21 Общеканальная сигнализация ОКС7

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.

Рис. 7.57

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).

Рис. 7.58

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: х¹⁶ + х¹² + х⁵ +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.