Общее описание ОКС7. Лекция

Цель работы: изучить основные характеристики общеканальной системы сигнализации ОКС №7.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

В связи с внедрением цифровых телефонных станций, позволяющих удовлетворить высокие требования клиентов телефонных сетей, перед разработчиками стал вопрос разработки принципиально нового вида сигнализации.

Решение этих задач было найдено на пути заимствования некоторых наиболее полезных технологий передачи данных. Этот подход был первоначально опубликован при разработке системы сигнализации по общему каналу №6 (1964-1968гг., Зеленая книга ITU-T). Система ОКС полностью удаляет сигнализацию из разговорного тракта, используя отдельное общее звено сигнализации, по которому передаются все сигналы для нескольких трактов. Однако, работая по относительно медленным звеньям сигнализации с модемной связью на скорости 2400 или 4800 бит/с система ОКС не могла в полной мере удовлетворить существующие потребности.

Протокол ОКС:

Должен иметь многоуровневую архитектуру, обеспечивающую возможность модернизации отдельных компонент протокола сигнализации, не затрагивая других его частей;

Быть универсальным для разнообразных применений (как телефония, так и передача данных, услуги ISDN, обслуживание абонентов мобильной связи и другое);

Обеспечение надежности связи, при которой потеря одного звена сигнализации не должна оказывать значительное отрицательное влияние на качество обслуживания сети связи;

Наличие качественных спецификаций, достаточно исчерпывающих для того, чтобы обеспечить различным производителям АТС самостоятельное внедрение ОКС.

Разработанная по этим требованиям система общеканальной сигнализации №7 стала применяемым во всем мире стандартом для международной и национальных телефонных сетей. Протокол ОКС№7 обеспечивает все преимущества ОКС№6 по обслуживанию вызовов и предоставляет также новые возможности по созданию телекоммуникационных услуг.

Целью разработки протокола ОКС №7 также является высокая надежность передачи информации с минимальной задержкой, без потерь и без дублирования сигнальных сообщений. Помимо архитектуры самого протокола это достигается оптимизацией построения сетей сигнализации ОКС №7.

В процессе функционирования телекоммуникационной сети отдельные объекты сети в виде систем телекоммуникаций производят обслуживание пользователей по предоставлению различных видов связи.

Процесс организации связи и обеспечения взаимодействия пользователей образует телекоммуникационный процесс. Телекоммуникационный процесс включает три базовых компонентных процесса:

сигнализации;

управления;

коммутации.

Внеканальная сигнализация по общему каналу - это сигнализация по отдельному, выделенному каналу, который является общим для группы информационных каналов, причем каждый информационный канал в данной группе (пучке) равноправен по доступу и возможностям использования общего канала сигнализации.

Система сигнализации по ОКС№7 ориентирована на телекоммуникационные сети, использующие:

Цифровую коммутацию;

Управление на базе вычислительных средств;

Современные и новые компьютерные технологии.

Система ОКС №7 полностью обеспечивает все возможности и преимущества системы сигнализации ОКС №6 по обслуживанию телефонных абонентов, но, наряду с этим, предоставляет также новые возможности:

По созданию новых телекоммуникационных услуг;

Обеспечению более высокой надежности передачи информации с минимальной задержкой, без потерь и дублирования сигнальных сообщений;

Оптимальному построению сетей сигнализации.

Система сигнализации №7 охватывает сигнализацию как относящуюся, так и не относящуюся к установлению соединения (каналозависимую и каналонезависимую сигнализацию).

Система сигнализации №7 оптимизирована для работы по цифровым каналам 64Кбит/с. Она пригодна также для работы по аналоговым каналам и на более низкой скорости. Система сигнализации применима для наземных и спутниковых звеньев в режиме связи от точки к точке. Система сигнализации не содержит средств, необходимых для работы в режиме от точки к группе точек (точка-многоточка), но, при необходимости, допускает возможность расширения до обеспечения и такого применения.

Примеры приложений, обеспечиваемых системой сигнализации №7:

коммутируемая телефонная сеть общего пользования - ТфОП;

цифровая сеть с интеграцией служб - ЦСИС;

интеллектуальная сеть - взаимодействие с сетевыми базами данных, пунктами управления услугами для управления обслуживанием;

сеть сухопутной подвижной связи общего пользования - взаимодействие со средствами подвижной связи;

сеть управления телекоммуникационной сетью - взаимодействие со средствами оперативного управления и технической эксплуатации.

Компоненты системы сигнализации №7 регламентированы первоначально Международным Комитетом по телефонии и телеграфии (МККТТ), который в последующем был превращен в Сектор стандартизации электросвязи Международного союза электросвязи МСЭ-Т.

Рисунок 11.1 – Структура ОКС№7

В целом модель ОКС №7 состоит из двух основных частей:

Подсистем пользователей и приложений;

Подсистемы передачи сообщений МТР.

Система сигнализации №7 содержит следующие функциональные блоки:

Подсистема передачи сообщений (MTP);

Подсистема пользователей телефонной связи (TUP);

Подсистема пользователя данных (DUP);

Подсистема пользователей ЦСИС (ISUP);

Подсистема управления соединением сигнализации (SCCP);

Транзакционные возможности (TC);

Логически прикладной объект (AE);

Прикладные служебные элементы (ASE).

Термин «пользователь» в данном контексте понимается как любой функциональный объект, использующий возможности транспортировки, предоставляемые подсистемой передачи сообщений.

Основным назначением подсистемы передачи сообщений (МТР) является обеспечение средств:

Надежной передачи сигнальной информации "подсистем пользователей" через сеть сигнализации ОКС №7;

Выявления и устранения отказов системы и сети для обеспечения надежной передачи и дос-тавки сигнальной информации.

Функции подсистемы передачи сообщений делятся на три группы:

функции звена данных сигнализации;

функции звена сигнализации;

функции сети сигнализации.

Подсистема МТР обеспечивает передачу информации в неискаженной форме, без потерь, дублирования и ошибок, в установленной последовательности, от одного пункта сигнализации к другому. Причем эта подсистема не анализирует значения передаваемых сигнальных сообщений, формируемых различными подсистемами пользователя. Благодаря такой независимости работы МТР от передаваемых сообщений имеется возможность реконфигурации и гибкого управления сигнальным трафиком при отказах или перегрузках в сети сигнализации. Следует заметить, что выполнение функций передачи сообщений в некоторых случаях выполняется совместно подсистемой МТР и подсистемой SCCP. SCCP и МТР совместно рассматриваются как сетевая подсистема обслуживания, которую можно считать системой доставки сообщений.

Практическая часть

Изучить основные характеристи общеканальной системы сигнализации ОКС №7.

В отчете необходимо представить:

1. Основные харакетиристики сигнальной сети ОКС№7.

2. Структура сигнальной сети ОКС№7.

Контрольные вопросы

1. Перечислите функции главных элементов, которые входят в состав ОКС №7.

2. Приведите основные характеристики сети ОКС №7?

3. Какую структуру имеет сеть ОКС №7?

4. Приведите примеры приложений, обеспечиваемых системой сигнализации ОКС №7.

Лабораторная работа №12

В отличие от традиционных систем сигнализации система сигнализации по общему каналу (ОКС) позволяет передавать сигнальную информацию между системами коммутации не для одного конкретного разговорного канала, а для целого пучка объемом до 1000 разговорных каналов по одному общему сигнальному каналу.
Основополагающим документом, описывающим систему сигнализации № 7, являются Рекомендации MKKTT (в настоящее время - МСЭ) серии Q .

Модель взаимодействия открытых систем

Одна из проблем развития связи заключается в обеспечении совместимости средств связи, разрабатываемых разными производителями. Для решения этой проблемы разрабатываются международные рекомендации и стандарты, использующие унифицированный язык и способы описания. Для описания функциональной архитектуры средств связи используется модель взаимодействия открытых систем (ВОС) (рис. 1).

В данной модели более низкий уровень всегда предоставляет услуги более высокому уровню. Взаимодействие между разными уровнями осуществляется в рамках одной системы, а взаимодействие между одинаковыми уровнями означает взаимодействие между системами. Сообщения, используемые для обмена между разными уровнями одной системы, обычно называют примитивами.
Система сигнализации № 7 в соответствии с моделью взаимодействия открытых систем представлена следующим образом:

Функции звена данных сигнализации (уровень 1)

Уровень 1 определяет физические, электрические и функциональные характеристики звена данных сигнализации и средства доступа к нему. Элементом уровня 1 является канал связи для звена сигнализации.

Детальные требования к звену данных сигнализации приведены в Рекомендации МСЭ Q.702 .

Функции звена сигнализации (уровень 2)

Уровень 2 определяет функции и процедуры, относящиеся к передаче сигнальных сообщений по отдельному звену данных сигнализации. Функции уровня 2 и функции звена данных сигнализации уровня 1 образуют звено сигнализации, обеспечивающее надежную передачу сигнальных сообщений между двумя пунктами.
Сигнальное сообщение, поступающее от верхних уровней, проходит по звену сигнализации в виде сигнальных единиц переменной длины. Для надежной работы звена сигнализации сигнальная единица включает, помимо информации сигнального сообщения, информацию для управления передачей.

Функциями звена сигнализации являются:

Кафедра: Информационные Технологии

Лабораторная Работа

"Создание транковой группы по типу сигнализации ОКС №7"

Москва, 2009

Цель работы: Изучение электронной станции семейства АЛС. Получение практических навыков работы в качестве оператора станции. Научиться создавать транковую группу с типом сигнализации ОКС №7.

Преимущества третьего класса систем сигнализации ОКС №7

Система ОКС полностью удаляет сигнализацию из разговорного тракта, используя выделенный общий канал (звено), по которому передается вся сигнальная информация (линейная и регистровая) для множества трактов (около 4 тысяч разговорных каналов). К преимуществам ОКС №7 можно отнести:

Сохранение дорогостоящих ресурсов управляющих процессоров системы коммутации, которые тратятся на сканирование системы для протоколов сигнализации по ВСК;

Сокращение времени установления соединения;

Многоуровневая архитектура ОКС позволяет модернизировать отдельные компоненты;

Универсальность системы сигнализации, применимость для различных приложений: телефония, передача данных, услуги ISDN, услуги для абонентов мобильной связи, функции эксплуатации и управления;

Обеспечение надежности связи, за счет использования не менее двух звеньев сети сигнализации;

Наличие качественных спецификаций для внедрения ОКС на ЦАТС.

Основы системы общеканальной сигнализации №7 (ОКС №7)

ОКС – это цифровой канал связи между двумя управляющими устройствами станций или узлов сети электросвязи с коммутацией каналов (КК), предназначенный для обмена сигнальными сообщениями.

Первоначально ОКС предназначался только для обмена сообщениями сигнализации в телефонных сетях. В настоящее время в ОКС могут также передаваться данные пользователей в пакетной форме, информация телеметрии, данные в процессе предоставления интеллектуальных услуг и в целях технической эксплуатации. Эти данные должны передаваться с более низким приоритетом, чем данные сигнализации.

ОКС №7 может использоваться на сети сигнализации, организованной по каналам систем передачи с ИКМ, по каналам аналоговых систем передачи или физическим линиям. Система сигнализации №7 предназначена для использования в цифровых сетях связи (в У-ЦСИО, Ш-ЦСИО, в сотовых сетях и сетях передачи данных с коммутацией каналов).

По ОКС сигналы передаются в виде пакетов. Это означает, что в пунктах сигнализации (ПС) (SP, Signalingpoint) и в каналах сети сигнализации используются методы пакетной коммутации.

Система общеканальной сигнализации №7 (ОКС №7) стала применяемым во всем мире стандартом для международной и национальных сетей связи. Сети сигнализации, работающие по протоколу ОКС №7, представляют собой специализированные сети с коммутацией пакетов, логически отделенные от сетей коммутируемых каналов связи и предназначенные для транспортировки сообщений управления соединениями в телефонных сетях и сетях ISDN, а также запросов выполнения операций в удаленных узлах сети. Два существенных отличия таких сетей от сетей передачи данных – высокая производительность при обслуживании нагрузки и высокая надежность – обусловлены спецификой выполняемых задач и проявились в сложности стека протоколов, формирующих систему сигнализации ОКС №7. Сигнальная информация передается от одного SP к другому при помощи сигнальных единиц (СЕ). В ОКС №7 используются три типа СЕ:

-Значащаяся СЕ (ЗНСЕ), их длина может быть от 3 байтов и выше (в национальных сигнальных сетях до 279 байтов) (MessageSignalUnit– MSU) – используется для передачи сигнальной информации, обеспечивающей процесс соединения и разъединения каналов, используемых для передачи речевой информации и данных между пользователями цифровой сети (оконечным оборудованием данных (ООД));

-СЕ состояния звена сигнализации (СЗСЕ) (LinkStatusSignalUnit – LSSU) – используемые для индикации состояния оконечных устройств звена сигнализации (ввод в работу после включения питания аппаратных средств и восстановление состояния звена сигнализации после устранения отказа), их длина равна одному или двум байтам. Пункт сигнализации, определивший сбой в работе сигнального звена (вследствие нарушения фазирования передачи сигнальной единицы) уведомляет смежный пункт о недоступности звена и прекращает передачу сигнального трафика на это звено и передает LSSU к смежному SP, информируя его сделать то же самое и провести повторное фазирование;

-Заполняющие СЕ (ЗПСЕ) (FillInSignalUnit – FISU) – СЕ, которые имеют длину 48 бит, т.е. в них нет значимой для пользователей сети информации. Они требуются в основном для обеспечения фазирования звена при отсутствии сигнального трафика, а так же для передачи квитанций с подтверждением безошибочного приема ЗНСЕ, переспроса неправильно переданных СЕ.

СЕ состоит из:

1. Поля сигнальной информации переменной длины, в котором передается информация, вырабатываемая подсистемой пользователя;

2. Несколько полей фиксированной длины, в которых передается информация, служащая для управления и контроля передачи СЕ.

Формат ЗПСЕ представлен на рис 13.

Рис. 13. Формат ЗПСЕ

Рассмотри формат ЗПСЕ:

-F – флаг, отмечает начало и конец каждой СЕ. Обычно, закрывающий флаг одной СЕ является открывающим флагом другой СЕ. Структура флага: «01111110», чтобы аналогичную комбинацию в информационной части СЕ не спутать с флагом выполняют специальную процедуру – битстаффинг (вставка бит). На передающем конце после каждой пятой единицы, в информационной части СЕ, вставляется нуль, а на приеме эти нули изымаются;

-FCS – контрольная сумма, проверочные биты, которые формируются в SP, который передает CЕ. Принимающая сторона по аналогичному алгоритму формирует FCS и сравнивает с принятой кодовой комбинацией;

-LI – индикатор длины, определяет сколько байт содержит СЕ (если LI=0, то передается FISU, если LI=1, то LSSU, если LI>2, то передается MSU);

-FSN – порядковый номер переданного сообщения;

-BSN – порядковый номер последнего сообщения, на которое получено подтверждение соседней станции;

-FIB , BIB – прямой и обратный идентификатор, соответственно, которые используются для запроса повторной передачи СЕ.

Рассмотрим формат ЗНСЕ (рис. 14):

-SIO – октет служебной информации, содержит индикатор службы, определяющий подсистему пользователя (ISUP, TUPи т.д.);

-SSF – поле подслужбы, указывает тип сети (национальная, международная и т.д.);

-DPC – код пункта назначения (код станции назначения);

-OPC – код исходного пункта (код исходящей станции);

-CIC – код идентификатор канала (определяет разговорный канал, к которому относится СЕ);

-SLS – селектор звена сигнализации (используется для разделения нагрузки между звеньями сигнализации)

Рис. 14. Формат ЗНСЕ

Функциональные уровни ОКС №7

Модель ОКС №7 состоит из двух частей:

Подсистемы пользователей и приложений (верхние уровни);

Подсистемы передачи сообщений (MTP) (нижние уровни).

Функциональная архитектура ОКС №7 включает четыре уровня, три из которых входят в состав подсистемы передачи сообщений МТР. Подсистемы пользователей образуют параллельные элементы на четвертом функциональном уровне (рис. 15).

Рис. 15. Модель ОКС №7

На рис. определены следующие подсистемы:

-SCCP – управление соединением сигнализации;

-TCAP – обработка транзакций;

-MAP – пользователи подвижной связи (GSM);

-ISUP – пользователи ISDN;

-TUP – пользователи ТфОП;

-INAP – пользователи интеллектуальной сети;

-OMAP – техническое обслуживание и эксплуатация.

-MTP – подсистема передачи сообщений, объединяет первые три уровня модели ОКС №7.

Кроме указанных на рис. подсистем существуют дополнительные пользовательские подсистемы, определенные для конкретных технологий и стандартов связи.

На рис. 16 представлены функциональные уровни модели ОКС №7. Рассмотрим функции каждого уровня:

-Уровень 1 (функции звена данных сигнализации) определяет физические, электрические и функциональные характеристики звена данных сигнализации и средства доступа к нему. Элементам уровня 1 является канал связи для звена сигнализации. Детальные требования к звену данных сигнализации приведены в рекомендации МСЭ Q.702.

Рис. 16. Функциональные уровни ОКС №7

-Уровень 2 (функции звена сигнализации) определяет функции и процедуры, относящиеся к передаче сигнальных сообщений по отдельному звену сигнализации. Функции уровней 1 и 2 образуют звено сигнализации, обеспечивающее надежную передачу сигнальных сообщений между двумя пунктами сети сигнализации. Функциями звена сигнализации являются деление сигнальных сообщений на сигнальные единицы, обнаружение ошибок в сигнальных единицах, исправление ошибок, обнаружение отказа звена сигнализации, восстановление звена сигнализации и др.

-Уровень 3 (функции сети сигнализации) определяет функции и процедуры передачи, общения различных типов звеньев сигнализации и независимые от работы каждого из них. Эти функции подразделяются на две большие категории:

Функции обработки сигнальных сообщений, которые при правильной передаче сообщения передают его по звену сигнализации или в соответствующую подсистему пользователя;

Функции управления сетью сигнализации, которые на основе заранее определенных данных и информации о состоянии сети сигнализации управляют маршрутизацией сообщений и конфигурацией средств сети сигнализации. В случае изменения состояний они обеспечивают также изменение конфигурации сети и другие меры, необходимые для обеспечения или восстановления нормальной работы сети сигнализации. Различные функции уровня 3 взаимодействуют друг с другом и с функциями других уровней посредством команд и индикаций. Детальные требования к функциям сети сигнализации приведены в рекомендации МСЭ Q.704.

Информатика, кибернетика и программирование

Верхний уровень ОКС7 включает подсистемы: обеспечивание транзакций TCP пользовательские ISUP MUP HUP сервисные элементы прикладного уровня SL уровень подвижной связи стандарта GSMMP прикладная подсистема интеллектуальной сети INP подсистема эксплуатации техническое обслуживание и административное управление OMT. Подсистема пользователя ОКС7 обеспечивает функции сигнализации необходимые для обслуживания вызовов в телефонной сети и в сети ISDN а также для поддержки дополнительных услуг в ISDN. Подсистема...

18. Уровни и подсистемы ОКС-7.

Рисунок по структуре

Базовая структура

В ОКС группы пользователей (подсистемы) – UP. Для телефонии TUP . Все подсистемы используют транспортную сеть (подсистемы транспортных сообщений).

Архитектура ОКС разработана с учетом OSI (ВОС)

1,2,3 уровень МТР соответствуют 1,2,3 ВОС

4 уровень UP – уровни 4-7, ВОС

Уровень 1 . Определяет физические, электрические и функциональные характеристики информационной среды передачи. Элементом уровня 1 является канал связи для звена сигнализации.

Уровень 2 . Определяет функции и процедуры, относящиеся к передаче сигнальных сообщений по отдельному звену сигнализации. Функциями звена сигнализации являются деление сигнальных сообщений на сигнальные единицы, обнаружение и исправление ошибок в сигнальных единицах, обнаружение отказа и восстановление звена сигнализации.

Уровень 3 . Определяет функции обработки сигнальных сообщений и управления сетью сигнализации.

Уровень 4 . Определяет функции и процедуры сигнализации, характерные для определенного типа пользователя системы.

ОКС7 имеет многоуровневую архитектуру, чтобы обеспечить гибкость её работы и легкость техобслуживания. Нижний уровень ОКС7 состоит из 3х уровней: звено передачи данных, звено сигнализации, сеть сигнализации, которые представляют собой подсистемы передачи сообщений MTP и подсистемы управления соединения сигнализаций SCCP .

MTP обеспечивает доступ сигнальных сообщений между 2мя непосредственно связанными пунктами сигнализации. Конкретные функции MTP обозначаются индексами MTP 2, MTP 3… Функции, соответствующие сетевому уровню эталонной модели, распределены в ОКС7 между MTP 3 и подсистемой SCCP по следующим причинам: не все протоколы сигнализации требуют применения

расширенных возможностей адресации SCCP и передачи сообщений, поэтому оказалось возможным оптимизировать характеристики 3го уровня MTP . SCCP является пользовательским MTP и обеспечивает сетевые услуги как в отсутствие соединения, так и в процессе соединения. Верхний уровень ОКС7 включает подсистемы: обеспечивание транзакций (TCAP ), пользовательские (ISUP , MUP , HUP ), сервисные элементы прикладного уровня (ASL ), уровень подвижной связи

стандарта GSM (MAP ), прикладная подсистема интеллектуальной сети (INAP ), подсистема эксплуатации, техническое обслуживание и административное управление (OMAT ). Подсистема пользователя ОКС7 обеспечивает функции сигнализации, необходимые для обслуживания вызовов в телефонной сети и в сети ISDN , а также для поддержки дополнительных услуг в ISDN . Подсистема транзакций обеспечивает поддержку интерактивных приложений в распределяющей среде.

При этом возможности TCAP можно использовать в одном узле, чтобы выполнить процедуры в другом узле. При этом механизм предоставления интеллектуальных услуг INAP опирается на TCAP . Подсистема TCAP опирается на нижние уровни MTP и SCCP для маршрутизации сообщений междуузлами. Аналогично обратно обеспечивается прикладные возможности для OMAP для координации и управленияфункциисети.

Три нижних уровня модели ОКС 7 образуют подсистему переноса сообщений МТР. Однако реализованный в подсистеме МТР третий, сетевой уровень, содержит не все функции сетевого уровня модели OSI . Для переноса сообщений по сети ОКС 7 подсистема МТР использует дейтаграммный способ с эмуляцией работы по виртуальному каналу. Чтобы повысить надежность передачи сообщений по виртуальному каналу, сетевой уровень МТР предусматривает ремаршрутизацию сообщений при перегрузке или при отказе основного маршрута или смежного узла.

Для поддержки новых услуг (в том числе, услуг Интеллектуальной сети и мобильной связи) и для реализации недостающих функций сетевого уровня OSI в модель ОКС 7 введена подсистема управления сигнальными соединениями (S ССР – Signaling connection control part ) . Подсистемы МТР и S ССР совместно образуют подсистему сетевых услуг (NSP – Network service part ). Используя услуги МТР, подсистема S ССР обеспечивает организацию в сети ОКС 7 виртуальных соединений и может предоставлять сетевые услуги, как ориентированные на такие соединения, так и не требующие их создания.

Возможности МТР в области адресации являются ограниченными, так как эта тема может направлять сообщения только в те логические точки пункта сигнализации, адреса которых указаны в четырех битовом поле индикатора службы октета SIO . Таким образом, в пределах конкретного пункта сигнализации МТР имеет возможность распределять сообщения к любому из максимум 16 пользователей, что явно недостаточно. Подсистема S ССР имеет расширенные возможности, рассматривая всех своих локальных пользователей как подсистемы (обращение к которым происходит путем использования их номеров) и применяя при адресации сообщений совокупность кода пункта назначения с номером подсистемы. Для идентификации конкретного адреса может обеспечиваться вычисление кода пункта сигнализации и номера подсистемы из так называемого глобального адреса (GT , Global title ).

Глобальный адрес может содержать телефонный или ISDN -номер, номер терминала сети передачи данных или номер любой другой специализированной сети.

Услуги вычисления (перевода) адресной информации из глобального адреса могут применяться, например, в случае обращения к дублированным базам данных интеллектуальной сети. Там, где базы данных функционируют в режиме с резервированием, исходящей АТС неизвестно, какая именно из них в данный момент является рабочей, В этом случае запрос с глобальным адресом направляется в SCCP ближайшей к необходимой паре баз данных и имеющей сведения об их статусе. Эта SCCP затем может дополнить (заменить) глобальный адрес на код пункта назначения и номер подсистемы той базы данных, которая активна в этот момент времени.

В дополнение к расширенным возможностям адресации подсистема SCCP предоставляет четыре различные по надежности класса обслуживания (режима доставки сообщений), которые могут быть затребованы вышестоящей подсистемой,

Такое разделение функций между двумя подсистемами оправдывается следующими соображениями. Во-первых, далеко не для всех протоколов сигнализации нужны расширенные функциональные возможности SCCP в отношении адресации и режимов повышенной надежности доставки сообщений. Во-вторых, благодаря выделению функций SCCP в отдельную подсистему оказалось возможным оптимизировать характеристики уровня 3 подсистемы МТР. Необходимость же применения SCCP вызвана тем, что многие приложения, использующие систему ОКС 7, не требуют одновременного установления речевой связи и использование для них подсистем-пользователей (например, TUP или ISUP ) является неэффективным.

В системе ОКС 7 пока не специфицированы подсистемы, предоставляющие услуги, ориентированные на установление соединений, вследствие чего транспортный, сеансовый и прикладной уровни в том виде, в каком они определены в модели OSI , в модели ОКС 7 отсутствуют.

Четвертый уровень модели ОКС 7 образуют подсистемы-пользователи услугами МТР и/или SCCP , такие как;

TUP (Telephone user part ) - подсистема-пользователь, поддерживающая сигнализацию телефонной сети;

DUP (Data user part ) - подсистема-пользователь, поддерживающая сигнализацию сети передачи данных;

ISUP (ISDN user part ) - подсистема-пользователь, поддерживающая сигнализацию телефонной сети, сети передачи данных и цифровой сети интегрального обслуживания (ISDN );

ТСАР (Transaction capabilities application part) - прикладная подсистема поддержки транзакций ;

B - ISUP (В- ISDN user part ) - подсистема-пользователь, поддерживающая сигнализацию [широкополосной ISDN (В- ISDN );

МАР (Mobile application part ) - прикладная подсистема-пользователь, поддерживающая сигнализацию сетей подвижной связи стандарта GSM ;

INAP (Intelligent network application part ) - прикладная подсистема Интеллектуальной сети;

ОМАР (Operation , maintenance and administration part ) - прикладная подсистема эксплуатационного управления.

Общеканальная сигнализация ОКС7. Типы и принципы организации взаимодействия. Процесс установления соединения.

На сетях общего пользования принята система сигнализации типа ОКС7. В настоящее время система ОКС7 необходима при построении следующих цифровых сетей: телефонной сети общего пользования (ТфОП), цифровой сети с интеграцией обслуживания (ЦСИО - ISDN), сети мобильной связи (СМС), интеллектуальной сети (ИС).

Система сигнализации рассчитана на обслуживание крупных пучков СЛ. В зависимости от обслуживаемого трафика рекомендовано в одном пучке объединять от 700 до 2000 ЦСЛ (теоретически количество ЦСЛ может достигать 30000).

Многоуровневая эталонная модель системы ОКС7 была разработана раньше, чем эталонная модель взаимодействия открытых систем (ВОС) и поэтому имеет свои особенности. На рис.7.57 показана структура протоколов уровней модели ОКС7, а также их соответствие уровням модели ВОС.

Модель ОКС7 состоит из двух основных частей: подсистем пользователей и приложений; подсистемы передачи сообщений МТР. К подсистемам пользователей и приложений относятся: TUP - подсистема телефонных пользователей, ISUP - подсистема пользователей сетью ISDN, MUP - подсистема пользователей подвижной связи (стандарт NMT), HUP - подсистема передачи сигналов управления в процессе разговора на сети мобильной связи стандарта NMT, SCCP - подсистема управления соединением сигнализации, TCAP - подсистема обработки транзакций, МАР - пользователей мобильной связью стандарта GSM, ОМАР - подсистема техобслуживания и эксплуатации, INAP - подсистема пользователей интеллектуальной сети. Перечисленные подсистемы необходимы для обеспечения соответствующих услуг связи. Через них передаются сообщения протоколов уровня 4. Подсистема МТР выполняет роль транспортной платформы, общей для всех пользователей и приложений. Данная подсистема включает в себя протоколы уровней 1…3: физического, канального и сетевого. Модель ОКС7 соответствует модели ВОС только на нижних уровнях: физическом и канальном. Сетевой уровень модели ОКС7 в отличие от аналогичного уровня модели ВОС не выполняет полностью функций по маршрутизации сигнальных соединений. Этот недостаток исключается при использовании подсистемы SCCP.

Рассмотрим функции уровней ОКС7.

На уровне 1 выполняются функции звена данных сигнализации. Для этого уровня определены физические, электрические и функциональные характеристики канала передачи данных на звене сети сигнализации. Звено образовано между двумя напрямую связанными пунктами сети сигнализации. Наиболее часто звено образуется между двумя смежными коммутационными станциями, каждая из которых является пунктом сети сигнализации. В качестве канала звена сигнализации обычно используется один из ОЦК первичного канала Е1.

Уровень 2 определяет функции и процедуры, относящиеся к передаче сигнальных сообщений по звену сети сигнализации. На этом канальном уровне выполняются функции по определению структуры передаваемой информации по каждому звену и процедуры по обнаружению и исправлению ошибок.

Совместное выполнение функций на уровнях 1 и 2 ОКС7 позволяет организовать звено сигнализации, служащее для передачи сигнальной информации. Такая информация передается в виде сигнальных сообщений, получивших для ОКС7 название сигнальных единиц . Сигнальные единицы имеют переменную длину и непрерывно передаются по каналу данных каждого звена.

Уровень 3 предназначен для выполнения сетевых функций сигнализации.

Основная задача этого уровня состоит в надежной доставке сигнальной информации от одной коммутационной станции к другой. При этом производится управление звеном сигнализации, обеспечивающее обработку принимаемых сигнальных сообщений с целью их дальнейшей маршрутизации. Маршрутизация состоит в том, что на уровне 3 принятое сигнальное сообщение либо остается в данном пункте сети и направляется на верхний уровень (например, в подсистему ISUP), либо передается в другой пункт сети.

Рассмотрим уровень 4 ОКС7 на примере подсистемы ISUP. Эта подсистема направлена на установление соединений и на разъединение на сетях с цифровыми АТС, в которые включаются как цифровые, так и аналоговые абонентские установки.

С помощью подсистемы ISUP между коммутационными станциями передаются сообщения. На рис. показана диаграмма установления соединения и разъединения между цифровыми телефонными аппаратами ТА А и ТА Б при передаче цифр блочным способом.

Соединение начинается с передачи от аб. А номера вызываемого абонента, принимаемого и анализируемого на АТС А. На АТС А в соответствии с полученным номером, выбирается маршрут сигнализации, формируется и передается сообщение IAM (Начальное адресное сообщение). В этом сообщении содержится адресная информация - номера вызываемого и вызывающего абонентов, а также другая информация - тип доступа на исходящей стороне - с аналоговым или с цифровым абонентским устройством, тип требуемой вызывающим абонентом услуги, например, передача речи на скорости 64 кбит/с, информация о том, включено ли на исходящей стороне эхоподавляющее устройство и другие. Сообщение IAM анализируется на АТС А, выбирается направление соединения к АТС Б и новое сообщение IAM передается на транзитную АТС Б. В это же время АТС А проключает разговорный тракт в обратном направлении, что в необходимых случаях позволяет исходящей стороне прослушивать тональные сигналы, посылаемые от АТС Б. В рассматриваемом примере предполагается, что транзитный пункт сети сигнализации совмещен с АТС Б. После анализа данных, содержащихся в последнем сообщении IAM, АТС Б проключает в обоих направлениях разговорный тракт. Далее АТС Б выбирает направление соединения к АТС В, формирует следующее сообщение IAM и посылает его к АТС В. На АТС В разговорный тракт проключается в прямом и обратном направлениях, определяется линия вызываемого абонента и если доступ к аб. Б свободен, посылает к аб. Б сигнал ПВ (посылка вызова). В ТА аб. Б работает вызывное устройство. На АТС В формируется и передается к АТС Б сообщение АСМ (Адрес полный), указывающее о полной адресной информации, принятой на АТС В. Это сообщение проходит через транзитную АТС и достигает АТС А. Прием данного сообщения на каждой станции приводит к удалению из памяти информации, связанной с соединением, аб. Б подается сигнал КПВ (контроль посылки вызова). Когда вызванный абонент ответит, то АТС В формирует сообщение ANM (Ответ). Последнее передается к АТС Б, а затем к АТС А. На АТС В образуется двусторонний разговорный тракт а на АТС А разговорный тракт проключается в прямом направлении. Абоненты разговаривают. Подсистема ISUP использует метод одностороннего отбоя, когда инициализация разъединение может быть от любого из абонентов. Предположим, что первым дал отбой вызывавший абонент. После приема отбоя на АТС А нарушаются разговорные тракты и к АТС Б посылается сообщение REL (Освобождение). АТС Б обрабатывает это сообщение и пересылает его к АТС В. На обеих АТС нарушаются разговорные тракты. АТС В преобразует сообщение REL в сообщение DISCONNECT и посылает его к аб. Б. От каждой из АТС, принявшей сообщение REL, передается в обратном направлении сообщение RLC (Release Complete), указывающее на освобождение разговорного канала.

Общеканальная сигнализация ОКС7. Типы сигнальных единиц. Способы обнаружения ошибок.

В зависимости от назначения сигнальные единицы делятся на три типа:

1. значащая сигнальная единица (MSU), предназначенная для передачи сигнальных сообщений, сформированных в подсистемах пользователей и приложений;

2. сигнальная единица состояния звена (LSSU), служащая для контроля состояния звена сигнализации;

3. заполняющая сигнальная единица (FISU), обеспечивающая синхронизацию на звене при отсутствии сигнальной информации.

На рис.7.58 показаны форматы сигнальных единиц разных типов и количество битов, входящих в соответствующие поля сигнальных единиц.

Формат MSU (рис.7.58,а) включает в себя поля фиксированной длины и одно поле переменной длины - поле сигнальной информации SIF. В начале и в конце сигнальной единицы устанавливается флаг F, имеющий следующую последовательность битов: 01111110. Два флага позволяют выделить из общего потока каждую сигнальную единицу. Чтобы последовательность битов флага не появилась в ином поле сигнальной единицы на передающей стороне для всех полей, кроме флагов, производится стаффинг (вставление нулей после каждой последовательности из пяти непрерывно следующих единиц), а на принимающей стороне - дестаффинг (изъятие вставленных на передающей стороне нулей).

Поля: обратный порядковый номер BSN, обратный бит-индикатор BIB, прямой порядковый номер FSN, прямой бит-индикатор FIB - необходимы для процедуры обнаружения и исправления ошибок. Номер FSN присваивается каждой передаваемой сигнальной единице, BSN - это номер принятой сигнальной единицы, посылаемый в обратном направлении для подтверждения её приема.

Для обнаружения ошибок используется циклический код, а исправление ошибок достигается методами повторной передачи сигнальной единицы, принятой с ошибкой.

Поле индикатора длины LI используется, во-первых, для определения типа сигнальной единицы, во-вторых, для указания количества байтов, входящих в поля SIO и SIF. Тип сигнальной единицы определяется следующим образом: LI=0 - заполняющая сигнальная единица, LI=1 или 2 - сигнальная единица состояния звена, LI>2 - значащая сигнальная единица. В поле LI может быть записано максимальное число, равное 63.

Байт служебной информации SIO содержит индикатор службы и поле подвида службы. Индикатор службы, занимающий 4 бита, отмечает к какой подсистеме относится данная сигнальная единица: 0011 - SCCP, 0100 - TUP, 0101 - ISUP, а также то, что сигнальная единица несет информацию по управлению сетью сигнализации (0000) или предназначена для тестирования звена сигнализации (0001). В поле подвида службы используются только два старших разряда 4-битового слова, указывающих через какую сеть устанавливается соединение: 00 - международная сеть; 01 - резерв для международной сети; 10 - национальная сеть (в России - междугородная сеть общего пользования); 11 - резерв для национального применения (в России - местная сеть общего пользования).

Поле сигнальной информации SIF несет в первую очередь полезную для пользователей информацию. На передающей стороне поле SIF заполняется информацией, поступившей от уровня 4, а на принимающей стороне содержимое этого поля передается на уровень 4.

Далее следуют проверочные биты СК, содержимое которых позволяет с помощью циклического кода, использующего образующий полином: х 16 + х 12 + х 5 +1, обнаруживать битовые ошибки в сигнальной единице. Если в принятой сигнальной единице обнаружена ошибка, то сигнальная единица стирается и запускается механизм исправления ошибки методом повторной передачи этой сигнальной единицы.