Как было отмечено в предыдущем разделе, передача сигнальной информации между пунктами сигнализации осуществляется подсистемой передачи сообщений МТР и подсистемой управления сигнальными соединениями БССР.

Эти подсистемы не анализируют значения передаваемых сообщений, их задача - передавать информацию в неискаженной форме, без потерь, дублирования и ошибок, в установленной последовательности, от одного пункта сигнализации к другому. Благодаря гибкому механизму передачи возможно осуществлять реконфигурацию и управлять сигнальным графиком при отказах в сети.

Уровень 1 подсистемы МТР определяет физические, электрические и функциональные характеристики канала передачи данных для звена сигнализации. Обычно используются каналы 64 кбит/с тракта ИКМ. Выполнение функций 1-го уровня, определяющих интерфейс со средой передачи, означает независимость функций более высоких уровней (уровни 24) от используемой среды передачи.

Уровень 2 подсистемы МТР определяет функции и процедуры, относящиеся к передаче сигнальных сообщений по звену сигнализации между двумя напрямую связанными пунктами сигнализации. Функции уровня 2 определяют структуру передаваемой информации по каждому звену и процедуры обнаружения и исправления ошибок. Сочетание функций уровней 1 и 2 организует звено сигнализации для передачи сигнальных сообщений.

Сигнальная информация передается между пунктами сигнализации в виде сообщений переменной длины, называемых сигнальными единицами.

Существует три типа сигнальных единиц:

. значащая сигнальная единица (MSU), которая используется для передачи сигнальной информации, формируемой подсистемами пользователей или SCCP

• сигнальная единица состояния звена (LSSU), которая используется для контроля состояния звена сигнализации

• заполняющая сигнальная единица (F1SU), которая используется для обеспечения фазирования звена при отсутствии сигнального графика.

Тип сигнальной единицы идентифицируется индикатором длины (L1) следующим образом:

LI=0 - заполняющая сигнальная единица,

LI=1 или 2 - сигнальная единица состояния звена,

LI>2 - значащая сигнальная единица.

Наиболее сложной по структуре является значащая сигнальная единица MSU. Ее формат согласно рекомендации ITU-T Q.703 представлен на рис. 10.2. MSU состоит из ряда полей, в которых размещается фиксированное количество битов. Формат MSU определяет каждое из полей внутри сообщения и присвоение значения каждому биту внутри сообщения. Исключение составляет поле сигнальной информации, которое определяется функциями четвертого уровня.

Флаг выполняет роль ограничителя сигнальных единиц, причем начало и конец каждой сигнальной единицы отмечается уникальной 8-битовой последовательностью. Обычно закрывающий флаг одной сигнальной единицы является открывающим флагом следующей сигнальной единицы. Последовательность битов флага следующая: 01111110.

Чтобы избежать имитации флага другой частью сигнальной единицы, передающая MSU станция вставляет ноль после каждой последовательности из пяти следующих друг за другом единиц, содержащихся в любой части MSU, кроме флага. Этот ноль изымается на приемном конце оконечного устройства звена сигнализации уже после обнаружения и отделения флагов. _

BSN - обратный порядковый номер; BIB - бит индикации обратного направления;

FSN - прямой порядковый номер; F!B - бит индикации прямого направления;

U - индикатор длины; \ - резерв; SIO - байт служебной информации Рис. 10.2. Формат значащей сигнальной единицы MSU

Обратный порядковый номер BSN, обратный бит-индикатор BIB, прямой порядковый номер FSN и прямой бит-индикатор FIB используются в методе исправления ошибок, описанном ниже.

Индикатор длины LI определяет длину сигнальной единицы, указывает количество байтов, следующих за индикатором длины и предшествующих проверочным битам, и принимает значения от 0 до 63. Превышающее 2 значение LI указывает на то, что данная сигнальная единица - MSU.

Байт служебной информации SIO делится на индикатор службы и на поле подвида службы. Например, SIO может указывать, что сообщение относится к подсистеме ISUP или к SCCP. В российских национальных спецификациях МТР индикатор сети в поле подвида службы кодируется следующим образом:

00 - международная сеть 01 - резерв для международной сети 10 - междугородная сеть 11 - местная сеть.

Прямой порядковый номер FSN - это порядковый номер сигнальной единицы, в составе которой он передается. Обратный порядковый номер BSN - это номер подтверждаемой сигнальной единицы. Прямой и обратный порядковые номера - это двоичные числа в циклически повторяющейся последовательности от 0 до 127.

Каждая MSU содержит 16 проверочных битов для обнаружения ошибок.

Поле сигнальной информации SIF может состоять максимум из 272 байтов, форматы и коды которых определяются подсистемой пользователей. В этом случае индикатору длины присваивается значение 63. В первых реализациях ОКС7 используются поля сигнальной информации максимум из 62 байтов в соответствии с ранними спецификациями МТР (Красная книга ITU-T). Поле сигнальной информации SIF содержит информацию, которая должна передаваться между подсистемами пользователей двух пунктов сигнализации. МТР не распознает содержимое SIF, кроме этикетки маршрутизации, которая используется для маршрутизации сообщений в сети сигнализации. Не считая этой информации о маршруте, МТР просто передает содержащуюся в SIF информацию от уровня 4 одной АТС к уровню 4 другой АТС.

Обнаружение ошибок осуществляется с помощью 16 проверочных битов, передаваемых в конце каждой сигнальной единицы. Проверочные биты формируются АТС, которая передает сигнальную единицу. Проверочные биты получаются путем применения образующего полинома к информации в сигнальной единице.

Используется следующий образующий полином: x¹⁶+x¹²+x⁵+l. Он выбран таким образом, чтобы оптимизировать процесс обнаружения пакетов ошибок при передаче.

Проверочные биты образуются из остатка от деления по модулю 2х^к(х¹⁵+х¹⁴+х¹³+х¹²+… x²+x+l) на образующий полином x¹⁶+x¹²+x⁵+l, где к - количество битов в сигнальной единице между последним битом открывающего флага и первым проверочным битом (исключая их самих, а также вставленные для исключения имитации флага биты), и остатка после умножения на х¹⁶и деления на образующий полином x¹⁶+x¹²+x⁵+l содержимого сигнальной единицы также между последним битом открывающего флага и первым проверочным битом (исключая их самих, а также вставленные для исключения имитации флага биты)..

Передаваемые проверочные биты являются дополнением до «1» образовавшего остатка 16-битового поля, т.е. «1» меняются на «0» и наоборот. Это изменение производится для того, чтобы минимизировать вероятность ошибки в работе оборудования принимающей станции.

Проверочные биты анализируются на принимающей станции в соответствии с определенным алгоритмом. Если соответствия не обнаружено, регистрируется ошибка, а сигнальная единица стирается. Это стирание МБИ приводит в свою очередь в действие механизм исправления ошибок.

Для ОКС7 предусмотрены два метода исправления ошибок.

Основной метод исправления ошибок применяется для звеньев сигнализации, в которых время распространения в одном направлении не превышает 15 мс. В противном случае используется метод превентивного циклического повторения. Примером использования метода превентивного циклического повторения может служить установление соединения через спутники. Сообщения, которые были искажены (например, из-за пакетов ошибок при передаче), передаются повторно в той же последовательности, в какой они передавались первый раз, и для уровня 3 не возникает никаких проблем с доставкой сообщений подсистемам пользователей без потерь и дублирования.

Если имеют место постоянные ошибки, уровень 3 информируется об этом для принятия соответствующего решения, например, для изменения маршрутизации сообщений через другое звено сигнализации.

Основной метод исправления ошибок - это метод с положительным или отрицательным подтверждением и повторной передачей сообщений, принятых с искажениями. Функции, входящие в механизм исправления ошибок, представлены на рис. 10.3.

Рис.10.3. Функции исправления ошибок Для передачи сигнальной информации от верхнего уровня АТС А к такому же уровню АТС Б сигнальные единицы передаются через уровень 3 МТР на уровень 2 МТР в АТС А. На уровне 2 АТС А имеются буфер передачи и буфер повторной передачи. Буфер передачи используется для сохранения MSU перед ее передачей по звену сигнализации, т.е. действует как запоминающее устройство до тех пор, пока пропускная способность звена сигнализации не позволит послать MSU. Буфер повторной передачи хранит копию MSU для случая ее приема в АТС Б с искажениями.

Каждая MSU содержит прямой порядковый номер (FSN), прямой бит-индикатор (FIB), обратный порядковый номер (BSN) и обратный бит-индикатор (BIB). Когда звено сигнализации функционирует нормально, FIB присваивается конкретное значение (например, 0), и BIB также присваивается это значение (0). Когда MSU принимается уровнем 2 на АТС А, она поступает в буфер передачи. Буфер передачи действует по принципу FIFO, т.е. принятая первой MSU должна первой передаваться. Когда звено сигнализации свободно и подходит очередь для передачи, следующей MSU присваивается величина FSN, равная величине FSN в последней значащей сигнальной единице плюс 1 (по модулю 128). MSU затем передается на АТС Б. В буфер повторной передачи также вводится копия MSU.

В буфере приема на АТС Б FSN сравнивается с ожидаемой величиной (предыдущее значение FSN плюс 1). Если значение FSN совпадает с ожидаемым, MSU направляется на уровень 3 для обработки. Величина FSN копируется в поле BSN, а значение BIB остается неизменным. Величины BSN и BIB указывают АТС А на положительное подтверждение. При приеме правильных величин BSN и BIB на АТС А данная MSU удаляется из буфера повторной передачи.

Если сравнение величины FSN на АТС Б покажет противоречие, например, вследствие функционирования механизма обнаружения ошибок и стирания искаженных MSU, величина BIB изменяется на «I», и АТС А получает отрицательное подтверждение. В этом случае BSN присваивается значение последнего правильно принятого FSN.

При приеме отрицательного подтверждения на АТС А передача сигнальных единиц прерывается, и значащие сигнальные единицы, находящиеся в буфере повторной передачи, передаются повторно в том же порядке. Величина FIB меняется на «1», a FIB и BIB будут снова иметь одинаковые величины.

Метод исправления ошибок путем превентивного циклического повторения является методом с положительным подтверждением, циклическим повторением и упреждающим исправлением ошибок. Это означает, что отрицательное подтверждение не применяется, а для индикации искажения сообщения используется отсутствие позитивного подтверждения. Исправление ошибок достигается программируемым циклическим повторением неподтвержденных MSU. Каждая сигнальная единица содержит FSN и BSN (как и для основного метода), но FIB и BIB не используются и устанавливаются в «I».

В период отсутствия новых, предназначенных для передачи MSU начинается повторная передача MSU, хранящихся в буфере повторной передачи. Первоначальные FSN во время повторной передачи сохраняются. Если поступает новая сигнальная единица, циклическое повторение прекращается, а новая MSU передается с FSN, равным последнему присвоенному значению плюс 1 (по модулю 128). Если не принимаются следующие новые MSU, рекомендуется циклическое повторение.

Неискаженная сигнальная единица положительно подтверждается путем приема на АТС А значения BSN, равного присвоенному FSN. После положительного подтверждения соответствующая MSU стирается в буфере повторной передачи и больше недоступна для повторной передачи.

Одним из недостатков данного метода является то, что буферы передачи и повторной передачи могут перегружаться. Для предотвращения потери сообщения применяется процедура, называемая вынужденным повторением. Количество MSU и количество их байтов, хранящихся в буфере повторной передачи, непрерывно контролируются. Если тот или другой параметр достигает предварительно установленного предельного значения, новые MSU не принимаются, а приоритет отдается повторной передаче MSU, хранящихся в буфере повторной передачи. Цикл повторной передачи продолжается до тех пор, пока значения двух действующих параметров не упадут ниже указанных предельных значений.

Уровень 3 МТР ориентирован на выполнение функций сети сигнализации. Процедуры уровня 3 обеспечивают надежную передачу сигнальной информации от одной АТС к другой даже в случае отказов на уровнях 1 и 2. Уровень 3 обеспечивает управление звеньями сигнализации и включает функции обработки сигнальных сообщений для их маршрутизации в сети сигнализации, а также функции управления самой сетью сигнализации.

Функции управления сетью сигнализации разделяются на следующие группы:

1. Управление сигнальным графиком, включающее в себя реконфигурацию сигнального графика в ответ на изменения в состоянии сети.

2. Управление звеньями сигнализации.

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

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

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

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

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

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

4 14 14

ЭЬЭ - поле селекции звена сигнализации Рис. 1.0.4. Структура этикетки маршрутизации БЬБ

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Функция управления маршрутами сигнализации используется для распределения информации о состоянии сети сигнализации с целью блокировать (т.е. предотвратить доступ к ним) или разблокировать маршруты сигнализации. Под 171

маршрутом сигнализации понимается совокупность звеньев сигнализации, соединяющих два пункта сигнализации. Это может быть прямой маршрут, в котором звенья сигнализации соединены напрямую, или маршрут, в котором сигнализация осуществляется через транзитный пункт сигнализации.

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

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

Процедура разрешения передачи используется для снятия состояния запрета.

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

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

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

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

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

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

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

⇐Система общеканальной сигнализации №7 | Сигнализация в сетях связи | Подсистема sccp⇒