Лекции по Планированию и построению систем сигнализации цифровых сетей связи   

2. Система сигнализации № 7

2.6. Особенности построения и функционирования подсистемы управления соединением сигнализации

Подсистема SCCP [2–9] реализует функции, расширяющие сетевые возможности подсистемы передачи сообщений МТР. Она состоит из четырех основных функциональных блоков, представленных на рисунке 2.25:

1. Блок управления SCCP, ориентированный на соединение пользователей услуг сетевой службы. Он предназначен для контроля за установлением и разъединением соединений в сети СС 7 и для передачи сигнальных данных по образованным линиям сигнализации.

2. Блок управления SCCP, не ориентированный на установление физического соединения. Он служит для передачи блоков сигнальных данных для пользователей услуг сетевой службы, которые непосредственно не соединены линиями сигнализации.

3. Блок управления SCCP, предназначенный для сбора и обработки информации о ситуациях, вызванных перегрузкой или отказами в предоставлении маршрута (в том числе по причине неисправ-ностей в МТР) сигнализации к пользователю услуг SCCP.

4. Блок маршрутизации SCCP, обеспечивающий функции выбора необходимого пути для передачи сигнальных сообщений. Он направляет сигнальные данные либо к МТР, либо к соответствующим блокам управления подсистемой SCCP.

Функциональные блоки SCCP взаимодействуют с помощью примитивов: запрос, индикация, ответ (отклик), подтверждение. На их основе алгоритмы функционирования SCCP организуют предо-ставление пользователям четырех классов услуг. Первые два соответствуют услугам, не ориентированным на установление физического соединения между пользователями (Connection Less, CL), другие два требуют такое соединение (Connection Oriented, CO).

1. Услуги, ориентированные на соединение.

В ходе предоставления услуг первых двух классов перед началом передачи сигнальных данных между узлами (пунктами) сети сигнализации устанавливается соединение. В зависимости от способа осуществления различают два вида соединений сигнализации: временные и постоянные.

Рис. 2.25. Структура SCCP

Постоянные соединения сигнализации устанавливаются и контролируются (местной или удаленной) функцией техобслуживания и эксплуатации или функцией управления узла. Постоянные соединения сети сигнализации сравнимы с арендованным телефонным каналом в ТфОП.

Установление временного соединения сигнализации инициируется и контролируется пользователем SCCP. Временное соединение сигнализации сравнимо с телефонным соединением ТфОП, устанавливаемым путем набора номера. Управление временным соединением сигнализации делится на следующие фазы: установления соединения; передачи данных; освобождения соединения. На фазе установления соединения осуществляется передача адреса вызываемого пользователя услугами SCCP и обмен управляющими сообщениями. При этом соединение сигнализации может состоять как из одной, так и нескольких последовательных секций соединения, которые могут принадлежать к разным взаимосвязанным сетям сигнализации.

В первом случае исходящий и входящий пункты сигнализации соединяемых узлов ЦСС в сети сигнализации совпадают с исходящим и входящим узлом секции соединения. В фазе установления физического соединения могут потребоваться функции маршрутизации и ретрансляции SCCP. Однако после того как соединение между SP установлено, функции SCCP не используются, за исключением ситуаций, связанных с реконфигурацией сети сигнализации (отказы, перегрузки и т. д.).

Во втором случае на любом промежуточном узле, принявшем сообщение из секции соединения и передавшем его в другую секцию соединения, в фазе установления сигнального соединения вовлекаются функции маршрутизации и ретрансляции SCCP. Кроме того, функции SCCP требуются в транзитных пунктах сигнализации STP в течение переноса данных и разъединения соединения для обеспечения взаимосвязи секций соединения.

Основные функции фазы установления соединения:

установление соединения сигнализации;

установка оптимального размера блока сигнальных данных услуги сетевой службы;

установление соответствия адресов и сигнальных отношений;

выбор операционных функций в фазе передачи сигнальных данных (например, выбор услуги уровня);

обеспечение средств различия соединений в сети сигнализации; перенос сигнальных данных пользователя услуг SCCP;

перенос сигнальных данных пользователя услуг SCCP (в запросе или ответе).

Сообщение подсистемы SCCP, переносимое ЗнСЕ, занимает в поле SIF позиции сообщение/данные пользователя. Оно включает следующие элементы (рис. 2.26, а):

сигнальную информацию управления протоколом сети сигнализации (Network Protocol Control Information, NPCI);

блок сигнальных данных подсистемы SCCP услуги сети сигнализации (Network Service Data Unit Information, NSDU).

Сигнальная информация управления протоколом сети сигнализации NPCI поддерживает работу равноправных объектов SCCP между двумя узлами (SP, STP), осуществляющими связь друг с другом. Оно содержит параметр, характеризующий маршрут соединения, который обеспечивает направление данного сообщения по определенному соединению сигнализации.

Рис. 2.26. Формат поля сигнальной информации сообщения SCCP:

а – формат поля простого сообщения SCCP;

б – формат поля сегментированного сообщения SCCP;

Блок сигнальных данных NSDU включает некоторое количество информации от пользователя услуг SCCP, которая должна быть передана между двумя пунктами сигнализации.

NPCI и NSDU перемещаются вместе. Если объем данных пользователя сетевой услуги SCCP велик для передачи в рамках одной ЗнСЕ, то данные пользователя разделяются (сегментируются) на ряд порций. Каждая порция преобразуется в отдельное сигнальное сообщение (с полями NSDU и NPCI) и размещается в ЗнСЕ (рис. 2.26, б).

2. Услуги, не ориентированные на соединение.

SCCP обеспечивает пользователям возможность передачи сигнальных сообщений через сеть СС 7 без установления соединения сигнализации. Имеются два способа передачи сигнальных данных без установления соединения, обусловленных различными механизмами контроля очередности следования сигнальных единиц в подсистеме МТР:

1. Если требуется доставка сигнальных сообщений в заданной последовательности, то пользователь услуг SCCP запрашивает эту услугу у подсистемы МТР, установив параметр "контроль последовательности" в примитиве к блоку SCLC. Этот параметр определит однообразие кодов SLS, устанавливаемых в блоке SCRC при формировании этикеток ЗнСЕ, для всех примитивов от пользователя услуг SCCP с одинаковым параметром "контроль последовательности".

2. Если допускается доставка сигнальных сообщений в произвольной последовательности, то SCCP может вставлять коды SLS случайно или в соответствии с имеющимся распределением трафика между SP и STP в сети сигнализации.

Для обеспечения услуг, ориентированных и не ориентированных на соединение, используются 4 класса протоколов этого уровня функциональной модели СС 7:

Протокол класса 0 – протокол основного класса, не ориентированный на соединение. Он обеспечивает обмен сигнальными данными по независимым маршрутам, следовательно, допускает нарушение последовательности следования сигнальных единиц.

Протокол класса 1 – протокол упорядоченного класса, также не ориентированный на физическое соединение. Но в отличие от предыдущего, он подразумевает возможность контролировать очередность следования сигнальных единиц с помощью функций МТР. Таким образом, верхним уровням архитектуры СС 7 предоставляется возможность указать SССР, в какой последовательности поток сигнальных данных должен доставляться на приемную сторону.

Протокол класса 2 – протокол основного класса, ориентированный на физическое соединение. В протоколе двухсторонний перенос блоков сигнальных данных между пользователями SССР (между исходящим узлом и узлом назначения) обеспечивается установлением временного или постоянного физического соединения SP. Протокол этого класса не позволяет ни управлять потоками сигнальных данных, ни контролировать последовательность их следования.

Протокол класса 3 – протокол класса управления потоками сигнальных сообщений, ориентированный на физическое соединение. Здесь характеристики протокола класса 2 дополнены функциями управления потоками сигнальных сообщений с возможностью переноса срочных сигнальных данных. Кроме того, в них включена возможность обнаружения ошибок и нарушения очередности следования СЕ. При проявлении и тех, и других образованное соединение SP сбрасывается, и SССР дает верхним уровням соответствующее извещение.

Классы протоколов, не ориентированные на физическое соединение, обеспечивают возможность передачи только одного блока сигнальных данных сетевой службы, ограниченного некоторой максимальной длиной (как правило, 255 байт).

Классы протоколов, ориентированные на физические соединения, обеспечивают возможность сегментации и сборки сигнальных сообщений. Если блок сигнальных данных имеет продолжительность выше 255 байт, то в исходном пункте сигнализации он делится таким образом, чтобы каждый получившийся сегмент содержал не более 255 байт. В пункте назначения такие сегменты собираются в один блок сигнальных данных.

В настоящее время на сети СС 7 отечественных сетей электросвязи пользователями SССР, как правило, являются протоколы сетей подвижной связи и интеллектуальной сети с использованием режима предоставления услуг, не ориентированного на соединение. Режим с установлением физического соединения между пунктами сигнализации применяется на участке между базовой станцией и центром коммутации сетей подвижной связи.

Для реализации всех протоколов обмена сигнальными сообщениями (0, 1, 2, 3 классов) подсистема SCCP обеспечивает управление состоянием элементов, участвующих в обмене сигнальными единицами. Эти функции позволяют другим узлам сети (SP и STP) получать информацию об изменении состояния элементов подсистемы SCCP на данном узле (SP и STP) в случаях отказа или перегрузок в звеньях сигнализации или при коррекции плана маршрутизации сигнальных сообщений. Такие процедуры управления реализуются блоком SCMG и применяются к обоим типам услуг SCCP, ориентированным (блок SCLC) и не ориентированным на соединение (блок SCOC). Эти функции управления позволяют осуществить взаимосогласованное изменение состояния средств подсистемы SCCP сетевой службы СС 7. Когда подсистема отключается, то на узлах (SP и STP), получивших информацию о недоступности ряда средств сети сигнализации, активизируются функции испытаний (тестирование) подсистемы SCCP. В этом режиме через определенные промежутки времени производится контроль состояния недоступных элементов для обеспечения их своевременного восстановления.

Реализуемые в блоке SCMG функции циркулярной передачи сигнальных данных управления SCCP распространяют информацию об изменениях состояния подсистемы на все узлы (SP и STP) сети, которые нуждаются в немедленном информировании об отдельном изменении состояния конкретного звена сигнализации или подсистемы пользователей услуг сетевой службы СС 7 .

Для переноса СЕ с данными о состоянии звеньев сигнализации используются те же принципы адресации и маршрутизации, что и для сигнальных единиц, формируемых из сообщений подсистем пользователей SCCP. Формат значащей сигнальной единицы подсистемы SCCP национальных ЦСИС предусматривает наличие маршрутной этикетки типа D, кода типа сообщения и его параметров (рис. 2.27).

Всего имеется 16 типов сообщений SCCP, из которых 14 связаны с услугами, требующими создание в сети виртуальных соединений (протоколы классов 2 и 3), а оставшиеся 2 – с услугами, которые не предусматривают создание соединений (протоколы классов 0 и 1).

 


Код типа сообщения идентифицирует функцию и формат каждого сигнального сообщения SCCP. Коды типов сообщений, а также сведения об их применимости при реализации 1, 2, 3, и 4 классов протоколов подсистемы SCCP приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2.

Коды типов сообщений SCCP

Тип сообщения

Английское

обозначение

Протокол

Код типа

сообщения

0

1

2

3

Запрос соединения

CR

   

+

+

0000 0001

Подтверждение соединения

CC

   

+

+

0000 0010

Отказ соединения

CREF

   

+

+

0000 0011

Запрос разъединения

RLSD

   

+

+

0000 0100

Подтверждение разъединения

RLС

   

+

+

0000 0101

Данные типа 1

DT 1

   

+

 

0000 0110

Данные типа 2

DT 2

     

+

0000 0111

Подтверждение приема данных

АК

     

+

0000 1000

Данные без соединения

UDT

+

+

   

0000 1001

Услуга данных без соединения

UDTS

+

+

   

0000 1010

Срочные данные

ЕD

     

+

0000 1011

Подтверждение приема

срочных данных

ЕА

     

+

0000 1100

Запрос сброса

RSR

     

+

0000 1101

Подтверждение приема сброса

RSC

     

+

0000 1110

Ошибка протокола

ERR

   

+

+

0000 1111

Тест неактивности

IT

   

+

+

0001 0000

Параметры сигнальных сообщений SCCP представлены в приложении 1.

В ходе функционирования подсистема SCCP пункта сигнализации взаимодействует, во-первых, с одной из подсистем пользователей, во-вторых, с подсистемой переноса сообщений МТР. В общем имени каждого из примитивов, предназначенных для обеспечения взаимодействия "вверх", используется буква N, свидетельствующая о принадлежности примитива к сетевым услугам (Net), например: N-Connect – соединение в сети, N-Unitdataблок данных подсистемы пользователя и т. п. По этой причине примитивы SCCP еще называют N-примитивами. В общем имени каждого из элементов взаимодействия "вниз" присутствует латинская аббревиатура МТР, например: MTP-Transfer – перенос сообщения, MTP-Pause перерыв связи и т. п. Описание N- и МТР-примитивов представлено в приложении 1.

Процесс обмена сообщениями в ходе установления и разъединения сигнального соединения между подсистемами SCCP коммутационных систем A и B для услуги с подтверждением доставки сигнальных данных иллюстрируется рисунком 2.28.

Рис. 2.28. Пример последовательности передачи сигнальных сообщений: услуга, ориентированная на соединение

Пусть функциям верхнего уровня в системе А требуется связь с соответствующими функциями в системе В. SCCP-A принимает от функций верхнего уровня примитив N-Connect, специализированное имя и параметры которого сигнализируют о запросе соединения с SCCP-В. SCCP-A анализирует адрес вызываемой стороны (т. е. адрес SCCP-В). В результате этого анализа должно быть установлено сигнальное соединение с системой В с использованием средств МТР. Для этого формируется примитив MTP-Transfer с указанием необходимости отправить в SCCP-В сообщение запроса соединения CR. Сообщение в виде ЗнСЕ с CR в информационном поле переносится через сеть СС 7 к МТР-В и далее в виде соответствующих примитивов в SCCP-В. Анализируя адрес вызываемой стороны, SCCP-В определяет, что сообщение CR достигло пункта своего назначения, следовательно, зарегистрирована необходимость установления соединения. Далее по аналогичному алгоритму в сторону SCCP-A передается сообщение подтверждения соединения СС.

После обмена сообщениями CR и СС сигнальное соединение установлено, и производится передача данных. После окончания передачи данных SCCP-A или SCCP-В могут инициировать процедуру освобождения путем передачи сообщения запроса разъединения RLSD. Прием сообщения RLSD подтверждается сообщением подтверждения разъединения RLC.

Класс протокола может быть назначен во время установления сигнального соединения. Функции высшего уровня системы выбирают предпочтительный класс протокола и вводят сведения об этом в сообщение CR, передаваемое подсистемой SCCP-А. SCCP-В может изменить класс протокола, введя соответствующую информацию в сообщение . Это может понадобиться, если, например, класс 3 в системе В недоступен.

Рассмотренные подсистемы MTP и SCCP предоставляют своим пользователям услуги по переносу и распределению сигнальной информации по СС 7. Однако содержание собственно сигнальной информации, ее размещение в формируемом сообщении, количество типов таких сообщений и логический порядок их следования – все это определяется подсистемами более высокого уровня иерархии – подсистемами пользователей определенного вида услуг связи.



*****

© 2009-2017 Банк лекций siblec.ru
Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.