Вы нашли то, что искали?
Главная Разделы

Добавить страницу в закладки ->

3. Сеть системы сигнализации № 7. Планирование и построение систем сигнализации цифровых сетей связи

Планирование и построение систем сигнализации цифровых сетей связи

3. Сеть системы сигнализации № 7

3.1. Структура сети системы сигнализации № 7

3.2. Типовые структурные элементы сетей системы сигнализации № 7

3.3. Маршрутизация и разделение сигнального трафика в сети системы сигнализации № 7

3.4. План маршрутизации сигнальных сообщений сети системы сигнализации № 7

При планировании и проектировании ЦСС сеть сигнализации принято выделять в подсистему, обладающую некоторой автономностью функционирования. Это позволяет, абстрагируясь от параметров собственно ЦСС, сконцентрировать внимание на обеспечении требуемых показателей надежности обмена сигнальными сообщениями. Очевидно, что одних только методов повышения достоверности передачи СЕ, предусмотренных протоколами CC 7, может быть недостаточно. Поэтому рациональность структурнотопологического построения сети сигнализации с точки зрения надежности доставки сигнальных сообщений может иметь решающее значение.

Сети электросвязи различных стран отличаются друг от друга. Для обеспечения их взаимодействия организована международная сеть сигнализации, в основе которой используется технология СС 7. Поэтому каждая национальная сеть СС 7 имеет как минимум два независимых иерархических уровня: международный и национальный.

С точки зрения управления международная и национальные сети СС 7 могут рассматриваться как независимые. При планировании такая дефиниция потребует отдельного исследования их топологических, потоковых и физических структур. Но как показывает практика, отдельные пункты сигнализации могут принадлежать как к национальной, так и к международной сети СС 7. Следовательно, поиск рационального построения сигнальной подсистемы национальной сети электросвязи – задача не из легких. В каждой стране выработаны свои подходы к решению этой задачи. В данном пособии сетевые аспекты функционирования СС 7 рассматриваются исходя из подходов, принятых для российских ЦСС.



3.1. Структура сети системы сигнализации № 7

Россия обширная по территории страна, поэтому национальная сеть сигнализации ЕСЭ РФ разбита на два иерархических уровня: междугородный (федеральный) и местный (региональный). Следовательно, отечественные сети СС 7 включают три уровня иерархии: международный, междугородный и местный [3–5, 7, 8].

В п. 2.3 показано, что иерархический уровень сети сигнализации отражается специальным элементом SSF байта служебной информации ЗнСЕ, далее называемым индикатором вида сети (ИВС).

ИВС объединяет два бита, имеющих свое обозначение:

00 – международная сеть СС 7;

10 – междугородная (федеральная) сеть СС 7;

11 – местная (региональная) сеть СС 7.

Принципы построения национальных сетей СС 7 иллюстрируются рисунком 3.1. На схеме представлены условные графические обозначения (круг – SP, квадрат – SТP), установленные руководящими документами для проектирования сети СС 7 [11].

 

При рассмотрении сетевых аспектов функционирования СС 7 исследователи, как правило, ограничиваются рамками двух низших подсистем МТР и SCCP [7]. Вышестоящие подсистемыпользователи при этом не учитываются. Таким образом, элементами сети СС 7 будем считать SP, включающие в себя подсистемы МТР и SCCP, и, естественно, STP, реализующие только функции подсистемы передачи сообщений МТР. Возможна комбинация функций SP и STP в одном структурном элементе сети СС 7. В этом случае говорят о комбинированном пункте типа SP/STP и используют соответствующую комбинацию условных обозначений (рис. 3.1).

В ряде случаев при планировании СС 7 требуется применять дополнительные понятия, определяющие специфические взаимосвязи элементов сети сигнализации. Например, в специальной литературе часто встречается понятие кластер [3, 8, 11]совокупность структурных элементов, определенная на основании некоторого общего правила их объединения между собой и по отношению к структуре сети СС 7 в целом. В кластер могут объединяться, например, несколько однотипных SP, расположенных на ограниченной территории.

Рассмотрим функционирование фрагмента федеральной сети СС 7, представленного на рисунке 3.1.

Международные центры коммутации (МЦК) и международные коммутационные станции СПС, входящие в состав ЕСЭ РФ, обязательно включают в себя SP международной сети СС 7. Междугородная сеть СС 7 ЕСЭ РФ является единой транспортной средой для обеспечения всех видов ЦСС (включая СПС и ИСС). Ее структура и возможности должны обеспечить национальным операторам возможность создания и развития своих ЦСС.

Особенностью сети СС 7 ЕСЭ РФ является наличие шлюзов сигнализации, которые включают два SP, например междугородной и региональной сетей. Соответственно, один SP имеет нумерацию междугородной, а другой – региональной сети СС 7. Аналогичные шлюзы могут применяться между ЦСС разных операторов, которые используют внутренние (корпоративные) планы нумерации SP.

 Такое построение сети СС 7 ЕСЭ РФ потребовало создания в шлюзах специальных пунктов трансляции глобальных заголовков (Signaling Relay Point, SRP). Эти функции выполняют элементы подсистем SCCP, предусмотренные в АМТС и МЦК.

Как видно из рисунка, каждый SP междугородней сети СС 7 присоединен как минимум к двум STP, что обеспечивает выполнение требований по надежности сигнальных звеньев. Очевидно, что для двух верхних уровней иерархии сети СС 7 ЕСЭ РФ основным режимом сигнализации является квазисвязанный.

Структуру кода пункта сигнализации (14 бит), рассмотренную в п. 2.3, детализируем исходя из отечественных особенностей СС 7. Код пункта сигнализации (рис. 3.2) в российских ЦСС состоит из двух полей: старшие 8 бит определяют код сигнальной зоны (КСЗ), а младшие 6 бит – код (номер) пункта в зоне сигнализации (КПЗ).

Пункты сигнализации (оконечные и транзитные) российской междугородной сети СС 7 могут быть отнесены к одной из трех категорий [7]:

  • национальный пункт сигнализации, относящийся лишь к национальной сети и идентифицируемый кодом исходящего пункта (ОРС) или пункта назначения (DPC) в полях SIO, SIF значащих сигнальных единиц в соответствии с национальным планом нумерации;
  • международный пункт сигнализации, относящийся только к международной сети и идентифицируемый ОРС и DPC в соответствии с международным планом нумерации;
  • узел, относящийся как к национальной, так и к международной сети сигнализации, в каждой из которых он идентифицируется своим ОРС и DPC.

В соответствии с принятой структурой в российской междугородной сети СС 7 может быть организовано до 256 сигнальных зон по 64 пункта в каждой [11].

 

Национальные пункты сигнализации аналогично можно разделить на три типа (региональные, междугородные и относящиеся к обоим национальным уровням). Использование двух уровней иерархии в отечественной СС 7 позволяет иметь прозрачную на уровне МТР 3 (без переприемов SCCP) федеральную сеть сигнализации емкостью до 256 × 64 = 16 384 пунктов сигнализации. В каждой зоне сети СС 7 может быть организована региональная сеть емкостью также 16 384 пунктов сигнализации.

Как следует из изложенного, ведомственные (корпоративные) ЦСС, применяющие СС 7, могут  иметь собственный план нумерации пунктов сигнализации. Взаимодействуя через шлюз с междугородной сетью СС 7 ЕСЭ РФ, ведомственная (корпоративная) сеть СС 7 может насчитывать также до 16 384 пунктов сигнализации.

Таким образом, структура сети СС 7 строится исходя из некоторых правил объединения ее элементов (пунктов сигнализации и пучков звеньев), обеспечивающих функционирование ЦСС в соответствии с требованиями стандартов (международных и/или национальных). В общем случае на выбор физической, топологической и потоковой структур сети сигнализации могут влиять многие факторы:

  • физическая, топологическая и потоковая структуры ЦСС, которая должна обслуживаться этой сетью СС 7;
  • требования к качеству обслуживания пользователей;
  • административные, экономические, финансовые, материальнотехнические, физикогеографические и другие аспекты.

При выборе того или иного варианта построения сети СС 7, как правило, исходят из следующих соображений [4, 7].

1. Если система сигнализации ЦСС будет создана только на основе сигнальных отношений, то целесообразнее использовать связанный режим, чем квазисвязанный. Это обусловлено тем, что при малой интенсивности обслуживаемых заявок пользователей по обмену сигнальными сообщениями квазисвязанная сигнальная сеть будет обладать большой избыточностью (прежде всего структурной). Следовательно, применение связанного режима потребует формирования физической структуры сети СС 7 в соответствии со схемами сигнальных отношений узлов, т. е. образованными звеньями сигнализации. Такой подход использован при построении международной сети СС 7.

2. Если сеть СС 7 применяется как общее средство для передачи разнообразной сигнальной информации в ЦСС, то должна быть обеспечена высокая пропускная способность звеньев сигнализации. При этом необходимо предусмотреть различные виды избыточности сети СС 7, необходимой для обеспечения требуемой надежности. В такой сети должен быть реализован в основном квазисвязанный, а не связанный режим сигнальных отношений. Тогда трактами сети СС 7 будет обслужена большая интенсивность сигнальной нагрузки. Такой подход характерен для федеральной сети СС 7 (рис. 3.1).

Указанные подходы к настоящему времени являются общепринятыми и стандартизированы. Структура международной сети СС 7 оговорена рекомендациями МСЭ и соответствующими межгосударственными правовыми актами. Структура сети СС 7 ЕСЭ РФ определена федеральными руководящими документами.

Здесь следует заметить, что проектировщики ведомственных телекоммуникаций в принципе свободны в выборе подходов к организации собственной системы сигнализации, для которых указан только способ подключения к сети СС 7 ЕСЭ РФ через сигнальный шлюз. Но как показывает практика, именно на этом уровне и допускается основная масса системнотехнических ошибок.

Накопленный к настоящему времени опыт говорит о том, что ведомственная сеть СС 7 должна иметь:

  • максимально простую структуру;
  • заданную надежность функционирования;
  • минимальные задержки передачи сигнальных сообщений;
  • эффективные стоимостные показатели.

Простота структуры сети СС 7 обеспечивает гибкость ее создания и дальнейшего развития, эффективное администрирование и управление элементами системы сигнализации. Надежность функционирования сети СС 7 является гарантом стабильности во времени характеристик обслуживания пользователей ЦСС. Время задержки передачи сигнальных сообщений отражает качество функционирования самой сети СС 7 и рациональность ее структурного построения. Стоимостные показатели сети СС 7 по завершении строительства ЦСС позволят оценить корректность примененных системнотехнических решений.

В общем случае стоимость сети сигнализации не оказывает значительного влияния на стоимость ведомственной ЦСС, поскольку объемы оборудования СС 7 составляют лишь небольшую часть всего оборудования ЦСК. Поэтому основное внимание проектировщиков ЦСС уделяется, главным образом, обеспечению надежности организуемой системы сигнализации. Однако "дополнительная" стоимость сети СС 7, обусловленная введением выделенных STP, интегрированных пунктов сигнализации и другого оборудования, должна быть минимизирована.

Естественно, каждый тип сети СС 7 (международная, федеральная, региональная, ведомственная) имеет свои требования по качеству (надежности, своевременности доставки сигналов и пр.) функционирования. Чаще всего проектировщику задаются требования по максимально допустимому времени задержки сигнальных сообщений (подробнее вопросы обеспечения качества передачи сигнальных сообщений будут рассмотрены в разделе 4). С точки зрения сетевых аспектов СС 7 эти требования отражаются в ограничениях на число транзитных пунктов сигнализации STP.

В соответствии с руководящими документами, в международной сети сигнализации число STP между исходящим и входящим SP должно быть не более двух. В случае отказов их число может возрасти до трех, а на короткий промежуток времени – до четырех [4]. В междугородных сетях СС 7 ЕСЭ РФ используется аналогичный подход. На местном уровне данные требования могут быть ослаблены: число STP между исходящим и входящим SP должно быть не более трех. В условиях отказов пунктов и звеньев сигнализации число STP может возрасти до четырех [11]. В ведомственных ЦСС такие требования определяются исходя из принятых в ней ограничений на время задержки сигнальных сообщений.

Естественно, структуры реальных ЦСС весьма разнообразны. Поиск оптимального варианта построения системы сигнализации ведомственной информационной инфраструктуры может превратиться в сложную многоэтапную задачу. На практике применяют упрощенный подход. Сеть СС 7 строится из некоторой совокупности типовых структурных элементов с известными характеристиками, соответствующими выдвигаемым к ЦСС основным требованиям.



3.2. Типовые структурные элементы сетей системы сигнализации № 7

В большинстве современных ведомственных ЦСС по техническим и экономическим причинам использование только связанного режима сети сигнализации, наиболее простого с точки зрения реализации, считается неприемлемым. Как правило, это обусловлено тем, что такой режим потребует образования полносвязной структуры сети СС 7, требующей большого расхода пропускной способности каналов и трактов ЦСС. Иногда корпоративная сеть сигнализации может строиться только для квазисвязанного режима, в которой сигнальная информация между SP передается через несколько STP средствами подсистемы SCCP. Но чаще в ведомственной сети могут быть применены элементы и связанного, и квазисвязанного режимов сигнализации с известными характеристиками, называемые типовыми структурными элементами СС 7.

Типовые структурные элементы CC 7 строятся по принципу иерархичности распределения STP. Естественно, для малых ведомственных ЦСС (число SP меньше 10) сеть сигнализации целесообразно строить в связанном или квазисвязанном режиме с одним уровнем иерархии. Если же числоSP велико, то сеть СС 7 организуется, как правило, в квазисвязанном режиме из двух иерархических уровней.

Естественно, с точки зрения простоты сеть STP с одним уровнем иерархии (рис. 3.3, а) является более предпочтительной. В данном примере каждый SP опирается пучками звеньев сигнализации на два STP, поэтому для обеспечения требуемой надежности сигнализации одноуровневая сеть STP должна быть максимально связной, а в идеале полносвязной.

Как показывает практика, для достижения большей структурной надежности сети сигнализации и обеспечения возможности построения большего количества сигнальных маршрутов необходим второй уровень иерархии STP (рис. 3.3, б).  В данном случае каждый SP опирается пучками звеньев сигнализации на два STP первого уровня иерархии. Каждый STP первого уровня опирается пучками звеньев сигнализации на два STP второго уровня иерархии. Сеть STP второго уровня обычно является полносвязной.

 

Рис. 3.3. Примеры структур сетей СС 7 для квазисвязанного режима:

а – с одним уровнем иерархии; б – с двумя уровнями иерархии  

Здесь следует отметить, что первый уровень STP ведомственной сети СС 7 по своей внутренней организации должен соответствовать местному уровню сети СС 7 ЕСЭ РФ. Соответственно, второй уровень сети STP строится по принципам, аналогичным федеральному уровню сети СС 7 ЕСЭ РФ.

В крупных корпоративных сетях СС 7 наряду с выделенными транзитными пунктами (STP) могут использоваться интегрированные пункты сигнализации (SP/STP). Очевидно, что в таких пунктах наряду с элементами подсистемы МТР имеются блоки SCCP, а также одна или несколько подсистем пользователей (TUP, MAP, ISUP, INAP и др.). При определении структуры сети СС 7 необходимо учитывать принцип соответствия, по которому обязательно должно обеспечиваться наличие сигнальных отношений между интегрированными пунктами сигнализации, имеющими одинаковые типы подсистем пользователей.

Фрагмент сети СС 7 с интегрированными и выделенными STP, изображенный на рисунке 3.4, показывает способ объединения выделенных элементов в структуру ведомственной сети СС 7 на втором (междугородном) уровне иерархии. Здесь выделенные STP обеспечивают в квазисвязанном режиме обслуживание сигнального трафика, поступающего от SP на АМТС. Интегрированные в оборудование УАК пункты SP/STP обслуживают сигнальную нагрузку в смешанном (связанном и квазисвязанном) режиме, т. е. несут на себе функции оконечных и транзитных пунктов одновременно.

Рис. 3.4. Фрагмент сети СС 7 с интегрированными и выделенными STP

Принцип унификации использования пучков сигнальных звеньев состоит в применении на сети СС 7 единых правил объединения типовых структурных элементов.

В [11] показан один из подходов к классификации пучков звеньев сигнализации с присвоением каждому типу своего условного наименования и краткого обозначения. Классификационным признаком типизации пучков звеньев сигнализации является их назначение и место в сети СС 7.

Важнейшими в структуре сети СС 7 являются пучки звеньев сигнализации между STP. Так, для обеспечения структурной надежности сети СС 7 транзитные пункты, как правило, объединяют в пары (mated STP), как показано на рисунке 3.5, а. В такой конфигурации при отказе либо перегрузке одного из STP вся сигнальная нагрузка будет обслужена его "соседом". По используемой международной классификации пучок звеньев сигнализации, соединяющий данные STP, обозначается либо условным именем cross, либо сокращенно– тип С.

Четыре полносвязных STP обеспечивают еще большие показатели надежности. В такой конфигурации при отказе либо перегрузке одного из STP существует несколько вариантов обслуживания сигнального трафика. Типовой структурный элемент из четырех полносвязных STP образует кластер STP (рис. 3.5, б), а пучки звеньев сигнализации в нем именуются bridge (тип В).

а

Рис. 3.5. Классификация пучков ЗС по их месту в структуре сети СС 7:

аcross; бbridge; вdiagonal; гaccess; дextended; еfully associated

В сети STP могут быть несколько уровней иерархии (рис. 3.1). Пучки ЗС, соединяющие STP разных уровней (рис. 3.5, в) обозначают как тип D (diagonal).

Оконечные пункты сигнализации SP обычно опираются на пару STP (рис. 3.5, г), что также диктуется соображениями структурной надежности сети СС 7. Соответствующие пучки звеньев в данном случае являются пучками доступа и имеют тип A (access).

В ряде случаев (например при большой нагрузке) некоторые SP могут быть соединены с двумя парами STP. При этом считают, что с ближайшей парой STP оконечный пункт связан пучками доступа типа А. При этом пучки ЗС к удаленной паре STP классифицируются (рис. 3.5, д) как тип Е (extended).

При организации связанного режима сигнализации SP могут быть соединены прямыми пучками звеньев сигнализации типа F (fully associated), как показано на рисунке 3.5, е. Такие ЗС обслуживают, как правило, значительный объем сигнального трафика.

Для построения структуры конкретной сети СС 7 перечисленных выше основных типовых структурных элементов может оказаться недостаточно. Тогда проектировщиками по своему усмотрению вводятся новые типы пучков ЗС. Так, в специальной литературе можно встретить следующие наименования структурных элементов сети СС 7:

  • пучок звеньев сигнализации типа Н, соединяющий выделенный STP с интегрированным SP/STP;
  • пучок звеньев сигнализации типа G, соединяющий между собой интегрированные SP/STP;

пучок звеньев сигнализации типа А/F, соединяющий оконечный SP с интегрированным SP/STP. Тип пучка A/F означает, что он может быть использован как пучок типа А в тех случаях, когда SP/STP выполняет по отношению к SP функции транзитного узла STP, и как пучок типа F в том случае, когда SP/STP функционирует как оконечный пункт сигнализации.

На рисунке 3.6 иллюстрируется наиболее целесообразный способ соединения SP с парами STPSP/STP. Здесь, в соответствии с принятой практикой, одна пара STPSP/STP для рассматриваемого SP условно является "своей", так как через них проходит основной маршрут передачи сигнального трафика. Другая пара STPSP/STP считается "смежной", так как она будет применяться при перегрузке (отказе) основного маршрута.

Рис. 3.6. Пример присоединения SP к выделенным и интегрированным STP

В отечественных сетях СС 7 показанный на рисунке 3.6 типовой структурный элемент используется достаточно часто. Пример построения сети СС 7 крупной ведомственной ЦСС представлен на рисунке 3.7.

Выделенные STP, расположенные в верхней плоскости, соединены между собой пучками ЗС типа В по принципу "каждый с каждым". Аналогично соединены между собой пучками ЗС типа G узлы SP/STP, расположенные в нижней плоскости. Каждому выделенному STP соответствует свой SP/STP, с которым он соединен прямым пучком ЗС типа Н. Узлы SP соединены со "своей" и "смежной" парами STPSP/STP пучками ЗС типа A/F и объединены в кластеры. На схеме иллюстрируется часто используемый на практике принцип нумерации кластеров SP: в кластер с индексом (XY) объединены несколько SP, для которых основной маршрут передачи сигнальной информации проходит через STP с номером X, а резервный – через STP с номером Y.

По аналогичной схеме строится междугородная сеть CС 7 ЕСЭ РФ (рис. 3.1).

Рис. 3.7. Вариант построения сети СС 7 крупной ведомственной ЦСС

Таким образом, при строительстве сети CС 7 любого уровня принято использовать типовые структурные элементы.

Для каждого такого элемента проектировщикам известны характеристики надежности и применимые способы маршрутизации сигнального трафика.



3.3. Маршрутизация и разделение сигнального трафика в сети системы сигнализации № 7

Носителем маршрутной информации в пункте сигнализации (оконечном или транзитном) является маршрутная таблица. Содержание маршрутных таблиц пунктов сигнализации составляют заранее определенные (полупостоянные) данные, по которым устанавливается путь передачи сигнальных сообщений по сети СС 7. В связи с тем, что данные в маршрутных таблицах устанавливаются заранее и не меняются при обнаружении отказов или перегрузок пунктов и/или ЗС, считается, что в сети СС 7 применяется фиксированная маршрутизация сигнальных сообщений.

Сигнальный маршрут состоит из исходящего пункта, нескольких STP и пункта назначения, последовательно соединенных пучками звеньев сигнализации. В связанном режиме в сигнальном маршруте будут отсутствовать STP. Совокупность всех сигнальных маршрутов между исходящим пунктом и пунктом назначения образует пучок сигнальных маршрутов.

Как показано в п. 2.3, носителем маршрутной информации в сигнальном сообщении является этикетка маршрутизации, которая имеет длину 32 бита и расположена в начале поля SIF сигнальной единицы (рис. 2.10). Поле CIC является кодом идентификации канала, который обозначает один разговорный канал из тех, которые непосредственно соединяют станцию исходящего пункта со станцией пункта назначения. В протоколе подсистемы пользователя телефонии (TUP) четыре младших бита поля CIC являются полем кода SLS, которое используется для разделения сигнальной нагрузки. Во всех остальных случаях этикетка маршрутизации и код идентификации канала формируются независимо друг от друга.

Разделение сигнального трафика применяется для обеспечения равномерности загрузки ресурсов сети СС 7 и заключается в передаче сигнальных сообщений одной пары SP по нескольким сигнальным маршрутам.

В общем случае маршрутные таблицы содержат данные, по которым  для  каждого  сигнального  сообщения в каждом SP (STP) определяются:

  • порядок (приоритет) использования пучка звеньев сигнализации для выбора направления дальнейшей передачи сигнального сообщения;
  • доступность звена сигнализации для передачи по соответствующему сигнальному маршруту (недоступным считается отказавший или перегруженный сигнальный маршрут);
  • необходимость разделения сигнальной нагрузки (выбор звена сигнализации внутри пучка или выбор пучка звеньев из числа нескольких пучков с одинаковыми приоритетами);
  • характер разделения сигнальной нагрузки между звеньями сигнализации (равномерно или неравномерно).

Разделение нагрузки между пучками звеньев производится на основе части поля кода SLS, отличающейся от той, которая применяется при разделении нагрузки между звеньями одного пучка. Например, для разделения нагрузки между пучками может использоваться второй бит, а для разделения нагрузки внутри пучка – первый бит. Сообщения, которые должны передаваться в определенной последовательности (например, сообщения, относящиеся к одной и той же процедуре сигнализации), имеют одинаковое значение кода SLS и направляются по одной и той же последовательности звеньев сигнализации одного и того же сигнального маршрута.

Ниже рассмотрены особенности процедур маршрутизации в различных условиях функционирования сети CC 7.

I. В нормальных (типовых) условиях функционирования сети СС 7 (при отсутствии отказов и перегрузок) сигнальное сообщение маршрутизируется по одному пучку звеньев сигнализации или, в случае разделения нагрузки между пучками, по двум или нескольким пучкам звеньев. Внутри пучка, если он состоит из нескольких звеньев, может быть осуществлена дополнительная маршрутизация, чтобы равномерно распределить сигнальную нагрузку между всеми доступными сигнальными трактами.

Определенное звено сигнализации в текущий момент времени может быть занято передачей сигнального сообщения. Поэтому в маршрутных таблицах содержатся данные для организации множества сигнальных маршрутов и указывается порядок (приоритеты) их использования.

Между каждой парой оконечных пунктов сигнализации определяются основной и несколько так называемых резервных (альтернативных) пучков ЗС, по которым может осуществляться альтернативная маршрутизация сигнальных сообщений. Пучки звеньев сигнализации применяются в порядке назначенных приоритетов. Основной пучок ЗС имеет наивысший приоритет и используется в первую очередь (при условии его доступности). Для сигнального сообщения, которое маршрутизируется к пункту назначения, этот пучок называют еще нормальным. Пучок звеньев сигнализации, по которому в данный момент времени организована передача сигнальных сообщений, называют текущим пучком ЗС.

Таким образом, текущий пучок звеньев исходно может быть либо нормальным, либо резервным.

Приоритеты занятия назначаются и для каждого отдельного звена в пучке ЗС. Следовательно, звенья сигнализации одного пучка используются также в порядке приоритета. В нормальных условиях одно или несколько звеньев сигнализации, имеющих высший приоритет, служат для передачи сигнального трафика. Эти ЗС являются основными (нормальными), и поэтому каждая часть сигнальной нагрузки (с учетом ее разделения внутри пучка) передается по соответствующему ей нормальному пучку звеньев сигнализации.

Маршрутизация сообщений в заданный пункт назначения (нормальная и/или резервная) в каждом пункте сигнализации сигнального маршрута определяется независимо от маршрутизации к другим пунктам назначения. Следовательно, сигнальные сообщения, относящиеся к одному и тому же сигнальному отношению, могут быть переданы в прямом и обратном направлениях по различным звеньям сигнализации (см. прил. 3).

Таким образом, основные принципы маршрутизации и разделения нагрузки в нормальных (типовых) условиях функционирования сети СС 7 можно сформулировать следующим образом:

  • для сигнальных сообщений, относящихся к одной сигнальной процедуре, должен применяться один и тот же код поля SLS;
  • для передачи сигнальных сообщений, относящихся к одной и той же сигнальной процедуре, в прямом и обратном направлениях могут использоваться разные пути передачи по сети сигнализации;
  • количество переприемов в транзитных пунктах на маршруте должно быть ограничено (в соответствии с требованиями);
  • при наличии нескольких доступных маршрутов с одинаковым числом транзитных пунктов следует разделять между ними сигнальную нагрузку;
  • разделение нагрузки следует осуществлять равномерно между звеньями и пучками звеньев сигнализации;
  • в исходящем пункте предполагается, что биты поля SLS распределены поровну и нагрузка делится соответственно между пучками ЗС и звеньями одного пучка;
  • в транзитном пункте сигнальные сообщения, относящиеся к различным исходящим пунктам, могут не иметь одинаковой фиксированной части поля кода SLS, что может привести к неравномерному разделению нагрузки;
  • разделение нагрузки между сигнальными маршрутами осуществляется в случае наличия на них равного числа транзитных пунктов; если другие доступные маршруты имеют большее число транзитных пунктов, то они используются как альтернативные с теми же принципами разделения сигнальной нагрузки.

Пример маршрутизации и разделения сигнального трафика в сети СС 7 в нормальных условиях функционирования сети СС 7 представлен на рисунке 3.8.

Рис. 3.8. Пример маршрутизации в сети СС 7 в нормальных условиях

Исходящим пунктом является SPA, а пунктом назначения – SPF (для наглядности пункты назначения на рисунках данного раздела выделены темным цветом).

При наличии нескольких маршрутов в данной ситуации целесообразно организовать разделение нагрузки, применяя код поля SLS. В примере исходящий пункт SPA использует предпоследний бит поля SLS при маршрутизации сигнальных сообщений по двум исходящим пучкам звеньев сигнализации, а транзитные пункты SТРB и STPС идентифицируют последний бит. Таким образом, код поля SLS однозначно определяет все четыре основных сигнальных маршрута от SPA к SPF:

SPA ® STPB ® STPD® SPF(SLS = ´´00),

SPA ® STPC ® STPD® SPF(SLS = ´´10),

SPA ® STPB ® STPE® SPF(SLS = ´´01),

SPA ® STPC ® STPE® SPF(SLS = ´´11).

Выбор конкретного звена сигнализации для некоторого значения кода SLS в каждом пункте осуществляется независимо, т. е. маршруты для сообщений с одинаковым кодом SLS в разных направлениях могут быть различны. Например, для сообщений с кодом SLS = 0010 от SPA к SPF маршрут будет следующим:

SPA ® STPС ® STPD ® SPF,

а от SPF к SPA

SPF ® STPE ® STPB ® SPA.

В данном примере звенья ВС и DE не используются, так как число транзитных пунктов на сигнальном маршруте должно быть минимизировано. Но как будет показано ниже, они могут применяться в случаях отказов и перегрузок на отдельных участках сети сигнализации.

II. В случае отказов и перегрузок (аномальные условия функционирования сети СС 7) принимаются меры по перемаршрутизации сигнального трафика. Эти меры определяются заранее и отражаются в маршрутных таблицах, а при возникновении аномалий реализуются в соответствии с заданными правилами.

Когда звено сигнализации становится недоступным, передаваемый по нему сигнальный трафик переносится на одно или несколько других звеньев при помощи процедуры перехода на резерв.

Если в пучке, где наблюдается отказ звена сигнализации, имеются работоспособные звенья, сигнальный трафик переносится внутри этого пучка:

  • на резервное звено, которое на данный момент не передает сигнальный трафик;
  • при отсутствии свободных звеньев, на одно или несколько резервных звеньев, которые в данный момент передают другие сигнальные сообщения.

Если в пучке, где наблюдается отказ звена сигнализации, нет работоспособных звеньев, сигнальный трафик переносится на один или несколько других пучков ЗС в соответствии с правилами альтернативной маршрутизации. Резервным пучком считается доступный пучок, имеющий наивысший приоритет. В резервном пучке сигнальный трафик распределяется между звеньями в соответствии с принципом маршрутизации, используемом на этом пучке.

Если работоспособность отказавшего элемента восстановлена, то он вновь становится доступным для сети СС 7. Сигнальный трафик может быть перенесен обратно на этот элемент посредством применения процедуры восстановления трафика. Внутри пучка ЗС этот тип перемаршрутизации происходит таким образом, чтобы восстановленное звено обслуживало ту совокупность сигнальных сообщений, для которых оно является нормальным.

Наряду с отказами звеньев сигнализации в сети СС 7 могут быть зарегистрированы отказы целых сигнальных маршрутов (например, при выходе из строя пунктов сигнализации).

Если сигнальный маршрут по какимлибо причинам становится недоступным, сигнальный трафик, передаваемый по этому маршруту, переносится на альтернативный маршрут с помощью процедуры вынужденной ремаршрутизации. Альтернативный маршрут  определяется в соответствии с принципами альтернативной маршрутизации, рассчитанными в плане маршрутизации сигнальных сообщений для каждого пункта назначения.

Восстановленный сигнальный маршрут вновь становится доступным. Сигнальный трафик может быть перенесен на него с помощью процедуры управляемой ремаршрутизации. Эта процедура применяется в случае, если ставший доступным маршрут имеет больший приоритет по сравнению с маршрутом, используемым для трафика, передаваемого к данному пункту назначения на момент восстановления.

В таблице 3.1 приведен пример набора резервных пучков звеньев сигнализации для всех нормальных пучков SPA и SТРB сети СС 7, рассмотренной на рисунке 3.8.

Таблица 3.1

Набор резервных пучков звеньев сигнализации для всех нормальных пучков SPA и SТРB

Пункт Нормальный пучок

Резервный пучок

Приоритет

SPA

AB

AC

1

AC

AB

1

SТРB

BA

BC

2

BC

Нет

Нет

BE

BD

1

BE

BC

2

BD

BE

1

BD

BC

2

В типовых условиях функционирования сети СС 7 при передаче сигнальных сообщений применяются нормальные пучки. В случае, когда нормальный пучок становится недоступен, поток сигнальных сообщений необходимо перенести на доступный резервный пучок с приоритетом 1. Резервный пучок с приоритетом 2 используется только в том случае, когда нормальный и резервный пучки с приоритетом 1 недоступны.

Процессы перемаршрутизации для сети СС 7, имеющей маршрутные данные, обобщенные таблицей 3.1, можно проиллюстрировать на примерах отказов пучков звеньев и пунктов сигнализации (рис. 3.8).

Для простоты предполагается, что все пучки состоят из одного звена сигнализации.В случае отказа звена АВ (рис. 3.9, а), как следует из таблицы 3.1, SРA переносит трафик на звено AC, а STPB – на звено ВС. Видно, что число транзитных пунктов на маршрутах, которые проходили через STPB, увеличивается на единицу и становится равным трем. Следовательно, соблюдается принцип минимизации числа STP на сигнальном маршруте.

Рис. 3.9. Пример маршрутизации в условиях отказов одного ЗС:

а – отказ звена AB; б – отказ звена BD

В случае отказа звена между STPВи STPD (рис. 3.9, б) инициируются иные процедуры перехода на резерв в соответствии с данными таблицы маршрутизации. STPВ переведет трафик со звена BD на звено BE, а STPD – со звена DB на звено DC. В случае отказа звена между STPВи STPC никаких изменений в маршрутизации не происходит, так как данный пучок не является нормальным для данного сигнального отношения. Транзитные пункты лишь отмечают, что звено ВС стало недоступным.

На рисунке 3.10 показаны примеры отказов нескольких звеньев сигнализации.

В случае отказов звена между STPD и STPE и звена между SPF и STPD производятся следующие процедуры (рис. 3.10, а):

STPВ переносит трафик, маршрутизируемый к SPF с пучка BD на пучок BE, так как SPF является недоступным через STPD (со звена BD на звено BE перенаправляются только сигнальные сообщения, предназначенные для SPF, а не все сообщения, проходящие через пучок BD);

STPС перемаршрутизирует сигнальную нагрузку, предназначенную для SPF, со звена CD на звено СЕ;

SPF перенаправляет все сообщения со звена FD на звено FE.

На рисунке 3.10, б иллюстрируется ситуация, вызванная отказами звеньев между STPВ и STPD, SPF и STPD.

Рис. 3.10. Пример маршрутизации в условиях отказов двух ЗС:

а – отказ звеньев DE и DF; б – отказ звеньев BD и DF  

В сети это сопровождается следующими действиями:

STPD переносит трафик со звена DF на звено DE;

STPD перенаправляет сигнальную нагрузку со звена DB на звено DC (этот трафик может поступать с других пунктов сигнализации, маршрутизирующих трафик через STPD);

STPВ перемаршрутизирует сигнальные сообщения, предназначенные для SPF, со звена BD на звено BE.

SPF переносит трафик со звена FD на звено FE.

Следует отметить, что в данной ситуации только сообщения, направленные STPC к SPF через STPD, будут проходить через три транзитных пункта (STPC, STPD и STPЕ), в то время как все остальные сообщения – через два.

В случае отказа всех звеньев сигнализации, которыми оконечный пункт подключается к сети СС 7, обмен сигнальными сообщениями для него блокируется. Эта ситуация эквивалентна отказу самого оконечного пункта сигнализации.

Пример отказов звеньев SPFSTPD и SPFSTPЕ иллюстрируется рисунком 3.11, а. В результате принятых мер SPF прекращает генерацию всех исходящих сигнальных сообщений, в то время как SPA останавливает только трафик, предназначенный для SPF.

На рисунке 3.11, б представлен пример отказа одного транзитного пункта сигнализации.

 

Рис. 3.11. Пример маршрутизации в условиях отказов пунктов сигнализации:

а – отказ звеньев DE и ЕF; б – отказ STPD; г – отказ STPD и STPB; д – отказ STPD и STPE  

Здесь SТРB переносит трафик со звена BD на звено BE, STPС перенаправляет сигнальную нагрузку со звена CD на звено СЕ. SPF перемаршрутизирует сообщения со звена FD на звено FE.

Более сложная ситуация в сети СС 7 возникает в результате отказа нескольких STP. В случае, показанном на  рисунке 3.11, г, все сигнальные сообщения между SPA и SPF будут проходить по одному и тому же пути, так как отказ транзитного пункта сигнализации соответствует отказу всех соединенных с ним звеньев.

Отказ двух транзитных пунктов, связывающих SPF с сетью СС 7 (рис. 3.11, г), аналогичен выходу из строя самого SPF.

Таким образом, в ходе проектирования ЦСС необходимо предусмотреть резерв ресурсов СС 7, рассчитанный на обеспечение функционирования сигнализации в условиях отказов или перегрузок.



3.4. План маршрутизации сигнальных сообщений сети системы сигнализации № 7

Под планом маршрутизации сигнальных сообщений далее понимается совокупность пучков сигнальных маршрутов, определенных для всех сигнальных отношений сети СС 7. Задача разработки плана маршрутизации сигнальных сообщений является одной из основных задач процесса планирования сетей СС 7.

В качестве общих критериев построения плана маршрутизации при планировании и проектировании сетей СС 7 применяются следующие четыре правила:

1. На основных сигнальных маршрутах может быть не более Mтр переприемов в транзитных пунктах (учитывая и STP, и SP/STP) в нормальных условиях функционирования сети СС 7.

2. На альтернативных сигнальных маршрутах может быть не более Kтр  переприемов в транзитных пунктах.

3. Записи в маршрутных таблицах пунктов сигнализации о приоритетах использования звеньев сигнализации различными пучками сигнальных маршрутов не должны противоречить друг другу.

4. Не должно быть циклов и петель при маршрутизации сигнальных сообщений как в нормальных условиях функционирования сети, так и при наличии отказов и перегрузок.

План, соответствующий перечисленным критериям, называется корректным. Величины Mтр иKтр в критериях 1 и 2 – это числа, указанные в соответствующих (международных, национальных, ведомственных) руководящих документах по СС 7.

Разработка корректного плана маршрутизации сети СС 7 с типовыми структурными элементами может быть осуществлена на основе метода шаблонов.

В общем случае термин "шаблон пучка сигнальных маршрутов" означает, что в сети СС 7 для нескольких сигнальных отношений может применяться одинаковая совокупность оконечных и транзитных пунктов сигнализации с аналогичными структурами соединяющих их пучков звеньев. Отличаются лишь "имена" пунктов сигнализации, их расположение в сети СС 7 и, может быть, способы привязки сигнальных модулей к ЦСК базовой ЦСС или тип конкретного STP (выделенный или интегрированный). Каждый пучок звеньев в шаблоне имеет приоритет передачи сигнальных сообщений. При совпадении приоритетов пучков звеньев сигнализации, исходящих из одного пункта сигнализации, должно осуществляться разделение сигнальной нагрузки. Для каждого сигнального отношения может быть построено не более двух шаблонов пучков сигнальных маршрутов: один шаблон, определяющий передачу сигнального трафика в прямом направлении, и другой – для передачи сигнального трафика в обратном направлении. В некоторых случаях эти два шаблона могут быть идентичными, т. е. иметь одинаковую структуру и приоритеты пучков звеньев сигнализации. Последнее не означает, что направления передачи сигнальной нагрузки в сети СС 7 для данного сигнального отношения должны обязательно совпадать.

Примеры шаблонов пучков сигнальных маршрутов приведены на рисунке 3.12. Шаблон пучка сигнальных маршрутов, функционирующих в квазисвязанном режиме (рис. 3.12, а), предусматривает четыре основных маршрута, используемых в режиме разделения сигнального трафика. Если в диагональных звеньях ВЕ и CD поставить приоритет 2, то в пунктах STPB и STPС разделение сигнальной нагрузки производиться не будет, а сами звенья ВЕ и CD будут применяться только в случае отказов звеньев ВD и CE (для альтернативной маршрутизации). Это наглядно демонстрирует важность каждого элемента в шаблоне пучков сигнальных маршрутов.


а


б

Рис. 3.12. Примеры шаблонов пучка маршрутов функционирующих:

а –в квазисвязанном режиме; б –в смешанном режиме

Шаблон пучка сигнальных маршрутов, функционирующих в смешанном режиме (рис. 3.12, б), предлагает проектировщику использовать связанный режим для основного и квазисвязанный – для альтернативных маршрутов.

Очевидно, что построение корректного плана маршрутизации сигнальных сообщений в разветвленной сети СС 7 с заданной структурой является трудоемкой задачей. Для наглядности дальнейшего изложения проиллюстрируем различные аспекты решения данной задачи на структурных элементах, типичных для отечественных ЦСС.

Как правило, в ведомственных ЦСС действуют те же требования к СС 7, что и на федеральном уровне ЕСЭ РФ. Следовательно, можно предположить, что в проектируемой сети СС 7 на основных и альтернативных маршрутах нельзя спланировать более двух переприемов в транзитных пунктах (Мтр = 2 и Kтр = 2).

Практика показывает, что некорректность плана маршрутизации проявляются чаще всего в превышении допустимого числа переприемов на альтернативных маршрутах, так как к основным путям передачи сигнальных сообщений проектировщики относятся самым строгим образом. Поясним это на примере, представленном на рисунке 3.13, где изображены шаблоны двух сигнальных отношений SPA Þ SPF (рис. 3.13, а) и SPG Þ SPF (рис. 3.13, б).

а б


в

Рис. 3.13. Пример построения плана распределения сигнальных сообщений:

а – шаблон для сигнального отношения SPA Þ SPF; б – шаблон для сигнального отношения SPG Þ SPF; в – результирующий некорректный план  

В обоих шаблонах сигнальные маршруты применяют одни и те же транзитные пункты STPD и STPE. В первом шаблоне кроме этого задействован транзитный пункт STPB. В обоих шаблонах пунктом назначения является SPF, следовательно, сигнальные сообщения, передаваемые по обоим пучкам сигнальных маршрутов, при маршрутизации будут использовать одни и те же записи в маршрутных таблицах транзитных пунктов STPD и STPE. Поэтому при отказе пучка EF сигнальные сообщения, относящиеся к сигнальному отношению SPA Þ SPF, будут передаваться не по маршруту

SPA ® STPB ® STPD ®SPF,

как это следовало бы предположить, глядя на соответствующий шаблон пучка сигнальных маршрутов. Альтернативный путь будет выглядеть следующим образом (рис. 3.29, в):

SPA ® STPE ® STPD ® SPF.

Кроме этого, доступен еще один альтернативный маршрут:

SPA® STPB ® STPE ® STPD ® SPF,

который имеет недопустимое число переприемов K = 3 > Kтр. Наличие такого маршрута свидетельствует о том, что план некорректен.

Исправить его можно, введя для звена BE в шаблоне сигнального отношения SPA Þ SPF (рис. 3.13, а) приоритет равный 2.

На рисунке 3.14 показан пример другого достаточно распространенного нарушения корректности плана маршрутизации.

Рис. 3.14. Пример ошибки назначения приоритета звену сигнализации:

а – шаблон для сигнального отношения SPA Þ SPF; б – шаблон для сигнального отношения SPН Þ SPF

Здесь рассмотрены шаблоны пучков сигнальных маршрутов, спроектированные  для двух сигнальных отношений SPA Þ SPF (рис. 3.14, а) и SPH Þ SPF (рис. 3.14, б). В обоих шаблонах сигнальные маршруты применяют одни и те же транзитные пункты STPB и STPD. Как и в предыдущем примере, в обоих шаблонах пунктом назначения является SPF, следовательно, сигнальные сообщения, передаваемые по обоим пучкам сигнальных маршрутов, при маршрутизации будут использовать одни и те же записи в маршрутных таблицах транзитного пункта STPB.

Анализ шаблонов показывает некорректность результирующего плана распределения сигнальных сообщений: для сигнального отношения SPA Þ SPF (рис. 3.14, а) приоритет пучка BD равен 1, а в шаблоне для SPН Þ SPF (рис. 3.14, б) тот же пучок звеньев сигнализации имеет приоритет 2. Такого типа ситуация недопустима, поскольку она является неоднозначной для формирования записей в маршрутной таблице транзитного пункта STPB.

На практике возможна ситуация, при которой изза отказов отдельных элементов в сети СС 7 могут возникать циклы при передаче сигнальных сообщений. Рисунок 3.15 иллюстрирует такое состояние, происшедшее вследствие одновременного отказа пучков DF и EF. К сожалению, протоколы СС 7 не поддерживают процедуры выявления и устранения циклов и петель в процессе функционирования сети. Поэтому план маршрутизации должен быть рассчитан так, чтобы и в нормальных условиях, и в нештатных ситуациях зацикливание сигнальных сообщений было бы невозможным.

Рис. 3.15. Пример возникновения цикла при маршрутизации

Приведенные рассуждения наглядно показывают, что метод шаблонов при всей своей простоте требует дополнительных действий по уточнению плана распределения трафика (переназначение приоритетов звеньев сигнализации, проверка на циклы и др.).

На практике для построения корректного плана маршрутизации может применяться метод кодов пунктов назначения (КПН). Сущность метода заключается в том, что для каждого пункта назначения формируется множество всех пучков входящих сигнальных маршрутов таким образом, чтобы не нарушились перечисленные выше критерии корректности 1–4.

Множество всех пучков сигнальных маршрутов по направлению к пункту с выбранным кодом пункта назначения (DPC) называется планом маршрутизации по КПН. Если все планы маршрутизации по КПН построены корректно, то план маршрутизации сети СС 7 в целом также будет корректным, так как маршрутные таблицы для каждого значения DPC составляются независимо. Если хотя бы один из планов маршрутизации по КПН некорректен, то план маршрутизации сети СС 7 не будет корректным.

Иллюстрацией некорректного плана маршрутизации по КПН является рисунок 3.13, в (SPF – пункт назначения).

Методику построения плана маршрутизации по КПН можно представить последовательностью нескольких операций:

1. Пункту назначения (далее SPадресату) присваиваются не более двух так называемых опорных STP из числа смежных ему STP и/или SP/STP.

2. SPадресат вместе с опорными STP образует кластер назначения. Маршрутизация сигнальных сообщений осуществляется в направлении от SPисточников к SPадресату через кластер назначения. Другие направления маршрутизации сигнальных сообщений в рамках одного плана маршрутизации по КПН запрещены.

3. SPадресат имеет пучок звеньев сигнализации к каждому STP кластера назначения. Транзитные пункты сигнализации кластера назначения связаны между собой пучком звеньев сигнализации, если это предусмотрено в структуре данной сети СС 7.

4. Все STP, имеющие в соответствии со структурой сети СС 7 пучки звеньев сигнализации к опорным STP, образуют множество STP данного плана маршрутизации по КПН. Это множество STP не включает в себя опорные STP, но объединяет SP/STP, в том числе те, SP которых находятся в сигнальном отношении с SPадресатом.

5. Все SP сети СС 7, которые находятся в сигнальных отношениях с SPадресатом, образуют множество SP данного плана маршрутизации  по  КПН.  Это множество SP не включает в себя сам SPадресат и SP с функциями STP, т. е. SP/STP из множества STP.

6. В каждом SP из множества SP (SP/STP из множества STP) создаются пучки звеньев сигнализации по направлению к кластеру назначения, в зависимости от возможностей их организации в структуре данной сети СС 7. Для каждого SP (SP/STP) необходимо (если это допускает конфигурация сети сигнализации) предусмотреть, по крайней мере, два пучка звеньев сигнализации. Эти пучки следует использовать либо в режиме разделения нагрузки между основными сигнальными маршрутами, либо для создания альтернативных (резервных) путей для сигнальных сообщений.

На рисунке 3.16 показан пример построения плана маршрутизации по КПН с указанием SPисточников, SPадресата, кластера назначения, множества STP и множества SP в виде вложенных друг в друга окрестностей.

Рис. 3.16. Пример построения плана маршрутизации по коду пункта назначения

Рассмотренный метод маршрутизации по КПН в настоящее время широко применяется на практике.

Здесь следует заметить, что большое влияние на окончательный вид плана маршрутизации сигнальных сообщений сети СС 7 вне зависимости от метода его разработки оказывает способ реализации разделения сигнальной нагрузки.

В сети СС 7 трафик может быть разделен между пучками звеньев сигнализации для маршрутов с одинаковыми приоритетами (рис. 3.17, а) и звеньями сигнализации одного пучка (рис. 3.17, б).

Как указывалось ранее, разделение сигнальной нагрузки осуществляется с целью равномерной загрузки ресурсов сети СС 7.

Выбор в маршрутных таблицах звена, по которому будет передано сигнальное сообщение, происходит в соответствии со значениями кода пункта назначения (DPC) и кода селекции звена сигнализации (SLS). Код селекции звена сигнализации имеет длину 4 бита и может применяться для разделения сигнального трафика. На рисунке 3.17 и далее символ "´" означает, что при выборе данного звена или пучка звеньев сигнализации соответствующий бит поля SLS в разделении нагрузки не задействован.

В маршрутной таблице в интересах разделения сигнальной нагрузки между пучками звеньев сигнализации используется специальное поле, которое называется битом разделения нагрузки (Load Sharing Bit, LSHB).

Рис. 3.17. Принципы разделения сигнальной нагрузки:

а – между звеньями одного пучка; б – между двумя пучками звеньев

Запись в поле LSHB указывает номер бита поля SLS (0, 1, 2, 3), который используется для разделения сигнальной нагрузки между пучками звеньев сигнализации. В зависимости от его значения выбирается пучок звеньев сигнализации для передачи соответствующей сигнальной единицы.

При разделении сигнальной нагрузки между звеньями сигнализации внутри пучка применяются три или четыре бита поля SLS в зависимости от того, участвует данный пучок в разделении нагрузки между пучками или нет.

На рисунке 3.18 иллюстрируется случай разделения сигнальной нагрузки между пучками звеньев сигнализации. В маршрутной таблице исходящего пункта сигнализации SPA атрибут LSHB равняется единице (LSHB = 1), что говорит о том, что при маршрутизации сигнальных сообщений по двум исходящим пучкам звеньев сигнализации используется второй бит поля SLS. Следовательно, если во втором бите поля SLS имеется символ 1, то эта СЕ маршрутизируется в пучок АС. Если во втором бите поля SLS следующей СЕ будет символ 0, то она будет направлена в пучок АВ.

В маршрутных таблицах транзитных пунктов сигнализации STPB и STPC атрибут LSHB в данном примере равняется нулю (LSHB = 0). Следовательно, в назначении пучка ЗС сигнальной единице применяется первый бит ее поля SLS.

Анализ представленных на рисунке 3.18 данных показывает, что значение кода SLS в данных условиях однозначно определяет все четыре основных маршрута сигнализации от SPA к SPA.

Рис. 3.18. Принципы разделения сигнальной нагрузки между пучками ЗС

Распространенной на практике ситуацией является разделение нагрузки между двумя пучками, содержащими по несколько звеньев сигнализации каждый. Средствами маршрутизации сигнальный трафик можно распределить между звеньями сигнализации равномерно или неравномерно (рис. 3.19).

В первом примере (рис. 3.19, а) сигнальная нагрузка распределена равномерно по всем звеньям сигнализации. Маршрутизация организована таким образом, что последний бит поля SLS (LSHB = 3) определяет выбор пучка звеньев, а предпоследний (LSHB = 2) – выбор звена в пучке. Следовательно, каждое звено сигнализации переносит половину сигнальных единиц, поступающих на этот пучок звеньев.

Обеспечить равномерное разделение нагрузки между звеньями одного пучка (рис. 3.19, б) не всегда представляется возможным. Из рисунка видно, что два верхних звена в пучке АВ будут нести по 3/8, а нижнее звено 2/8 от общей сигнальной нагрузки, передаваемой от пункта SPA к пункту STPВ.

Реальные ЦСС имеют сложную конфигурацию, поэтому назначение кодов SLS при планировании сети СC 7 является непростой задачей. Ее решение осуществляется последовательно и взаимоувязано для всех сигнальных маршрутов, сигнальная нагрузка которых передается через одни и те же транзитные пункты сигнализации.

Рис. 3.19. Принципы разделения сигнальной нагрузки между пучками ЗС:

а – равномерного; б – неравномерного

Для примера рассмотрим планирование разделения сигнальной нагрузки по значению кода SLS при маршрутизации сигнальных сообщений из SPA и SPG в SPF через STPB (рис. 3.20).

Вопервых, необходимо спланировать выбор исходящих от оконечных пунктов SPA и SPG звеньев сигнализации. Как в предыдущих примерах, реализацию этой процедуры произведем в соответствии со значением старшего бита кода SLS. Назначение символов "0" и "1" для этого бита (LSHB = 3) поля таблиц маршрутизации SPA и SPG осуществляется взаимоувязанно.

Здесь следует заметить, что в поле SLS остаются свободными еще 3 бита (LSHB = 2, 1, 0). Таким образом, в каждом из пучков SP® STPB и SPG ® STPB могут использоваться по 2= 8 звеньев сигнализации. Разделение нагрузки внутри этих пучков можно спланировать независимо друг от друга.

Вовторых, следует решить задачу назначения кодов SLS для звеньев STP® STPD и STP® STPE. На рисунке 3.20 показано, что при обнаружении узлом STPB символа "0" в поле (LSHB = 2) кода SLS сигнальная единица будет направлена в пучок BD. Символ 1 предписывает передавать СЕ через пучок BE. Таким образом, при маршрутизации сообщений из STPB в STPD код SLS имеет вид ´0´´, а при маршрутизации сообщений из STPB в STPE  – ´1´´.

Рис. 3.20. Принципы разделения сигнальной нагрузки между пучками ЗС

На рисунке 3.21 детализируется решение задачи назначения кодов SLS для исследуемого фрагмента сети СС 7. Из представленного видно, что при маршрутизации от SPA к SPF применяются 4 звена сигнализации пучка BD, которые определяются кодом SLS вида 00´´. При маршрутизации от SPG к SPF тоже используются 4 звена сигнализации того же пучка. Но в этом случае они идентифицируются кодами SLS вида 10´´. Следовательно, между STPB и STPD (так же, как и между STPB и STPE) может быть применено максимум 8 звеньев сигнализации в одном пучке.

В результате планирования сети СС 7 должны быть подготовлены исчерпывающие сведения для маршрутизации во всех пунктах сигнализации. Данные для маршрутных таблиц формируются на основе плана маршрутизации, построенного в соответствии с изложенными ранее методами. Естественно, при этом должны учитываться вопросы разделения сигнальной нагрузки между пучками и внутри пучков звеньев сигнализации. Данные маршрутизации, разработанные для простого шаблона пучка маршрутов (рис. 3.22), представлены в таблице 3.2.

 

 


Таблица 3.2

Данные маршрутизации, разработанные для шаблона пучка маршрутов

Пункт

назначения

Звено

сигнализации

Приоритет пучка звеньев сигнализации

Код

SLS

Элементы маршрутной таблицы SPA

SPF

(SPASTPC)

1

´´´0

(SPASTPD)

1

´´´1

Элементы маршрутной таблицы STPС

SPF

(STPCSPF)

1

´´´´

(STPCSTPB)

2

´´´´

Элементы маршрутной таблицы STPD

SPF

(STPDSPF)

1

´´´´

(STPDSTPE)

2

´´´´

Элементы маршрутной таблицы STPB

SPF

(STPBSPF)

1

´´´´

Элементы маршрутной таблицы STPE

SPF

(STPESPF)

1

´´´´

Таким образом, одной из центральных проблем планирования и проектирования ЦСС является разработка плана маршрутизации сети системы сигнализации. Сложность задачи формирования данных таблиц маршрутизации резко возрастает с увеличением числа оконечных и транзитных пунктов сигнализации.

Планирование и построение систем сигнализации цифровых сетей связи





Добавить страницу в закладки ->
© Банк лекций Siblec.ru
Электронная техника, радиотехника и связь. Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные и гуманитарные науки.

Новосибирск, Екатеринбург, Москва, Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Ростов-на-Дону, Чебоксары.

E-mail: formyneeds@yandex.ru