Лекции по Планированию и построению систем сигнализации цифровых сетей связи   

2. Система сигнализации № 7

2.7. Подсистема пользователей цифровой сети с интеграцией служб

Основным пользователем услуг сетевой службы СС 7 в отечественных цифровых сетях связи является подсистема ISUP. Посредством услуг МТР и SCCP подсистема пользователей ЦСИС обеспечивает логическое соединение между двумя терминалами абонентов. Кроме сигнализации, ориентированной на передачу речи, ISUP позволяет предоставлять пользователям дополнительные сервисы, в том числе поддержку неречевых соединений и тех услуг ЦСИС, которые ориентированы на передачу информационных данных "из конца в конец".

В настоящее время на международном уровне ISUP специфицирована в нескольких вариантах. В основу российской национальной версии ISUP был выбран наиболее простой вариант, изложенный в рекомендациях МСЭ Q.767. Более сложные версии с расширенными функциональными возможностями, получившие название ISUP-92, изложены в рекомендациях МСЭ Q.761–Q.764. В данном разделе будет рассмотрена российская версия  ISUP.

Внедрение подсистемы ISUP в ЦСС позволяет предоставлять следующие цифровым сетям с интеграцией служб:

услуги по передаче информации: речь (с коммутацией каналов); аудиосигнал в полосе 3,1 кГц (с коммутацией каналов), обеспечивающий  возможность передачи нетелефонной информации посредством  модемов  и  факсов;  цифровая  информация  на  скорости  до 64 кбит/с (с коммутацией каналов); пакетный режим в B- и D- каналах на скорости до 9,8 кбит/с;

услуги предоставления связи (телеуслуги): телефонной в полосе 3,1 кГц, телефонной в полосе 7 кГц, телефакс группы 4 и 2/3, телетекс 64 Кбит/с, видеотекс, видеотелефония;

дополнительные услуги, позволяющие иметь больше возмож-ностей  при предоставлении телеуслуг:

услуги идентификации номера (прямой набор, мультиплексированный номер (MSN), определение номера вызывающей линии (CLIP), запрет идентификации номера вызывающей линии (CUR), определение номера вызываемой линии (CОLP), запрет идентификации номера вызываемой линии (COLR), определение злонамеренного вызова (MCID), переадресация (SUB) и пр.);

услуги направления вызова (передача вызова (СТ), перенаправление вызова при занятости (CFВ), перенаправление вызова при не ответе (CFNR), безусловное перенаправление вызова (CFU), отклонение вызова (CD), поиск линии (LH), явная передача вызова (ЕСТ), одноразовая передача вызова (SCT) и пр.);

услуги завершения вызова (вызов с ожиданием (CW), удержание вызова (HOLD), завершение вызовов при занятости абонента (ССВS) и пр.);

многосторонние прикладные услуги (конференцсвязь (СОNF), трехстороння связь (3 PTY) и пр.);

услуги общих интересов (замкнутая группа (CUG), выделенный план нумерации (PNP), многоуровневый приоритет  и прерывание (MLPP) и пр.);

услуги оплаты;

услугу передачи дополнительной информации – сигнализация пользователь – пользователь (UUS).

Применяемые в ISUP принципы форматирования сигнальных сообщений аналогичны принципам, описанным для SCCP. Однако необходимо понимать, что соединения SCCР напрямую не соотносятся с каналами пользователей телекоммуникационной сети. В отличие от этого в сигнальном сообщении ISUP, как правило, передается номер канала пользователя, служебные данные, необходимые для управления составлением и разрушением именно информационного канала.

Далее будет показано, как для этого используется поле идентификатора канала CIC.

Сигнальная информация в виде сообщений, необходимых для предоставления перечисленных услуг и передающихся от подсистемы ISUP, переносится в поле SIF значащих сигнальных единиц MSU

Как было показано выше (рис. 2.12, б), каждое сигнальное сообщение подсистемы ISUP содержит маршрутную этикетку типа С, код-идентификатор канала и информационное поле, в состав которого входят указатель типа сообщения и информационные элементы – параметры, образующие три части информационного поля: обязательную часть фиксированной длины, обязательную часть переменной длины и необязательную, аналогично формату сообщения SCCP.

Код идентификатора канала CIC имеет длину 2 байта и указывает номер канала, обеспечивающий информационный обмен между двумя станциями ЦСИС, который обслуживается передаваемым сигнальным сообщением подсистемы ISUP. Так, если СС 7 обслуживает один цифровой тракт Е1 (2048 кбит/с), то пять младших бит CIC кодируют в двоичном виде временной интервал обслуживаемого канала. В том случае, когда СС 7 обслуживает несколько потоков Е1, возникает необходимость определения не только номера канального интервала, но и цифрового потока. Для этой цели  используются следующие 7 бит.

В поле сигнальной информации сообщения ISUP код типа сообщения занимает один байт. Данный код обязателен для всех сообщений. Он определяет назначение и структуру каждого сообщения (для  ISUP  специфицировано  около  40  типов  сообщений и около 80 параметров). Параметры содержатся в любом сообщении. Порядок следования всех обязательных параметров фиксированной длины и длина каждого из них однозначно определяются  типом сообщения. Начало каждого параметра переменной длины указывает специальный указатель. Названия всех обязательных параметров (как фиксированной, так и переменной длины) определяются типом сообщения и в сообщение не включаются.

В составе любого необязательного параметра (перед его содержимым) присутствуют название этого параметра (один байт) и индикатор его длины (один байт). Использование переменных и необязательных полей в сигнальных сообщениях ISUP позволяет иметь значительно более гибкую и адаптируемую к сетевым изменениям подсистему, чем та, что применяется в ТфОП (TUP).

Функции подсистемы ISUP определяются формируемыми ею видами сигнальных сообщений, параметрами этих сообщений и процедурами управления запросами между пользователями ЦСИС. Типы сигнальных единиц для международного и национального использования определены рекомендациями Q.767. В российской версии данного протокола ISUP-R введены некоторые дополнительные сообщения, подробно описанные, например в [4, 7].

Все существующие типы сигнальных сообщений ISUP могут быть условно разделены на 7 групп:

1. Сигнальные сообщения, предназначенные для реализации фазы информационного установления соединения пользователей ЦСИС, передаваемые в прямом направлении. К ним можно отнести:

начальное адресное сообщение (IAM) – первое сообщение, передаваемое при установлении информационного соединения, содержащее адресную информацию, а также информацию, относящуюся к условиям установления соединения (например, тип исходящего до-ступа: аналоговый или цифровой; включен ли полукомплект эхоподавляющих устройств на исходящей стороне и др.);

последующее адресное сообщение (SAM) – сообщение, передаваемое за начальным адресным сообщением, предназначенное для передачи дополнительной адресной информации.

2. Сигнальные сообщения общего управления установлением информационного соединения:

проверка целостности (СОТ) – сообщение передается в прямом направлении для указания наличия или отсутствия целостности предыдущего и последующего каналов в устанавливаемом  соединении, включая и возможность изменения его маршрутизации.

3. Сигнальные сообщения, передаваемые для реализации фазы установления информационного соединения пользователей ЦСИС, передаваемые в обратном направлении:

адрес полный (АСМ) – сигнальное сообщение указывает, что все адресные сигналы, требуемые для маршрутизации запроса пользователя ЦСИС, приняты. Кроме того, сообщение АСМ содержит дополнительную информацию: вызов с оплатой или без оплаты, входящий доступ ЦСИС или аналоговый, включен ли входящий полукомплект эхоподавляющих устройств, имеются ли подсистемы ISUP в ЦСК на всем пути устанавливаемого соединения или нет и др. информацию;

соединение (CON) – сигнальное сообщение указывает, что все адресные сигналы, требуемые для маршрутизации запроса пользователя, приняты и на запрос был дан ответ;

соединение устанавливается (CPG) сигнальное сообщение, передаваемое как в прямом, так и обратном направлениях. Оно информирует другую сторону о событиях, происходящих во время обработки запроса пользователя ЦСИС.

4. Сигнальные сообщения управления запросом пользователя ЦСИС:

ответ (ANM) – сигнальное сообщение, передаваемое в обратном направлении и указывающее, что на запрос пользователя ЦСИС был дан ответ;

отбой вызывающего пользователя (CCL) – сигнальное сообщение, передаваемое в прямом направлении при отбое вызывающего абонента для реализации процедуры двухстороннего отбоя, а при взаимодействии с другими системами сигнализации – для идентификации злонамеренного вызова;

вмешательство (FOT) – сигнальное сообщение, передаваемое в прямом направлении при полуавтоматическом вызове, когда оператор исходящей международной станции запрашивает оператора входящей АМТС;

освобождение (REL) – сигнальное сообщение, передаваемое в любом направлении и указывающее на то, что канал начал освобождаться и готов вернуться в исходное состояние после приема сигнального сообщения RLC (освобождение сделано). Это сообщение переносит данные о причине начала освобождения (абонент положил трубку, занятость абонента или обслуживающих приборов, набран несуществующий или неполный номер, пользователь не отвечает и др.), а также информацию о том, от какого участка сети пришло сообщение (транзитной, международной сети, от пользователя и др.);

вызов (RNG) – сигнальное сообщение, передаваемое в прямом направлении после отбоя вызываемого пользователя и информирующее о начале или конце посылки сигнала "Повторный вызов" при полуавтоматической междугородной связи.

5. Сообщения управления информационными каналами:

освобождение сделано (RLC) – сигнальное сообщение, передаваемое в любом направлении в ответ на прием сообщения освобождения REL (освобождение) или сообщения сброса группы каналов GRS. Это сообщение информирует о том, что занятый канал возвращен в исходное состояние;

запрос контроля целостности (CCR) – сообщение, посылаемое на противоположную станцию для запроса проверки целостности канала и подключенного оборудования станции;

сброс канала (RSC)  – сигнальное сообщение, посылаемое в случае переполнения памяти или в других случаях при  отсутствии  сообщения о завершении  освобождения RLC,  с целью освобождения информационного канала;

блокировка (BLO)  – сигнальное сообщение посылается только при техобслуживании станции ЦСИС в противоположную сторону для указания  невозможности занятия  на противоположной станции исходящих информационных каналов для последующих запросов пользователей. Если это информационные каналы являются каналами двухстороннего использования, то станция, принявшая сообщение блокировки, должна иметь возможность принимать запросы по тем же каналам до тех пор, пока она сама не пошлет сигнал блокировки. В некоторых случаях, сообщение BLO является  соответствующим ответом на сообщение сброса канала RNC;

разблокировка (UBL)  – сигнальное сообщение посылается  на противоположную сторону для отмены действия  предыдущих сообщений блокировки информационного канала или группы каналов (CGB, BLO);

подтверждение блокировки (BLА) – сигнальное сообщение, посылаемое в ответ на сообщение блокировки BLO и показывающее, что информационный канал заблокирован;

подтверждение разблокировки (UBА)  – сигнальное сообщение, посылаемое в ответ на сообщение о разблокировке UBL и показывающее, что информационный канал может быть предоставлен пользователю;

приостановление соединения (пауза)(SUS) – сигнальное сообщение, передаваемое в любом направлении для указания того, что вызывающая или вызываемая части соединений были временно разъединены;

возобновление (продолжение) вызова (RES) – сигнальное сообщение, передаваемое в обоих направлениях, для указания возобновления после приостановления вызывающей или вызываемой части соединения.

6. Сигнальные сообщения управления группой информационных каналов ЦСИС:

блокировка группы каналов (CGB) –  сигнальное сообщение посылается на противоположную станцию для указания блокировки группы информационных каналов, которые будут недоступны для исходящих вызовов на этой станции;

подтверждение блокировки группы каналов (CGBA) – сообщение, посылаемое в ответ на сообщение о блокировке группы каналов и указывающее, что данная группа каналов заблокирована;

разблокировка  группы информационных каналов (CGU) – сообщение, передаваемое на противоположную сторону для разблокировки определенной группы информационных каналов;

подтверждение разблокировки  группы информационных каналов (CGUA) – сообщение, передаваемое в ответ на сигнальное сообщение разблокировки группы каналов и указывающее, что данная группа каналов разблокирована;

сброс группы каналов (CRS) – сигнальное сообщение, необходимое для освобождения  определенной группы информационных каналов в случаях перегрузок или других ситуаций;

подтверждение сброса группы каналов (GRА) – сигнальное сообщение, посылаемое в ответ на сообщение сброса группы информационных каналов и указывающее, что требуемая группа каналов освобождена. Данное сообщение также показывает состояние блокировки при техобслуживании центра коммутации.

7. Сигнальные сообщения передачи информации для системы управления связью:

информация об оплате (CRG) – сигнальное сообщение, передаваемое в обоих направлениях для целей тарификации и/или оплаты за использование сетевых ресурсов;

запрос информации (INR) – сигнальное сообщение, передаваемое на станцию ЦСИС для запроса информации, связанной с вызовом (например, для запроса номера вызывающего абонента, если он отсутствует в начальном адресном сообщении IAM). Данное сообщение обеспечивает поддержку услуги "Определение номера вызывающей линии" и "определение номера вызываемой линии", определенных в рекомендации Q.731;

информация (INF) – сигнальное сообщение, содержащее информацию, связанную с вызовом (номер вызывающего пользователя), передается в ответ на сообщение "Запрос информации" INR.

Каждое сообщение ISUP имеет обязательные и необязательные параметры. В приложении 2 приведен перечень параметров сообщений ISUP в соответствии с рекомендацией Q.767 для международного и национального использования, их коды и длина.

Необходимо заметить, что на абонентском участке ЦСИС может применяться сигнализация типа DSS1, поэтому в ЦСК реализуется преобразование сигнальных сообщений DSS1 в формат CC 7. Подробнее о данном аспекте функционирования ЦСИС и архитектурном соответствии систем сигнализации DSS1 и CC 7 изложено в [3, 8, 11]. Таким образом, для установления и поддержания запросов пользователей к ресурсам ЦСИС необходима передача разнообразной служебной информации: между ЦСК, ЦСК и терминалом, между терминалами ("из конца в конец").

Диаграмма установления и разъединения соединения представлена на рисунке 2.29.

Исходящее терминальное устройство пользователя А посылает сигнальное сообщение "Соединение" в оконечную ЦСК. Исходящая ЦСК анализирует информацию о маршруте и формирует начальное адресное сообщение IAM [11]. Сообщение IAM передает адресную информацию, а также сигнальную информацию, относящуюся к установлению соединения. Анализ номера вызываемого пользователя позволяет исходящей ЦСК определить направление маршрутизации вызова.

В приведенном примере вызов направляется к транзитной ЦСК, выполняющей также функции транзитного пункта сигнализации. Информация в фиксированном обязательном параметре IAM указывает на тип требуемого вызывающим пользователем соединения. Эта информация посылается к транзитной ЦСК и обеспечивает проключение соответствующего речевого тракта (РТ) в обратном направлении к вызывающему пользователю. Организация тракта только в обратном направлении на этой стадии позволяет вызывающей стороне получать тональные сигналы, посылаемые сетью, но препятствует передаче информации от вызывающей стороны в речевой канал.


Рис. 2.29. Диаграмма установления и разъединения соединения

Транзитная ЦСК принимает сообщение IАМ1 и анализирует содержащуюся в нем сигнальную информацию. Анализ цифр номера вызываемого пользователя на транзитной ЦСК определяет дальнейший маршрут к входящей ЦСК. Анализ остальной сигнальной информации, содержащейся в IАМ1, определяет выбор соответствующего речевого тракта. ЦСК формирует сообщение IAM2, которое передается к входящей ЦСК, от которой также проключается РТ в обратном направлении.

При поступлении сообщения IАМ2 во входящую ЦСК проводится анализ номера вызываемого пользователя и потребности в дополнительной сигнальной информации от исходящей ЦСК перед подключением к вызываемому пользователю. Если она требуется, то на исходящую ЦСК направляется сигнальное сообщение "из конца в конец", в котором формулируются требования по дополнительной информации. Транзитной ЦСК в данном случае, не нужно анализировать последнее сигнальное сообщение, передаваемое "из конца в конец", так как для него обеспечивается прозрачная передача. Исходящая ЦСК предоставляет соответствующую информацию, посылая ответное сигнальное сообщение "из конца в конец".

После приема необходимой сигнальной информации на входящей ЦСК вызываемый пользователь информируется о входящем вызове, а от входящей к транзитной ЦСК посылается сигнальное сообщение АСМ1 о принятии полного адреса. Сообщение АСМ2 о принятии полного адреса формируется на транзитной, а затем передается к исходящей ЦСК. Прием сигнального сообщения о принятии полного адреса на любой станции ЦСИС, участвующей в установлении соединения между пользователями, указывает на успешную маршрутизацию вызова к пользователю Б и позволяет удалить из памяти СС 7 информацию, связанную с фазой установления соединения.

Когда вызываемый пользователь отвечает на вызов, то входящая ЦСК проключает речевой тракт и передает сигнальное сообщение об ответе на транзитную ЦСК, которая, в свою очередь, пересылает сообщение ответа на исходящую ЦСК.

При приеме сигнального сообщения ответа исходящая ЦСК проключает РТ в прямом направлении. Таким образом, устанавливается соединение вызывающего и вызываемого пользователей, начинается временной учет занятия канала ЦСИС для передачи данных или обмена речевой информацией.

В отличие от связи по телефонной сети на ЦСИС как вызывающий, так и вызываемый абоненты могут инициировать немедленное разъединение соединения. То есть ЦСИС поддерживает процедуру одностороннего отбоя. При отбое первым абонента А исходящая ЦСК начинает разъединение и передает сообщение об освобождении REL на транзитную ЦСК. Последняя, в свою очередь, передает сообщение освобождения REL на входящую ЦСК и сама начинает разъединение речевого тракта. Входящая ЦСК, приняв сообщение REL, выполняет разъединение тракта абонента. Транзитная станция, выполнив освобождение РТ, посылает на исходящую ЦСК сообщение REL о завершении освобождения и готовности к обслуживанию нового вызова. Описанный выше алгоритм обмена сигнальными сообщениями "из конца в конец" предоставляет возможность устанавливать логические соединения для обмена сигнальной информацией в виде пакетов данных между SP, а также организовывать физические соединения каналов. Упрощенный пример процедур сигнализации ISUP в сети СС 7 представлен в приложении 3.

Основным достоинством подсистемы ISUP, определяющим ее дальнейшее широкое применение в ЦСС, является более гибкая, чем у подсистемы телефонных пользователей ТUР, технология форматирования пакетов данных, причем эта гибкость обеспечивается введением полей переменной длины и необязательных полей сигнальной информации. Кроме того, ISUP позволяет использовать сигнализацию "из конца в конец" в фазе установления соединения, что ускоряет процессы обмена сигнальными сообщениями. Процедуры разъединения также являются более быстрыми, чем для ТUР, причем они могут инициироваться как вызывающим, так и вызываемым абонентами.

Из рассмотренного выше следует, что установление соединения пользователей ЦСИС – процесс, занимающий некоторое время. Очевидно, что длительность временного интервала, необходимого для установления соединения в ЦСИС во многом попределяет качество обслуживания пользовательской информации. При обосновании структуры сети сигнализации это необходимо учитывать.



*****

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