Основными функциями звена сигнализации являются:

* деление передаваемой информации на сигнальные единицы (на передающей стороне);

* обнаружение ошибок в принимаемых сигнальных единицах (на приемной стороне);

* обнаружение отказа звена сигнализации с помощью контроля интенсивности ошибок и восстановление работоспособности звена сигнализации с помощью специальных процедур;

* исправление ошибок посредством повторной передачи и контроля порядка следования сигнальных единиц (либо с помощью основного метода исправления ошибок, либо с помощью метода превентивного циклического повторения).

Уровень 3 МТР определяет сетевые функции, а именно: функции обработки сигнальных сообщений и функции управления сетью сигнализации.

Функция обработки сигнальных сообщений с.г[ужит для маршрутизации сигнального сообщения к соответствующему звену сигнализации (в исходящем: пункте) и для маршрутизации сигнального сообщения к соответствующей подсистеме пользователя (в пункте назначения).

Функции управления сетью сигнализации разделяются на следующие группы:

* управление сигнальным трафиком;

* управление звеньями сигнализации;

* управление маршрутами сигнализации.

В завершение следует сказать, что подсистема передачи сообщений (МТР), рассматриваемая в первой части данного учебного пособия, полностью обеспечивает функции, соответствующие уровням 1 и 2 модели OSI (семиуровневая модель взаимосвязи открытых систем), однако для реализации услуг сетевого уровня модели OSI требуется ряд дополнительных функций.

Эти дополнительные функции реализуются подсистемой управления соединениями сигнализации (SCCP), которая совместно с МТР образует подсистему службы сети (NSP).

Основная задача SCCP - обеспечить логические соединения для передачи данных сигнализации, ориентированных или не ориентированных на соединение. Иными словами, SCCP предоставляет возможность организовать по сети связи передачу данных, непосредственно не связанную с конкретным соединением разговорных каналов. Такая передача данных является необходимой при реализации различного рода приложений (например, роуминг в сетях сотовой связи).

Вопросы, связанные с работой подсистем SCCP, TCAP (подсистема возможностей транзакций), а также с функционированием уровня 4 протокола ОКС № 7 (подсистемы пользователя), будут рассматриваться во второй части учебного пособия.

Контрольные вопросы

1. Классификация систем сигнализации. Какие существуют виды сигнализации? Какие системы сигнализации применяются на ВСС РФ?

2. Системы сигнализации по общему каналу. В чем заключаются преимущества протокола ОКС № 7 по сравнению с предшествующими протоколами сигнализации?

3. Функциональное построение протокола ОКС № 7. Какое функциональное назначение выполняют подсистема передачи сообщений и подсистемы пользователя?

4. Структура сетей ОКС № 7. Какие режимы связанности существуют? В чем отличие функционирования оконечного пункта сигнализации от транзитного?

5. Функциональное назначение уровня 1 МТР. Какова скорость передачи информации по звену данных сигнализации?

6. Функциональное назначение уровня 2 МТР. Каким образом передается сигнальная информация по сети ОКС № 7? Какие существуют типы сигнальных единиц? Каким образом выполняется определение ошибок в принимаемых сигнальных единицах? Как обеспечивается защита передаваемой информации? Чем обусловлены области применения основного метода исправления ошибок и метода превентивного циклического повторения? В каких случаях выполняется процедура фазирования звена сигнализации?

7. Функциональное назначение уровня 3 МТР. Функция обработки сообщений. Каким образом выполняется маршрутизация сигнальных сообщений в исходящем пункте сигнализации, транзитном пункте и пункте назначения?

8. Функциональное назначение уровня 3 МТР. Функции управления сетью сигнализации. Каким образом формируются и передаются сообщения управления сетью сигнализации? Каким образом и в каких случаях может выполняться процедура перехода на резервное звено сигнализации?

9. Рабочие характеристики МТР. Какова величина допустимой сигнальной нагрузки на одном звене сигнализации? Как выполняется расчет времени задержки передачи сигнальных сообщений?

Приложение 1

Рабочие характеристики МТР

В связи с тем что подсистема передачи сообщений МТР ОКС № 7 является общей для различных подсистем пользователей, она должна обеспечивать выполнение наиболее строгих требований, предлагаемых подсистемами пользователей.

В рекомендациях МСЭ-Т определены следующие основные показатели качества функционирования МТР (рекомендация Q.706):

* вероятность приема сигнальной единицы с необнаруженной ошибкой должна быть ниже 10^-10;

* общая вероятность потери сигнального сообщения из-за отказа МТР должна быть ниже 10^-7;

* вероятность передачи сигнального сообщения в неправильной последовательности вследствие сбоев в части передачи сообщений должна быть ниже 10^-10;

* интенсивность ошибок на один бит в звене сигнализации должна быть ниже 1C"6 для длительных интервалов времени и ниже 10^-4 для коротких интервалов;

* случайная величина задержки значащей сигнальной единицы вследствие повторных передач на одном звене сигнализации не должна превышать 300 мс с вероятностью 10^-4;

* среднее значение нагрузки на одно звено сигнализации не должно превышать 0,2 Эрл; допускается увеличение нагрузки до 0,4 Эрл в ситуациях сбоев и перегрузок при переходе на резервные звенья сигнализации и альтернативные маршруты;

* неготовность пучка маршрутов сигнализации -- определяется неготовностью различных элементов сети сигнализации (звеньев и пунктов сигнализации), а также структурой этой сети; время неготовности пучка маршрутов не должно превышать в сумме 10 минут в год; неготовность пучка маршрутов в сети уменьшается дублированием звеньев, тра.ктов и маршрутов сигнализации.

Приложение 2

Требования к задержкам сигнальных сообщений

Общее время передачи сообщений в сети ОКС № 7 Т₀ относится к сигнальному сообщению двух оконечных пунктов сигнализации и начинается в момент, когда сообщение покидает подсистему пользователя (уровень 4) в исходящем пункте, и заканчивается, когда сообщение поступает в подсистему пользователя (уровень 4) в пункте назначения (рис. 2.1).

Рис. 2.1 Общее время передачи сообщений в сети ОКС № 7

В целом можно выделить следующие основные компоненты времени передачи сообщений.

* Время передачи в подсистеме передачи сообщений (уровни 2 и 3) в исходящем пункте T_MS (рис. 2.2).

Рис. 2.2 Время передачи сообщений подсистемой МТР

* Время передачи в транзитном пункте сигнализаюсии T_MS (рис. 2.3).

Рис. 2.3 Время передачи сообщений в транзитном пунше сигнализации

* Время приема сообщений (уровни 2 и 3 МТР) в пункте назначения T_MS (рис. 2.4).

Рис. 2.4 Время приема сообщений в пункте назначения

* Время распространения по звену данных сигнализации T_P (рис. 2.5).

Рис. 2.5 Время распространения в канале данных

* Задержка, вызванная образованием очередей Q.

Таким образом, общее время передачи сообщений (при отсутствии искажений) Т_ОА можно определить по следующей формуле:

где п - количество транзитных пунктов сигнализации STP.

Общее время передачи (при наличии искажений) Т₀ можно определить по формуле

где Q_i - общая задержка, вызванная образованием очередей; Q_a - задержка, вызванная образованием очередей при отсутствии искажений.

Подсистема передачи сообщений обрабатывает сообщения, поступающие от различных подсистем пользователей, в режиме разделения времени, причем могут случаться задержки сигналов, если необходимо обработать за данный интервал времени более одного сообщения. В этом случае образуется очередь, сообщения из которой передаются в порядке поступления. Для анализа задержек сигнальных сообщений в МТР используется математический аппарат теории массового обслуживания.

В рекомендациях МСЭ-Т и российских технических спецификациях ОКС № 7 для временных задержек приведены средние значения и значения на уровне 95 %. Задержки для оконечных и транзитных пунктов сигнализации приведены в табл. 2.1 и 2.2 соответственно.

Таблица 2.1

Нормируемые задержки для оконечного пункта сигнализации

Таблица 2.2

Нормируемые задержки для транзитного пункта сигнализации

Приложение 3

Расчет сигнальной нагрузки

Сигнальная нагрузка на звено сигнализации от соответствующей подсистемы пользователя определяется следующими параметрами:

* списком услуг подсистемы пользователя;

* процедурами сигнализации для соответствующих услуг подсистемы пользователя;

* параметрами сигнальных сообщений (тип, длина, задержка в звеньях сигнализации).

В руководящем техническом материале по расчету сети ОКС № 7 нагрузка на звено сигнализации Г.Эрл, от подсистемы пользователя ISUP определяется следующим образом [2]:

где N_eff - число удачных вызовов в секунду, приходящихся на пучок каналов емкостью С:

N_ineff - число неудачных вызовов в секунду, приходящихся на пучок каналов емкостью С:

С - число каналов, обслуживаемых конкретным звеном сигнализации;

А - средняя нагрузка на разговорный канал, Эрл;

X_eff - число от 0 до 1, являющееся отношением количества удачных вызовов к общему количеству вызовов; эффективным считается вызов, закончившийся разговором (получен сигнал «ответ»), неэффективным считается вызов, не закончившийся разговором по одной из причин: на вызывающей стороне - сброс, ошибки при наборе; на вызываемой стороне - абонент занят, не отвечает; по причине станции - блокировка в коммутаторе, недостаток ресурсов; сети связи - недостаток исходящих каналов, прием сообщения о перегрузке и т.п.;

T_eff - среднее время занятия канала для удачных вызовов, с;

T_tneff - среднее время занятия канала для неудачных вызовов, с;

M_eff- среднее число сигнальных единиц, которыми обмениваются пункты сигнализации для обслуживания удачных вызовов;

L_eff - средняя длина сигнальных единиц для удачных вызовов, байт;

M_ineff - среднее число сигнальных единиц, которыми обмениваются пункты сигнализации для обслуживания неудачных вызовов;

L_meff- средняя длина сигнальных единиц для неудачных вызовов, байт.

Для учета перегрузок при расчете сети ОКС № 7 рекомендуется использовать величину максимальной сигнальной нагрузки, Эрл:

где а принимает значение 1...2.

Обычно проектируют невысокое использование ОКС № 7 для передачи MSU. Резервная производительность ОКС № 7 необходима для передачи команд управления сетью и обеспечения требуемого качества при мгновенном повышении интенсивности потока MSU, а также при появлении ошибок. Вызванные этими причинами перегрузки приводят к дополнительной задержке в передаче MSU и к уменьшению пропускной способности ОКС № 7. Реально нагрузку MSU проектируют в значениях 0,2...0,4 Эрл. Если нагрузка звена сигнализации превышает 0,2 Эрл, необходимо организовывать параллельные звенья сигнализации (работа в режиме с разделенной нагрузкой). В этом случае количество звеньев сигнализации N₃,_c в пучке определятся исходя из максимальной сигнальной нагрузки Fmax и нормируемой нагрузки звена сигнализации 0,2 Эрл:

Приложение 4

Взаимодействие функций и процедур уровня 3 МТР при возникновении отказов на сети ОКС № 7

1. Фрагмент сети ОКС № 7 в исходном состоянии (рис. 4.1).

Рис. 4.1 Фрагмент сети ОКС № 7 в исходном состоянии

Описание: SP 100, 200, 300 - пункты сигнализации; STP 300 - выполняет функции транзитного пункта; речевые каналы организованы только между пунктами сигнализации SP 100 и SP 200, которые могут работать как в «связанном» режиме (звенья сигнализации в направлении 100/200), так и в «квазисвязанном» (через транзитный пункт STP 300 и звенья сигнализации 100/300 и 300/200). В каждом пункте сигнализации составлены таблицы возможных маршрутов сигнальных сообщений, например: в SP 100 для связи с SP 300 используются звенья 100/300, а для связи с SP 200 организованы два маршрута: основной - звенья 100/200 («связанный» режим) и альтернативный -звенья 100/300 («квазисвязанный» режим).

4.1 Повышенная степень ошибок

Пункт сигнализации 300 определяет повышенную степень ошибок в сигнальных единицах, принимаемых по первому звену сигнализации от SP 200 (рис. 4.2).

Рис. 4.2 Неисправность звена сигнализации

Функция контроля состояния звена (уровень 2 МТР) в STP 300 блокирует первое звено сигнализации для передачи значащих сигнальных единиц, сообщает об отказе звена сигнализации в уровень 3 и отправляет LSSU (тип SIOS) в пункт сигнализации 200 (рис. 4.3).

Рис. 4.3 Блокировка 1-го звена в направлении 300/200

Таким образом, в пунктах сигнализации 200 и 300 уровни 3 (функции управления сетью сигнализации) теперь информированы о неисправности 1-го звена сигнализации в направлении 300/200. Соответственно, в этих пунктах сигнализации производится обновление маршрутной информации (уровень 3, функция обработки сообщений- маршрутизация сообщений). Теперь все сигнальные единицы маршрутизируются через 2-е сигнальное звено (рис. 4.4).

Рис. 4.4 Обновление маршрутной информации в STP 300

4.2 Отказ звеньев сигнализации

Звенья сигнализации в направлении 300/200 находятся в состоянии отказа, например, в результате неисправности физического тракта между STP 300 и SP 200 (рис. 4.5).

Рис. 4.5 Отказ звеньев сигнализации в направлении 200/300

В пунктах сигнализации 200 и 300 выполняются следующие действия: функция контроля состояния звена сообщает об отказе звеньев в уровень 3 (функция управления сетью сигнализации); функция управления сетью сигнализации определяет, что звенья в направлении 300/200 находятся в состоянии отказа, и информирует об этом функцию обработки сообщений - производится обновление маршрутной информации (рис. 4.6).

Рис. 4.6 Обнонление маршрутной информации в STP 300

Функция управления сетью сигнализации в STP 300 информирует SP 100 о том, что STP 300 не может больше использоваться в качестве транзитного пункта сигнализации для сигнальных единиц между SP 100 и SP 200. Таким образом, функция управления сетью сигнализации в SP 100 блокирует маршрут 2 (направление 100/300), в SP 200 блокируется направление 300/200, в STP 300 - направление 300/200 (см. рис. 4.1).

Список сокращений

Список литературы

1. Гольдштейн S.C. Сигнализация в сетях связи. М.: Радио и связь, 1997.

2. Росляков А.В. Общеканальная система сигнализации № 7. М.: Эко-Трендз, 1999.

3. Жарков М.А., Кучерявый А.Е. Система общеканальной сигнализации № 7 // Вестник связи. 1997. № 1. С. 35-39; № 4. С. 43-46.

4. Мардер Н.С., Аджемов А.С., Кучерявый А.Е. Опытная зона ОКС-7 -платформа для внедрения новых услуг электросвязи // Вестник связи. 1998. № 4. С. 56-60.

5. ITU-T Studi Group XI. Specifications of Signalling System № 7/ ITU-T White Book, Recommendations Q.700-Q.709. Geneva, 1992.

6. ITU-T Studi Group XI. Specifications of Signalling System № 7/ ITU-T White Book, Recommendations Q.750-Q.755. Geneva, 1992.

Размещено на Allbest.ru