ЛЬВІВСЬКИЙ КОЛЕДЖ
ДЕРЖАВНОГО УНІВЕРСИТЕТУ ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙ
Затверджую
Заступник директора з НР
____________ Мурін О.С.
«___» __________ 2013 р.
ІНСТРУКЦІЯ
до практичної роботи № . 10 .
Практичне підтвердження структури сигнальних одиниць №7
з навчальної дисципліни Технічне обслуговування станційного обладнання .
для груп спеціальності:
5.05090301 “Монтаж, обслуговування і ремонт станційного обладнання
електрозв’язку” .
|
Розглянуто та схвалено на засіданні циклової комісії Станційного обладнання електрозв’язку . Протокол №__ від «___» ______ 2013 р. Голова циклової комісії ____________________ Романюк А.В. . (підпис) (прізвище, ініціали)
Склав викладач Походжай С.І. . (прізвище, ініціали) |
Львів 2013 р.
1 Мета роботи
Перевірити відповідність переданої і прийнятої сигнальної інформації форматам сигнальних одиниць ЗКС7.
Навчитись записувати блоки інформації в загальноканальній сигналізації.
2 Теоретичні відомості
2.1 Програма автономного знімання даних реєстрації з’єднань “AgentRgt ”.
Загальні відомості
“AgentRgt” – програмне забезпечення станції “ЄС-11”. Програма “AgentRgt” призначена для автономного знімання даних реєстрації з’єднань, що відбуваються в цифровій станції ЄС-11 згідно наперед складених графіків роботи, формування бази даних dbf, звіту у вигляді файлів на основі отриманої інформації та символьного лог-файлу роботи програми.
За допомогою даних, зчитаних програмою AgentRgt з однієї станції можна дізнатись такі характеристики розмови: хто дзвонив; куди дзвонив; тривалість розмови; час початку, закінчення розмови; інші. Зауважимо, що програма забезпечує можливість працювати з багатьма станціями.
Інтерфейс користувача.
Інтерфейс взаємодії користувача із програмою “AgentRgt” є стандартним, як і в більшості інших програм, створених для ОС Windows. Увесь процес взаємодії користувача із програмою відбувається за допомогою миші, проте користування клавіатурою не є виключеним.
Увага! Програма не може бути запущена другий раз. В цьому випадку з'являється вікно попередження про подвійний запуск та друга копія програми закривається.
2.2 Програма обробки результатів трасування Tracer
Призначення: Програма Tracer призначена для обробки результатів трасування пакетних видів сигналізацій.
Можливості:
отримання даних зі станції через допоміжні програми AgentRgt та NexusSrv
отримання даних з попередньо збережених файлів
перегляд отриманих даних в декодованому вигляді
перегляд отриманих даних в шістнадцятковому вигляді
збереження прийнятих даних у файл
Є два режими створення сеансу трасування - з файлу і зі станції. При відкритті файлу трасування слід вказати лише метод декодування пакетів. При отриманні даних зі станції, слід вказати IP-адресу і udp-порт на яких працює програма NexusSrv - транслятор отриманих від AgentRgt даних.
Основні колонки списку трасованих пакетів:
№ пакету - порядковий номер отриманих даних
TimeStamp - часова мітка події - відносний час
LinkID - ідентифікатор ланки сигналізації, яка внесла такий запис в базу
Flags - прапорці, які визначають подію (T - передача, R - прийом, E - прийом з помилкою контрольної суми)
RepeatCnt - кількість повторів однакових пакетів (як правило колапсування використовується для FISU)
Решта полів залежать від протоколу сигналізації.
Вікно відображення можна переключити у режим декодування, шістнадцяткових даних і вибору профілю відображення за допомогою кнопок внизу.
2.3 Загальний канал сигналізації №7
Функції управління комутацією в телефонній мережі виконують програмні засоби комплексів станцій цієї мережі, які управляють, а система сигналізації є платформою, необхідною для підтримки інформаційного обміну між цими прикладними процесами.
ЗКС7 - це така система сигналізації, при якій інформація управління встановленням з'єднання (сигналізація) для всіх розмовних каналів і/або каналів передачі даних передається у вигляді блоків даних (сигнальних повідомлень) по одному загальному каналу сигналізації, який може бути організований в будь-якому часовому інтервалі (окрім нульового) одного з первинних трактів ІКМ, що входять в пучок, який сполучає безпосередньо дві взаємодіючі АТС (рисунок 1).
Загальноканальна сигналізація може розглядатися як особливий тип передачі даних, спеціалізований для передачі сигналізації і інформаційного обміну між процесорами вузлів зв'язку різного призначення.
Рисунок 1- Принцип загальноканальної сигналізації
Як правило, для підвищення надійності в іншому ІКМ-тракті пучка, організовується резервний канал для передачі даних ЗКС7. Решта всіх часових інтервалів системи передачі (окрім нульових) при використанні ЗКС7 може бути задіяна для передачі мови або даних користувача. Один канал ЗКС7 може обслуговувати близько 4000 розмовних каналів. Спочатку специфікації ЗКС7 базувалися на вимогах управління телефонними каналами. Коли виникли нові вимоги, наприклад, для обміну інформацією з базами даних, система ЗКС7 була розширена новими функціями.
Основними підсистемами ЗКС7 є:
підсистема перенесення повідомлень (МТР, Message transfer part);
підсистеми-користувачі (UP, User part) послуг МТР.
Підсистема МТР формує і надає послуги перенесення сигнальної інформації у вигляді сигнальних повідомлень від пункту-відправника через мережу ЗКС до пункту-адресата. Користувачі послуг МТР - це підсистеми, які, у свою чергу, надають свої послуги або підсистемам, розташованим вище, або безпосередньо користувачам системи ЗКС7, якими є різноманітні прикладні процеси вузлів мережі зв'язку. Рівні моделі ЗКС7 не повністю співпадають з рівнями моделі OSI. Тоді як модель OSI містить сім рівнів, модель ЗКС7 містить тільки чотири рівні.
Для перенесення повідомлень по мережі ЗКС7 підсистема МТР використовує дейтаграммний спосіб з емуляцією роботи по віртуальному каналу. Щоб підвищити надійність передачі повідомлень по віртуальному каналу, мережевий рівень МТР передбачає ремаршрутизацію повідомлень при перевантаженні або при відмові основного маршруту або суміжного вузла.
Рисунок 2 – Зіставлення рівнів моделі OSI і рівнів моделі ЗКС7
Підсистеми-користувачі і прикладні підсистеми отримують від МТР послуги з доставки інформації в мережі. Зокрема, МТР надає транспортну послугу без попереднього встановлення сигнального з'єднання, але з впорядкованою послідовністю передачі повідомлень.
Підсистема ISUP призначена для встановлення, підтримки і звільнення з'єднань в телефонних мережах і мережах ISDN з метою передачі мові і даних користувача. Підсистема прийшла на зміну підсистемам TUP і DUP, які призначалися для виконання тих же завдань, але індивідуально в телефонних мережах і в мережах передачі даних. Окрім управління з'єднаннями і каналами, ISUP підтримує надання основних і додаткових послуг ISDN, таких як переадресація викликів за різними умовами, передачу даних, відеоконференції і т.д.
Пункт сигналізації (SР signalling point) - використовуючий ЗКС7 вузол мережі зв'язку, який може передавати і/або приймати сигнальний трафік, тобто генерувати і/або обробляти сигнальні повідомлення.
Ланка передачі даних (SDL, signalling data link) - двонаправлений канал (зазвичай із швидкістю 64 Кбіт/с), використовуваний як середовище передачі при організації ланки передачі даних між суміжними SP, проключенний напівпостійний до сигнального терміналу.
Сигнальний термінал (ST, signalling terminal) - апаратний-програмний модуль, що є частиною пункту сигналізації і що виконує функції кінцевого пристрою однієї сигнальної ланки.
Сигнальна ланка (SL, signalling link) - сукупність ланки передачі даних і сигнального терміналу, що забезпечує перенесення сигнальних повідомлень із заданим коефіцієнтом помилок між двома сполученими безпосередньо пунктами сигналізації.
2.4 Формат сигнальних одиниць.
Сигнальна інформація передається від одного SP до іншого у вигляді блоків, званих сигнальними одиницями. Існує три типи сигнальних одиниць, формати яких представлені на рисунку 7.
Заповнюючі сигнальні одиниці (FISU, fill-in signal unit) -використовуються для фазування сигнальної ланки і контролю її якості. Вони передаються постійно за відсутності корисного сигнального трафіку, не повторюються у разі помилки і мають постійну довжину 48 бітів. Використання заповнюючих сигнальних одиниць відрізняє ЗКС7 від всіх інших протоколів пакетної передачі, в яких за відсутності корисного трафіку передаються унікальна однобайтова послідовність (прапор), використовувана тільки з метою синхронізації передачі. Для ЗКС7 це може бути надто пізно, оскільки корисна інформація буде втрачена. Для виконання високих вимог до надійності передачі інформації, що пред'являються мережами зв'язку загального користування, для обслуговування яких проектувалися система ЗКС7, якість сигнальних ланок постійно перевіряється за допомогою заповнюючих сигнальних одиниць FISU, які містять, окрім розмежовуючих прапорів і перевірочної послідовності, лише інформацію, мінімально необхідну для контролю послідовності передачі, підтвердження успішно прийнятих і запиту повторної передачі сигнальних одиниць з корисною інформацією.
Сигнальні одиниці стану ланки (LSSU, link state signal unit) - служать для контролю статусу сигнальної ланки, не повторюються у разі помилки передачі і, окрім полів, наявних в FISU, містять поле статусу завдовжки 1 або 2 байти. Сигнальні одиниці статусу ланки передаються від одного станційного закінчення ланки (сигнального терміналу) до іншого і мають сенс тільки між суміжними SР.
Рисунок 3 – Формати сигнальних одиниць
Пункт сигналізації, що визначив збій в роботі ланки унаслідок порушення фазування передачі сигнальних одиниць повідомляє суміжний пункт про недоступність ланки. Ланка вважається сфазованною, якщо сигнальні одиниці, що приймаються, мають вірну довжину, і відсутнє перевищення допустимої кількості послідовно прийнятих бітів, що мають значення «1». Остання умова порушується, якщо приймається підряд більше 5 бітів із значенням «1. Щоб кількість підряд бітів «1», що йдуть, усередині сигнальної одиниці не перевищувало п'яти, протоколом рівня 2 МТР передбачені спеціальні функції.
При порушенні цих умов ланка виводиться з обслуговування, і робиться спроба відновити її фазування. SP, що виявив порушення, припиняє передачу сигнального трафіку на цю ланку і передає LSSU до суміжного SP, інформуючи його про необхідність зробити те ж саме і провести повторне фазування. Якщо процесор рівня МТР2 здатний визначити тип виниклої проблеми, то індикація поточного статусу ланки буде поміщена цим процесором в полі статусу LSSU, що відправляється. Поле статусу може нести інформацію про стан тільки тієї ланки, по якій передається LSSU.
Значущі сигнальні одиниці (MSU, message signal unit) - використовуються для передачі корисної сигнальної інформації, тобто блоків даних протоколів верхніх рівнів, таких як ISUP, SCCP, ТСАР та ін. Значущі сигнальні одиниці MSU відрізняються від FISU і LSSU наявністю в них поля сигнальної інформації SIF і октету службової інформації SIO, а також тим, що при виявленні помилки в прийнятій MSU запрошується її повторна передача.
2.5 Призначення полів сигнальних одиниць
Прапор (F, flag) відзначає початок і кінець кожної сигнальної одиниці. Зазвичай закриваючий прапор однієї сигнальної одиниці є відкриваючим прапором наступної сигнальної одиниці. Як прапор використовується байт вигляду 01111110 .
Щоб уникнути імітації прапора іншою частиною сигнальної одиниці сигнальний термінал, що передає, вставляє нуль після кожних п'яти наступних підряд бітів із значенням «1», що містяться в будь-якій частині сигнальної одиниці, окрім прапора. Цей нуль вилучається приймаючим сигнальним терміналом після виявлення і відділення прапорів.
Перевірочні біти (СК, check bits) складають перевірочну комбінацію, яку формує пункт сигналізації, що передає сигнальну одиницю. Комбінація містить 16 бітів, значення яких обчислюються шляхом застосування створюючого полінома до інформації, що міститься в сигнальній одиниці, яка готується до передачі. Наявність перевірочних бітів в заповнюючих сигнальних одиницях FISU дозволяє вести постійний контроль якості сигнальної ланки на рівні 2 і інформувати рівень 3 МТР у разі зниження якості нижче допустимого.
Індикатор довжини (LI, length indicator) указує, скільки байтів містить сигнальна одиниця в полях, розташованих між резервними (2 бита) і перевірочними бітами СК (див. рисунок 7.). Відмітимо, що формат заповнюючої сигнальної одиниці в проміжку між резервними бітами і СК не містить ніяких полів (0 байтів), формат сигнальної одиниці статусу ланки містить в цьому проміжку тільки поле статусу (або 1 байт, або 2 байти), а формат значущої сигнальної одиниці передбачає наявність двох полів - що має довжину 1 байт, поля службової інформації SIO і що має змінну довжину поля сигнальної інформації SIF. З сказаного витікає спосіб ідентифікації типу сигнальної одиниці:
якщо LI = 0, то це заповнююча сигнальна одиниця (FISU);
якщо LI = 1 або 2, то це сигнальна одиниця стану ланки (LSSU);
якщо LI > 2, то це значуща сигнальна одиниця(МSU).
Максимальна довжина поля сигнальної інформації в повідомленні обмежена 272 байтами, оскільки більший час передачі, потрібний для довшого повідомлення на швидкості 64 Кбіт/с, може привести до неприпустимої тривалості затримок перезапиту при виправленні помилок.
Індикатор довжини може приймати значення в інтервалі від 0 до 63. Якщо поле сигнальної інформації (SIF) значущої сигнальної одиниці має довжину від 2 до 64 байтів, то LI містить реальну довжину повідомлення, якщо ж SIF має довжину більше 64 байтів, то LI залишається рівним 63. Це не викликає жодних проблем, оскільки в даний час поле LI використовується тільки для розпізнавання типу сигнальної одиниці.
Порядкові номери (FSN, BSN). В цілях підтвердження прийому і управління послідовністю передачі сигнальних одиниць застосовується система прямих (FSN, forward sequence number) і зворотних (BSN, backward sequence number) порядкових номерів. Ці номери є двійковими числами в послідовності, які циклічно повторюється, від 0 до 127.
FSN передається в прямому напрямі (тобто у напрямі передачі сигналу) і несе інформацію про порядковий номер тієї MSU, до складу якої він входить;
BSN передається у зворотному напрямі у складі підтверджуючої сигнальної одиниці (нею може бути MSU або FISU) і несе інформацію про порядковий номер тієї MSU, до якої це підтвердження відноситься. За один раз допускається підтверджувати до 127 послідовно прийнятих повідомлень.
Біти індикації напряму FIB (forward indicator bit) і BIB (backward indicator bit) говорять про вміст MSU в тому сенсі, чи несе вона власне сигнал (FIB - прямий напрям) або виконує функції підтвердження (BIB - зворотний напрям). Разом з полями FSN і BSN (див. вище) біти індикації напряму служать для контролю того, чи співпадає послідовність сигнальних одиниць на прийомі з послідовністю їх на передачі, і використовуються в одному з двох передбачених в системі ЗКС7 методів виправлення помилок.
Поле статусу (SF).У сигнальних одиницях стану ланки LSSU байт службової інформації SIO і поле сигнальної інформації SIF замінюються однобайтовим або двобайтовим полем статусу (SF, status field). У цих сигнальних одиницях номер сигнальної ланки не указується, оскільки інформація про статус завжди відноситься якраз до тієї ланки, по якій передається LSSU.
Сигнальній одиниці стану ланки відповідає індикатор довжини LI, рівний 1 або 2. Якщо LI=1, то поле статусу містить один байт, якщо Ll=2, то - два байти. Формат однобайтового поля статусу приведений на рисунку 5. Коли сигнальний термінал, здатний обробити тільки однобайтове поле статусу, отримує сигнальну одиницю з двобайтовим полем, він ігнорує другий байт, але перший байт обробляє звичайним способом.
Байт службової інформації (SIO, service information octet) ідентифікує підсистему, повідомлення якої переносить дана сигнальна одиниця. Байт містить два поля (рисунок 9.):
індикатор виду служби (SI, service indicator);
поле підвиду служби (SSF, subservice field).
Поле індикатора виду служби SI займає 4 старших біта в байті SIO, міститься тільки в значущих сигнальних одиницях MSU і вказує, до якої підсистеми-користувача відноситься повідомлення. Індикатор використовує функція обробки сигнальних повідомлень для розподілу їх по підсистемах-користувачах і, в деяких спеціальних реалізаціях, для маршрутизації повідомлень.
Поле підвиду служби SSF займає 4 молодших біта поля SIO і містить індикатор мережі N1 (біти С і D) і два резервних біта (біти А і В). Індикатор мережі дозволяє відрізнити, якій мережі належать повідомлення, міжнародною або національною. Він може бути також використаний, наприклад, щоб розрізнити дві національні мережі ЗКС7, що мають різні структури етикеток.
Поле сигнальної інформації (SIF, signaling information field) призначене для перенесення інформації підсистем-користувачів через мережу ЗКС7 і може містити до 272 байтів. Це поле є тільки в значущих сигнальних одиницях MSU. Окрім повідомлення підсистеми-користувача поле SIF містить адресу, по якій повідомлення повинне бути передане.
Рисунок 4 – Формат поля SIF в повідомленнях експлуатаційного управління мережею сигналізації.
Код заголовка Н0 є полем з 4 бітів, наступним за етикеткою і ідентифікує групу повідомлень:
Група СНМ (Н0=0001): повідомлення перенесення трафіку на резервну ланку і назад;
Група ЕСМ(Н0=0010): повідомлення аварійного перенесення трафіку на резервну ланку;
Група FCM(H0=0011): повідомлення керованого перенесення трафіку і управління перевантаженням пучка сигнальних маршрутів;
Группатпу1(Н0=0100): повідомлення заборони і дозволу перенесення трафіку;
Група RSM(H0=0101): повідомлення тестування пучка сигнальних маршрутів;
Група МІМ (Н0=0110): повідомлення заборони доступу до ланки системою експлуатаційного управління;
Група TRM(H0=0111): повідомлення дозволу відновлення сигнального трафіку;
Група DLM(H0=1000): повідомлення підключення ланки передачі даних;
Група UFC(H0=1010): повідомлення управління потоком сигнального трафіку від підсистем-користувачів.
Код заголовка Н1 - поле з 4 бітів, слідує за полем заголовка Н0 визначає конкретне повідомлення в групі повідомлень. Коди Н1 також приведені на рисунку 4.