2. Какие варианты взаимодействия систем сигнализации, типов
вызовов и типов исходов вызовов рассмотрены в документе IW2000?
3. Поясните, как линейные сигналы и сигналы маршрутизации
преобразуются в сообщения подсистемы ISUP при взаимодействии систем сигнализации (2ВСК+декадик)
ISUP.
4. Поясните, как линейные сигналы и сигналы маршрутизации
преобразуются в сообщения подсистемы ISUP при взаимодействии систем сигнализации (2ВСК+МЧК)
ISUP.
5. Поясните, как сообщения подсистемы ISUP преобразуются в
линейные сигналы и сигналы маршрутизации при взаимодействии систем сигнализации ISUP
(2ВСК+ декадик).
6. Поясните, как сообщения подсистемы ISUP преобразуются в
линейные сигналы и сигналы маршрутизации при взаимодействии систем сигнализации ISUP
(2ВСК+МЧК).
7. Поясните, как взаимодействуют различные системы сигнализации в процессе отбоя при различных типах неуспешных вызовов.
90
РАЗДЕЛ 5 ПОДСИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
СОЕДИНЕНИЯМИ СИГНАЛИЗАЦИИ SCCP И
ВОЗМОЖНОСТЕЙ ТРАНЗАКЦИЙ ТСАР
ЛЕКЦИЯ 12 НАЗНАЧЕНИЕ И ФУНКЦИИ ПОДСИСТЕМ
SCCP И ТСАР
Цель лекции: получить общие сведения о подсистемах управления соединениями сигнализации SCCP и возможностей транзакций ТСАР.
12.1 Подсистема управления соединениями сигнализации SCCP
12.1.1 Назначение подсистемы SCCP
Подсистема MTP обеспечивает реализацию в полной мере
только функций первых двух уровней семиуровневой модели
ВОС. Недостающие функции третьего сетевого уровня реализуются с помощью дополнительной подсистемы управления соединениями сигнализации – SCCP (Signalling Connection Control
Part).
Подсистема МТР была создана для работы в режиме реального времени, необходимого для телефонной сигнализации.
МТР не обеспечивает реализацию сетевых услуг, ориентированных на виртуальное соединение. Однако некоторые прикладные
подсистемы пользователей требуют возможность передачи данных, не ориентированных на соединение пользовательских каналов, а также требуют более сложный адрес, который не реализует подсистема MTP.
В связи с этим в архитектуру ОКС№7 была введена подсистема SCCP, которая обеспечивает установление соединения
сигнализации между двумя прикладными подсистемами без необходимости коммутации пользовательских каналов.
Соединение сигнализации – это логическая связь между
двумя пользователями сети сигнализации ОКС№7, работающими через подсистему SCCP (рис. 12.1).
91
Соединение
сигнализации
Пользователь
Пользователь
SCCP
SCCP
SCCP
SCCP
MTP
MTP
ЗС
Рис. 12.1 Соединение сигнализации
Пользователями подсистемы SCCP являются подсистемы:
BSSAP, ISUP, TCAP, MUP.
Одной из главных особенностей подсистемы SCCP является возможность использования расширенной адресации.
Расширенный адрес – это совокупность нескольких адресов, используемых для маршрутизации сигнальных сообщений
подсистемы SCCP. Он может включать или не включать коды
пунктов сигнализации, номера прикладных подсистем пользователей SCCP, специальные метки, в качестве которых могут использоваться глобальные заголовки, например, некоторый сетевой адрес, похожий на код интеллектуальной услуги 800 «Бесплатный вызов».
12.1.2 Архитектура подсистемы SCCP
В состав архитектуры подсистемы SCCP входят 4 функциональных блока (рис 12.2):
1) SCOC – управление SCCP, ориентированное на соединение;
2) SCLC - управление подсистемы SCCP, не ориентированное на соединение;
3) SCMG - управление подсистемой SCCP;
4) SCRC – управление маршрутированием SCCP.
92
Пользователь SCCP
з и п о
з
SCOC
Сообщение
СО
Отказ в
маршрутировани
и
и
з,
п
о,и
SCLC
Сообщение
СL
SCMG
SCRC
з
и
и
MTP
Рис. 12.2 Структура подсистемы SCCP
(З – запрос, И – индикация, П – подтверждение, О – ответ)
12.1.3 Услуги, реализуемые подсистемой SCCP
Протокол SCCP обеспечивает четыре класса услуг; из них
два класса не ориентированы на соединение (CL), два других ориентированы на соединение (CO).
Класс 0 – основной класс, не ориентированный на соединение.
Класс 1 – упорядоченный класс, не ориентированный на
соединение.
Класс 2 - основной класс, ориентированный на соединение.
Класс 3 – класс управления потоками данных, ориентированный на соединение.
Классы, не ориентированные на соединение, обеспечивают возможность передачи только одного блока данных между
пользователями некоторой максимальной длины. В классах,
ориентированных на соединение, возможна передача данных
любой длины, при этом используется сегментация данных, т.е.
разбивка больших блоков на отдельные блоки до 250 байт и передача их последовательно через звено ОКС№7.
93
Протокол класса 0 обеспечивает передачу данных не зависимо друг от друга. Поэтому данные могут доставляться с нарушением последовательности.
Протокол класса 1, в отличие от класса 0, расширен дополнительной возможностью, которая позволяет пользователям
указать подсистеме SCCP, что поток данных должен доставляться в заданной последовательности. В этом случае для данных одного потока поле селекции ЗС SLS должно быть одинаковым.
Протокол класса 2 обеспечивает перенос блоков данных
между пользователями подсистемы SCCP с помощью установления временного или постоянного соединения сигнализации
между исходящим и входящим пунктами сигнализации. В одном сигнальном отношении может объединиться несколько сигнальных соединений. Такое объединение реализуется с помощью пар условных номеров, называемых местными условными
номерами. И в этом случае сообщения, принадлежащее данному
сигнальному соединению, должны иметь одинаковое значение
поля SLS. Протоколы этого класса не обеспечивают управление
потоками подсистемы SCCP и не обеспечивают контроль последовательности данных.
В протоколе класса 3 дополнительно к возможностям
класса 2 включено управление потоками данных с возможностью обнаружения ошибок и нарушения последовательности
передачи данных. В этом случае подсистема SCCP сообщает
пользователям об ошибках.
В России на сети ОКС №7 в основном используются протоколы класса 0 и класса 1. Применяются они для пользователей
интеллектуальных и сотовых сетей (для поддержки протоколов
INAP и MAP соответственно). Протокол класса 3 вообще не
применяется в России. В протоколе класса 2 в России используется только временное соединение (полупостоянное соединение
не применяется) и только в одном случае – на участке между
базовой станцией и центром коммутации подвижной связи MSC
в сотовой сети GSM (при использовании протокола BSSAP).
94
12.1.4 Адресация и маршрутизация в подсистеме SCCP
В подсистеме MTP для целей маршрутизации использовались коды пункта сигнализации (OPC и DPC). В подсистеме
SCCP для маршрутизации сигнальных сообщений в процедурах,
ориентированных на соединение, используется адрес исходящего пункта и адрес пункта назначения соединения сигнализации.
Для услуг, неориентированных на соединение, адресами
для подсистемы SCCP является адрес исходящего пункта и адрес пункта назначения сообщения. Для определения следующего пункта в сигнальном соединении анализируется информация
из параметра «Адрес вызывающей стороны», входящий в состав
сообщения подсистемы SCCP. Параметры, такие как адрес вызываемой и вызывающей стороны всегда включены в состав сообщений при передаче данных без установления соединения. В
сообщениях для передачи данных с установлением сигнальных
соединений вообще не содержится адресных параметров и только в сообщении «Запрос соединения» включается параметр
«Адрес вызываемой стороны».
При передаче сообщений, ориентированных на соединение и неориентированных на соединение, для маршрутирования
в SCCP используется две категории адресов:
1. Глобальные заголовки GT - это фактически адрес, который в явном виде не содержит информации, обеспечивающей
маршрутизацию в сети сигнализации, поэтому требуется функция трансляции в подсистеме SCCP.
2. Адрес, состоящий из кода пункта назначения и номера
подсистемы SSN (SubSystem Number).
Маршрутирование осуществляется с помощью адреса
подсистемы MTP (DPC) и подсистемы SCCP (SSN), трансляция
в подсистеме SCCP не нужна. Некоторые объекты в сети сигнализации могут иметь один и тот же DPC и отличить их можно
только по номеру подсистемы SSN.
Например, в сотовой сети стандарта GSM может быть
реализовано на одном оборудовании, имеющий один код DPC,
два устройства: центр коммутации (MSC) и визитный регистр
местонахождения (VLR), которые будут отличаться только по
номеру подсистемы SSN.
95
В параметре «Адрес вызываемого абонента» сообщения
SCCP могут использоваться следующие комбинации адресов:
1) DPC;
2) DPC+ SSN или GT (или и то, и другое);
3) GT;
4) GT+ SSN;
Первая форма адреса применяется только к сообщениям
SCCP, ориентированным на соединение сигнализации, за исключением сообщения «Запрос соединения» CR (Connection Request).
Последние три формы адресов применяются в сообщениях, неориентированных на соединение, и в сообщении «Запрос
соединения» CR.
Процесс предоставления услуги подсистемой SCCP, ориентированной на соединение, при использовании трех пунктов
сигнализации в сети показан на рис. 12.3.
SCCP A
SCCP B
SCCP Б
CR
CR
CC
CC
DT
DT
AK
AK
RLSD
RLC
RLSD
RLC
Рис. 12.3 Процесс предоставления услуги SCCP, ориентированной на соединение (CR – запрос соединения, СС - подтверждение соединения, DT – данные пользователя, АК – подтверждение данных, RLSD – запрос освобождения, RLC – подтверждение освобождения)
Процесс предоставления услуги подсистемы SCCP, неориентированной на соединение, приведен на рис. 12.4.
96
SCCP A
SCCP Б
SCCP B
UDT
UDT
Рис. 12.4 Процесс предоставления услуги SCCP, неориентированной на соединение (UDT – данные пользователя без подтверждения)
Формат сообщений подсистемы SCCP аналогичен формату сообщений подсистемы ISUP (см. рис. 9.1).
12.2 Подсистема возможностей транзакций TCAP
Транзакция – это удаленное решение некоторой задачи,
инициированное из другой системы.
Для реализации таких транзакций в сети ОКС№7 используется подсистема возможностей транзакций TCAP (Transaction Capabilities Application Part), которая располагается на четвертом уровне ОКС №7, соответствующем прикладному уровню
модели ВОС (рис. 12.5).
Без использования подсистемы TCAP каждая прикладная
подсистема пользователя UP должна иметь механизм реализации решения своих задач (транзакций) на удаленном конце. В
этом случае программное обеспечение каждой прикладной подсистемы должно обеспечивать требуемый механизм реализации
транзакций. Но реализация этих механизмов в каждой подсистеме практически одинаковая и для упрощения прикладных
подсистем используется универсальная подсистема реализации
транзакций TCAP независимо от типа прикладной. В этом случае каждая прикладная подсистема UP просто выдает заявку
подсистеме TCAP для организации реализации транзакций определенного вида.
97
UP
UP
TCAP
UP
4
уровень
ОКС№7
SCCP
MTP
Рис. 12.5 Положение подсистемы ТСАР в стеке ОКС №7
Различают четыре класса транзакций, поддерживаемых
подсистемой ТСАР:
1. Транзакции, которые не требуют передачи подтверждений (например, протокол INAP использует это для реализации услуг телеголосования).
2. Транзакции, которые требуют передачи только положительного подтверждения.
3. Транзакции, которые требуют передачи только отрицательного подтверждения.
4. Транзакции, которые требуют передачи положительного и отрицательного подтверждения.
Выводы по лекции 12
1. Подсистема управления сигнальными соединениями SCCP
позволяет передавать различную информацию по сети ОКС№7,
не связанную с коммутацией пользовательских каналов (что
требуется, например, в интеллектуальных и сотовых сетях).
2. Подсистема SCCP реализует 4 класса услуг, из которых две
ориентированы на виртуальные сигнальные соединения, а две –
на передачу одного блока данных без установления сигнального
соединения.
98
3. Подсистема возможностей транзакций ТСАР позволяет упростить реализацию различных прикладных подсистем пользователей за счет реализации универсального механизма реализации
удаленных задач любых пользователей (транзакций) (что требуется, например, в интеллектуальных и сотовых сетях).
Вопросы для самопроверки по лекции 12
1. Что такое «сигнальное соединение»? Когда оно используется?
2. Что общего и чем отличаются подсистемы МТР и SCCP?
3. Каково назначение подсистемы SCCP? На каком уровне модели ВОС она работает и почему?
4. Что такое «расширенный адрес» и с какой целью он используется в подсистеме SCCP?
5. Поясните состав архитектуры подсистемы SCCP.
6. На какие классы делятся услуги SCCP и в чем их различие?
7. Укажите особенности использования услуг SCCP на сети
ОКС№7 в России.
8. Приведите конкретные примеры использования подсистемы
SCCP при реализации услуг в интеллектуальных сетях и сотовых сетях стандарта GSM.
9. Какие категории адресов используются в подсистеме SCCP
для маршрутизации сигнальных сообщений и в чем их отличие?
10.
Укажите все возможные комбинации адресов вызываемого пользователя в подсистеме SCCP.
11. Поясните различия процессов предоставления подсистемой
SCCP услуг ориентированных и неориентированных на соединение.
12. Что такое транзакция? На каком уровне модели ВОС выполняются транзакции?
13. Какие преимущества дает введение в архитектуру ОКС№7
подсистемы возможностей транзакций ТСАР?
14. Сколько классов транзакций поддерживает подсистема
ТСАР и в чем их различие?
99
РАЗДЕЛ 6 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СЕТЕЙ
ОКС№7
ЛЕКЦИЯ 13 ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ СЕТЕЙ
ОКС№7 НА ЕСЭ РФ
Цель лекции: получить сведения об особенностях построения
сетей ОКС№7 на различных уровнях иерархии ЕСЭ РФ.
13.1 Принципы построения международной сети ОКС
№7
Сеть ОКС №7 на международном уровне Единой сети
электросвязи России (ЕСЭ РФ) построена по следующим принципам (рис. 13.1):
К узлам других стран
SP/STP/SPR
(NI = 00/10/11)
ТМнУС
ТМнУС
На международную сотовую
сеть
Международный
уровень ЕСЭ РФ
Междугородный
уровень ЕСЭ РФ
ТЦК СПС
ТМгУС
SP/STP
(NI = 10)
SP/STP/SPR
(NI = 00/10/11)
SP/STP/SPR
(NI = 00/10)
ЗТУ
SP/STP/SPR
(NI = 10/11)
Сигнальные звенья
Разговорные каналы
Рис. 13.1 Фрагмент международной сети ОКС №7 на ЕСЭ РФ
1. На всех транзитных международных узлах связи
ТМнУС организованы комбинированные пункты сигнализации
SP/STP/SPR (с международным сетевым индикатором NI = 00).
100
2. В этих пунктах сигнализации реализованы подсистемы
ОКС №7: ISUP в соответствии с международной рекомендацией
Q.767 и ISUP – R2000 в соответствии с национальными спецификациями, а так же могут быть реализованы подсистемы TUP и
SCCP только в международной спецификации.
3. Все пункты сигнализации на ТМнУС должны быть связаны между собой прямыми звеньями сигнализации по принципу «каждая с каждой».
4. Для связи с междугородной сетью ЕСЭ РФ в ТМнУС
реализуются функции шлюзовых пунктов сигнализации, работающих в междугородном сетевом индикаторе NI = 10.
5. Для связи с сотовыми сетями федеральных стандартов
организуются прямые звенья сигнализации с пунктами сигнализации, реализованными на базе территориальных центров коммутации сети подвижной связи (ТЦК СПС).
Функции международных шлюзов сети ОКС№7 могут
быть возложены как на ТМнУС, так и на ТЦК СПС.
13.2 Принципы построения междугородной сети
ОКС№7 на ЕСЭ РФ
Все междугородные сети ОКС №7 ЕСЭ РФ, работающие
в сетевом индикаторе NI = 10, обслуживают различные междугородные сети: телефонные, ISDN, сотовые сети федеральных
стандартов и интеллектуальные сети.
Эта сеть работает в соответствии с национальными спецификациями ISUP - R-2000 и INAP - R. На междугородной сети
ОКС№7 организуются оконечные пункты сигнализации SP, связанные между собой через сеть транзитных пунктов STP. Транзитная сеть имеет два уровня:
- нижний уровень – комбинированные пункты SP/STP, интегрированные в транзитный междугородный узел связи
(ТМгУС);
- верхний уровень – выделенные пункты STP.
Все эти пункты образуют полносвязную топологию междугородной сети ОКС№7, а каждый интегрированный SP/STP
связан с одним выделенным STP. Конечные пункты SP органи-
101
зуются на ЗТУ, ТМнУС и ТМгУС. Транзитные выделенные
пункты, как правило, территориально находятся вместе с
ТМгУС (рис. 13.2).
SP/STP или STP
ТМгУС
(NI = 10)
SP/STP или STP
ТМгУС
(NI = 10)
SP/STP или STP
ТМгУС
(NI = 10)
SP/STP или STP
ТМгУС
(NI = 10)
SP (ЗТУ)
(NI = 10/11)
SP (ЗТУ)
(NI = 10/11)
SP (ЗТУ)
SP (ЗТУ)
(NI
= 10/11)
(NI = 10/11)
SP (ЗТУ)
(NI = 10/11)
Рис. 13.2 Схема фрагмента междугородной сети ОКС №7
Объединение оконечных пунктов SP, организованных на
ЗТУ, осуществляется в кластеры по принадлежности ЗТУ к определенному ТМгУС. В настоящее время в Европейской части
организованно 4 выделенных STP, территориально расположенных на ТМгУС.
13.3 Принципы построения сети ОКС №7 в сетях подвижной связи ЕСЭ РФ
Транзитная междугородная сеть для сетей подвижной связи (СПС) на ЕСЭ РФ строится с использованием территориальных центров коммутации (ТЦК) (рис. 13.3). ТЦК располагаются
по одному в каждом регионе и связаны между собой по принципу «каждый с каждым». В отдельных областных центрах построены оконечные центры – локальные центры коммутации
(ЛЦК). По выполняемым функциям ТЦК – это аналог ТМгУС, а
102
ЛЦК – ЗТУ. В тех городах, где нет ЛЦК, выход на ближайшие
ТЦК или ЛЦК может осуществляться по арендованным междугородным каналам.
В сеть ТфОП с ОКС№7
Звенья ОКС№7
(ISUP)
BS
BSC
Транзитная междугородная сеть СПС
Разговорные
каналы
ТЦК
ТЦК
MSC/VLR
HLR
ЛЦК
ТЦК
Рис. 13.3 – Фрагмент транзитной сети СПС
Сеть ОКС№7 федеральных СПС представляет собой совокупность оконечных пунктов сигнализации SP, организованных
в центрах коммутации подвижной связи MSC, и комбинированных пунктов SP/STP, организованных на базе ЛЦК и ТЦК и
взаимодействующих между собой через транзитную сеть
ОКС№7 (рис. 13.4).
SP/STP (ЛЦК)
NI = 11/10
ТЦК
SP/STP (ЛЦК)
NI = 11/10
SP/STP/SPR (ТЦК)
NI = 10
ТЦК
SP (MSC)
NI = 11
SP/STP/SPR (ТЦК)
NI = 10
SP (MSC)
NI = 11
SP (MSC)
NI = 11
Рис. 13.4 Сеть ОКС №7 СПС
Пункты сигнализации на базе ЛЦК и ТЦК работают в междугородном сетевом индикаторе NI = 10. Причем эти пункты
103
могут выполнять функции шлюзов между сетями ОКС№7, работающих в сетевых индикаторах NI = 10, 11. Пункты сигнализации на базе MSC работают в сетевом индикаторе местной сети
(NI = 11).
Для реализации функции национального роуминга в ТЦК
организуются пункты ретрансляции сигнальных сообщений SPR
подсистемы SCCP.
13.4 Принципы построения сетей ОКС №7 в зоновых
сетях ЕСЭ РФ
Зона телефонной семизначной нумерации, как правило,
совпадает с территорией области, края, республики и т.д. Сеть
ОКС№7 на территории такой зоны организуется на базе пунктов
сигнализации, расположенных на ЗТУ областного центра и на
центральных станциях или районных АТС городов областного
подчинения. Могут использоваться или прямые пучки звеньев
сигнализации, или организовываться транзитные пункты сигнализации на некоторых транзитных узлах. Вся эта сеть работает в
сетевом индикаторе NI = 11. Пункт, организованный на ЗТУ и
являющийся транзитным STP, работает в сетевом индикаторе NI
= 11; пункт, являющийся оконечным SP, работает в сетевом индикаторе NI = 10.
13.5 Принципы построения городских сетей ОКС№7
13.5.1 Общие принципы городских сетей ОКС№7
На городских телефонных сетях (ГТС) сети ОКС№7 строятся с использованием следующих принципов:
1. В сети используются как связанный, так и квазисвязанный режимы. Для каждой сигнальной взаимосвязи рекомендуется иметь несколько сигнальных маршрутов, если это позволяет
структура сети ОКС №7.
2. Если сигнальных маршрутов несколько, то желательно
использовать режим разделения нагрузки в них через код SLS.
104
3. Пучки звеньев сигнализации должны быть способны
передавать весь сигнальный трафик как основных, так и альтернативных маршрутов.
4. Структура сети ОКС №7 на ГТС существенным образом зависит от схемы построения телефонной сети. На цифровых телефонных сетях с точки зрения ОКС №7 можно рассматривать две основные структуры ГТС:
- сеть без узлов (по принципу «каждый с каждым»);
- сеть с узлами (использование УИВС или транзитной
станции).
13.5.2 Сеть ОКС №7 на ГТС без узлов
На каждой станции организуются оконечные пункты сигнализации SP, работающие в сетевом индикаторе NI = 11 (рис.
13.5). Они связаны между прямыми пучками звеньев сигнализации. На одной из станций кроме оконечного SP организуется и
транзитный пункт сигнализации STP. Через него работают оконечные пункты в квазисвязанном режиме при выходе из строя
или перегрузке основных звеньев сигнализации.
SP/
STP
SP
На ЗТУ
SP
SP
Рис. 13.5 Сеть ОКС№7 на ГТС без узлов
13.5.3 Сеть ОКС№7 на ГТС с узлообразованием
На опорных станциях организуются оконечные пункты
сигнализации SP, на узловых (транзитных) – комбинированные
105
пункты сигнализации SP/STP (рис. 13.6). Причем использование
транзитных узлов STP возможно при наличии между опорными
станциями одного или разных узловых районов (УР) прямых
пучков разговорных каналов. В этом случае используется квазисвязанный режим сигнализации, например, для реализации
резервных маршрутов.
к ЗТУ
к ЗТУ
УР-N
УР-K
ОПС
ТС
ТС
ОПС
ОПС
ОПС
ОПС
ОПС
Рис. 13.6 Сеть ОКС№7 на ГТС с узлообразованием
13.6 Построение сельских сетей ОКС№7
Наиболее перспективной схемой построения сельских телефонных сетей (СТС) является радиальная, т.е. с отказом от
узловых станций. В этом случае оконечные пункты сигнализации SP в сети ОКС №7 организуются на центральной станции
ЦС и на оконечных станциях ОС (рис 13.7).
На зоновую
сеть к ЗТУ
SP
SP
ЦС
ОС
SP
ОС
Рис. 13.7 Организация сети ОКС №7 на СТС
106
Пункт сигнализации SP на ЦС может выполнять функции
транзитного пункта сигнализации, если между оконечными
станциями имеются прямые пучки разговорных каналов, что
бывает крайне редко.
Часто оконечные станции малой емкости на СТС не поддерживают сигнализацию ОКС №7. В этом случае применяются
системы сигнализации (2ВСК+МЧК) или (2ВСК+DECADIC). В
некоторых случаях используется сигнализация EDSS1 при подключении ОС к ЦС через интерфейс первичного доступа PRI.
Выводы по лекции 13
1. Принципы организации сети ОКС№7 зависят от типа сети
связи в общей архитектуре ЕСЭ РФ.
2. На международном фрагменте сети ОКС№7 в пределах ЕСЭ
РФ на транзитных международных узлах связи организованы
комбинированные пункты сигнализации SP/STP/SPR в сетевых
индикаторах NI = 00 и 10.
3. На междугородной сети ОКС№7 организуются STP на
ТМгУС и SP на ЗТУ в сетевом индикаторе NI = 10.
4. В сотовых сетях оконечные пункты ОКС№7 реализованы
на ЛЦК и ТЦК и они работают в сетевом индикаторе NI = 10.
5. На ЗТУ всегда организуется шлюзовой пункт сигнализации
для работы с местными сетями ОКС№7 в индикаторе NI = 11.
Вопросы для самопроверки по лекции 13
1. Укажите основные принципы реализации сети ОКС№7 на
международном фрагменте ЕСЭ РФ.
2. Какие подсистемы пользователей и в каких спецификациях
реализованы в пунктах сигнализации международной сети
ОКС№7 на ЕСЭ РФ?
3. Поясните схему организации междугородной сети ОКС№7 на
ЕСЭ РФ.
4. Как организуется сеть ОКС№7 на сетях подвижной связи
ЕСЭ РФ?
5. Где и какие пункты сигнализации организуются на СПС?
107
6. В чем особенность реализации зоновых сетей ОКС№7?
7. Укажите основные принципы реализации городских сетей
ОКС№7 на ЕСЭ РФ.
8. Как организована сеть ОКС№7 на СТС?
108
РАЗДЕЛ 7 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СЕТЕЙ ОКС№7
ЛЕКЦИЯ 14 МЕТОДИКА РАСЧЕТА СИГНАЛЬНОЙ
НАГРУЗКИ ЗВЕНА ОКС№7
Цель лекции: получить сведения о методике определения сигнальной нагрузки звена ОКС№7 и практические навыки ее расчета.
14.1 Исходные данные для расчета нагрузки ОКС№7
Для расчета сигнальной нагрузки ОКС№7 необходимо
определить следующие исходные данные:
1. Определяются вероятности (точнее частоты) появления
всех возможных типов вызовов Рi , i= 1, М , M – число всех возможных типов вызовов (местные, междугородные, международные, к узлу спецслужб и др.) на основании имеющихся в сети
статистических данных:
Pi
Ni
,
N
где Ni – число вызовов i-го типа в общем числе наблюдавшихся
вызовов N (величина N должна быть достаточно большой для
получения статистически устойчивых результатов).
M
Очевидно, что
Pi
1.
i 1
2. Для каждого i – типа вызова определяются вероятности
(частоты) всех возможных состояний:
qij
N ij
Ni
, i= 1, М , j = 1, К i ,
где Nij - число вызовов j-го состояния в общем числе наблюдавшихся вызовов i-го типа Ni;
Ki – число возможных состояний для вызова i – типа (успешный
вызов, неуспешные вызовы по различным причинам – занятость
абонента, неответ абонента, отсутствие соединительных путей и
др.).
109
M
Ki
Очевидно также, что
qij
1.
i 1 j 1
3. Определяется средняя длительность занятия информационного канала вызовом i – типа (только успешные вызовы).
4. Для каждого i –го типа вызова и его j –го состояния определяется объем сигнальной информации ISUP, передаваемый
в прямом направлении L'ij и в обратном направлении L''ij на основании статистических данных о длине сигнальных сообщений
ISUP, используемых в процессе обслуживания каждого i –го типа вызова.
Все исходные данные сводятся в таблицу 14.1.
Таблица 14.1 Исходные данные для расчета ОКС№7
ПараЗначение
метр
Тип вызова 1
…
Рi
110
…
…
…
…
qМ1
…
ТМ
…
Время занятия информационного канала вызовом типа М
Тип
Тип
Тип выз.М
…
выз.1
выз.2
L'11
L'21
L'М1
Сост.1
…
…
…
Т1
…
Сост.КМ
q1Км
q2Км
qМКм
…
Время занятия информационного канала вызовом типа 1
…
L'ij,
байт
Тип выз.М
…
Тi,
сек
Число состояний вызова типа М
Тип
Тип
…
выз.1
выз.2
q11
q21
Сост.1
…
…
Ki
qij
РМ
K1
…
KМ
…
Тип вызова М
Число состояний вызова типа 1
Р1
…
Сост.КМ
L'1Км
L'2Км
…
L'МКм
…
…
Сост.КМ
Тип
выз.2
L''21
L''1Км
L''2Км
…
…
Тип выз.М
…
L''М1
…
…
Сост.1
…
L''ij,
байт
Тип
выз.1
L''11
L''МКм
14.2 Порядок расчета сигнальной нагрузки
Величина возникающей сигнальной нагрузки в узле сети
ОКС№7 определяется на уровне подсистемы MTP-2 в виде суммы двух нагрузок:
Y YISUP YSCCP ,
где Y ISUP – сигнальная нагрузка, создаваемая подсистемой ISUP
при реализации основных услуг, связанная с коммутацией пользовательских каналов;
YSCCP - сигнальная нагрузка, создаваемая подсистемой SCCP,
которая обслуживает подсистему ISUP (при реализации дополнительных услуг) и все пользовательские подсистемы, работающие через подсистему TCAP (INAP, MAP и др.).
При расчете величин нагрузок YISUP и YSCCP предполагается равенство сигнальных нагрузок в прямом и обратном направлениях.
Расчет величины сигнальной нагрузки от подсистемы
ISUP Y ISUP выполняется по следующей методике:
1.
Определяется суммарная информационная нагрузка,
создаваемая всеми типами исходящих и входящих вызовов, обслуживаемых подсистемой ISUP:
Y
Т
N
, Эрл,
24 3600
где N – общее число всех исходящих и входящих вызовов в течение суток;
Τ - среднее время занятия информационного канала для успешных вызовов:
111
М
Т
Pi Т i , с
i 1
Рi – доля вызовов i-го типа в общей информационной нагрузке.
2.
Определяется величина суммарной сигнальной нагрузки от подсистемы ISUP как доля от суммарной информационной нагрузки:
YISUP
Y,
где
– коэффициент пересчета информационной нагрузки в
сигнальную:
L L 1
,
8000 Т
где L' - средний объем сигнальной информации подсистемы
ISUP, передаваемой в прямом направлении для всех состояний
вызовов всех типов, байт:
Κi
M
L
Pi
i 1
qij Lij ,
j 1
L'' - средний объем сигнальной информации ISUP, передаваемой
в обратном направлении для всех состояний вызовов всех типов,
байт:
Κi
M
L
Pi
i 1
qij Lij .
j 1
Примечание: в формуле для расчета коэффициента делитель учитывает пересчет скорости звена ОКС№7 из 64 кбит/с
в 8000 байт/с.
Сигнальная нагрузка подсистемы SCCP рассчитывается на
основании коэффициента пересчета Q из нагрузки, создаваемой
подсистемой ISUP:
YSCCP Q Y ISUP .
Следует отметить, что величина коэффициента Q сильно
зависит от услуг, реализуемых подсистемой SCCP для различных подсистем пользователей (ISUP, INASP, MA и др.), и поэтому должна определяться на основании статистических данных в каждой конкретной сети.
112
Примечание:
В настоящее время при проектировании сетей ОКС№7
часто отсутствуют данные о сигнальной нагрузке в сети и при
расчете необходимого числа звеньев ОКС№7 обычно используется упрощенная формула для пересчета разговорной нагрузки в
сигнальную Y ISUP :
Y ISUP = β Y, Эрл,
где Y – информационная (разговорная) нагрузка, Эрл;
β – коэффициент пересчета разговорной нагрузки в сигнальную.
Для междугородной сети ОКС №7 принято значение β =
0.166*10-3, для местной сети β = 0.1373*10-3.
14.3 Пример расчета сигнальной нагрузки ISUP
1. Определим объем сигнальных сообщений ISUP, передаваемых в прямом направлении L'.
1.1. При успешном вызове в прямом направлении передается обязательно сообщение IAM и сообщения REL/RLC с вероятностью 0,5 (см. рис. 10.3):
Допустим для конкретной сети ОКС№7 известно, что
L'IAM=39 байт, L'RLC =15 байт, L'REL=20 байт, тогда
L'раз(усп)=39+0,5·(20+15)=57 байт
1.2. При неуспешном вызове (при занятости абонента) в
прямом направлении передаются сообщения IAM и RLC, тогда
L'занято=39+15=54 байта
1.3. При неуспешном вызове (абонент не отвечает) в прямом направлении передаются сообщения IAM и REL, тогда
L'неответ=39+20=59 байт
Пусть распределение долей всех вызовов имеет следующий вид:
Рразг.=0,6; Рзанято=0,18; Рнеответ=0,2.
Тогда
L' = Рразг.·L'раз + Рзанято·L'занято + Рнеответ· L'неответ=57 байт.
2.
Аналогично определим объем сигнальных сообщений ISUP, передаваемых в обратном направлении L''.
113
2.1. Состоявшийся разговор (успешный вызов): передаются обязательно сообщения ACM и ANM и сообщения REL/RLC с
вероятностью 0,5.
Известно, что L''ACM=17 байт, L''ANM=15 байт, тогда
L''разг.=17+15+0,5·(20+15)=50 байт.
2.2. При неуспешном вызове (при занятости абонента) в
обратном направлении передается сообщение REL, длина которого
L''занято=20 байт.
2.3. При неуспешном вызове (абонент не отвечает) в обратном направлении передаются сообщения ACM и RLC:
L''неответ=17+15=32 байта
L''= Рразг.·L''разг. + Рзанято·L''занято+Рнеответ·L''неответ=41 байт
Сигнальную нагрузку на звено ОКС №7, создаваемую одним телефонным вызовом, определим, исходя из нагрузки на
один групповой разговорный канал y=0,8 Эрл и средней длительности телефонного разговора Тр=72 с. Тогда удельная интенсивность поступления вызовов в пересчете на один разговорный канал будет равна
y
Tp
0,8
72
0,011 выз / с .
Сигнальная нагрузка от одного разговорного канала может быть определена по следующей формуле:
(L L )
8000
YISUP
0,011 57 41
8000
0,135 10 3 Эрл
Примечание: в формуле делитель 8000 обусловлен переводом скорости звена ОКС№7 из 64 Кбит/с в 8 Кбайт/с, так как
в числителе переменные L' и L'' измеряются в байтах.
Таким образом, при полученной сигнальной нагрузке от
одного телефонного соединения, реализуемого подсистемой
ISUP, одно звено сигнализации при максимальной нагрузке 0,2
Эрл может обслуживать:
N
114
0,2
0,135 10
3
1482 разговорных каналов .
Выводы по лекции 14
1. Для расчета сигнальной нагрузки в сети ОКС№7 необходимо
определить следующие исходные данные: частоту появления
различных типов вызов, частоту появления их возможных исходов, средние длительности занятия каналов, перечень и объем
передаваемых сигнальных сообщений для разных типов вызовов.
2. При отсутствии исходных данных о сигнальной нагрузке в
сети используется упрощенная формула на основе коэффициентов пересчета разговорной нагрузки в сигнальную.
3. Величина сигнальной нагрузки звена ОКС№7 определяется
на уровне подсистемы MTP-2 в виде суммы нагрузок от подсистем ISUP и SCCP.
4. Одно звено сигнализации ОКС№7 при максимальной загрузке 0,2 Эрл может обслужить около 1,5 тысяч разговорных каналов.
Вопросы для самопроверки по лекции 14
1. Какие исходные данные необходимы для расчета сигнальной
нагрузки в сети ОКС№7?
2. Перечислите возможные типы вызовов и возможные их состояния, которые необходимо учитывать при расчете сигнальной нагрузки ОКС№7.
3. Нагрузка каких подсистем пользователей учитывается при
расчете сети ОКС№7 и почему?
4. Поясните, как определяется объем сигнальных сообщений
подсистемы ISUP, передаваемых в прямом и обратном направлениях, при различных исходах телефонного вызова.
5. Какова максимальная нормируемая нагрузка на звено
ОКС№7? Почему она выбрана такой небольшой?
6. Как рассчитывается сигнальная нагрузка ОКС№7 при отсутствии исходных данных, собранных на сети?
7. Почему различаются коэффициенты пересчета разговорной
нагрузки в сигнальную для междугородных и местных сетей?
8. Сколько разговорных телефонных каналов может обслужить
одно звено ОКС№7? Чем обусловлена эта величина?
115
РАЗДЕЛ 8 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОКС№7 В СЕТЯХ NGN
ЛЕКЦИЯ 15 СЕМЕЙСТВО ПРОТОКОЛОВ SIGTRAN
Цель лекции: получить общие сведения об основных уровнях
адаптации семейства протоколов SIGTRAN, используемого для
транспортировки сигнальных сообщений в пакетных сетях следующего поколения NGN.
15.1 Архитектура семейства протоколов SIGTRAN
SIGTRAN (SIGnaling TRANsport) - это название группы телекоммуникационных протоколов, созданных для взаимодействия сетей традиционной телефонии и сетей IP-телефонии
(VoIP). Описание архитектуры SIGTRAN приведено в RFC 2719
международной организации IETF. Семейство протоколов
транспортировки информации сигнализации SIGTRAN предназначено для передачи сигнальных сообщений сетей с коммутацией каналов через сеть с коммутацией пакетов на базе протокола IP – сеть следующего поколения NGN (Next Generation
Network).
Семейство протоколов SIGTRAN обеспечивает передачу
сообщений разнообразных протоколов сигнализации, обслуживающих соединения сетей с коммутацией каналов, например
протоколов прикладных и пользовательских подсистем ОКС№7
(включая уровни 2 и 3 подсистемы МТР, подсистемы ISUP,
SCCP, TCAP, MAP, INAP и др.), а также сообщений уровня 3
протокола цифровой абонентской сигнализации DSS1 (рекомендация МСЭ-Т Q.931) сети ISDN и унифицированного стыка V.5.
В соответствии с этим в состав архитектуры семейства
SIGTRAN входят протоколы различных уровней адаптации UA
(User Adaptation) для сопряжения с соответствующими системами сигнализации сетей с коммутацией каналов (рис. 15.1).
116
TCAP
Семейство SIGTRAN
V5.2
Q.931
MTP3
MTP3
V5UA
IUA
M2UA
M2PA
SCCP
ISUP
M3UA
TCAP
SUA
SCTP
IP
Рис. 15.1 Архитектура семейства протоколов SIGTRAN
Для транспортировки сообщений протоколов SIGTRAN
используется общий транспортный протокол передачи с управлением потоком SCTP (Stream Control Transmission Protocol),
который обеспечивает необходимое качество доставки сигнальной информации по сети IP.
15.2 Протокол SCTP
Протокол передачи информации с управлением потоком
SCTP (Stream Control Transmission Protocol) обеспечивает транспортировку сообщений сигнализации семейства протоколов
SIGTRAN через сеть IP между двумя оконечными пунктами, с
избыточностью доставки информации и повышенной степенью
надежности. Для этого в протоколе SCTP реализован метод повышенной надежности доставки информации в реальном времени от нескольких источников по нескольким информационным
потокам.
Протокол SCTP предоставляет следующие возможности:
транспортировка, основанная на передаче дейтаграмм;
повышенная надежность доставки информации: SCTP
обеспечивает механизмы восстановления пакетов информации
при их потере или дублировании;
117
доставка сообщений с обеспечением очередности и без
таковой: при необходимости ускоренного обслуживания приложения для каждого сообщения может устанавливаться высший
приоритет транзакций по сравнению с сообщениями, не нуждающимися в обеспечении очередности доставки;
передача информации в виде потоков: SCTP в состоянии обеспечить до 65536 однонаправленных потоков в каждом
направлении связи MGC-MG. SCTP передает сообщения и обрабатывает принимаемые сообщения одного потока независимо
от порядка или статуса сообщений других потоков. Приложение
имеет возможность эффективно избегать возникновения блокировок в IP-сети посредством передачи информации независимых друг от друга транзакций по разным потокам;
защита против изменений сообщений: встроенный в
SCTP механизм шифрования обеспечивает защиту на узле MGC
или MG;
управление сетевыми перегрузками: средствами SCTP
для обнаружения и обработки случаев перегрузки сети обеспечены эффективные средства;
управление резервным маршрутом: для крупного MG
на сетевом уровне может требоваться наличие связи с MGC,
имеющей повышенную устойчивость к отказам. В целях предоставления резервных маршрутов SCTP поддерживает функционирование нескольких находящихся в разных местах (multihomed) узлов IP;
SCTP обеспечивает проверку доступности сигнального
маршрута в IP-сети, ускоренное переключение на резервный
маршрут в аварийных ситуациях и (потенциально) балансирование нагрузки между основным и резервными маршрутами.
Преимущества протокола SCTP перед другими популярными транспортными протоколами TCP и UDP:
установление соединения в сети IP;
высокая скорость передачи информации;
наличие нескольких возможных маршрутов передачи
информации, которые используются одновременно;
контроль доставки информации.
118
15.3 Протоколы различных уровней адаптации UA
15.3. 1 Протокол M2UA
Протокол пользовательского уровня адаптации уровня 2
подсистемы МТР - M2UA (MTP2 User Adaptation Layer) обеспечивает эмуляцию одного звена сигнализации для подсистемы
МТР между пунктом сигнализации в сети ОКС№7 (рис. 15.2) и
контроллером медиашлюзов MGC (Media Gateway Controller)
(другое название MGC – гибкий коммутатор Softswitch). В шлюзе сигнализации реализуется функция узла взаимодействия NIF
(Nodal Interworking Function).
Сеть
ОКС№7
Сеть IP
UP
UP
MTP3
MTP2
МТР1
Контроллер
медиашлюзов (MGС)
Шлюз
сигнализации (SG)
Оконечный пункт
сигнализации (SEP)
NIF
MTP2
МТР1
MTP3
M2UA
M2UA
SCTP
SCTP
IP
IP
Рис. 15.2 Использование протокола M2UA в сети NGN
С помощью протокола M2UA SG имеет возможность
транспортировать сообщения МТР уровня 3 к MGC или к сигнальному пункту сети IP - IPSP. SG и IPSP функционируют как
традиционные сигнальные пункты в сети ОКС№7, используя
сеть IP в качестве нового типа звена ОКС№7. Этим обеспечивается полномасштабная обработка сообщений МТР уровня 3 и
соответствующие возможности управления сетью ОКС№7. Избыточность звеньев сигнализации достигается посредством
многоточечного подключения в сети IP, реализуемого протоколом SCTP. В направлении к пункту сигнализации с определенным кодом DPC может быть несколько звеньев. M2UA имеет
зарегистрированный номер порта 2904.
119
15.3.2 Протокол М2РА
Протокол пользовательского уровня адаптации однорангового взаимодействия на уровне 2 подсистемы МТР - М2РА
(MTP2 Peer-to-Peer Adaptation) также обеспечивает адаптацию к
подсистеме МТР3, но уже в другой области. Аналогично случаю
с M2UA, уровень МТР3 в узле сети IP (например, гибкий коммутатор Softswitch) обменивается информацией с уровнем
М2РА, как если бы он был обычным уровнем МТР2 (рис 15.3).
Оконечный пункт
сигнализации (SЕP)
Сеть
ОКС№7
Сеть IP
UP
MTP3
Контроллер медиа
шлюзов (MGС)
Шлюз
сигнализации (SG)
UP
MTP3
MTP3
MTP2
MTP2
M2PA
M2PA
MTP1
MTP1
SCTP
SCTP
IP
IP
Рис. 15.3 Использование протокола M2РA в сети NGN
Различия между М2UA и М2РА определяются их ролями
в сетевой архитектуре: если гибкий коммутатор Softswitch соединяется с сетью ОКС№7 просто на правах терминала сигнализации ОКС№7, то достаточно применения протокола уровня
адаптации М2UA. Шлюз SG, который использует протокол
М2РА, сам фактически является транзитным пунктом сигнализации STP на базе сети IP, у него есть собственный код пункта
сигнализации PC (Point Code), он может также выполнять функции сигнализации верхнего уровня, такие как функции подсистемы SCCP.
120
15.3.3 Протокол M3UA
Пользовательский уровень адаптации МТР уровня 3
M3UA (MTP3 User Adaptation) обеспечивает интерфейс между
протоколом SCTP и теми подсистемами ОКС№7, которые используют услуги МТР3, например ISUP и SCCP. Благодаря
уровню M3UA эти подсистемы не ощущают, что вместо типичной транспортировки сообщений подсистемы МТР3 применяется транспортировка сообщений протокола SCTP поверх IP. Однако M3UA – просто адаптационный уровень между протоколами верхнего уровня и SCTP, он не является полной копией
МТР3 в IP-сети и не реализует некоторые стандартные управляющие сообщения сетевой сигнализации МТР3 (рис. 15.4).
Пункт сигнализации
(SP/STP)
Контроллер Медиа
Шлюза (MGС)
Шлюз сигнализации (SG)
Сеть
ОКС№7
Сеть IP
UP
NIF
UP
MTP3
MTP3
M3UA
M3UA
MTP2
MTP2
SCTP
SCTP
MTP1
MTP1
IP
IP
Рис. 15.4 Использование протокола M3UA в сети NGN
Уровень M3UA может обслуживать несколько соединений SCTP (или по крайней мере одно). Выбор соединения SCTP
может производиться по одной или нескольким частям полей
DPC (код пункта назначения ОКС№7).
15.3.4 Протокол SUA
Протокол пользовательского уровня адаптации подсистемы SCCP - SUA (SCCP User Adaptation) обеспечивает доставку
сообщений пользователей подсистемы SCCP средствами сети
121
IP. Архитектура такой доставки может представлять собой связь
от SG в сети OKC№7 к сигнальному узлу IP (например, резидентной базе данных IP) или связь между двумя оконечными
точками, расположенными в пределах сети IP (рис. 15.5).
Пункт сигнализации
(SP/STP)
Контроллер медиа
шлюзов (MGC)
Шлюз сигнализации
(SG)
Сеть
ОКС№7
Сеть IP
UP
UP
SCCP
SCCP
MTP3
MTP3
SUA
SCCP
SUA
SCTP
MTP2
MTP2
MTP1
MTP1
SCTP
IP
IP
Рис.15.5 Использование протокола SUA в сети NGN
Механизм доставки протокола SUA должен поддерживать
передачу сообщений пользователей SCCP при реализации всех 4
классов услуг подсистемы SCCP, как ориентированных, так и не
ориентированных на соединение.
15.3.5 Протокол IUA
Протокол пользовательского уровня адаптации сети ISDN
IUA (ISDN User Adaptation) обеспечивает транспортировку сообщений 2 и 3 уровней протокола цифровой абонентской сигнализации DSS1 (рекомендации МСЭ-Т Q.921/Q.931) сети ISDN
от сигнального шлюза SG (Signaling Gateway) к контроллеру
медиашлюзов MGC (рис 15.6) . Данный уровень адаптации поддерживает первичный PRA (30B+D) и базовый BRA (2B+D)
доступы сети ISDN как для режима «точка-точка», так и для
разветвленного режима «точка – несколько точек».
122
Оконечный пункт
Шлюз
ISDN
сигнализации (SG)
Базовый/первичный
доступ ISDN
Q. 931
Контроллер медиа
шлюзов (MGC)
Сеть IP
NIF
Q. 921
Q. 921
Q. 931
IUA
IUA
SCTP
SCTP
IP
IP
Рис.15.6 Использование протокола IUA для стыка сети ISDN с
сетью NGN
15.3.6 Протокол V5UA
Протокол V5UA (V5.2-User Adaptation Layer) работает
поверх протокола SCTP и обеспечивает для стыка V5.2 прозрачную транспортировку сигнальных сообщений по сети IP (рис.
15.7).
Сеть доступа
(AN)
Контроллер медиа
шлюзов (MGC)
Шлюз сигнализации
(SG)
Интерфейс V5.2
Сеть IP
V5.2
LAPV5
NIF
LAPV5
V5.2
V5UA
V5UA
SCTP
SCTP
IP
IP
Рис.15.7 Использование протокола V5UA в сети NGN
123
Выводы по лекции 15
1. Семейство протоколов SIGTRAN обеспечивает передачу сообщений разнообразных протоколов сигнализации, обслуживающих соединения сетей с коммутацией каналов, в пакетной
сети на базе протокола IP.
2. Для транспортировки сообщений сигнализации семейства
протоколов SIGTRAN через сеть IP с избыточностью доставки
информации и повышенной степенью надежности используется
протокол передачи информации с управлением потоком SCTP.
3. Для сопряжения с соответствующими системами сигнализации сетей с коммутацией каналов в состав архитектуры семейства SIGTRAN входят следующие протоколы уровней адаптации: M2UA, M2PA, M3UA, SUA, IUA, V5UA.
Вопросы для самопроверки по лекции 15
1. Что такое SIGTRAN? Каково его назначение?
2. Поясните архитектуру семейства SIGTRAN.
3. Как обеспечивается повышенная надежность доставки сигнальной информации в сети IP при использовании семейства
протоколов SIGTRAN?
4. Поясните основные функции протокола SCTP.
5. Укажите преимущества протокола SCTP перед протоколами TCP и UDP.
6. Поясните назначение протокола пользовательского уровня
адаптации IUA.
7. Когда и как используется протокол M2UA?
8. В чем отличие использования протоколов M2UA и M2РA?
9. В каких случаях используется протокол M3UA?
10. Когда и как используется протокол SUA в сети NGN?
11. Поясните назначение протокола V5UA.
12. Изобразите стеки протоколов при передаче через IP-сеть
сообщений следующих систем сигнализации:
уровня 3 подсистемы МТР3 сигнализации ОКС№7;
подсистемы ISUP сигнализации ОКС№7;
подсистемы SCCP сигнализации ОКС№7;
124
подсистемы TCAP сигнализации ОКС№7;
сигнализации DSS1 (Q.921/Q.931) базового и первичного
доступов сети ISDN;
стыка V.5.
125
ГЛОССАРИЙ
Наименование
термина
Абонентская сигнализация
Безинтервальный
пакет
Звено
сигнализации
Импульсный пакет
Импульсный челнок
Квазисвязанный
режим
Линейная
сигнализация
Многочастотный
код
Общеканальная
сигнализация
126
Сущность термина
Система сигнализации, которая определяет порядок обмена сигналами между абонентской установкой (терминалом) и узлом связи, в который
она включена
Метод передачи серии многочастотных тональных сигналов (например, группы цифр), заключающийся в передаче их единым "пакетом" - последовательно, без пауз. Ответные сигналы, подтверждающие прием отдельных сигналов или
всей группы, отсутствуют.
Канал связи для передачи сообщений
сигнализации между пунктами сигнализации
Метод передачи серии многочастотных тональных сигналов (например, группы цифр), заключающийся в передаче их последовательно с паузами
Метод передачи серии многочастотных тональных сигналов (например, группы цифр), заключающийся в передаче их последовательно с паузами, причем принимающая сторона может подтверждать прием или требовать повторной передачи с помощью ответных сигналов, передаваемых в этих паузах
Режим работы сети ОКС, при котором маршрут
пользовательских каналов не совпадает с маршрутом сигнализации
Совокупность линейных сигналов и методов их
передачи, служащих для контроля состояния
линии
Код, в котором сигналы передаются в виде импульсов нескольких (обычно двух) тональных
частот по разговорному тракту уплотненных или
физических цепей
Метод сигнализации, при котором для передачи
сигнальной информации от множества информационных каналов выделяется групповой тракт
Подсистема передачи сообщений
МТР
Подсистема пользователя UP
Пункт сигнализации
Сигнальная сеть
Сигнализация
маршрутизации
Сигнальная единица
Связанный режим
Сигнальное сообщение
Параметр
Индикатор
Часть общеканальной системы сигнализации № 7,
которая отвечает за гарантированную доставку
сообщений в сети ОКС№7
Часть общеканальной системы сигнализации № 7,
которая отвечает за обеспечение услуг в соответствующей сети связи и может быть
реализована в различных версиях в зависимости
от протоколов верхних уровней.
Узел сети сигнализации
Специальная сеть, предназначенная для передачи
сигнальной информации между узлами сети
связи, и включающая пункты сигнализации и
звенья сигнализации
Совокупность адресных сигналов и методов их
передачи, служащих для маршрутизации вызовов
к месту назначения в сети связи
Сообщение, передаваемое по общему каналу
сигнализации, характеризующееся определенным
размером и структурой, и имеющее признаки
начала и конца
Режим работы сети ОКС, при котором маршрут
пользовательских каналов совпадает с маршрутом
сигнализации
Информация, состоящая из структурированной
последовательности байтов, удовлетворяющая
синтаксису сообщения определенной подсистемы
пользователя ОКС№7 и передаваемая по сети
ОКС№7
Часть сигнального сообщения, состоящая из
структурированной последовательности байтов и
удовлетворяющая определенному синтаксису
Часть параметра сигнального сообщения, состоящая из структурированной последовательности
битов и удовлетворяющая определенному синтаксису
127
ЛИТЕРАТУРА
Основная литература
Учебник:
Гольдштейн Б.С., Соколов Н.А., Яновский Г.Г. Сети связи/
Учебник.- СПб, БХВ, 2010.
Учебные пособия:
1. Росляков А.В. Система общеканальной сигнализации ОКС№7
/ Учебное пособие. - Самара, ПГУТИ, 2008.
2. Абилов А.В. Сети связи и системы коммутации / Учебное
пособие. - М.: Радио и связь, 2004.
Дополнительная литература
1. Росляков А.В. ОКС № 7: архитектура, протоколы, применение. – М.: Эко-Трендз, 2008.
2. Росляков А.В. Общеканальная система сигнализации
ОКС№7. - М.: Эко-Трендз, 1999.
3. Гольдштейн Б.С. Сигнализация в сетях связи. Т 1. - М.: Радио
и связь, 2005.
4. Гольдштейн Б.С. Протоколы сети доступа. Т2. - М.: Радио и
связь, 1999.
5. Гольдштейн Б.С., Сибирякова Н.Г., Соколов А.В. Сигнализация R1.5. Справочник. - СПб: БХВ - Санкт-Петербург, 2004.
6. Гольдштейн Б.С., Ехриель И.М., Рерле Р.Д. Стек протоколов
ОКС7. Подсистема МТР. Справочник. – М.: Радио и связь,
2003.
7. Гольдштейн Б.С. ОКС7: подсистема ISUP. Справочник. СПб: БХВ - Санкт-Петербург, 2003.
8. Методические
материалы для студентов специальности
210406 в Интернет: www.aes.psuti.ru, www.roslyakov-av.ru
(www.росляков–ав.рф).
9. Материалы в Интернет: www.intuit.ru, www.niits.ru, portalngn.ru.
128
Федеральное государственное образовательное бюджетное
учреждение высшего профессионального образования
“Поволжский государственный университет
телекоммуникаций и информатики”
443010, г. Самара, ул. Льва Толстого 23
_____________________________________________________________
Подписано в печать 11.01.12 г. Формат 60 х 84/16
Бумага офсетная №1. Гарнитура Таймс.
Заказ 1340. Печать оперативная. Усл. печ. л. 5,7. Тираж 100 экз.
_____________________________________________________________
Отпечатано в издательстве учебной и научной литературы
Поволжского государственного университета
телекоммуникаций и информатики
443090, г. Самара, Московское шоссе 77, т. (846) 228-00-44
129
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
3
Размер файла
1 493 Кб
Теги
konspekt, signalizaciya, cifrovyh, roslyakovav, setyam, lekcii
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа