Анализ Единой сети электросвязи Российской Федерации

После того, как указанным способом будут заменены строки во всех таблицах, вновь формируются минимальные строки и вновь производится замена строк и формируются таблицы Ri”:

Процесс формирования таблиц завершается, когда ни одна минимальная строка, полученная на очередном шаге, не будет отличаться от соответствующей минимальной строки, полученной на предыдущем шаге:

Так как в рассматриваемом примере две последние замены в Ri” и Ri”' не изменили значений ни одного элемента минимальных строк, процесс завершается. Сформированные указанным способом таблицы рельефов идентичны дистанционным таблицам, полученным матричным методом, и могут быть использованы для распределения потоков информации по сети.

В соответствии с полученными матрицами рельефа строим матрицы маршрутов:

Описанный выше процесс формирования таблиц рельефов удобен для коррекции этих таблиц при изменении структуры сети. При выходе из строя или занятости всех каналов какой-либо ветви по сигналам устройств контроля в таблицах рельефов узлов, связанных этой ветвью, исключаются строки, соответствующие вышедшей из строя ветви, после чего вновь формируются минимальные строки. Если новые минимальные строки отличаются от строк, полученных прежде, то начинается процесс переформирования таблиц с заменой строк таблицы на минимальные строки, как описывалось ранее. Аналогичный процесс повторяется и при восстановлении или добавлении новой ветви. При этом в соответствующих таблицах восстанавливается или добавляется новая строка.

В приведенном выше методе определения кратчайшего пути между узлами сети могут быть использованы не только оценки пути по длине, но и по надежности, а также вероятности потерь, если считать, что вероятности занятия или повреждения ветвей сети являются независимыми друг от друга случайными событиями.

6. Структурная надежность сетей связи. показатели структурной надежности и методы их определения. способы повышения структурной надежности

Надежность сети - свойство сети выполнять поставленные задачи в определенных условиях эксплуатации.

Надежность сети связи будем называть ее свойство, заключающееся в способности выполнять определенные функции (доставка сообщений) в определенных условиях эксплуатации.

Для сетей связи, являющихся сложными системами, состоящими из элементов, разнородных по своим свойствам можно выделить два основных аспекта надежности, аппаратурную и структурную. Структурный аспект отражает функционирование сети в целом в зависимости от работоспособности или отказов узлов (станций, пунктов) или линий сети, т.е. он связан с возможность существования в сети путей доставки информации.

Под отказом сети будем понимать состояние, когда сеть в целом перестает выполнять свои функции. Будем относить понятие надежности не к сети в целом, а к путям или совокупностям путей между заданной парой пунктов (узлов).

Отказ ребра Ву- состояние, при котором линии полностью вышли из строя, либо их параметры настолько ухудшились, что их нельзя использовать.

Надежность ребра - вероятность его безотказной работы (определяется аппаратурной надежностью его элементов и механической исправностью линейных сооружений).

Отказ узла - невозможность передачи через него информации с входящих каналов на исходящие (происходит в результате механических повреждений оборудования). Вероятность такого отказа = вероятности отказа ребра.

Процесс функционирования ребра, как восстанавливаемого объекта состоит из интервалов работоспособности и простоя.

Время безотказной работы:

T=M(ti)=(? ti)/n,

a время восстановления -

ф =М(ti)=(? ti)/n

Под надежностью pij=l-qij ребра Bij, будем понимать вероятность нахождения ребра в состоянии работоспособности или математическое ожидание доли времени в течении которого ребро находится в исправном состоянии

(Кг): pij=T/(T+ ф)=l/(1+г)= м /( л + м),

где л =l/Т - интенсивность отказов; м=1/ ф - интенсивность восстановления; г = ф /Т= л / м.

Под живучестью сети понимают ее свойство сохранять связность при массовых разрушениях и обеспечивать при этом связь между всеми или большинством пунктов хотя бы с пониженным качеством.

Коэффициент готовности - вероятность события, при которой данный элемент находится в исправном состоянии в любой момент времени t.

Работоспособность - данный элемент может выполнять свои функции с определенным качеством.

Работоспособность состояний при оценке структурной надежности рассматривается как наличие данного элемента в сети.

Методы определения показателей структурной надежности:

*Когда отдельные элементы пути соединены последовательно или параллельно, можно использовать обычные методы определения надежности структуры: при последовательном соединении pпосл =Прij; при параллельном р=l-Пqij. Вероятность отказа пути:

Q=l-П(l-qij) и q=Пqi

*Если в структуре имеются мостиковые соединения, то предыдущий метод использовать нельзя, а можно использовать метод последовательного разложения. Разложения используют до тех пор, пока оставшиеся структуры не будут параллельно - последовательными. Недостаток: этот метод не работает, если необходимо определить надежность множества путей меньшего, чем множество всех путей.

Для невзвешенных графов используют:

Коэффициент связности сети - а «сигма» - количество путей независим по узлам м\цу 2 станциями при количественном ограничении средств необходимо создавать сети для которых а наибольшее.

Коэффициент влияния - оценивает долю потерянных связей при выходе любого элемента сети. Позволяет проанализировать структурные методы сети и определить пути повышения надежности сети

Повышение структурной надежности достигается принятием следующих мер:

выбор аппаратуры или линий с повышенной надежностью;

применение резерва по каналам, трактам;

применение резервных обходных путей;

устройством перемычек;

организацией службы контроля и восстановления;

созданием соответствующей системы управления разных уровней, обеспечивающей оперативное переключение каналов.

Для примера сравним структурные надежности сетей с полносвязным («каждая с каждой») и радиальным способами построения.

Сеть, построенная по полносвязному способу, обладает высокой структурной надежностью, так как нарушение связи между двумя станциями не нарушает работу всей сети. Полносвязный способ применяется в тех случаях, когда интенсивность нагрузок между станциями имеют такие значения, при которых обеспечивается достаточно высокое использование каналов.

Для повышения использования каналов строятся коммутационные узлы, через которые устанавливаются транзитные соединения. Если на сети имеется только один узел и любые две станции могут соединяться только через него, то такой способ построения сети называется радиальным. Недостатками данного способа является большая протяженность каналов между территориально близко расположенными станциями и низкая структурная надежность сети, так как при выходе из строя узла нарушается связность сети.

7. Технологии цифровых абонентских линий (xDSL). классификация, структура доступа, область применения

Технологии xDSL (Digital Subscriber Line), разработанные для организации высокоскоростной цифровой связи по существующим медным линиям, доказали, что уложенный в землю кабель ценнейший капитал, который еще не время списывать в утиль.

xDSL - общее название целого семейства технологий цифровой абонентской линии (Digital Subscriber Line - DSL), таких как IDSL, НDSL, SDSL, ADSL, RADSL, MSDSL и других, которые используют специальное кодирование сигнала для передачи по обычным телефонным двухпроводным линиям данных с высокой скоростью на большее расстояние.

В линии, организованной на базе xDSL-устройств, трафик передается только в цифровой форме. xDSL-оборудование не предназначено для соединения по телефонной сети двух конечных пользователей. Его применение скорее соответствует сетевой концепции, по которой звездообразно расположенные пользователи связываются с центральным сервером. В качестве такого сервера может выступать любой узел в Internet или сервер локальной сети (ЛС) организации.

Существует четыре основных DSL системы. Первая стандартная DSL система была названа DSL и это физический уровень, который характеризуется пропускной способностью 160 кбит/с. Вторая - это высокоскоростная цифровая абонентская линия (HDSL), характеризуется пропускной способностью 800 кбит/с на каждой телефонной абонентской линии. Третья стандартизированная система - это ADSL и четвертая разрабатываемая система - это сверх высокоскоростная цифровая абонентская линия (VDSL).

Отличительной особенностью семейства технологии DSL по сравнению с модемами является использование спектра частот не пересекающегося со спектром канала ТЧ, благодаря чему по а. л. можно одновременно вести телефонные переговоры с ПД. В настоящее время группа технологии DSL стала использоваться для Организации абонентского доступа к INTERNET.

Значения скоростей передачи зависят от длины и качества медных линий. По высококачественной линии можно передавать сигнал со скоростью 2,048Мбит/с на расстояние 5,5км при диаметре жилы 0,5мм и на расстояние 4,6км при 0,4мм, передача со скоростью 6Мбит/с возможна на расстояние 3-4км.

Технология НDSL обеспечивает дуплексный обмен. Для передачи используются 1,2 или 3 пары эл. кабеля без подбора параметра и симметрирования. Система является однокабельной, т.е. через 1 и тот же кабель осуществляется и прием и передача. Технология НDSL широко применяется при построении не только а. л., но и др сетей. Особенностью технологии HDSL является использование новых методов кодирования сигналов (код 2В 1 Q, САР - 64, 128).

Разновидностью технологии HDSL является технология SDSL, построенная с использованием САР-128.

ADSL - асимметричная цифровая а. л.- обеспечивает передачу потоков до 8Мбит/с в сторону пользователя и 640кбнт/с в обратном направлении. По широкому входящему каналу абонент получает данные из Internet или видеоинформацию, а исходящий канал используется для отправления запросов на получение информации. Пропускной способности исходящего канала достаточно для передачи сообщений ЭП, для проведения голосовых переговоров через Internet. Технология ADSL ориентирована на абонентов квартирного сектора. Благодаря наличию внутренних или внешних разделителей позволяет вести обычный ТЛФ разговор.

RADSL - цифровая абонентская линия с изменяемой скоростью, позволяя передавать поток в направлении к ТЕ со скоростью до 7Мбит/с, а в обратном направлении до 1 Мбит/с. Данная технология рассматривается как перспектива для мультимедиа приложений, где принимаемый информационный поток много больше встречного идущего от ТЕ в сеть.

VDSL - сверх высокоскоростной DSL. С помощью этой технологии достигается скорость передачи до 51Мбит/с.

Длина линии, доступная для технологии DSL, вполне достаточно для решения 90% задач, связанных с обеспечением доступа в сеть.

Достоинства и недостатки передачи xDSL

Достоинства:

- Дополнительное эффективное использование существующих медных кабелей;

- Минимальное время развертывания;

- Возможность предоставления множества дополнительных услуг пользователям, в том числе ISDN и B-ISDN;

- Увеличение дальности передачи в сравнении с системами ИКМ (РСМ).

Недостатки:

- Ограниченное число пар симметричного кабеля, которые пригодны для пропуска цифровых сигналов;

- Пониженная изоляция отдельных пар и асимметрия сопротивления

- Необходимость замены отдельных участков медного кабеля с целью уменьшения взаимовлияний между передачами;

- Высокая стоимость абонентских терминалов для услуг ISDN и B-ISDN;

- Возможность организации в низкочастотном медном кабеле только одной линии ADSL;

- Ограниченность пропускной способности сравнительно с волоконно-оптической передачей;

- Отсутствие абонентских комплектов в современных цифровых АТС оборудования xDSL.

8. Классификация протоколов сигнализации. методы сигнализации: «из конца в конец», «от звена к звену». особенности российских протоколов сигнализации

Сигнализация - средство обмена информ. связанное с управл. сетью в течение сеанса связи. Обслуживания вызова включает в себя 3 области применения сигнал.:

1. Пользователь - коммутационная станция

2. Внутри коммутационной станции.

3. М/у коммут. станциями

Различают 3 класса систем межстанционной сигнализации:

Сигнал. по выделенным сигнальным каналам. Сигнальные каналы не разделены от разговорных каналов.

Сигнал. канал отделен от РК в пространстве, по частоте или во времени. Закрепление сигнал. каналов за РК - статическое. 1 и 2 класс систем сигнал-ции иначе называют децентрализованными системами, т. к. в них каждому разговору соответствует свой сигнальный канал.

За группой РК закреплена ОКС в пределах которого в режиме временного разделения передаются сигн. сообщения для разных РК (вызовов). Используется динамическое закрепление сигнального канала за РК.

Используется 2 метода реализации систем сигнализации:

1. «Из конца в конец»

Сигнальная цифров. обработка и распред. на исход. коммутационной станции. Исходящая АТС выдает на каждую станцию входящую в состав маршрута только ту часть адресной информации которая нужна для установления соед. в пределах этой АТС.

2. От «звена к звену»

Сигнальная информация передается м/у управляющими устройствами коммутационных станций. Каждая станция обрабатывает полученную информацию и выбирает из нее ту часть которая нужна для установления соединения. Остальная часть сигнал. информации выдается в следующую станцию маршрута.

9. Организация сигнальных каналов на основе «сверхциклов». характеристика сигнализации 2ВСК. Область применения 2ВСК

Сигнализация - средство обмена информ. связанное с управл. сетью в течение сеанса связи. Обслуживания вызова включает в себя 3 области применения сигнал.:

1. Пользователь - коммутационная станция

2. Внутри коммутационной станции.

3. М/у коммут. станциями

Различают 3 класса систем межстанционной сигнализации:

Сигнал. по выделенным сигнальным каналам. Сигнальные каналы не разделены от разговорных каналов.

Сигнал. канал отделен от РК в пространстве, по частоте или во времени. Закрепление сигнал. каналов за РК - статическое. 1 и 2 класс систем сигнал-ции иначе называют децентрализованными системами, т. к. в них каждому разговору соответствует свой сигнальный канал.

За группой РК закреплена ОКС в пределах которого в режиме временного разделения передаются сигн. сообщения для разных РК (вызовов). Используется динамическое закрепление сигнального канала за РК.

2ВСК

Сигнал типа 2ВСК по 2-м выделенным сигн. каналам использ. в цифровых трактах передачи. Ширина полосы необходимая для передачи сигнал. намного меньше, чем для передачи речи, поэтому сигнал. для нескольких РК может осуществляться в небольшой части полосы ИКМ тракта. Идентификатор РК к которому относятся сигнал. управление осуществляется фиксацией положения сигнальных битов.

Сигналы, имеющие отношение к соответствующему РК, всегда передаются битами, размещенными в спец. назначенной временной позиции

В канальном интервале 16 цикла ИКМ м/б организованы сигнальные каналы для РК, причем за каждым из РК закрепляется 4 сигнальных бита а,б,с,d для образования 30 сигнальных каналов организуется сверхцикл состоящий из 16 циклов.

16 канальные интервалы циклов образуют сверхцикл сигнализации, поэтому данный тип сиги. так же называют сигн-ей на основе сверхциклов. Сигнальные биты для каждого РК занимают фиксированную временную позицию.

10. Сигнализация токами тональных частот. область применения. характеристики и область применения одночастотной, двухчастотной систем сигнализации, протоколов: r2, импульсный челнок, безынтервальный пакет, импульсный пакет

Преимущество:

1. Обеспечивается такая же дальность передачи сигн. сообщений как и передачи речи.

2. Сигнал. сообщения могут передаваться по любым каналам по которым возможна передача речи.

3. Не требуется устройства обхода усилителей.

По составу частот разделяются на:

а) Одночастотные - сигналы отличаются длительностью или количеством импульсов. 2600гц применяется на зсл, слм, на м/г и ведомственных сетях. 2100гц - министерство путей сообщения. 2100 1600 гц - внутризоновая полуавтоматическая связь.

б) Двухчастотные - сигналы отличаются длительностью или частотой или количеством импульсов. 1200, 1600гц - м/г связь. 600, 750 гц - ведомственные сети. 2040, 2400 гц - м/н связь.

Импульсный челнок.

Имп. челнок назыв. сигнализацией R2 количество сигналов в каждом направлении определ. числом сочетаний из 6-ти различных частот по 2: 700,900,1100,1300,1500,1700 гц. Длительность сигнала составляет 45+-5 мс. R2 использ. для передачи регистровых сигналов. Эти сигналы всегда передаются по РК. Линейные сигналы в аналоговом варианте сигнал. Передаются импульсами постоянного тока, а в цифр. - по сигнал. каналу с использованием сигнал. 2ВСк. Протокол относится самопроверяющемуся и предусматривает увелич. надежность передаваемой информации. Каждому сигналу обратного направления отвечает сигнал прямого направления. Если обнаруживается нарушение, то запрашивается повторение ранее передаваемого сигнала. Количество таких запросов ограничивается либо количеством попыток, либо по средствам таймера.

Безинтервальный пакет.

БП исполъз. при выдачи информации по запросу АОН. В БП использует частоты кода 2 из 6 протокола R2 и принцип передачи «из конца в конец» при котором станция заинтересована в инф-ции АОН непосредственно запрашивает ее у исход. АТС.

Запрос АОН состоит из 2 -х компонентов:

1. Линейный сигнал «Ответ» длительностью 200-275 мс, выбран из соображений, что разговорный тракт в эл/мех АТС коммутир. именно по этому сигналу.

2. Частотный сигнал 500 гц длительностью 90-11О мс.

При появлении линейного сигнала «Отвeт» оборудование исход. АТС должно перекоммутировать разговорный тракт от ТФ аппарата абонента к входу приемника 500 гц. Если сигнал 500 гц не распознал за 400 мс, то разговорный тракт восстанавливается. Кодограмма АОН передается непосредственно после определения сигнала 500 ГЦ. Информ. АОН передается циклически до тех пор, пока со стороны перед. АТС не будет разрушен тракт передачи.

Кодограмма АОН состоит из 9 комбинаций расположенных в следующем порядке:

К - категория абонента, опред-ая его права на услуги.

Е...ЕI-7 цифр номера в порядке нарастания десятичных разрядов.

Н - код начала передачи отмечающий начало 7 -ми значного номера.

В приемных устройствах пакет проверяется на достоверность по следующим признакам:

1. Во время приема в пакете не было перерыва.

2. Комбинации, принятые на 1 и 10 фиксатор приемных устройств совпадают.

3. Комбинация начала на фиксаторе с 1 по 9 приняты один раз.

Если хотя бы один из признаков достоверности не соблюдается, выдается повторно сигнал запроса. Общее количество запросов 3.

Процедура АОН активно используется для получения информации о номере вызываемого абонента для:

1. Выдача счета за м/г или м/н разговоры.

2. Выдача счета за платные услуги.

3. Прослеживание зло намеренного вызова.

4. Немедленной информации об абоненте, который обращается к экстренно важным службам.

Импульсный пакет.

Передача ИП предусматривает выдачу по команде в опред. последовательности заранее сформированных 2 -х значных кодовых комбинаций с соблюдением фиксированных временных интервалов м/y ними. Длительность передачи каждой комбинации и интервала м/y ними 40-60 мс.

Метод передачи ИП применяется на м/г сети и на участке м/y АТС и АМТС. Различают 2 протокола:

1. ИП № 1 применяется при АМТС координатной системы.

2. ИП № 2 при взаимодействии с цифровыми АМТС на участке зсл.

11. Области применения общеканальной сигнализации (ОКС). Функциональные уровни ОКС № 7: виды и форматы сигнальных единиц

ОКС№7 предназначена для обмена сигнальной информацией в цифровых сетях связи с цифровыми программно-управляемыми станциями. Она работает по цифровым каналам со скоростью 64 кбит/с, управляя установлением соединений, передавая информацию для тех. обслуживания и эксплуатации и м/б использована для передачи других видов информации м/у станциями и специализированными центрами сетей эл/связи. ОКС№7 является специализированной системой передачи данных с коммутацией пакетов переменной длины до 274 - х байтов.

ОКС №7 является обязательным элементом следующих цифровых сетей связи:

- Телефонной сети ТФОП;

- Цифровой сети с интеграцией служб;

- Сети связи с подвижными системами;

- Интеллектуальной сети.

Протокол ОКС №7 имеет 4-х уровневую архитектуру и соответствует ЭМВОС.

Функции ОКС №7:

1. Уровень 1 - физический - функции канала данных сигнализации (64 кбит/с)

2. Уровень 2 - канальный, определяет структуру передаваемой информации по каждому звену SL и процедуры обнаружения ошибок.

3. Уровень З - сетевой, реализует функции независимые от обработки индивид. информации, маршрутизацию сообщений при передаче распределение сообщений м/у пользователями при приеме и управление сетью сигнализации.

4. Пользовательские подсистемы, формируют исходящие сигнальные сообщения, анализируют и обрабатывают входящие сообщения.

Виды сигнальных единиц.

Пакеты данных передаваемые по каналам данных сигнализации, называют СЕ. СЕ формируется на втором уровне, содержит пользовательские сообщения и сообщения от системы управления сетью сигнализации. СЕ имеют переменную длину, используют 3 типа СЕ:

1. MSU - значащая СЕ. Содержит сигнальное сообщение, которое передается м/y пользователями или м/y функциями управления сетью ОКС двух станций.

2. LSSU - СЕ состояния звена сигнал., содержит информацию о состоянии канала. LSSU передаются только м/y уровнями 2 MTP смежных станций, когда звено не м/б использовано для передачи MSU.

З. FISU - заполняющая СЕ, используется для обнаружения ошибок передачи по ЗС,. Когда нет передачи MSU. FISU передается м/y уровнями двух смежных МТР

Форматы СЕ.

1. F - флаг, используется для отделения одной СЕ от другой 01111110.

2. Поля прямого и обратного порядкового номеров FSN и BSN. В поле FSN включ. порядковый номер передаваемой СЕ, он должен быть на единицу больше предыдущей СЕ. Диапазон от 0- 127. В поле BSN вкл. порядковый номер правильно принятой СЕ, О -127. BSN переносит подтверждение на прием СЕ, которая м/б «+», если СЕ принята правильно или «-» при нарушении достоверности.

З. Индикатор длины LI по которому определяется тип СЕ:

О - СЕ заполняющая

1 или 2 - СЕ состояния звена сигнал.

больше 2 - СЕ значащая.

4. Проверочные разряды, формируются на передающем конце из содержимого полей за исключением флага и добавляется к СЕ как избыточные, на приемном конце используется для про верки достоверности. Применяется циклич. код на основе образующего полинома 16 - ой степени.

12. Сети ОКС№7. Структурные элементы сети: пункты сигнализации, звенья сигнализации, транзитные пункты сигнализации. Режимы работы сети ОКС№7: связанный, квазисвязанный, несвязанный. Маршрутизация сигнальных единиц в сети

Сигнализация по общему каналу - это метод сигнализации, при котором один канал переносит сигнальную информацию посредством маркированных сообщений. Общеканальная сигнализация (ОКС) может рассматриваться, как вид передачи данных, приспособленный для различных типов сигнального и информационного обмена между процессами в телекоммуникационных сетях. Сеть сигнализации использует звенья сигнализации для передачи сигнальных сообщений между ЦСК и другими узлами телекоммуникационной сети.

Компоненты сети ОКС:

SP (Signalling Point)- Пункт сигнализации

В некоторых случаях возникает необходимость разделения функций общеканальной сигнализации в узлах связи между логически независимыми элементами (пунктами сигнализации), то есть данный узел может реализовывать функции более чем одного пункта сигнализации.

В качестве SP в сигнальной сети могут выступать следующие узлы:

- цифровые системы коммутации;

- транзитный пункт сигнализации (STP - Signalling Transfer point);

- центр технической эксплуатации (OAM - Operation, Administration and Maintenance Centre).

Все SP в SS No. 7 идентифицируются уникальным кодом, называемым кодом пункта сигнализации (SPC - Signalling Point Code).

SL (Signalling Link) - Звено сигнализации

Для передачи сигнальной информации между двумя пунктами сигнализации используется звено сигнализации. Несколько звеньев сигнализации, которые напрямую соединяют два пункта сигнализации, образуют пучок звеньев сигнализации. Два пункта сигнализации, которые непосредственно соединяются друг с другом посредством звена сигнализации, называются смежными.

Режимы работы ОКС (Signalling Mode):

1) связанный (Associated Mode) при котором выполняется параллельная маршрутизация речевых и сигнальных каналов, т.е. путь передачи сигнальных сообщений непосредственно связан с пучками РК. Такой режим рекомендуется применять при большом количестве РК между станциями.

2) квазисвязанный (Quasi-Associated Mode), при котором выполняется независимая маршрутизация речевых и сигнальных сообщений, но маршрут передачи сигнальных сообщений заранее известен.

3) несвязанный (Signalling Mode) при котором выполняется независимая передача речевых и сигнальных сообщений. Маршрут передачи сигнальных сообщений заранее не известен.

Маршрутизация- функция, связанная с определением маршрута следования SU и ее передачи, в то время как функция распределения связана с получением сообщения конкретной пользовательской подсистемой.

Сообщение с четвертого уровня поступает на третий, после чего выбор номера конкретного звена сигнализации для передачи сообщения осуществляется с помощью функции маршрутизации (1 на рисунке).

Если сообщение поступает со второго уровня на третий, то активируется функция анализа для определения, является ли данный пункт конечным (2). Это достигается путем сравнения значения поля DPC с собственным SPC.

Если номера не совпадают, то сообщение передается в исходящее звено сигнализации (3), номер которого определяется с помощью функции маршрутизации (4). В случае если данный SP является конечным (т.е. значение поля DPC совпадает с собственным SPC), активируется функция распределения для передачи сообщения соответствующей пользовательской подсистеме (UP) (5).

13. Характеристика подсистемы SCCP ОКС№7. Виды сообщений SCCP. Пример маршрутизации сообщений SCCP

SCCP (Signalling Connection Control Part) - подсистема управления соединением сигнализации

SCCP обладает собственной функцией маршрутизации, эта функция использует 3 элемента:

- Код пункта сигнализации DPC;

- Глобальный заголовок GT

- Номер подсистемы SCN

Глобальный заголовок содержит адрес получателя и может иметь любой вид. Для расшифровки адреса используются специальные индексы. В процессе преобразования глобального заголовка могут быть получены коды пунктов сигнализации, либо номера подсистем. Такой принцип избавляет SCCP пользователя от необходимости знания всей сети MTP. Пользователь должен лишь описать адрес получателя, а функция маршрутизации SCCP самостоятельно преобразует этот адрес в форму необходимую для пересылки сообщения по сети. Как правило, в качестве глобального заголовка используют номер вызываемого абонента в одном из определенных международным сообществом виде (номер ISDN, MS-ISDN номер и т.д.)

Код пункта сигнализации DPC используется для пересылки сообщения между двумя смежными станциями и преобразуется на каждом транзитном пункте сигнализации.

Номер подсистемы SCN определяет конечного пользователя внутри пункта сигнализации.

Существует 4 класса сообщения SCCP:

0 и 2 - не гарантирует очередность доставки сообщения;

1 и 3 - гарантирует очередность доставки сообщения;

0 и 1 - это передача сообщений без установления соединения;

2 и 3 - с установлением предварительного соединения.

Рисунок примера маршрутизации в раздаточном материале.

14. Принципы выделения кодов пунктам сигнализации сети ОСК№7 на международном, междугородном и внутризоновом (местном) уровнях

Принципы выделения кодов пунктов сигнализации

Сети ОКС№7 создаются методом наложения на базовую сеть (ТФОП) и имеют иерархическую структуру. Применение многоуровневой структуры сети ОКС позволяет ограничить длину кодов SP до 14 бит, выделяя два дополнительных бита для идентификации уровня сети (NI).

Выделение кодов SP (пунктов сигнализации) (SPC - Signalling Point Code) состоит из двух этапов:

1) для операторов сети резервируется диапазон кодов SP, определяется индикатор сети NI и способ взаимодействия с другими операторами;

2) конкретным пунктам сигнализации SP присваиваются коды из выделенного диапазона.

Выделение кодов производится на основании существующего состояния и планируемого развития ЕСЭ в соответствии со статусом сети оператора. Этикетка маршрутизации MSU позволяет записывать в поля OPC, DPC 14-разрядные коды пунктов или иметь диапазон кодов в десятичной системе от 0 до 16383.

Международная сеть. Нумерация кодов международных пунктов сигнализации определена в рекомендациях Q.708 ITU-T. Международный SPC (ISPC) имеет структуру:

Z - UUU - V,

где Z (3 бита) - мировая географическая зона;

UUU (8 бита) - географический регион в определенной мировой; зоне

V (3 бита) - пункт сигнализации в определенном регионе сети.



Междугородная сеть. SPC на междугородной сети РФ состоит из 2 полей:

1) КСЗ - код сигнальной зоны (8 бит);

2) КПЗ - код пункта в зоне (6 бит).

Сигнальные коды, а соответственно и коды сигнальных зон, закреплены за международными центрами коммутации.

Распределение кодов сигнальной зоны в России представлено в таблице ниже.

Международный центр коммутации	Код сигнальной зоны
Санкт-Петербург	0..15
Москва	16..31
Москва	32..47
Москва	48..63
Самара	64..79
Самара	80..95
Ростов	96..111
Екатеринбург	112..127
Новосибирск	128..143
Хабаровск	144..159

Внутризоновые и местные сети. На этих сетях все 14 разрядов поля DPC и OPC используются для кодирования номера пункта сигнализации. Диапазон кодов от 0 до 14079.

15. Организация взаимодействия цифровых систем коммутации по протоколу ISUP. виды и параметры сообщений. Сценарий обслуживания базового вызова

Взаимодействие ЦСК сети ОКС №7 обеспечивается с использованием протокола ISUP. Протокол ISUP устраняет необходимость в подсистемах TUP и DUP, так как реализует требования по предоставлению услуг телефонной связи и передачи данных. Кроме того, протокол предоставляет возможность передачи сигнальных сообщений «из конца в конец». Подсистема ISUP поддерживает два класса услуг: базовый класс и дополнительные виды обслуживания. Базовый класс услуг обеспечивает установление соединения для передачи речи и/или данных. Дополнительные виды обслуживания представляют собой все остальные ориентированные на установление соединения услуги.

Когда пользователь А инициирует вызов, ТЕ А посылает сообщение SETUP ЦСК. В сообщение SETUP включена вся информация, связанная с обслуживанием данного вызова (требование к каналу передачи, тип передаваемой информации, номера абонентов и др.). ЦСК анализирует сообщение, на основании его формирует сообщение IAM, выбирает маршрут и выдает IAM в нужном направлении. В состав IAM1 может быть включена либо вся адресная информация для выбора терминала Б, либо частично. Во втором случае дополнительно формируется сообщение SAM1, в которое включаются недостающие цифры номера Б.

Транзитная АТС анализируя адресное сообщение выбирает дальнейший маршрут и выдает адресные сообщения на входящую ЦСК. При их приеме входящая ЦСК проверяет состояние линии к ТЕ Б. Если абонент доступен, в его ТЕ выдается сообщение SETUP, по которому обеспечивается подача вызова, а в обратном направлении - сообщение ACM. Сообщение ACM информирует исходящую ЦСК о том, что входящая ЦСК приняла полный номер и требуемый абонент доступен. Исходящая ЦСК выдает в терминал сообщение ALERT, по которому вызывающему абоненту подается сигнал КПВ.

При ответе вызываемого абонента проключается тракт передачи после прохождения сообщения ANM.

После окончания передачи информации пользователей происходит освобождение ресурсов, независимо от того какой абонент дал отбой (метод одностороннего отбоя).

16. Методы защиты данных в ОКС № 7: защита от ложных флагов, ограничения по длине, циклическое кодирование. методы обнаружения и исправления ошибок: базовый, превентивная передача

1.Защита от ложных флагов.

Флаг отделяет одну СЕ от другой. Между флагом должно быть принято не менее 5 байт, что соответствует длине заполняющей СЕ. Если произошел прием 7 и более единиц подряд, то это определяется как сбой в работе звена сигнализации .С этого момента запускается механизм подсчета принимаемых байт и начинается поиск правильного флага. Все байты, принятые после последнего правильного флага стираются. Подсчет принятых байт отменяется после приема без ошибок СЕ. Между 2 флагами не должно быть последовательности, имитирующей флаг. После передачи флага данные проверяются на наличие 6 следующих подряд единиц. Если такая последовательность встречается, то после 5 единицы вставляется 0 - бит - стаффинг. При приеме данных - процедура удаления лишних 0.

2.0граничение СЕ по длине.

На длину поля SIF накладываются ограничения. В международной сети длина поля <62 байта, в национальной сети ~ 272 байта. Если принятая СЕ большей длины, чем 62+7 или 272+7, то она стирается и начинается подсчет байт до приема очередного флага.

3.Использование циклического разделительного кода.

Циклическое кодирование на основе полинома Р(х)=X16+X12 + Х 5+1. При передаче выполняется циклическое кодирование для всех полей СЕ кроме флага. Используется специальный алгоритм для формирования 16 проверочных разрядов. Проверочные биты получают путем применения Р(х). Разрешенные кодовые комбинации имеют n-информационных разрядов и r-проверочных. Образующий полином должен удовлетворять условию не проводимости, т.е. без остатка он должен делиться только на единицу или только на себя.

Методы обнаружения и исправления ошибок:

Для ОКС7 предусмотрены два метода исправления ошибок. Основной метод исправления ошибок применяется для звеньев сигнализации, в которых время распространения в одном направлении не превышает 15 мс. В противном случае используется метод превентивного циклического повторения. Примером использования метода превентивного циклического повторения может служить установление соединения через спутники. Сообщения, которые были искажены (например, из-за пакетов ошибок при передаче), передаются повторно в той же последовательности, в какой они передавались первый раз, и для уровня 3 не возникает никаких проблем с доставкой сообщений подсистемам пользователей без потерь и дублирования.

Если имеют место постоянные ошибки, уровень 3 информируется об этом для принятия соответствующего решения, например, для изменения маршрутизации сообщений через другое звено сигнализации.

Основной метод исправления ошибок - это метод с положительным или отрицательным подтверждением и повторной передачей сообщений, принятых с искажениями. Функции, входящие в механизм исправления ошибок, представлены на рис. 10.3.

Для передачи сигнальной информации от верхнего уровня АТС А к такому же уровню АТС Б сигнальные единицы передаются через уровень 3 МТР на уровень 2 МТР в АТС А. На уровне 2 АТС А имеются буфер передачи и буфер повторной передачи.

Буфер передачи используется для сохранения MSU перед ее передачей по звену сигнализации, т.е. действует как запоминающее устройство до тех пор, пока пропускная способность звена сигнализации не позволит послать MSU. Буфер повторной передачи хранит копию MSU для случая ее приема в АТС Б с искажениями.

Каждая MSU содержит прямой порядковый номер (FSN), прямой бит-индикатор (FIB), обратный порядковый номер (BSN) и обратный бит-индикатор (BIB). Когда звено сигнализации функционирует нормально, FIB присваивается конкретное значение (например, 0), и BIB также присваивается это значение (0). Когда MSU принимается уровнем 2 на АТС А, она поступает в буфер передачи. Буфер передачи действует по принципу FIFO, т.е. принятая первой MSU должна первой передаваться. Когда звено сигнализации свободно и подходит очередь для передачи, следующей MSU присваивается величина FSN, равная величине FSN в последней значащей сигнальной единице плюс 1 (по модулю 128). MSU затем передается на АТС Б. в буфер повторной передачи также вводится копия MSU.

В буфере приема на АТС Б FSN сравнивается с ожидаемой величиной (предыдущее значение FSN плюс 1). Если значение FSN совпадает с ожидаемым, MSU направляется на уровень 3 для обработки. Величина FSN копируется в поле BSN, а значение BIB остается неизменным. Величины BSN и BIB указывают АТС А на положительное подтверждение. При приеме правильных величин BSN и BIB на АТС А данная MSU удаляется из буфера повторной передачи. Если сравнение величины FSN на АТС Б покажет противоречие, например, вследствие функционирования механизма обнаружения ошибок и стирания искаженных MSU величина BIB изменяется на «1», и АТС А получает отрицательное подтверждение. В этом случае BSN присваивается значение последнего правильно принятого FSN.

При приеме отрицательного подтверждения на АТС А передача сигнальных единиц прерывается, и значащие сигнальные единицы, находящиеся в буфере повторной передачи, передаются повторно в том же порядке. Величина FIB меняется на «1», а FIB и BIB будут снова иметь одинаковые величины.

Метод исправления ошибок путем превентивного циклического повторения является методом с положительным подтверждением, циклическим повторением и упреждающим исправлением ошибок. Это означает, что отрицательное подтверждение не применяется, а для индикации искажения сообщения используется отсутствие позитивного подтверждения. Исправление ошибок достигается программируемым циклическим повторением неподтвержденных MSU. Каждая сигнальная единица содержит FSN и BSN (как и для основного метода), но FIB и BIB не используются и устанавливаются в «1».

В период отсутствия новых, предназначенных для передачи MSU начинается повторная передача MSU, хранящихся в буфере повторной передачи. Первоначальные FSN во время повторной передачи сохраняются. Если поступает новая сигнальная единица, циклическое повторение прекращается, а новая MSU передается с FSN, равным последнему присвоенному значению плюс 1 (по модулю 128). Если не принимаются следующие новые MSU, рекомендуется циклическое повторение.

Неискаженная сигнальная единица положительно подтверждается путем приема на АТС А значения BSN, равного присвоенному FSN. После положительного подтверждения соответствующая MSU стирается в буфере повторной передачи и больше недоступна для повторной передачи.

Одним из недостатков данного метода является то, что буферы передачи и повторной передачи могут перегружаться. Для предотвращения потери сообщения применяется процедура, называемая вынужденным повторением. Количество MSU и количество их байтов, хранящихся в буфере повторной передачи, непрерывно контролируются. Если тот или другой параметр достигает предварительно установленного предельного значения, новые MSU не принимаются, а приоритет отдается повторной передаче MSU хранящихся в буфере повторной передачи. Цикл повторной передачи продолжается до тех пор, пока значения двух действующих параметров не упадут ниже указанных предельных значений.

17. Определение и базовая архитектура интеллектуальной сети (ИС). Способы реализации ИС. Сценарий предоставления услуг через ИС

Интеллектуальная сеть (ИС).

Совершенствование современных сетей электросвязи идет по пути их цифровизации и интеграции все большего количества служб. Эти службы предлагают как обычные (базовые) услуги, так и большое разнообразие дополнительных видов услуг (обслуживания). Переход к цифровой сети позволит охватить новыми услугами всех абонентов. Разработка технологии ИС началась в 1990 году. Основная цель ИС - быстрое, эффективное и экономичное предоставление информационных услуг массовому пользователю. Это возможно лишь при построении сетей электросвязи на основе новой концепции, состоящей в том, что функции предоставления ДВО отделяются от основных услуг. (В традиционных ЦСК они неразрывно связаны.) Совокупность услуг делится на основные и дополнительные виды обслуживания:

1. Основные услуги ТФ связи. Этот класс услуг ориентирован в основном на установление коммутируемого соединения м/у двумя абонентами или м/y абонентом и узлом спец. служб.

Т.е. ориентированы на обслуживание вызова.

2. Все новые услуги м/ квалифицировать:

Дополнительные виды обслуживания предоставляемые коммугац. станции с программным управлением.

Дополнительные функциональные возможности поддерживаемые ТФОП (справочные, заказные, связь с мобильным абонентом персональный вызов);

·Использование ТФОП для ПД и факсимильных сообщений, т. е. неречевой информации.

Дополнительные услуги (пример):

-универсальный номер доступа (УНД); /по единому номеру, закрепленному за фирмой, получить связь с требуемым пользователем./

-персональный номер доступа (ПН);/ -подобна подвижной связи./

-зеленый телефон (ЗТ);/-служба «800» местн. и соед-е с поставщиками информации. Платит в этом случае вызываемый абонент./

Современные средства коммутации и передачи позволяют применить интегрированный способ введения услуг ч/з специализированную надстроенную ИС. «Интеллект» таких сетей воплощается в скрытом от пользователя механизме выбора и предоставления услуг.

ИС - специализированная ИВС надстраиваемая над существующей сетью эл. связи и прннимающая на себя функции управления процедурами предоставления дополнительных услуг.

Базовая структура ИС опред. на физической плоскости ИС. Включает 3 уровня:

1. SSP - пункт коммутации услуг. Обнаруживает вызов в сторону ИС. За ним сохраняются все функции по предоставлению основных услуг связи.

2. SCP - узел управления услугами. Специализированный сервер реализующий логику предоставления услуги.

SDP - база данных реального времени.

IP - интеллектуальная периферия, обеспечивает для SCP дополнительные функции проведения диалога с абон.( приглашает к набору дополнительных цифр ).

3. SМP - центральная техническая эксплуатация сети, обеспечивает оператору сети возможность для контроля и управления параметрами и конфигypации услуг. Узел создания услуг.

Реализация НС. Существует 2 способа:

1. на уровне местной сети выделяются коды для ИС из числа свободных ОУ или ОХУ (О - нуль) к базовой сети

Достоинство: нет влияния на номерную емкость ггс.

Недостаток: необходима модернизация узла спец. служб, т. е. введение исходящей связи.

2. Выделение кодов зон из числа свободных АВС. В этом случае ИС м/ иметь федеральный статус и в пределах страны возможно использование единых кодов услуг

При получении физического номера поставителю, услуги АМТС выбирают нужное направление связи. Если поставщики услуг услуги в этом же городе происходит занятие с.л.м и на городскую сеть выдается часть номера необходимая для выбора линии В

18. Основные понятия теории телетрафика: потоки вызовов, телефонная нагрузка. Характеристики качества обслуживания. Понятия пропускной способности коммутационной системы

«Теория распределения информации» или «теория телетрафика» дает:

1). Описание статистических свойств потоков вызовов, создаваемых абонентами коммутационной станции (нагрузочными группами);

2). Определение зависимостей между числом обслуживаемых устройств, интенсивностью поступления вызовов, качеством обслуживания и параметрами, характеризующими коммутационные устройства.

Основными параметрами, характеризующими процессы обслуживания вызовов, в коммутируемых сетях является:

1). Время обслуживания (продолжительность одного занятия);

2). Потоки вызовов - последовательность вызовов при непрерывном отсчете времени их поступления.

Потоки вызовов подразделяются на:

- детерминированные (с фиксированными моментами поступления вызовов);

- случайные (моменты поступления вызовов зависят от случайных факторов).

Для рационального расчета и построения коммутационных схем важной является суммарное время обслуживания. Суммарное время занятия коммутационных устройств за определенный промежуток времени называется ТФ нагрузкой.

Различают ТФ нагрузки:

- возникающую (поступающую);

- обслуженную;

- потерянную.

Возникающей ТФ нагрузкой называется нагрузка, которая была бы обслужена, если бы каждому поступившему вызову было тотчас же предоставлено коммутационное устройство и соединение было бы доведено до конца.

Обслуженной нагрузкой называется суммарное время занятия всех соединенных путей коммутационной станции за определенный промежуток времени.

Потерянной нагрузкой называется часть поступающей ТФ нагрузки не обслуженная, например, из-за отсутствия свободных соединенных пyтeй.

Размерность ТФ нагрузки - время. За единицу измерения ТФ нагрузки взято часозанятие. Iчасозанятие - это такая нагрузка, которая м.б. обслужена одним соединительным устройством при непрерывном его занятии в течении часа.

Характеристики качества обслуживания:

В системах коммутации находят применение 2 основные дисциплины обслуживания вызовов:

1). Без потерь сообщения

2). С потерями сообщения

При обслуживании без потерь всем поступившим вызовам предоставляется требуемое соединение. Реальные системы по экономическим соображениям проектируется для режимов с потерями сообщений.

Различают явные и условные потери сообщения. Обслуживание с явными потерями предполагает, что вызов полностью теряется и больше на обслуживание не поступает.

Обслуживание с условными потерями предполагает, что сообщение, поступающее в момент занятости соединительных путей, не пропадает, но задерживается обслуживание вызова, несущего это сообщение.

По способу обслуживания задержанных вызовов возможно подразделение на обслуживание с ожиданием и с повторными вызовами.

При обслуживании с ожиданием задержанные вызовы становятся в очередь и обслуживаются по мере освобождения соединительных путей (пассивное ожидание).

При обслуживании с повторными вызовами задержанные вызовы повторяются через случайный или фиксированный промежуток времени до получения требуемого соединения (активная очередь). Для оценки качества обслуживания с явными потерями используется I из 3 видов показателей:

Рв- потери по вызовам;

Рt- потери по времени;

Рн- потери по нагрузке.

Потери сообщения являются случайными величинами, поэтому при расчетах оперируют с вероятностью потерь. Качество обслуживания вызовов может определяться как на отдельных участках, так и для всей коммутационной системы. Характеристики качества обслуживания влияют на пропускную способность коммутационной системы. Пропускная способность коммутационной системы - интенсивность обслуженной этой системой нагрузки при заданном качестве обслуживания

19. Понятия пространственной и временной цифровой коммутации. особенности и классификация цифровых коммутационных полей

Признаками канала в ЦКП являются координаты (s,t) - пространство и время. ЦК каналов трактов ИКМ является двухкоординатной, а используемые цифр. коммут-ые устройства имеют след. особенности:

1. Относятся к классу синхронных, т.е. все процессы на входах, выходах и внутри них согласованные по частоте и по времени.

2. Являются 4-х проводными в силу особенности передачи сигналов по ИКМ трактам.

В ЦКП для реализации функции комм-ции используются ступени пространственной комм-ции S - ступени, временной Т - ступени, пространственно-временной S/T

Особенности ЦКП:

1. Модульность;

2. Симметричная структура, при которой звенья являются идентичными по числу и типу блоков. симметричные поля удобнее всего строить на однотипных модулях, поэтому свойства симметричности и модульности являются взаимодополняющими.

3. Дублирование;

4. Поля 4-х проводные;

Коммутационные поля м/классифицировать по следующим признакам:

1. по последовательности преобразования координат канала (В-В), (В-П-В)

2. по структуре:

- однородные;

- неоднородные.

3. по способу включения трактов:

- односторонние (одно направленные, разделенные);

- двунаправленные (двухсторонние, свернутые).

Ступень временной коммутации. Блок или модуль, осуществляющий функцию временной коммутации цифрового сигнала (преобразование его временной координаты), называется временной ступенью коммутации или Т ступенью. Т- ступени м/б реализованы 2-мя способами: с помощью управляемых переменных линий задержки или с использованием цифровых запоминающих устройств (ЗУ). В самом общем виде Т - ступень содержит 2 ЗУ - речевое и управляющее. Речевое ЗУ предназначено для записи/ считывания кодовых слов коммутируемых канальных интервалов, а управляющее содержит адреса записи /считывания для ячеек речевого ЗУ. Эти адреса записываются в управляющие ЗУ из управляющих устройств системы коммутации

ЗУ Т - ступени м/работать в двух эквивалентных по результату коммутации режимах: «последовательная запись / произвольное считывание» и «произвольная запись / последовательное считывание».

...