вроде лекции / Подсистема сетевого уровня ОКС 7 MTP 3

Функции сетевого уровня ОКС 7

Диаграмма взаимодействия логических блоков MTP 3

Примечание: От логического блока «Message distribution» сообщение направляется к 4-у уровню ОКС 7 (подсистема пользователя ОКС 7), в то время, как входящая стрелка к логическому блоку «Message discrimination» направляется от канального уровня ОКС 7 (MTP 2, ОКС 7).

Управление сетью сигнализации.

Назначение функций управления сетью сигнализации – обеспечение реконфигурации сети сигнализации в случае ошибок (выхода из строя звеньев сигнализации) и управления трафиком в случае перегрузки. Реконфигурация сети ОКС 7 возможна при использовании соответствующих процедур изменения маршрута трафика сигнализации, при обходе отказавших (сбойных) звеньев сигнализации и SP. В большинстве ситуаций ремаршрутизации трафика сигнализации необходима активация и начальное вхождение в связь по новым звеньям ОКС 7, что необходимо для восстановления сигнального трафика между двумя SP.

Когда неисправное звено или SPвосстановлены, имеют место противоположные действия и процедуры (т.е. переход на занимаемые ранее звенья сигнализации, что требует процедур их восстановления).

Функции управления сетью сигнализации, представленные на приведенной выше диаграмме «Основные функции сетевого уровня ОКС 7 MTP 3», подразделяются на следующие:

• Управление сигнальным трафиком;

• Управление звеньями сигнализации;

• Управление маршрутами сигнализации.

Эти функции используются всякий раз при возникновении событий (отказ или восстановление ЗС ОКС 7) в сети ОКС 7.

Процедуры управления трафиком сигнализации:

• Переход на резервное ЗС («changeover»);

• Возвращение на занимаемое ранее звено сигнализации («changeback»);

• Вынужденное ремаршрутирование;

• Управляемое ремаршрутирование;

• Рестарт SP.

Процедуры управления ЗС ОКС 7:

• Восстановление ЗС ОКС 7;

• Активация ЗСОКС 7;

• Деактивация ЗС ОКС 7;

Процедуры управления маршрутом сигнализации:

• Передача запрещена;

• Передача разрешена;

• Передача ограничена;

• Управляемая передача;

• Тест набора маршрутов сигнализации;

• Тест перегрузки наборов маршрутов сигнализации;

Управление сообщениями сигнализации

Логический блок управления сообщениями сигнализации включает в себя функции маршрутизации сообщений(«mеssage routing»), распознавания сообщений(«messagediscrimination»), и распределение сообщений(«messagedistribution»).

Функция маршрутизации имеет отношение к передаваемым сообщениям, в то время как функции отбора и распределения сообщений относятся к сообщениям, принимаемым с нижних уровней (уровень 2).

Когда сообщение поступает с уровня 4 (или уровня 3), выбор определенного ЗС ОКС 7, на которое это сообщение будет передаваться, осуществляется функцией маршрутизации сообщений. Когда 2 или более ЗС ОКС 7 одновременно используются для передачи сигнального трафика, имеющего аналогичное назначение, этот трафик распределяется среди звеньев посредством функции распределения нагрузки, включающую функцию маршрутизации сообщений. При поступлении сообщений с уровня 2, активируется функция отбора сообщений – если сообщение относится к данному SP, то оно далее маршрутируется к функции распределения сообщений, отвечающей за распределение сообщений к соответствующей подсистеме пользователя и вышележащим уровням OSI. Если текущее SPне является оконечным пунктом назначения сообщения, то оно направляется к функции маршрутизации(см. на диаграмме функций MTP 3, логический блок управления сообщениями сигнализации и функцию «Message routing»).

Выполнение приведенных выше функций базируется на части этикетки, названной этикеткой маршрутизации,индикаторе службыи в национальных сетях на индикаторе сети. На данные функции также оказывают влияние другие факторы, такие как запросы (автоматические и ручные), полученные от системы управления. Характеристики этикетки сообщений, относящиеся к различным подсистемам пользователей, описаны в спецификациях на каждую отдельную подсистему, а также в рамках MTP 3 для сообщений управления сетью сигнализации.Этикетка, использованная для сообщений управления сетью сигнализации также используется для сообщений подсистемы тестирования и тех. обслуживания сети ОКС 7 (например, OMAP ОКС 7).

Этикетка маршрутизации

Этикетка, включенная в сообщение, используется соответствующими подсистемами пользователей для идентификации определенной задачи, к которой относится сообщение (например, телефонный канал), а также MTPдля маршрутизации сообщений к SPназначения. Часть этикетки сообщения, используемая для маршрутизации, называется этикеткой маршрутизации и содержит информацию, необходимую для доставки сообщения к SPназначения.

Часть этикетки сообщения, используемая для маршрутизации, называется этикеткой маршрутизации и содержит информацию необходимую для доставки сообщения к SPназначения. Обычно этикетка маршрутизации является общей для всех услуг и приложений данной национальной или международной сети сигнализации (в противном случае, определенная этикетка маршрутизации сообщения определяется посредством индикатора услуги).В национальной и международной сети должна использоваться стандартная этикетка маршрутизации.

При этом допускаются приложения, использующие модифицированную этикетку маршрутизации, имеющую аналогичный порядок и функции, но возможно различные размеры подполей.

Стандартная этикетка маршрутизации имеет длину 32 бита и размещается в начале поля сигнальной информации. Ее формат представлен на нижеследующем рисунке.

Формат этикетки маршрутизации

DPCидентифицирует пункт назначения сообщения.OPCидентифицирует исходящий пункт сигнализации. В международной сети для кодировки этих полей используется уникальный план нумерации независимо от подсистемы пользователей, подключенных к SP.

Поле SLSиспользуется в соответствующих случаях разделения нагрузки. Это поле существует во всех типах сообщений и всегда занимает аналогичную позицию. Единственным исключением из данного правила являются некоторые сообщения MTP уровня 3 (например, команда перехода на резервный тракт), для которых функция маршрутизации сообщений в исходящемSPсообщения не зависит от поля. В этом определенном случае, в пространство данного поля заносится другая информация (например, в случае перехода на резервное ЗС, указывается идентификатор неисправного звена сигнализации).

Для сообщений MTP уровня 3, поле SLS точно соответствует коду звена сигнализации (SLC), который идентифицирует звено сигнализации между OPC и DPC, к которым относится соответствующее сообщение. Наряду с правилом, определенным выше, выбор звена сигнализации для сообщений, генерируемых подсистемой пользователя (UserPart), будет использоваться для механизма разделения нагрузки.

Функция маршрутизации сообщений(message routing)

Функция маршрутизации сообщений использует информацию, содержащуюся в этикетке маршрутизации, а именно, поля OPC, DPCи SLS. Более того, при некоторых обстоятельствах, для маршрутизации должен использоваться индикатор службы.

Примечание:

Возможный случай использования индикатора службы – при использовании сообщений, поддерживающих функцию управления маршрутом сигнализации (передача запрещена/разрешена).

Разделение нагрузки

Определены два основных случая разделения нагрузки:

1. Между звеньями, относящимися к одному пучку звеньев сигнализации;

2. Между звеньями, не относящимися к одному пучку звеньев;

Маршрутная информация, при наличии в сети сигнализации определенных событий (отказов звеньев сигнализации при недоступности маршрута сигнализации) должна соответствующим образом обновляться. Обновление маршрутной информации осуществляется согласно определенному событию и правилам модификации информации о маршрутах сигнализации. Если STP принимает сообщение для DPC, который согласно маршрутной информации не существует, то сообщение удаляется из системы и к системе управления MTP 3 выдается соответствующая индикация.

Управление сообщениями уровня 3

Сообщения,не относящиеся к звену сигнализации, имеют код звена сигнализации 0000 (например, «передача запрещена/разрешена»). Они обрабатываются согласно нормальной функции маршрутизации, где SLCиспользуется аналогично SLSдля разделения нагрузки.

Сообщения, относящиеся к звену сигнализации, разделяются на две группы:

1. Сообщения, передаваемые по определенному звену сигнализации (например, сообщение возвращения на занимаемое ранее звено сигнализации и сообщение тестирования ЗС), где специальная функция маршрутизации гарантирует передачу сообщений исключительно по определенному ЗС.

2. Сообщение, которое не должно передаваться по определенному ЗС (например, сообщение перехода на резервное ЗС и сообщение аварийного перехода на резервное ЗС).

Управление сообщениями при перегрузке ЗС

В национальных сетях сигнализации, каждому сообщению может быть присвоен приоритет при перегрузке. Этот приоритет используется MTPдля принятия решения о удалении сообщения при перегрузке ЗС. В сети сигнализации установлено N + 1 уровней приоритетов перегрузки (0 ≤ N ≤ 3), где 0 является минимальным значением приоритета, а 3 максимальным.

В национальных сетях сигнализации, использующих более одного приоритета, наивысший приоритет присваивается сообщениям управления сетью сигнализации.

Функции отбора и распределения сообщений

Когда функция распределения сообщений обнаруживает, что принятое сообщение не может быть доставлено к требуемому пользователю, к исходящему окончанию возвращается сообщение «UserPartUnavailable» (подсистема пользователя недоступна).

К вышележащей логической подсистеме SCCP (если она реализована) выдается информационное сообщение – примитив «MTPstatusindication».Прикладной уровень отвечает за принятие мер по снижению нагрузки в определенном (определенных) направлениях сигнализации.

Управление сетью сигнализации

Функции управления сетью сигнализации обеспечивают действия и процедуры, требуемые для поддержания услуги сигнализации, для восстановления нормальных условий функционирования сети, при отказах и сбоях сети сигнализации, включая ЗС и SP. Отказы могут выражаться в форме полной потери ЗС или SPили в уменьшении пропускной способности вследствие перегрузки. Например, в случае отказа звена сигнализации,трафик обеспечиваемый этим ЗС должен быть перенаправлен к одному или более резервных ЗС.Отказ звена может повлечь за собой недоступность маршрутов сигнализации, что в свою очередь, вызовет отклонение сигнального трафика к другим SPв сети сигнализации (SP, к которым отказавшие ЗС не подключены).

Восстановление от ошибок или перегрузки вызывает изменение состояния соответствующих ЗС и маршрутов. На уровне 3 ЗС рассматривается «доступное» или как «недоступное». Доступное ЗС становится недоступным, если оно распознается как «отказавшее»,«деактивированное», «блокированное»или «запрещенное».

ЗС становится снова доступным, если его состояниями «видимыми» на уровне 3 являются такие, как «восстановленное», «активированное», «разблокированное» или «разрешенное» (не запрещенное).

Маршрут сигнализации может рассматриваться на уровне 3, как «доступный», «ограниченный», или же «недоступный». Набор маршрутов сигнализации может быть «перегружен» и «установлен в режим нормального функционирования».

Назначением функции управления трафиком сигнализации (логический блок «signaling traffic management») является перенаправление сигнального трафика с ЗС или маршрута на одно или более звеньев сигнализации, рестарт SP или временное принудительное снижение интенсивности сигнального трафика в случае перегрузки SP.

Соответствующими функциями являются следующие:

• Переход на резервное ЗС («changeover»);

• Возвращение на занимаемое ранее ЗС («changeback»);

• Принудительная ремаршрутизация («forced rerouting»);

• Управляемая ремаршрутизация («controlled rerouting»);

• Рестарт SP;

• Запрет управления;

• Управление потоком сигнальной информации.

Функция управления ЗС (логический блок «Signallinglinkmanagement») предназначена для восстановления отказавших ЗС, активации свободных (еще не сфазированных ЗС) и активации сфазированных ЗС.

Соответствующими процедурами являются следующие:

• Активация ЗС, восстановление и деактивация ЗС;

• Активация группы ЗС;

• Автоматическое распределение терминалов сигнализации и звеньев данных сигнализации;

Функция управления маршрутом сигнализации (логический блок «signaling route management») используется для распределения информации о состоянии сети сигнализации для блокировки и разблокировки маршрутов сигнализации, что включает в себя следующие процедуры:

• Процедура управляемой передачи;

• Процедура «Передача разрешена»;

• Процедура «Передача ограничена»;

• Процедура «Тест группы маршрутов сигнализации»;

• Процедура «Тест перегрузки группы маршрутов сигнализации».

Статус звеньев сигнализации

ЗС всегда рассматривается уровнем 3 в одном из двух возможных основных состояний: «доступное» и «не доступное». В зависимости от причины недоступности, состояние недоступности может подразделяться на семь основных случаев следующим образом:

• Недоступное,отказавшее или неактивное;

• Недоступное, блокированное;

• Недоступное (отказ или неактивное) и блокированное;

• Недоступное, запрещенное;

• Недоступное, запрещенное и сбойное или неактивное;

• Недоступное, запрещенное и блокированное;

• Недоступное (сбойное или неактивное), блокированное и запрещенное.

Соответствующее ЗС может использоваться для переноса трафика сигнализации только в случае его доступности, за исключением только определенных классов тестов и сообщений управления. Статус ЗС могут изменить восемь возможных событий:

• Ошибки (сбой) ЗС;

• Восстановление ЗС;

• Деактивация ЗС;

• Активация ЗС;

• Блокировка ЗС;

• Запрет ЗС;

• Снятиезапрета ЗС.

Функции логического блока «Управление сигнальным трафиком»

Далее определяется критерий для определения статуса перегрузки ЗС и группы маршрутов сигнализации.

Статус перегрузки звеньев сигнализации

При превышении заранее установленных уровней в TB и RTB, к уровню 3 выдается индикация о необходимости снижения перегрузки. Расположение и установка порогов перегрузки зависит от конкретной реализациисистемы ОКС 7.

Критерий установки порогов перегрузки базируется на следующих параметрах:

• Части емкости занятого буферного пространства от его общей емкости;

• Общем количестве сообщений в TBиRTB (пропускная способность буфера ниже пороговой должна быть достаточной во избежание пиков нагрузки вследствие выполнения функций управления сетью сигнализации, а оставшаяся пропускная способность буфера должна давать подсистемам пользователей временной ресурс для реагирования на индикации о перегрузке. Превышение временного ресурса обуславливает удаление сообщений. Контроль загрузки буферов может производиться различными способами, в зависимости от пропускной способности буферов.

В случае относительно небольшой пропускной способности буфера повторной передачи,может быть достаточен контроль состояния буфера на передачу.

В случае относительно большого объема буфера повторной передачи, требуется контролировать пропускную способность общих буферов.

В международной сети сигнализации предусматривается один установочный порог перегрузки и один порог снижения перегрузки. Порог снижения перегрузки должен быть расположен ниже установочного порога перегрузки для обеспечения гистерезиса в течении процесса восстановления от перегрузки.

В национальных сетях сигнализации с множественными порогами перегрузки N (1 ≤N≤ 3), для обнаружения установочного порога перегрузки, предусматриваются разделенные пороги.

Эти пороги именуются установочными порогами перегрузки и соответственно номеруются 1,…..,N. Nраздельных порогов обеспечиваются для контроля снижения перегрузки. Они именуются порогами снижения перегрузки и соответственно номеруются 1,…..,N.

В национальных сетях сигнализации с множественными порогами перегрузки, предусмотрены Nраздельных порогов, что сделано с целью определения условия отмены сообщений, либо их дальнейшей передачи по ЗС. Они именуются порогами неприема сообщений при перегрузке и соответственно нумеруются 1,…,N.

Порог неприема при перегрузке n (n=1,..,N)располагается выше установочного порога перегрузки nдля минимизации потерь сообщений при условии перегрузки.

Для эффективного контроля перегрузки, контроль неприема при перегрузке n (n=1,….,N-1) должен быть совмещен и расположен ниже установочного порога перегрузки n+1. Если текущая загрузка буфера не превышает порога неприема при перегрузке 1, текущему статусу неприема по ЗС присваивается значение 0.

В национальных сетях сигнализации, при N> 1,порог снижения перегрузки n (n=2,…,N) должен быть помещен выше установочного порога перегрузки n-1, что необходимо для точного определения статуса перегрузки звена сигнализации.

Порог снижения нагрузки 1 должен быть помещен выше порог перегрузки нормально спроектированного буфера передачи/повторной передачи.

В условиях нормальной эксплуатации при отсутствии перегрузки ЗС, статусу перегрузки ЗС присваивается значение 0. Когда занятость буфера возрастает, статус перегрузки ЗС определяется при превышении занятости буфера установочного порога перегрузки. Таким образом, если установочный порог перегрузки n (n=1,..,N) является наивысшим установочным порогом перегрузки, при превышении его уровнем загрузки буфера, текущему статусу перегрузки ЗС присваивается значение n.

Распределение текущего статуса перегрузки n, если n является максимальным установочным порогом перегрузки

Статус перегрузки ЗС

При снижении перегрузки, если относительная занятость буфера снижается, статус перегрузки ЗС определяется по наименьшему пороговому значению снижения перегрузки, ниже которого снизилась занятость буфера. Так образом, если порог снижения перегрузки равный n (n=1,…N)является наименьшим порогом снижения нагрузки, ниже которого снизилась степень занятости буфера, то текущему статусу ЗС присваивается значение n-1.

Присвоение текущему статусу перегрузки значения n-1.

Если текущая занятость буфера превышает порог неприема при перегрузке n (n=1,….,N-1), но не превышает порога неприема при перегрузке n+1, текущему статусу неприема ЗС сообщения при перегрузке присваивается значение n.

Если текущая занятость буфера превышает порог неприема сообщения при перегрузке N, текущему статусу неприема сигнальных сообщений при перегрузке присваивается значение N.

В национальных сетях сигнализации, использующих множественные состояния перегрузки ЗС без приоритета перегрузки, в рассмотрение вводятся s+1 (1 ≤S≤ 3) уровней перегрузки ЗС ОКС7 (0-наименьший уровень,S–наибольший).

Статус перегрузки ЗС определяется посредством механизма таймирования, после того как степень загрузки буфера превышает установочный порог перегрузки или опускается ниже порога снижения перегрузки. В условиях нормальной эксплуатации, при ограничении перегрузки ЗС, статусу перегрузки ЗС присваивается значение 0. При достижении перегрузки, когда занятость буфера превышает установочный порог перегрузки, первому статусу перегрузки присваивается значение s,заранее определенное в сети сигнализации.

Если статус перегрузки установлен на s и занятость буфера в течение времени Tx.

Процедура переключения на резервное ЗС ОКС 7 (changeover)

Целью процедуры «changeover» являетсягарантированный перенос трафика с недоступного ЗС к альтернативному ЗС (звеньям) и предотвращение потери сообщений, их дублирования и нарушение последовательности их передачи/приема. С этой целью, нормальный вариант процедуры «changeover» включает в себя обновление буферов (передачи и повторной передачи) и поиск, который производится перед повторным открытием альтернативного звена (звеньев) сигнализации, предназначенных для пропуска соответствующего трафика.

Обновление буфера включает в себя операции идентификации всех сообщений в RTBнедоступного ЗС, которые не были приняты удаленным окончанием (что определяется по истечению таймаута T7, установленного на удаленном окончании и последующий прием LSSU:SIOS).Идентификация сообщений осуществляется посредством передачи соответствующих сообщений процедуры «Changeover», предназначенных для определения прямых (относительно удаленного окончания) и обратных (на местном окончании) неподтвержденных MSU (т.к. наряду с подтверждением возможна потеря самого сообщения).

Поиск включает в себя передачу соответствующих сообщений к буферу (буферам) передачи резервных ЗС. Процедура «changeover» включает в себя процедуры, используемые в случае недоступности (вследствие ошибки, блокировки или запрета) звеньев сигнализации, с целью перенаправления относящегося к ним сигнального трафика на резервные альтернативные ЗС. На нижеследующем рисунке представлены варианты ремаршрутизации сигнального трафика в сети ОКС 7 различных конфигураций.

Варианты ремаршрутизации сигнального трафика в связанном и квазисвязанном режимах сигнализации

Основные шаги реализации рассматриваемой здесь процедуры являются следующими:

1. Передача и прием MSU по соответствующему ЗС завершается. ЗС выводится из процесса обслуживания.

2. Имеет место передача MSUи FISU.

3. Резервные ЗС определяются согласно правилам, определенным выше.

4. В пункте сигнализации производится обновление маршрутных таблиц. Выполняется процедура обновления содержимого RTB недоступного ЗС.

5. Сигнальный трафик отклоняется к альтернативному (альтернативным) ЗС.

Процедуры аварийного переключения на резервное ЗС (звенья)

Вследствие ошибки сигнального терминала (ST), на соответствующем окончании ЗС может быть невозможно определить FSNпоследней MSUпринятой по недоступному ЗС. В этом случае, соответствующее окончание, если возможно, выполняет процедуры обновления буфера, но при этом используются процедуры аварийного переключения на резервный тракт сигнализации. Более того, ЗС выводится из процесса обслуживания, т.е. соответствующее окончание инициирует, если это возможно, передачу LSSUSIOS, относящуюся к недоступному ЗС. Когда другое окончание недоступного ЗС принимает команду/подтверждение аварийного переключения на резервное ЗС, то данное окончание выполняет соответствующую процедуру (обновление RTB и маршрутных таблиц, передача/прием сигнального трафика подсистем пользователя по резервным ЗС.)

Исключением изприведенным выше действий является процедура обновления буфера. Вместо нее, непосредственно начинается передача еще не переданного сигнального трафика через резервные ЗС.

Использование той или иной процедуры зависит от условий в передающем SP, а именно:

• Команда аварийного переключения нормально подтверждается, если местные условия являются нормальными;

• Команда на переключение на резервное ЗС имеет аварийное подтверждение, если на удаленном окончании имеют место соответствующие аварийные условия;

Контролируемое по времени переключение на резервный тракт инициируется, когда обмен сообщениями соответствующей процедуры перевода сигнального трафика на резервное ЗС является невозможным или нежелательным, что относится к следующим случаям:

• Между двумя окончаниями недоступного ЗС отсутствует сигнальный тракт, что делает невозможным обмен сигнальной информацией;

• По звену сигнализации принята LSSU с индикацией SIPO, вследствии чего невозможно получить соответствующую сигнальную информацию – FSNC/BSNT на удаленном/местном окончании и вследствии этого организовать перевод сигнального трафика на резервные звенья сигнализации.

• ЗС, передающее в настоящий момент времени сигнальный трафик, отмечено (локально или удаленно) запрещенным. В этом случае используется контролируемое по времени переключение на резерв при отклонении трафика с запрещенного ЗС.