Обработка сигнала в NGN

идентификатор = 0x000b

длина = 8

Режим передачи трафика (optional)

идентификатор = 0x020b

длина = 8

маска = 0

Код пункта назначения

идентификатор = 0x0200

длина = 8

Отображение сети (optional)

Индикатор службы (optional)

Список кодов пунктов отправителей (optional)

…

DPC

Индикатор службы (optional)

Список кодов пунктов отправителей (optional)

Рис. 33. Параметр ключ маршрутизации в REG REQ

Параметр локальный идентификатор ключа маршрутизации используется в данном сообщении для однозначного соответствия запроса и ответа регистрации. Значение идентификатора должно остаться уникальным до получения REG RSP (подтверждение регистрации).

Параметр режим передачи трафика идентифицирует режим трафика процесса ASP в пределах AS, может принимать следующие значения:

· Override

· Loadshare

· Broadcast

Индикатор службы:

Это опциональное поле может содержать один или несколько параметров SI.

0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7
идентификатор = 0x020c	длина
SI #1	SI #2	SI #3	SI #4
…
SI #n	дополняется нулями до полного формата (по необходимости)

Рис. 34. Параметр SI в REG REQ

Формат поля список кодов пунктов отправителей:

0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7
идентификатор = 0x020e	длина
Маска = 0	Код исходящего пункта #1
Маска = 0	Код исходящего пункта #2
…
Маска = 0	Код исходящего пункта #n

Рис. 35. Формат поля список кодов пунктов отправителей в REG REQ

REG RSP:

Подтверждение регистрации.

0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7
идентификатор = 0x0208	длина
результат регистрации 1
…
идентификатор = 0x0208	длина
результат регистрации n

Рис. 36. Сообщение REG RSP

Формат поля результат регистрации:

0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7
идентификатор = 0x020a	длина = 8
Локальный идентификатор ключа маршрутизации
идентификатор = 0x0212	длина = 8
состояние регистрации
идентификатор = 0x0006	длина = 8
Контекст маршрутизации

Рис. 37. Формат поля результат регистрации

Параметр состояние регистрации может принимать следующие значения:

· 0 - регистрация прошла успешно

· 1 - неизвестная ошибка

· 2 - ошибка DPC

· 3 - ошибка в параметре отображение сети

· 4 - ошибка ключа маршрутизации

· 5 - ошибка - отклонение регистрации

· 6 - ошибка - не поддерживается уникальная маршрутизация

· 7 - ошибка - данный ключ маршрутизации в настоящее время не предоставляется

· 8 - ошибка - Недостаточное количество ресурсов

· 9 - ошибка - Неподдерживаемый RK параметр в поле

· 10 - ошибка - Неподдерживаемый/Недопустимый режим обработки информационных потоков

· 11 - ошибка - отказ в изменении ключа маршрутизации

· 12 - ошибка повторной регистрации (ключ маршрутизации уже был зарегистрирован)

DEREG REQ:

Запрос отмены регистрации.

0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7
идентификатор = 0x0006	длина = 8
Контекст маршрутизации

Рис. 38. Сообщение DEREG REQ

DEREG RSP: Подтверждение отмены регистрации.

0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7
идентификатор = 0x0209	длина
Результат отмены регистрации 1
идентификатор = 0x0209	длина
Результат отмены регистрации n

Рис. 39. Сообщение DEREG REQ

Формат поля результат отмены регистрации:

0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7
идентификатор = 0x0006	длина = 8
Контекст маршрутизации
идентификатор = 0x0213	длина = 8
Состояние отмены регистрации

Рис. 40. Формат поля результат отмены регистрации

Параметр состояние отмены регистрации может принимать следующие значения:

· 0 - отмена регистрации выполнена успешно

· 1 ошибка - Неизвестное

· 2 ошибка - Недопустимый контекст маршрутизации

· 3 ошибка - Отклонение отмены регистрации

· 4 ошибка - Отменяемый ASP не зарегистрирован.

· 5 ошибка - ASP с указанным контекстом маршрутизации в настоящее время находится в активном состоянии.

Сообщения эксплуатационного управления трафиком ASP (ASPTM).

С помощью данной группы сообщений организуется передача трафика между SG и одним или несколькими ASP (распределение нагрузки).

ASPAC:

Активное состояние ASP.

0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7
идентификатор = 0x000b	длина = 8
Режим передачи трафика
идентификатор = 0x0006	длина
Контекст маршрутизации
идентификатор = 0x0004	длина
Информационная Строка

Рис. 41. Сообщение ASPAC

ASPAC Ack:

Подтверждение активного состояния ASP.

0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7
идентификатор = 0x000b	длина = 8
Режим передачи трафика
идентификатор = 0x0006	длина
Контекст маршрутизации
идентификатор = 0x0004	длина
Информационная Строка

Рис. 42. Сообщение ASPAC Ack

ASPIA:

Неактивное состояние ASP.

0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7
идентификатор = 0x0006	длина
Контекст маршрутизации
идентификатор = 0x0004	длина
Информационная Строка

Рис. 43. Сообщение ASPIA

ASPIA Ack:

Подтверждение неактивного состояния ASP.

0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7
идентификатор = 0x0006	длина
Контекст маршрутизации
идентификатор = 0x0004	длина
Информационная Строка

Рис. 44. Сообщение ASPIA Ack

Сообщения управления (MGMT).

ERR:

Сообщение об ошибке, связанное со входящим сообщением. Говорит о том, что принято непредвиденное сообщение или сообщение с неверным содержимым.

0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7
идентификатор = 0x000c	длина = 8
Код ошибки
идентификатор = 0x0006	длина
Контекст маршрутизации
идентификатор = 0x0012	длина
Маска	код заинтересованного пункта 1
…
Маска	код заинтересованного пункта n
идентификатор = 0x0200	длина = 8
Отображение сети
идентификатор = 0x0007	длина
Информация диагностики

Рис. 45. Сообщение ERR

Значения параметра код ошибки:

· 0x01 Недопустимая Версия

· 0x02 Не используется в M3UA

· 0x03 Неподдерживаемый класс сообщения

· 0x04 Неподдерживаемый тип сообщения

· 0x05 Неподдерживаемый режим передачи трафика

Поле параметра информация диагностики содержит дополнительную информацию, соответствующую произошедшей ошибке.

NTFY:

Информация об изменении состояния в ASP.

0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7
идентификатор = 0x000d	длина = 8
Тип статуса	Статус информации
идентификатор = 0x0011	длина = 8
Идентификатор ASP
идентификатор = 0x0006	длина
Контекст маршрутизации
идентификатор = 0x0004	длина
Информационная Строка

Рис. 46. Сообщение NTFY

Поле тип статуса может принимать значения:

· 1- изменение состояния AS

· 2- другое

Поле статус информации содержит более детальную информацию уведомления. При значении типа статуса =1 принимает значения:

· 1- резерв

· 2- AS- неактивен

· 3- AS- активен

· 4- AS- в ожидании.

При значении типа статуса =2 принимает значения:

· 1- недостаточное количество активных ASP в AS

· 2- активны резервные ASP

· 3- авария ASP.

Рис. 47. Установление и разрушение соединения в m3ua

3. Общее описание ОКС7

Основными подсистемами ОКС7 являются:

o Подсистема переноса сообщений (MTP - Message Transfer Part)

o Подсистемы-пользователи услугами MTP:

· SCCP - подсистема управления соединением сигнализации;

· TUP - подсистема пользователя телефонии;

· ISUP - подсистема пользователя ISDN;

· MUP - подсистема пользователя подвижной связи (NMT);

· HUP - подсистема эстафетной передачи сигналов управления в процессе разговора (NMT);

· TCAP - подсистема возможностей транзакций;

· MAP - прикладная подсистема пользователя подвижной связи (GSM);

· INAP - прикладная подсистема интеллектуальной сети;

· OMAP - подсистема технического обслуживания и эксплуатации.

MTP формирует и предоставляет услуги переноса сигнальной информации (в виде сигнальных сообщений) от пункта-отправителя через сеть ОКС к пункту-адресату.

Пользователи услугами MTP - это подсистемы, которые предоставляют свои услуги либо подсистемам, расположенным выше (как это делает SCCP), либо (как это делает ISUP) прямо пользователям системы ОКС7, каковыми являются разнообразные прикладные процессы (это, в частности, процесс управления коммутацией, процессы управления предоставлением тех или иных дополнительных услуг, процессы эксплуатационного управления и др.).

На рис. 48 представлена архитектура протоколов ОКС7.

сигнальный сеть алгоритм телефонный



Рис. 48. Архитектура протоколов ОКС7

Сеть связи, использующая ОКС7, состоит из множества узлов коммутации, связанных между собой цифровыми ИКМ-трактами.

Для использования услуг ОКС7, каждый из узлов коммутации должен содержать встроенные средства, позволяющие выполнять функции пункта сигнализации (SP - Signalling Point). Пункт сигнализации способен формировать, передавать, принимать и интерпретировать сигнальную информацию.

Каждому пункту сигнализации присваивается свой уникальный адрес в сети ОКС-7 - код пункта сигнализации (SPC, signalling point code).

Пункты сигнализации SP должны быть связаны между собой цифровыми каналами, выполняющими функции сигнальных звеньев.

Совокупность пунктов сигнализации и звеньев сигнализации образуют сеть общеканальной сигнализации - сеть ОКС7.

В качестве основных понятий следует выделить следующие:

Пункты сигнализации (SP-signalling point) - узлы сети связи, использующие ОКС-7, которые могут передавать и/или принимать сигнальный трафик, т.е. генерировать и/или обрабатывать сигнальные сообщения.

Транзитный пункт сигнализации (STP-signalling transfer point) - пункт сигнализации, который передает принятые сигналы на другой SP или STP, не обрабатывая при этом сигнальные сообщения.

Код пункта сигнализации (SPC - Signalling Point Code) - это уникальный номер пункта сигнализации в сети ОКС-7.

Звено сигнализации (signalling link) - звено сигнализации в системе ОКС-7 используется для передачи сигнальных сообщений между двумя пунктами сигнализации.

Пучок звеньев сигнализации (signalling link set) - представляет собой несколько звеньев сигнализации между двумя соединенными напрямую пунктами сигнализации.

Группа звеньев сигнализации (group of links) - это группа сигнальных звеньев в пучке, имеющих идентичные характеристики. Пучок звеньев может включать одну или более групп звеньев.

В ОКС7 сигнальная информация организуется в виде пакетов, которые передаются между пунктами сигнализации в виде сообщений переменной длины, называемых сигнальными единицами. Существует три типа сигнальных единиц:

· значащая сигнальная единица (MSU) - используется для передачи сигнальной информации, формируемой подсистемами-пользователями или SCCP; повторяется в случае ошибки;

· сигнальная единица состояния звена (LSSU) - используется для контроля состояния звена сигнализации; не повторяется в случае ошибки;

· заполняющая сигнальная единица (FISU) - используется для обеспечения фазирования звена при отсутствии сигнального трафика; не повторяется в случае ошибки.

MSU

8	16	8n,n>2	8	2	6	1	7	1	7	8
F	CK	SIF	SIO		LI	FIB	FSN	BIB	BSN	F

Рис. 49. Структура MSU

LSSU

8	16	8или16	2	6	1	7	1	7	8
F	CK	SF		LI	FIB	FSN	BIB	BSN	F

Рис. 50. Структура LSSU

FISU

8	16	2	6	1	7	1	7	8
F	CK		LI	FIB	FSN	BIB	BSN	F

Рис. 51. Структура FISU

Флаг - ограничитель сигнальных единиц - 8-битовая последовательность вида: 01111110. Обычно закрывающий флаг одной сигнальной единицы является открывающим флагом следующей сигнальной единицы.

Индикатор длины указывает на число октетов между полем LI и полем CK. Тип сигнальной единицы идентифицируется индикатором длины (LI) следующим образом:

LI = 0 (FISU), заполняющая сигнальная единица;

LI = 1 или 2 (LSSU), сигнальная единица состояния звена;

LI > 2 (MSU), значащая сигнальная единица.

Индикатор длины может принимать значения в интервале от 0 до 63.

Прямой порядковый номер (FSN) - это порядковый номер сигнальной единицы, в составе которой он передается на противоположный пункт сигнализации.

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.

Биты индикации прямого (FIB) и обратного (BIB) направления вместе с прямым и обратным порядковыми номерами используются в базовом методе исправления ошибок, для осуществления контроля последовательности сигнальных единиц и функций подтверждения.

Проверочные биты (СК) формируются пунктом сигнализации, передающим сигнальную единицу. Каждая сигнальная единица содержит 16 проверочных битов для обнаружения ошибок.

Байт служебной информации (SIO):

7	6	5	4	3	2	1	0
поле подвида службы (SSF)	индикатор службы (SI)

Рис. 52. Структура SIO

o Индикатор службы (SI):

· 0000- управление сетью сигнализации;

· 0001- тест звена сигнализации;

· 0010- резерв;

· 0011- подсистема SCCP;

· 0100- подсистема TUP;

· 0101- подсистема ISUP;

· 0110- подсистема DUP (вызовы/каналы);

· 0111- подсистема DUP (регистрация/дерегистрация);

· остальные - резерв.

o Поле подвида службы (SSF):

· 00хх- международная сеть;

· 01хх- резерв (для международного применения);

· 10хх- национальная сеть;

· 11хх- резерв (для национального применения).

Индикатор службы SI занимает 4 старших бита SIO, содержится только в значащих сигнальных единицах MSU и указывает, к какой подсистеме пользователя относится сообщение.

Поле подвида службы SSF занимает 4 младших бита SIO и содержит индикатор сети NI и два резервных бита. Индикатор сети позволяет отличить, какой сети принадлежат сообщения: международной национальной.

Поле сигнальной информации (SIF) предназначено для передачи полезной информации по сети сигнализации и может состоять максимум из 272 байтов, форматы и коды которых определяются подсистемой пользователей. Поле SIF содержит информацию, которая должна передаваться между подсистемами пользователей двух пунктов сигнализации. Поле SIF содержит этикетку, которая позволяет:

· осуществлять маршрутизацию сообщений при помощи функций уровня 3 MTP по сети сигнализации к определенному пункту назначения; эта часть этикетки называется этикеткой маршрутизации.

· ассоциировать сообщение на приемной стороне конкретной подсистемы пользователя с определенным каналом, вызовом, управлением или другими транзакциями, к которым относится сообщение.

МТР не распознает содержимое SIF, кроме этикетки маршрутизации, т.е. прозрачно передает содержащуюся в SIF информацию от уровня 4 одного пункта сигнализации к уровню 4 другого.

Структура поля SIF в общем случае:

8n	32
Информация управления МТР или сигнальная информация	Этикетка маршрутизации

Рис. 53. Структура поля SIF

Для некоторых подсистем пользователя, кроме этикетки маршрутизации, в состав этикетки входит дополнительная информация, при этом поле SIF будет выглядеть следующим образом:

Структура поля SIF для сообщений ISUP (этикетка типа С):

8n	16	8	14	14
Сигнальная информация	CIC	SLS	OPC	DPC

Рис. 54. Этикетка типа С

Структура поля SIF для сообщений управления MTP (этикетка типа А):

8n	8	14	14
Информация управления МТР	SLC	OPC	DPC

Рис. 55. Этикетка типа А

Код пункта назначения (DPC) указывает пункт назначения сообщения.

Код исходящего пункта (OPC) определяет исходящий пункт сообщения. Поле выбора звена сигнализации (SLS) используется, в случае необходимости, для осуществления разделения нагрузки. Это поле существует во всех типах сообщений и всегда в одном и том же месте. Единственное исключение из этого правила касается некоторых сообщений подсистемы передачи сообщений уровня 3 (например, команда перехода на резерв), для которых функция маршрутизации сообщений в исходящем пункте сигнализации не зависит от поля SLC: в этом случае поля, как такового, не существует, оно заменено другой информацией (например, в случае команды перехода на резерв, идентификация отказавшего звена сигнализации). Код идентификации канала (CIC) используется в качестве этикетки для сообщений сигнализации, ориентированных на соединение.

Поле информации управления МТР выглядит следующим образом

8n	7	6	5	4	3	2	1	0
Информация	Заголовок Н1 (тип сообщения)	Заголовок Н0 (группа сообщений)

Рис. 56. Структура поля информации управления МТР

Поле состояния (SF) не рассматривается, т.к. оно находится только в сигнальных единицах состояния звена (LSSU) и интереса в данном случае не представляет.

3.1 Сообщения подсистемы МТР3

Все сообщения МТР3 разделяются по следующим группам (Н0=хххх):

· 0001- сообщения перехода на резерв и обратно (группа CHM);

· 0010- сообщения аварийного перехода на резерв (группа ECM);

· 0011- сообщения управляемой передачи и перегрузки пучка маршрутов сигнализации (группа FCM);

· 0100- сообщения запрещения и разрешения передачи (группа TFM);

· 0101- сообщения тестирования пучка маршрутов сигнализации (группа RSM);

· 0110- сообщения запрещения звена системой управления (группа MIM);

· 0111- сообщение разрешения восстановления трафика сигнализации (группа TRM);

· 1000- сообщения соединения звена данных сигнализации (группа DLM);

· 1010- сообщение управления потоком сигнального трафика от подсистем пользователя (группа UFC);

Каждая группа сообщений делится на следующие типы (Н1=хххх):

o Для CHM:

· 0001- сообщение перевода трафика на резервное звено (COO - Changeover order);

· 0010- подтверждение перевода трафика на резервное звено (COA - Changeover acknowledgement);

· 0101- сообщение о возврате трафика на исходное звено (CBD - Changeback Declaration);

· 0110- подтверждение возврата трафика на исходное звено (CBA - Changeback Acknowlegement).

o Для ECM:

· 0001- сообщение аварийного перевода трафика на резервное звено (ECO - Emergency Changeover Order);

· 0010- подтверждение аварийного перевода трафика на резервное звено (ECA - Emergency Changeover Acknowledgement);

o Для FCM:

· 0001- сообщение тестирования уровня перегрузки пучка сигнальных маршрутов (RCT - Signalling-route-set-congestion-test signal);

· 0010- сообщение управления переносом (TFC - Transfer control);

o Для TFM:

0001- сообщение о запрещении переноса (TFP - Transfer prohibited);

· 0011- сообщение ограничения переноса (TFR - Transfer restricted);

· 0101- сообщение о разрешении переноса (TFA - Transfer allowed);

o Для RSM:

· 0001- сообщение тестирования пучка маршрутов для пункта назначения, перенос сигнальной информации к которому запрещен (RST - Signalling-route-set-test signal for prohibited destination);

· 0010- сообщение тестирования пучка маршрутов для пункта назначения, перенос сигнальной информации к которому ограничен (RSR - Signalling-route-set-test signal for restricted destination);

o Для MIM:

· 0001- запрет доступа к звену (LIN - link inhibit);

· 0010- отмена запрета доступа к звену (LUN - link uninhibit);

· 0011- подтверждение запрета (LIA- link inhibited ack.);

· 0100- подтверждение отмены запрета (LUA - link uninhibited ack.);

· 0101- отклонение запрета (LID - link inhibit denied);

· 0110- принудительная отмена запрета (LFU - link force uninhibit);

· 0111- проверка состояния запрета с ближнего конца (LLT - link local inhibit test);

· 1000- проверка состояния запрета с дальнего конца (LRT - link remote inhibit test).

o Для TRM:

· 0001- сообщение о разрешении перезапуска трафика (TRA - Traffic restart allowed).

o Для DLM:

· 0001- сообщение о подключении звена передачи данных (DLC - Signalling data link connection order);

· 0010- подключение произведено (CSS - Connection-successful);

· 0101- подключение не произведено (CNS - Connection-not-successful);

· 0110- подключение невозможно (CNP - Connection-not-possible).

o Для UFC:

· 0010- сообщение о том, что подсистема-пользователь недоступна (UPU).

3.2 Функции и процедуры MTP3

Функции подсистемы MTP3

Функции сети сигнализации составляют часть любого пункта сигнализации, но в отличие от функций уровня 2 МТР, выполняемых индивидуально для каждого звена, функции уровня 3 МТР относятся к сети ОКС7 в целом.

Главной задачей данной группы функций является обеспечение гарантированной доставки сообщений, поступающих от подсистемы пользователя исходящего пункта сигнализации к соответствующей подсистеме пользователя в пункте сигнализации назначения, в условиях возможных отказов элементов сети.

Аналогично сообщениям, поступающим на уровень 3 МТР от подсистем пользователей, производится перенос по сети сообщений, генерируемых самим уровнем 3 МТР.

Функции сети сигнализации:

· Обработка сигнальных сообщений

· Управление сетью сигнализации

Обработка сигнальных сообщений подразумевает выполнение функций маршрутизации, отбора и распределения сообщений в каждом пункте сигнализации.

Управление сигнальной сетью включает управление сигнальным трафиком, сигнальными маршрутами и звеньями сигнализации. Эти функции нужны для переконфигурирования сигнальной сети в случае возникновения отказов звеньев или пунктов сигнализации, а также для управления трафиком при перегрузках или блокировках.

Обработка сигнальных сообщений:

· Отбор сообщений

Отбор сообщений (принятых от уровня 2 МТР) используется в пункте сигнализации для определения на основе анализа кода пункта назначения DPC, предназначено или нет принятое сообщения данному пункту.

· Распределение сообщений

Используется в каждом пункте сигнализации для доставки принятых сообщений, предназначенных данному пункту, соответствующей подсистеме пользователя (или уровню 3 MTP).

· Маршрутизация сообщений

Используется в каждом пункте сигнализации для определения на основе анализа этикетки маршрутизации исходящего сигнального звена, по которому сообщение должно быть отправлено к соответствующему пункту назначения.

Управление сетью сигнализации:

· Функция управления звеньями сигнализации

· Функция управления сигнальным трафиком

· Функция управления маршрутами сигнализации

Функции управления сетью сигнализации обеспечивают действия и процедуры, требуемые для поддержания работоспособности системы сигнализации и для восстановления нормальных условий при отказах в сети, звеньях или пунктах сигнализации.

Сообщения управления сетью сигнализации передаются по звену сигнализации в значащих сигнальных единицах.

Звено сигнализации

Может рассматриваться уровнем 3 МТР как доступное или недоступное для переноса сигнального трафика.

Сигнальный маршрут

Может рассматриваться уровнем 3 МТР как доступный, ограниченно доступный или недоступный.

Пункт сигнализации

Может быть доступным/недоступным и досягаемым/недосягаемым.

Пучок маршрутов, ведущий к пункту сигнализации может быть в состоянии перегрузки или отсутствия перегрузки.

Функция управления звеньями сигнализации используется для:

· восстановления отказавших звеньев сигнализации

· для включения в работу недействующих звеньев сигнализации

· для выведения звеньев сигнализации из работы

Функция управления звеньями сигнализации предоставляет средства по созданию и технической эксплуатации пучков сигнальных звеньев.

Автоматическое назначение звеньев данных сигнализации, т.е. выполнение процедур включения и восстановления сигнальных звеньев осуществляется при помощи команды на соединение звена данных сигнализации DLC.

Формат данного сообщения:

Н0=1000; Н1=0001

4	12	4	4	32
	Идентификатор звена данных сигнализации	Код заголовка Н1	Код заголовка Н0	Этикетка

Рис. 57. Сообщение DLC

В ответ на сообщение DLC встречный пункт сигнализации посылает сообщение о результате попытки проведения соединения звена данных сигнализации, которое содержит в своем составе один из трех возможных сигналов:

4	4	32
Код заголовка Н1	Код заголовка Н0	Этикетка

Рис. 58. Структура ответных сообщений на DLC

· сигнал успешного соединения (CSS), Н0=1000; Н1=0010;

· сигнал неуспешного соединения (CNS), Н0=1000; Н1=0011;

· сигнал невозможности соединения (CNP), Н0=1000; Н1=0100.

Функция управления сигнальным трафиком включает в себя следующие процедуры:

· переход на резерв;

· восстановление исходного состояния;

· вынужденная ремаршрутизация;

· управляемая ремаршрутизация;

· перезапуск МТР;

· запрет от системы управления;

· управление потоком сигнального трафика.

Изменение пути прохождения сигнального трафика в случаях недоступности или ограниченной доступности звеньев или маршрутов производится посредством выше перечисленных процедур:

недоступность сигнального звена (отказ, деактивация, блокировка или запрещение): используется процедура перехода на резерв для перевода сигнального трафика на одно или несколько альтернативных звеньев.

При этом используется связка сообщений команды перехода на резерв СОО (Н0=0001; Н1=0001) и подтверждения перехода на резерв СОА (Н0=0001; Н1=0010). Ниже представлен формат данных сообщений:

1	7	4	4	32
	FSN последней принятой MSU	Код заголовка Н1	Код заголовка Н0	Этикетка

Рис. 59. Сообщения COO, COA

Также в случае, когда невозможно будет определить прямой порядковый номер (FSN) последней сигнальной единицы (MSU), принятой по недоступному звену применяется процедура аварийного перехода на резерв с использованием сообщений ECO (Н0=0010; Н1=0001) и ECA (Н0=0010; Н1=0010).

4	4	32
Код заголовка Н1	Код заголовка Н0	Этикетка

Рис. 60. Сообщения ECO, ECA

Доступность сигнального звена (восстановление, активация, разблокировка или разрешение): используется процедура возврата на исходное звено для перевода сигнального трафика обратно на звено, ставшее вновь доступным. Для данной процедуры существуют сообщения восстановления исходного состояния CBD (Н0=0001; Н1=0101) и подтверждения восстановления работы CBA (Н0=0001; Н1=0110). Формат аналогичен ECO.

Недоступность сигнального маршрута: применяется процедура вынужденной ремаршрутизации для перевода сигнального трафика на резервный маршрут. Процедура инициируется в SP в момент приема сообщения о запрещении передачи TFP (Н0=0100; Н1=0001), со стороны смежного STP, посредством которого STP указывает на невозможность доставки сообщения к пункту назначения, то есть на недоступность сигнального маршрута.

2	14	4	4	32
	Адрес пункта назначения, к которому относится сообщение	Код заголовка Н1	Код заголовка Н0	Этикетка

Рис. 61. Сообщение TFP

Доступность сигнального маршрута: применяется процедура управляемой ремаршрутизации для перевода сигнального трафика на маршрут, ставший вновь доступным. Процедура инициируется в SP в момент приема сообщения о разрешении передачи TFA (Н0=0100; Н1=0101) со стороны смежного STP, посредством которого он указывает на восстановление возможности доставки сообщений к SP назначения, то есть на доступность сигнального маршрута. Формат аналогичен TFP.

Ограниченная доступность сигнального маршрута: используется процедура управляемой ремаршрутизации для перевода сигнального трафика на маршрут, бывший недоступным и ставший ораниченно доступным.

Доступность пункта сигнализации: используется процедура перезапуска МТР для перевода сигнального трафика в направлении пункта сигнализации, ставшего доступным, для обновления в нем динамических маршрутных данных. Процедура использует сообщение о разрешении перезапуска трафика TRA. Каждый смежный SP после завершения передачи всех необходимых сообщений о запрещении передачи в сторону SP, производящего перезапуск MTP, посылает сообщение TRA (Н0=0111; Н1=0001), которое указывает, что вся информация о недоступных направлениях передана. По количеству принятых сообщений TRA система управления перезапускающегося SP оценивает степень завершенности процесса обновления данных маршрутизации.

4	4	32
Код заголовка Н1	Код заголовка Н0	Этикетка

Рис. 62. Сообщение TRA

Процедура запрета сигнального звена системой управления

Цель процедуры запрета звена сигнализации со стороны системы эксплуатационного управления - ограничить сигнальный трафик от подсистем пользователей посредством объявления сигнального звена недоступным именно для этого вида трафика. Процедура может применяться для решения задач технической эксплуатации звеньев или для проведения тестирования звена. В результате действий процедуры не происходит изменения состояния звена сигнализации на уровне МТР2, а звено лишь помечается как “запрещенное” системой управления, что позволяет передавать по нему специальные сообщения тестирования. Данная процедура осуществляется при помощи сообщений группы MIM. Формат аналогичен TRA.

Процедура управления потоком сигнального трафика

Цель процедуры управления потоком сигнального трафика - ограничение трафика на стороне его источника, когда сеть сигнализации не способна передать весь объем трафика, поступающего от подсистемы пользователя из-за отказов элементов сети или их временной перегрузки.

Операции управления потоком могут применяться при следующих событиях:

1. Отказы в сети сигнализации (в звеньях или пунктах), повлекшие недоступность пучка маршрутов сигнализации.

2. Перегрузка звена или пункта привела к ситуации, при которой осуществление реконфигурации не целесообразно.

3. Подсистема пользователя из-за отказа не способна обрабатывать сообщения, доставляемые подсистемой MTP.

При недоступности подсистемы пользователя применяется сообщение UPU (Н0=1010; Н1=0001):

4	4	2	14	4	4	32
Причина недоступности	Идентификатор подсистемы пользователя	00	Адрес пункта назначения, к которому относится сообщение	Код заголовка Н1	Код заголовка Н0	Этикетка

Рис. 63. Сообщение UPU

Функция управления сигнальными маршрутами.

Данная функция используется для обмена информацией между SP о доступности сигнальных маршрутов и включает в себя следующие процедуры:

· процедура управляемой передачи;

· процедура запрещения передачи;

· процедура разрешения передачи;

· процедура ограничения передачи;

· процедура испытания пучка маршрутов;

· процедура проверки перегрузки пучка сигнальных маршрутов.

Цель функции управления маршрутами - отклонение сигнального трафика от проблемного маршрута. Цель достигается посылкой сообщений управления передачей, идентифицирующих проблемное направление указанием кода SP назначения.

Восстановление информации о состоянии маршрута производится процедурой испытания пучка маршрутов, а информации о перегрузке пучка маршрутов - в рамках процедуры проверки состояния перегрузки пучка.

Процедура управляемой передачи.

На международной сети процедура управляемой передачи используется с одной целью: с помощью сообщения управления передачей (TFC) доставить индикацию о перегрузке от SP, где обнаружена перегрузка, к исходящему SP.

В национальных сетях, применяющих назначение приоритетов в случае перегрузки, ограничивается прием сообщений с приоритетом равным или ниже заданного.

В национальной сети, где не используется назначение приоритетов, процедура управляемой передачи служит для доставки с помощью сообщения TFC индикации о перегрузке от SP, где обнаружена перегрузка, к исходящему SP.

В национальных сетях, использующих несколько статусов перегрузки (до 4) и не применяющих назначение приоритетов, резервные биты, содержащиеся в сообщении TFC, используются для обозначения текущего уровня перегрузки звена.

Формат сообщения TFC (Н0=0011; Н1=0010) представлен ниже

2	14	4	4	32
	Адрес пункта назначения, к которому относится сообщение	Код заголовка Н1	Код заголовка Н0	Этикетка

Рис. 64. Сообщение TFC

Процедура запрещения передачи.

Выполняется в STP, когда этот пункт должен известить один или несколько смежных SP о том, что через него сигнальные сообщения больше передаваться не должны.

Процедура является следствием полного отказа кратчайшего маршрута к пункту назначения. Процедура использует сообщение запрещения передачи TFP. По приему сообщения TFP смежный SP начинает процедуру вынужденной ремаршрутизации, и при необходимости сам формирует сообщения TFP к другим пунктам.

Процедура разрешения передачи.

Процедура осуществляется в STP, когда этот STP должен сообщить одному или нескольким смежным SP о возможности передавать через него сообщения, адресованные определенным SP назначения, при этом используется сообщение TFA. Действия смежного SP аналогичны, как при запрещении передачи.

Процедура ограничения передачи.

Процедура выполняется в STP для сообщений, предназначенных определенному SP, когда этот STP должен указать смежным SP о прекращении, по-возможности, маршрутизации сообщений через этот STP. Применение процедуры помогает избежать дальнейшей перегрузки уже перегруженного участка сети.

Процедура применяется только в национальных сетях, при этом используется сообщение ограничения передачи (TFR) (Н0=0011; Н1=0100). Формат данного сообщения аналогичен TFC.

Процедура испытания пучка маршрутов.

Процедура испытания пучка маршрутов сигнализации позволяет SP определить, возможность передачи сигнального трафика к определенному SP через смежный STP.

Процедура использует группу сообщений тестирования пучка маршрутов сигнализации (RSM) и процедуры разрешения и запрещения передачи. Процедура применяется для восстановления информации о досягаемости направлений, которая потенциально могла быть утеряна вследствие отказов в сети сигналзации.

Сообщения тестирования пучка маршрутов для ограниченного назначения (RSR) (Н0=0101; Н1=0010), или запрещенного назначения (RST) (Н0=0101; Н1=0001) передаются исходящим SP после приема сообщений TFR или TFP, соответственно, относительно SP назначения со стороны смежного STP.

Сообщения RSR и RST посылаются с периодичностью Т10 (30-60 c) до приема сообщения TFA, указывающего на вновь возникшую досягаемость пункта назначения.

По приему сообщения TFP, означающего недоступность тестируемого маршрута, смежный SP начинает процедуру вынужденной ремаршрутизации, и при необходимости сам формирует сообщения TFP к другим SP.

По приему от STP сообщения TFA, означающего доступность тестируемого маршрута, смежный SP выполняет процедуру управляемой ремаршрутизации, и при необходимости сам посылает сообщения TFA другим смежным пунктам сигнализации.

Формат сообщений RSR, RST:

2	14	4	4	32
	Адрес SP назначения, к которому относится сообщение	Код заголовка Н1	Код заголовка Н0	Этикетка

Рис. 65. Сообщения RSR, RST

Процедура проверки перегрузки пучка сигнальных маршрутов.

Процедура проверки перегрузки пучка сигнальных маршрутов используется в исходящем SP для коррекции уровня перегрузки, связанного с маршрутом к определенному SP назначения. Процедура предназначена для определения возможности передачи к этому SP сообщения с заданным или более высоким уровнем приоритета перегрузки.

В случае перезапуска МТР уровень перегрузки всех пучков сигнальных маршрутов в SP инициализируется нулевым значением. Для проверки текущего состояния пучков процедура использует сообщение проверки уровня перегрузки пучка сигнальных маршрутов (RCT) (Н0=0011; Н1=0001).

4	4	32
Код заголовка Н1	Код заголовка Н0	Этикетка

Рис. 66. Сообщение RCT

Исходя из выше перечисленных возможностей m3ua и mtp3 можно подвести итог: m3ua - это только адаптационный уровень между протоколами верхнего уровня и SCTP, он не является полной копией МТРЗ в IP-сети и не реализует некоторые стандартные управляющие сообщения сетевой сигнализации mtpЗ.

3.3 Расчет пропускной способности канала для базового вызова

Расчет объема трафика в ЧНН:

Расчет будет производиться для сравнения объема информации, требуемого для осуществления базового вызова при использовании протокола Sigtran (m3ua) и SIP.



Рис. 67. Алгоритм обмена сообщениями sigtran - SIP

Исходные данные для расчета:

= 480 (количество абонентов);

= 3 выз/аб. (количество вызовов от одного абонента в час);

Рассчитываем количество вызовов в ЧНН:

выз.

o Для Sigtran (m3ua):

Для осуществления базового вызова при использовании sigtran (m3ua) требуется обмен 5 сообщениями (IAM,ACM,ANM,REL,RLC). При этом данные упаковываются в пакеты следующих протоколов: Ethernet, IP, SCTP, m3ua. Каждый из этих протоколов имеет свои заголовки.

Размеры заголовков:

Заголовок Ethernet: Байт;

Заголовок IP: Байт;

Заголовок SCTP: Байт;

Заголовок m3ua: Байт.

Общий размер заголовков:

Байт.

Размер сообщений:

Приведенные ниже цифры являются усредненными, т.к. размер сообщений может варьироваться за счет необязательных параметров.

Сообщение IAM (m3ua): Байт;

Сообщение ACM (m3ua): Байт;

Сообщение ANM (m3ua): Байт;

Сообщение REL (m3ua): Байт;

Сообщение RLC (m3ua): Байта.

Общий размер сообщения с учетом заголовков:

IAM (m3ua): Байта;

ACM (m3ua): Байта;

ANM (m3ua): Байт;

REL (m3ua): Байта;

RLC (m3ua): Байт.

В итоге на один базовый вызов приходится:

Байт

При этом объем информации из расчета ЧНН:

Байт.

o Для SIP:

Для осуществления базового вызова при использовании протокола SIP требуется обмен 7 сообщениями (INVITE,100,180,200,ACK,BYE,200). При этом данные упаковываются в пакеты следующих протоколов: Ethernet, IP, UDP. Каждый из этих протоколов имеет свои заголовки.

Размеры заголовков:

Заголовок Ethernet: Байт;

Заголовок IP: Байт;

Заголовок UDP: Байт;

Общий размер заголовков:

Байта.

Размер сообщений:

Приведенные ниже цифры являются усредненными, т.к. размер сообщений может варьироваться за счет необязательных параметров.

Сообщение INVITE: Байт;

Сообщение 100: Байт;

Сообщение 180: Байт;

Сообщение 200: Байт;

Сообщение ACK: Байт.

Сообщение BYE: Байт.

Общий размер сообщения с учетом заголовков:

INVITE: Байта;

100: Байта;

180: Байт;

200: Байт;

ACK: Байт.

BYE: Байт.

В итоге на один базовый вызов приходится:

Байт

При этом объем информации из расчета ЧНН:

Байта.

Сравнительный анализ:

Табл.5

Объем информации в ЧНН (sigtran(m3ua))	Объем информации в ЧНН (SIP)
928800 Байт	5855040 Байт

При использовании базового протокола ISUP ОКС7 и технологии Sigtran(m3ua) для использования его в IP-сетях, экономия пропускной способности в 6 раз.

Подход к точному расчету объема трафика в канале при использовании m3ua предполагает под собой следующие факторы, влияющие на итог вычислений:

· статистическую оценку общего количества передаваемых сообщений в ЧНН, включая не только объем информации, требуемый под процедуры установления и разрушения соединения, но и трафик управления, в случаях перегрузки сети, недоступности пунктов сигнализации и т.д.

· расчет в соответствии с объемом информации, создаваемым другими протоколами IP-сети.

· расчет с учетом речевого трафика.



Рис. 68. SDL-диаграмма сравнительного анализа Sigtran(m3ua) - SIP

Расчет пропускной способности канала:

Для расчета требуемой пропускной способности канала воспользуемся моделью М/М/1. Данная система подразумевает под собой обслуживание простейшего потока вызовов однолинейным пучком при показательном законе распределения длительности обслуживания и бесконечном числе мест для ожидания. Т.е. изначально предполагаем, что закон распределения длительности обслуживания близок к показательному, что в большинстве случаев отвечает действительности.

T- среднее время пребывания в системе ()

м- среднее время обслуживания (пропускная способность)

л- интенсивность поступления вызовов на систему

Задаемся следующими исходными данными:

= 480 (количество абонентов);

= 3 выз/аб. (количество вызовов от одного абонента в час);

Рассчитываем количество вызовов в ЧНН:

выз.

При этом на каждый вызов приходится по 5 сообщений:

сообщений/чнн

сообщений/с

Размер сообщений рассчитываем исходя из среднего 135 Байт или 1080 бит.()

Исходя из выше рассчитанных данных можно говорить об интенсивности поступления.

 бит/с

Что бы посчитать пропускную способность необходимо задаться временными рамками, в частности таймером Т1=0,5с

- коэффициент использования однолинейных систем

Далее выражая , получаем:

,

бит/с

Для сравнения в SIP получается:

сообщений/чнн

сообщений/с

бит/с

бит/с

Данная пропускная способность включает в себя только трафик сигнализации, без учета речевого трафика и информации других протоколов. Поэтому в качестве подхода к точному расчету пропускной способности канала следует выделить следующие моменты:

· следует привести доказательство показательного распределения длительности обслуживания;

· для расчета общей пропускной способности канала следует учесть речевой трафик и трафик нижележащих и равноуровневых протоколов.

4. Алгоритм взаимодействия NGN и ТфОП сетей при использовании Sigtran

Ниже представлены алгоритмы взаимодействия (ОКС7(ISUP) - Sigtran(ISUP)) - SIP.

4.1 Вызов со стороны SIP

Рис. 69. SDL-диаграмма взаимодействия при поступлении вызова со стороны SIP

4.2 Вызов со стороны Sigtran(m3ua)ISUP

Рис. 70. SDL-диаграмма взаимодействия при поступлении вызова со стороны сети на базе ОКС7

4.3 Алгоритмы обмена информацией в m3ua

Рис. 71. SDL-диаграмма включения ASP



Рис. 72. SDL-диаграмма обмена трафиком между ASP и SGP.

Рис. 73. SDL-диаграмма выключения ASP

В данной главе был разработан алгоритм обмена сообщениями уровня адаптации m3ua. Данные алгоритмы могут быть применены на практике для написания программного обеспечения при реализации m3ua, к примеру в сигнальном шлюзе SG или в SoftSwith

Размещено на Allbest.ru