МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ
КАЗАХСТАН

Алматинский институт энергетики и связи

Е.А. Шкрыгунова, К.Х. Туманбаева

ОСНОВЫ СИСТЕМ СИГНАЛИЗАЦИЙ В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЯХ

Учебное пособие

Алматы 2008

В учебном пособии рассматриваются основы систем сигнализаций в сетях телекоммуникаций. Изложены основы сигнализации в телекоммуникациях, в сетях следующего поколения, основы построения сети сигнализации ОКС №7.

Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 050719- Радиотехника, электроника и телекоммуникации.

Введение

Основным назначением сети электросвязи является доставка информации. Сигнализация - необходимое условие выполнения сетью своих функций: распределение и доставка отдельных сообщений по адресу с соблюдением различных требований к этой доставке. Телефонные сети отличаются большой сложностью. Алгоритмы установления соединений между вызывающим и вызываемым абонентами также сложны. Процесс установления соединения между вызывающим и вызываемым абонентами основан на анализе абонентских номеров. В соединении могут участвовать от одной до нескольких систем коммутации, управляющие устройства которых обмениваются сигналами для создания качественного разговорного тракта. Типы систем коммутации, систем передачи, каналов связи, планы нумерации в одном и том же разговорном тракте могут различаться. Все эти факторы учитываются при алгоритмизации и формировании сигнальной информации (сигнализации).

Сигнализация - это совокупность сигналов, обеспечивающая взаимодействие станций и узлов на различных этапах создания и разрушения соединительных трактов. Иначе говоря, система сигнализации поддерживает совместное существование коммутационных узлов и станций в сети для обеспечения функций обслуживания абонентов. Соединительный тракт между оконечными абонентскими установками может устанавливаться через одну или несколько однотипных или разнотипных АТС, которые должны обмениваться сигналами в процессе установления и разъединения связи. С введением эффективных систем сигнализации сеть становится мощным средством, с помощью которого абоненты могут общаться друг с другом и пользоваться все расширяющимся спектром услуг электросвязи.

Все функциональные сигналы, передаваемые по абонентским и соединительным линиям между станциями и между следующими управляющими устройствами станций, делятся на три вида:

- линейные;

- управления;

- информационные.

Линейные сигналы используются при межстанционной связи для взаимного информирования станции о состоянии линии или канала связи в процессе обслуживания вызова. Эти сигналы отмечают основные этапы установления соединения и передаются на любом этапе между линейными комплектами, которыми оборудуются соединительные линии на АТС. Состав линейных сигналов зависит от типа коммутационного оборудования; аппаратуры передачи; структуры и назначения сети и ее отдельных участков. Они передаются по каналам линейной сигнализации как в прямом, так и в обратном направлениях с момента начала установления соединения и до полного освобождения обслуживаемой линии. В узлах коммутации линейные сигналы могут транслироваться последовательно из одного звена в другое и в случае необходимости осуществлять переход из одной системы линейной сигнализации в другую. Последовательность передачи линейных сигналов определяется процессом установления соединения.

Межстанционная сигнальная информация передается различными способами, которые можно разделить на 3 класса:

- 1 класс - передача сигналов непосредственно по разговорному тракту. По телефонным каналам (физическим цепям) сигналы могут передаваться постоянным током, токами тональной частоты, индуктивными импульсами и др;

- 2 класс - сигнализация по выделенному сигнальному каналу (ВСК). В таких системах обеспечиваются выделенные средства сигнальной информации для каждого разговорного канала в тракте передачи информации. Это может быть 16-й временной канал в ИКМ тракте, выделенный частотный канал вне разговорного спектра канала ТЧ на частоте 3825 Гц и др;

- 3 класс - системы общеканальной сигнализации (ОКС). В протоколах этого класса тракт передачи данных сигнализации предоставляется для целого пучка телефонных каналов.

Системы 1 и 2 классов разработаны для применения в сетях со старыми технологиями, в которых используется аналоговое коммутационное оборудование. Системы 3 класса оптимальны для использования в сетях с современными технологиями, основанными на цифровой коммутации и программном управлении.

Сигналы управления используются для установления соединения в сети связи по требованию вызывающего абонента и содержат информацию о номере линии вызванного абонента (адресную информацию), о режиме работы управляющих устройств на АТС, о режиме работы сети, виде каналов связи и т.д. Состав этих сигналов сильно зависит от интеллектуальной способности системы коммутации и с увеличением интеллектуальности постоянно расширяется с целью повышения достоверности передаваемой информации, правильности установления соединения, улучшения качества разговорного тракта.

В состав сигналов управления входят информация о маршруте соединения, сигналы управления обменом, сигналы управления сетью. При управлении соединением выполняются следующие задачи:

- прием вызова от абонента;

- прием информации о номере вызываемого абонента;

- анализ принятой информации;

- определение направления связи;

- поиск соединительных путей в коммутационном поле АТС и требуемом направлении;

- установление соединения при ответе вызываемого абонента;

- разъединение при получении сигнала отбоя.

Сигналы управления включают в себя сигнализацию о маршруте (адресная информация); сигналы управления обменом; сигналы управления сетью.

В состав сигналов маршрутизации входят цифры номера вызываемого абонента, код станции, код телефонной зоны, сигналы о категории вызова, запроса аппаратуры определения номера вызывающего абонента (АОН) при междугородной связи, виде устанавливаемых соединений (автоматический или полуавтоматический), способе передачи управляющей информации и т.д. Некоторые сигналы используются для создания тракта, обеспечивающего качественную передачу информации. Для передачи сигналов маршрутизации соединений в настоящее время широко применяются две системы: декадным кодом и многочастотным кодом "2 из 6". Многочастотные сигналы маршрутизации передаются по установленному для пользовательской информации тракту. Для передачи декадных сигналов обычно используется канал линейной сигнализации. Сигналы маршрутизации действуют в пределах всей сети связи и, следовательно, имеют статус сигналов сетевого уровня.

Сигналы управления сетью преследуют цель строгой регламентации распределения сетевых ресурсов, предотвращения перегрузки каналов и направлений связи, предоставления услуг с определенным качеством. Иначе говоря, этими сигналами обмениваются станции для управления дистанционным переключением каналов или временном изменении плана маршрутизации при возникновении перегрузки на сети или повреждении каналов связи. Сигналы управления сетью используются только при наличии на сети системы сигнализации №7.

Информационные сигналы (сигналы информирования абонентов) используются для извещения вызывающего абонента о процессе установления соединения, а также о свободности или занятости соединительных линий и линии вызываемого абонента. К информационным сигналам относятся сигналы "Ответ станции - ОС", "Посылка вызова - ПВ", "Контроль посылки вызова - КПВ", "Сигнал Занято - СЗ", занятости каналов направления и др. Эти сигналы являются акустическим сопровождением некоторых линейных сигналов для информирования абонентов (или телефонисток междугородных ручных коммутаторов) о состоянии вызова. Эти сигналы всегда передаются по разговорному тракту. Отличительной особенностью информационных сигналов является то, что процесс сигнализации в большой степени зависит от поведения абонентов и носит случайный характер.

1 Основные понятия сигнализации

1.1 Состав информационных сигналов

В процессе установления соединения между абонентской установкой и станцией, между двумя станциями или между станцией и узлом телефонной сети передаются электрические сигналы, имеющие определенное назначение. Сигналы подразделяются на информационные, линейные и управляющие (регистровые).

Информационные акустические сигналы информируют вызывающего абонента или оператора о состоянии и этапах устанавливаемого соединения. Они передаются в виде тональных сигналов, подтонального сигнала вызова или механического голоса. Следующие сигналы обязательны для станций и узлов местных сетей:

-ответ станции (СО) - непрерывная посылка частоты (425 ± 25) Гц напряжением (3 ± 0,3) В;

-занято (ЗН) - периодически досылки частоты (425 ± 25) Гц с временными параметрами: посылка 0,3...0,4 с, пауза - 0,3...0,4 с;

-контроль посылки вызова (КПВ) - периодические посылки частоты (425 ± 25) Гц с временными параметрами: при местном соединении посылка 0,8 или 1 с, пауза соответственно 3,2 или 4 с, а при автоматическом междугородном соединении посылка 1,2 ±0,12 с, пауза 2 ± ОД с;

-посылка вызова (ПВ) в телефонные аппараты (ТА) со звонком подается частотой (25 ± 2) Гц и напряжением (80 ... 100) В. Временные параметры сигнала вызова аналогичны параметрам сигнала КПВ. В ТА с тональным вызовом передаются последовательно три частоты в диапазоне (400 ... 700) Гц: вначале вторая, затем первая и, наконец, третья с общей длительностью посылки 1 с и паузы 4 с.

Следующие информационные сигналы дополнительно вводят в системах коммутации с программным управлением:

-указательный (УКС) - последовательная передача трех частот (950 ± 50); (1400 ± 50); (1800 ± 50) Гц. Длительность передачи одной частоты (0,33 ± 0,07) с, длительность паузы между посылками из трех частот (1,0 ± 0,25) с. Сигнал информирует абонента о невозможности установления соединения из-за устойчивой причины и передается в паузах между словами механического голоса: "Номер набран неверно", "Номер изменен", "Номер выключен", "Вызывайте оператора" и т.п.;

-ожидание (ОЖД) - сигнал, аналогичный указательному, передается на междугородных и внутризоновых соединениях в паузах между словами механического голоса: "Ждите";

-вмешательство (ВМ) - периодические посылки частоты (425 ± 25) Гц с временными параметрами: посылка (0,25 ± 0,025) с, нечетная пауза (0,25 ± 0,025) с, четная - (1,25 ± 0,3) с. Сигнал предупреждает о подключении к разговаривающим абонентам третьего, привилегированного абонента или оператора;

-окончание оплаченного периода (ООП) - две-три посылки частоты (1400 ±140) Гц с временными параметрами: посылка (1 ± 0,1) с, пауза (1 ± 0,1) с. Сигнал посылается за (20 ± 2) с до окончания времени, оплаченного абонентом таксофона;

-занято-перегрузка (ЗП) - периодические посылки частоты (425 ± 25) Гц с временными параметрами: посылка (0,15 ...0,20) с, пауза (0,15 ... 0,20) с, посылается при занятости соединительных путей, линий, комплектов;

-готовность к приему информации (ГПИ) - чередование коротких и длинных посылок частоты (425 ± 25) Гц и пауз с временными параметрами: посылка (250 + 25) с или (750 + 75) с, пауза (250 ± 25) с или (750 ± 75) с. Сигнал приглашает к заказу ДВО;

-уведомление (УВД) - периодические посылки частоты (425 ± 25) Гц с параметрами: посылка (0,2 ± 0,02) с, пауза (5 ± 0,5) с. Сигнал передается на фоне разговора и уведомляет абонента, заказавшего услугу "установка вызова на ожидание", о поступлении нового вызова. При этом вызывающему абоненту одновременно посылается сигнал "ожидание";

-неполный сбор (НС) участников конференц-связи - одиночная посылка частоты (425 ± 25) Гц в течение (0,3 ... 1,0) с;

-отключение (ОТК) одного из участников конференц-связи - одиночная посылка частоты (425 ± 25) Гц в течение (0,3 ... 1,0) с.

По мере расширения услуг, предоставляемых абонентам, могут применяться и другие виды сигналов. Уровни передачи всех тональных сигналов на выходе станционного четырехполюсника должны составлять (-10 ± 5) дБм, за исключением сигналов, передаваемых на фоне разговора (ВМ, ООП) или во время ожидания (ОЖД). Для них предусмотрены уровни: (-15 ± 5) дБм (ВМ, ОЖД) и (-2 + 2) дБм (ООП).

Линейные сигналы передаются по телефонным или выделенным сигнальным каналам, межстанционным и внутристанционным линиям между приборами разговорного тракта и по общим каналам сигнализации как в прямом, так и в обратном направлении, в исходном состоянии, в процессе установления соединения, во время разговора и после отбоя. Эти сигналы отмечают основные этапы установления соединения (исходное состояние, занятие, ответ, разъединение).

Управляющие сигналы передаются между абонентскими установками и управляющими устройствами станции, между управляющими устройствами одной или разных станций. Они предназначены для управления установлением соединения.

1.2 Передача сигналов импульсами постоянного тока

Посылки постоянного тока используются для передачи сигналов при местной связи между декадно-шаговыми АТС, между декадно-шаговыми и координатными или электронными (квазиэлектронными) АТС, при связи с координатными и декадно-шаговыми УПАТС.

Сигналы управления (адресная информация) при этом передаются по шлейфной или батарейной схеме (рисунок. 1.1). Число замыканий или размыканий шлейфа разговорных проводов соответствует передаваемой цифре. Используемый код передачи получил название декадного. Во второй схеме для увеличения дальности передачи сигналов используется напряжение батарей двух станций.

Рисунок 1.1 - Передача сигналов по физическим соединительным линиям:

а) шлейфным способом; б) батарейным способом

Линейные сигналы могут передаваться: подачей положительной или отрицательной полярности на один из проводов СЛ или снятием ее; замыканием или размыканием шлейфа разговорных проводов; подачей в линию переменного тока частотой 25 Гц (линейные комплекты типа РСЛК). Например, при использовании трехпроводных СЛ сигнал "Занятие" передается подачей плюса на провод с , а сигнал "Разъединение" - снятием его. Сигнал "Ответ абонента Б" передается подачей плюса на провод а, а сигнал "Отбой абонента Б" - подачей минуса на провод b, сигнал "Отбой абонента А" - подачей минуса на провод a.

Параметры физической СЛ нормируются в зависимости от системы АТС и вида линейного комплекта. Например, для декадно-шаговой и координатной АТС сопротивление каждого разговорного провода не должно превышать 1500 Ом, сопротивление провода с при отсутствии линейного комплекта - 700 Ом, емкость между проводами а и b не более 1,6 мкФ, сопротивление изоляции 50 кОм.

Индуктивные импульсы стали использовать для передачи сигналов по длинным воздушным линиям СТС. Сегодня этот способ применяется редко, ввиду отсутствия физических СЛ. Однако разработанные ранее индуктивные линейные комплекты до сих пор широко используются на СТС.

Каждый импульс постоянного тока с помощью импульсного трансформатора преобразуется в два так называемых индуктивных импульса противоположного направления (рисунок 1.2). Первый индуктивный импульс, условно считается положительным и соответствует началу сигнала, а второй (отрицательный) - его окончанию. Приемником индуктивных сигналов является поляризованное либо электронное реле, которое восстанавливает форму первичных импульсов.

Рисунок 1.2 - Трансляция сигнала индуктивными импульсами

К недостаткам индуктивного способа относятся, отсутствие контроля исправности СЛ и состояния приборов на входящем конце СЛ, а также возможность ложного срабатывания чувствительного приемного реле от импульсных помех.

Частотный способ используется для передачи сигналов управления между координатными АТС, между координатными и электронными (квазиэлектронными) АТС.

1.3 Передача сигналов по каналам СП с ЧРК

В данном случае используется частотный способ передачи сигналов. Преобразование посылок постоянного тока в частотные осуществляется статическим реле (СР), а обратное преобразование - приемником тональных сигналов (ПТС). Дальность передачи сигналов определяется дальностью действия используемых СП. Для передачи линейных и управляющих сигналов могут использоваться:

- выделенный сигнальный канал (ВСК), расположенный вне разговорного спектра (out-of-band), на частоте 3825 или 3850 Гц; за каждым разговорным каналом закрепляется свой ВСК (рисунок 1.3);

Рисунок 1.3 - Передача сигналов по ВСК

- внутриполосный сигнальный канал (ВПСК), расположенный в разговорном тракте (in-band), обычно на частоте 2600 Гц (рисунок 1.4);

- одновременно оба сигнальных канала (ВСК и ВПСК).

Рисунок 1.4 - Передача сигналов по ВПСК

При использовании ВСК требования к избирательности ПТС упрощаются, поскольку на входе ПТС отсутствуют разговорные частоты.

Использование ВПСК заставляет принимать специальные меры по защите ПТС от влияния разговорных частот, совпадающих с сигнальной. Для повышения защищенности ПТС от ложных срабатываний, в частности, предусматривается замедление срабатывания ПТС, включаемое после ответа абонента Б. Защищенность ПТС повышается также выбором сигнальной частоты из верхней, маломощной части разговорного спектра. Поэтому МККТТ рекомендовал сигнальную частоту 2600 Гц, хотя встречаются системы передачи с сигнальной частотой 2100 Гц.

Для передачи сигналов управления может использоваться декадный или многочастотный код.

1.4 Отличительные признаки при кодировании

Временной признак кодирования. Различие сигналов осуществляется по длительности (временное кодирование). Существуют индуктивные сигналы, передаваемые по физической СЛ: длинный (70..110 мс), короткий (20...30 мс), "бесконечно длинный" (свыше 250 мс) и сигнал (импульс) управления (40...60 мс) Посылка сигналов управления (паузы между ними также составляют 40..60 мс) используется для передачи адресной информации декадным кодом. В данном коде число сигнальных посылок соответствует передаваемой цифре, т.е. применяется числовое кодирование.

Длинный сигнал в зависимости от этапа установления соединения, вида соединения и направления передачи может означать: занятие СЛ местным соединением, ответ абонента, запрос и снятие запроса АОН, посылка вызова междугородной телефонисткой, "абонент свободен" (при междугородном соединении).

Аналогично короткий сигнал может означать: занятие СЛ междугородным соединением, "абонент занят местным соединением".

Сигнал длительностью свыше 250 мс означает отбой абонента и разъединение соединительного тракта. Временная диаграмма приведена на рисунке

Частотный признак кодирования. Для построения сигнального кода возможно использование двух частотных СК. В частности, сельские линейные комплекты типа РСЛВЧ предусматривают использование одновременно выделенного СК1 на частоте f₁ = 3825 Гц и внутриполостного СК2 на частоте f₂ = 2600 Гц. Основное назначение канала СК2 - контроль исправности соединительного тракта в исходном состоянии. На рисунке показан временной код передачи сигналов по ВСК на частоте f₁ = 3825 Гц при использовании линейных комплектов РСЛИ-С.

Рисунок 1.5 - Временной код передачи сигналов по ВРК (f=3825 Гц) при использовании линейных комплектов типа РСЛИ-С

Числовой признак кодирований. Числовой признак характерен для сигналов управления. В этом случае число сигнальных посылок соответствует передаваемой цифре номера. Поскольку максимально передается десять посылок (цифра 0), то данный код называют декадным.

Средняя длительность передачи, одной посылки декадным кодом составляет 100 мс. Среднее число посылок в серии 5,5, следовательно на передачу одной цифры необходимо 550 мс. Кроме этого, на межсерийное время требуется 600 ... 700 мс. Причем при каждом переприеме общая длительность передачи адресной информации дополнительно возрастает. Подобный медленный способ передачи адресной информации не годится для обмена сигналами между устройствами управления систем с косвенным управлением, поскольку вызывает перегрузку этих устройств. Требуется такое кодирование сигналов управления, которое бы резко сокращало время их передачи.

В мировой практике используются два несовместимых друг с другом варианта многочастотного кода, названных в рекомендациях МККТТ кодами R1 и R2. Применяемый в Казахстане многочастотный код по номиналам используемых частот аналогичен коду R1, однако непосредственно он с ним несовместим, поскольку различаются алгоритмы обмена сигналами. В системе АТСК (КУ) обще-станционный генератор вырабатывает шесть частот тонального диапазона: f0 = 700, f1 = 900 f2= 1100, f4 = 1300, f7 = 1500 и f11 = 1700 Гц. Комбинируя по две частоты, получают 15 различных двухчастотных сигналов управления. Индексы частот подобраны так, чтобы их сумма соответствовала передаваемой цифре номера (за исключением цифры 0).

Длительность двухчастотной посылки 40...60 мс, уровень сигнала в точке стыка с СЛ - 7,3 ± 0,8 дБм. Обеспечивается проверка принимаемого сигнала на четность - пропадание одной из частот или появление третьей фиксируется как ошибка с обязательным запросом повторить переданный сигнал.

Для обмена информацией многочастотным кодом управляющие устройства (регистры и маркеры) координатных АТС снабжаются кодовыми приемопередатчиками (КПП), преобразующими сигналы постоянного тока в частотные комбинации или превращающими частотную комбинацию в сигнал постоянного тока. Для выдачи адресной информации используют три различных метода.

Существуют несколько систем многочастотной сигнализации:

— принятые в мире системы R1 и R2;

— принятая когда то в Казахстане система R1.5 (это наименование, которое появилось неофициально, теперь уже становится общепринятым).

Она имеет модификации:

— импульсный челнок, который применяется в городских АТС;

— импульсный пакет, разработанный для междугородных станций;

—безинтервальный пакет для обмена информацией в случае Автоматического Опознавания Номера.

Ниже будет рассмотрена только одна модификация (первая), для остальных будут указаны только отличительные особенности.

Протокол R1.5 (импульсный челнок) использует комбинации из 6 частот. Каждый сигнал образуется комбинацией сигналов «2 из 6».

С_n= m!/п! {п — т)! = 15

Для передачи этих кодов используются следующие частоты:

f_o=700 Гц; f,= 900 Гц; f₂=1100 Гц;

f_A= 1300 Гц; f₇ = 1500Гц; f₁₁ = 1700 Гц.

Длительность сигнала составляет 45 ± 5мс.

Алгоритм обмена построен на принципе «запрос — ответ». На каждый сигнал запроса приходит другой сигнал: либо запрос следующей информации, либо подтверждения. Каждый из принятых сигналов проверяется на строгое наличие 2-х частот. Если число принятых частот равно 1 или 3 и более, то на передающую сторону идет сигнал «запрос повтора» («повтори, не понял»). Количество таких перезапросов определяется либо счетчиком попыток, либо посредством таймера.

Обмен производится в соответствии с процессом установления соединения для координатной системы коммутации, который был приведен ранее. Кратко он сводится к следующему. После подключения к разговорному тракту кодового приемопередатчика он передает на входящую станцию сигнал В1 (обратные сигналы мы будем кодировать буквой В, прямые — А). Это сигнал «запрос первой цифры». На этот сигнал передатчик регистра отвечает одной цифрой. Если необходимо принять следующую цифру (этим кодовым приемником или приемником другой ступени), то в обратном направлении передается сигнал В2 («запрос следующей цифры частотным кодом»). Передатчик отвечает передачей следующей цифры.

Т а б л и ц а 1.1 - Кодировка сигналов в координатной системе при передаче методом «импульсный челнок»

Номер сигнала	Частоты	Сигнал
Номер сигнала	Частоты	Прямое направление	Обратное направление
1	f₀ f₁	Цифра 1	Запрос первой цифры номера вызываемого абонента частотным кодом
2	f₀ f₂	Цифра 2	Запрос следующей цифры частотным кодом
3	f₂ f₁	Цифра 3	Запрос ранее переданной цифры частотным кодом
4	f₀ f₄	Цифра 4	Вызываемый абонент свободен
5	f₁ f₄	Цифра 5	Вызываемый абонент занят
6	f₂ f₄	Цифра 6	Запрос ранее переданной цифры, принятой с искажением (запрос повтора)
7	f₀ f₇	Цифра 7	Сигнал перегрузки (отсутствие свободных путей)
8	f₁ f₇	Цифра 8	Запрос передачи всего номера (начиная с первой цифры) декадным кодом
9	f₂ f₇	Цифра 9	Запрос передачи следующей и всех остальных цифр номера вызываемого абонента декадным кодом

Продолжение таблицы 1.1

10	f₄ f₇	Цифра 0	Запрос повторения переданных цифр номера вызываемого абонента декадным кодом
11	f₀ f₁₁	Резерв	Резерв
12	f₁ f₁₁	Подтверждение сигналов обратного направления №4,5,8,9, 10	Резерв
13	f₂ f₁₁	Запрос повторения ранее переданного сигнала, принятого с искажениями	Резерв
14	f₇ f₁₁	Резерв	Резерв
15	f₄ f₁₁	Резерв	Резерв

Другие упомянутые способы многочастотной сигнализации отличаются тем, что приняты меры для ускорения передачи информации.

При способах «импульсный пакет» передача цифровой информации осуществляется не по одному знаку, а целым пакетом, что уменьшает время на перезапрос.

При методе передачи безинтервальным пакетом сигналы идут без пауз, которые при импульсном способе позволяют отделить один знак от другого. Для определения момента смены знака система следит за сменой комбинации. Если подряд идут одинаковые знаки, то между ними вставляется разделительная комбинация. В заключение надо сказать, что в международных рекомендациях предусмотрены протоколы R1 и R2. Протокол R1.5 — «гибридный». Он использует частоты протокола R1, а логику обмена R2. При этом, в отличие от последнего, в прямом и обратном направлении применяются одни и те же наборы частот.

Рисунок 1.6 – Передача сигналов методом импульсный челнок, методом импульсный пакет, безинтервальный импульсный пакет

1.5 Передача сигналов по каналам СП С ВРК

По цифровым системам передачи (ЦСП) на междугородных, внутризоновых и местных телефонных сетях можно передавать линейные и управляющие сигналы в зависимости от системы АТС.

В системе ИКМ-30 за один цикл длительностью 125 мкс передаются 32 канальных интервала: КИ0, КИ1,..., КИ31(рисунок. 4.1). Интервал КИ0 используется для передачи цикловой синхронизации, интервалы КИ1, КИ2,..., КИ15, КИП, КИ18,...,КИ31 - для образования 30 телефонных каналов, а интервал КИ16 - для образования двух пар сигнальных каналов. В разрядах 0 и 1 (СК1 и СК2) передаются сигналы для одного, предположим первого канала, а в разрядах 4 и 5 для другого, 16-го телефонного канала, занимающего 17-й канальный интервал.

Для образования сигнальных каналов для 30 ТК формируется сверхцикл, состоящий из 16 циклов. В цикле ЦО передаются сигналы цикловой синхронизации, а циклы Ц1, Ц2,...,Ц15 используются для образования 15 групп СК, по две пары в группе. Каждая пара СК обслуживает один телефонный канал.

Таким образом, в СП типа ИКМ-30 и ИКМ-120 можно организовать передачу линейных и управляющих сигналов в разговорном спектре без ВСК или с использованием одного, двух ВСК.

На АТС с программным управлением возможна передача сигналов по общему каналу сигнализации (ОКС) В качестве ОКС может использоваться стандартный телефонный канал. Для обмена сигналов по ОКС на каждой АТС предусматривается специальное оборудование, состоящее из буферного запоминающего устройства (БЗУ), устройства зашиты от ошибок (УЗО), модуляторов и демодуляторов (М) и управляющего устройства (УУ) (рисунок 1.7).

При передаче сигналов центральной, управляющее устройство определяет вид передаваемого сигнала и формирует сигнальную единицу (СЕ) сообщения, содержащую адрес телефонного канала, к которому относится сигнальная информация, заголовок и дополнительную информацию. Эта СЕ кодируется и поступает в БЗУ, оттуда в УЗО, где добавляется защитная информация, а затем через модем поступает в канал ОКС. Скорость передачи зависит от типа канала, в частности по каналу ИКМ она равна 64 кбит/с .

Рисунок 1.7 - Структурная схема ОКС

МККТТ рекомендует применять систему ОКС №7, пригодную для сетей связи различного назначения (телефонной, телекса, передачи данных и т.д.), для сетей с интеграцией служб, для сетей связи с мобильными объектами.

2 Система сигнализации ОКС№7

2.1 Система общеканальной сигнализации №7

Система общеканальной сигнализации №7, сокращенно система ОКС№7, (английский эквивалент CCSS7) разработана под эгидой МККТТ и МСЭ и стандартизирована на международном уровне как система универсального применения.

Она соответствует современным и ожидаемым перспективным требованиям на передаче сигнальной информации при взаимодействии управляющих устройств для установления соединения в телефонных сетях общего пользования (ТСОП / PSTN), в цифровых сетях с интеграцией служб (ЦСИС / ISDN), в интеллектуальных сетях (ИС IN), в сетях передачи данных с коммутацией каналов (СПД КК / CSPDN), в сотовых сетях связи с подвижными объектами (ССС ПО / PLMN), при связи с сетевыми базами данных (СБД / NDB) и с пунктами управления услугами интеллектуальной сети (ПУУ ИС / SCP). Она может также использоваться как надежная транспортная система для других видов передаваемой информации между станциями и специализированными центрами сетей связи, например, для дистанционного управления и измерения, для эксплуатации, техобслуживания и административного управления. Система рассчитана на применение в международных и национальных сетях связи, в наземных и спутниковых звеньях этих сетей.

Термины общеканальная сигнализация и общий канал сигнализации (ОКС / CCS) определяют метод сигнализации, при котором по одному общему каналу, используя адресацию сообщений, передают сигнальную информацию, относящуюся ко многим разговорным каналам, или передают общесетевую информацию, например, команды управления сетью. Благодаря высокой скорости передачи сигнальных сообщений (СС/ SM), один ОКС может обслужить до одной-двух тысяч разговорных каналов. Передача сигнальных сообщений по ОКС возможна в любое время независимо от состояния информационных каналов. Состав передаваемых сигналов практически неограничен и легко расширяется вследствие большого резерва кодов. За счет использования специальных мер по обнаружению и исправлению ошибок обеспечивается высокая верность передачи сигналов.

2.1.1 К функциям системы сигнализации № 7 (СС7 / SS7) относятся:

- передача сигнальных сообщений между станциями (узлами);

- контроль и управление каналами и сетью сигнализации (обнаружение ошибок в сообщениях, переключение передачи на резервный канал, перемаршрутизация сигнальных сообщений и т.д.);

- сквозная сигнализация, т.е. обмен сигнальными сообщениями непосредственно между пользователями СС7;

- обеспечение адекватного количества сигнальных сообщений и соответствующих процедур, необходимых пользователю СС7.

Система сигнализации 7 оптимизирована для работы по цифровым каналам со скоростью передачи 64 кбит/с. Однако при необходимости она может также функционировать по аналоговым каналам и по цифровым каналам с меньшей скоростью передачи (2,4; 4,8 или 8 кбит/с). Для системы сигнализация № 7 создается отдельная сеть. Ее структура может существенно отличаться от структуры обслуживаемой информационной сети. Сеть ОКС использует пакетный способ передачи и коммутации сигнальной информации.

2.2. Сеть сигнализации № 7

Сеть сигнализации № 7 (СС7 / SN7) состоит из пунктов сигнализации и связывающих их канатов сигнализации. Пунктом сигнализации (ПС / SP) может быть коммутационная станция, узел или центр коммутации, центр эксплуатации и техобслуживания или пункт управления услугами сети, т е. любой объект сети электросвязи, использующий для своего функционирования систему сигнализации № 7. Различают оконечные (ОПС / SEP) и транзитные (ТПС / STP) пункты сигнализации. Оконечные пункты, в свою очередь, делятся на исходящие (ИПС/ OSP), в которых вырабатываются сигнальные сообщения, и пункты назначения (СПН / DSP), принимающие эти сообщения. Транзитные пункты обеспечивают переприем сообщений.

Всемирная сеть сигнализации структурно делится на два независимых уровня - международный и национальный. Такая структура позволяет легко разделить ответственность по управлению сетью сигнализации и составить планы нумерации пунктов сигнализации международной сети (МСС / ISN) и разных национальных сетей (НСС / NSN) независимо друг от друга. Пункты международной сети именуют международными (МПС / ISP), а национальной соответственно - национальными (НПС / NSP). На стыке международной и национальной сетей могут организовываться комбинированные пункты сигнализации. Для идентификации пункта в международной или национальной сети сигнализации ему присваивается 14-битовый двоичный код (КПС / SPC). Комбинированные пункты могут иметь два различных кода - один в национальной сети, другой в международной сети. Коды исходящего пункта (КИП / ОРС) и пункта назначения (КПН / DPC) обычно передаются совместно с сигнальным сообщением.

Двусторонний тракт передачи сигнальных сообщений между двумя пунктами, включающий два канала передачи данных, работающих совместно в противоположных направлениях с одинаковой скоростью, называют звеном сигнализации (ЗС / SL). Все звенья сигнализации, непосредственно, напрямую связывающие два пункта сигнализации, образуют пучок звеньев сигнализации (SLS), а звенья с идентичными характеристиками (скорость передачи в битах, время распространения и т.д.) — группу звеньев сигнализации (SLG). Два пункта сигнализации называют смежными (СПС / ASP), если они соединены звеньями сигнализации, и несмежными (НСПС / NASP) - в остальных случаях.

Функции источника и приемника сигнальных сообщений обеспечивает подсистема пользователя (ПП / UP). Разработаны следующие подсистемы пользователя телефонного (ТПП / TUP), передачи данных (ДПП / DUP), ЦСИС (ИОПП / ISUP) и мобильной связи (ПСМ / MAP). Они различаются используемыми программными средствами. Подсистемы пользователя обычно реализуются в оконечных пунктах сигнализации. Два сигнальных пункта имеют сигнальное отношение (СО / SR), если их подсистемы пользователя обладают возможностью обмениваться сигнальными сообщениями. Сигнальное отношение может осуществляться непосредственно между двумя оконечными пунктами или через один или несколько транзитных пунктов. Конкретная реализация сигнального отношения в сети определяет маршрут сигнализации (МС / SR). Для одного сигнального отношения можно использовать несколько сигнальных маршрутов через различные транзитные пункты. Эти маршруты для данного сигнального отношения образуют совокупность маршрутов сигнализации (CMC / SRS).

Система сигнализации № 7 может функционировать при различных структурах сети сигнализации. На выбор структуры сети сигнализации влияют такие факторы, как структура обслуживаемой сети связи и используемый режим сигнализации. Под термином режим сигнализации (PC/MS) понимается степень соответствия между маршрутами информационных сообщений и маршрутами, обслуживающих их сигнальные сообщения.

В связанном режиме сигнализации (СРС / AMS) для каждого сигнального отношения имеется единственный маршрут, совпадающий с маршрутом передачи информационных сообщений. При этом топология сигнальной сети полностью повторяет топологию обслуживаемой сети связи, поскольку каждый пучок или каждую группу пучков разговорных каналов, связывающих два пункта, сопровождает пучок ОКС. Подобная сеть сигнализации состоит только из оконечных пунктов и соединяющих их пучков ОКС, среди которых возможны плохо используемые (в направлениях с низким обменом).

В квазисвязанном режиме сигнализации (КСРС / QAMS) структура сети ОКС иная. Для сокращения числа малоэффективных пучков ОКС вводятся транзитные пункты. Каждый транзитный пункт и примыкающие к нему каналы обслуживают несколько сигнальных отношений, что повышает использование каналов ОКС. Получив сигнальное сообщение, транзитный пункт анализирует его адресную часть и затем передает это сообщение с учетом его приоритетности в исходящий сигнальный канал требуемого направления. В этом режиме за каждым сигнальным отношением также закрепляется один, заранее определенный для данного состояния сети маршрут, который проходит через один или несколько ТПС.

В несвязанном режиме сигнализации (НСРС / NAMS) предполагается дальнейшая оптимизация сети ОКС путем широкого применения обходных путей передачи сообщений и динамического управления потоками сообщений. Каждое сигнальное отношение реализуется множеством маршрутов через различные ТПС. Сигнальное сообщение можно будет отправить из любого пункта в любое время по любому маршруту. Однако пока система сигнализации № 7 не имеет средств, предотвращающих нарушение последовательности поступления сообщений, которое может возникнуть в этом режиме. Поэтому на этапе формирования сети ОКС следует использовать квазисвязанный или связанный режимы сигнализации, а несвязанный целесообразно рассматривать как перспективный режим для последующих этапов развития сети ОКС.

Связанный режим сигнализации, большее распространение получит на городских и сельских сетях связи, и меньшее, лишь в направлениях с большим обменом, на междугородной и международной сетях. Квазисвязанный режим сигнализации, наоборот, в основном будет применяться на междугородной и международной сетях, и в меньшем объеме на городских и сельских сетях. Для обеспечения надежности каналы сигнализации должны дублироваться по принципу п + I и в нормальных условиях работать в режиме разделения нагрузки. При повреждении одного из сигнальных каналов остальные, в том числе и резервный, берут на себя обслуживание всей нагрузки, каналы ОКС должны находиться в разных ЦСП. На рисунке при связанном режиме сигнализации оба ОКС будут обслуживать сигнальную нагрузку только между ОПС А и Б. При переходе на квазисвязанный режим один или оба ОПС преобразуются в ТПС, а через ОКС дополнительно пройдет транзитная нагрузка. В одном маршруте междугородной и международной сети сигнализации в нормальных условиях функционирования следует предусматривать не более двух ТПС. Это гарантирует малую величину задержки при передаче сигнального сообщения.

Рисунок 2.1 - Размещение основного резервного ОКС в ЦСП

Сигнальная информация по ОКС при связи между телефонными пользователями передается, как правило, по участкам, от пункта к пункту (L-LS). При связи между пользователями ЦСИС возможна передача из конца в конец, между оконечными пунктами (E-ES). Сквозная сигнализация между пользователями ЦСИС (U-US) обеспечивается по каналу D.

2.3 Архитектура системы сигнализации № 7

Функционально систему сигнализации № 7 подразделяют на:

- подсистему передачи сигнальных сообщений (ППСС / МТР);

- подсистему пользователя телефонными услугами (ТПП / TUP);

- подсистему пользователя услугами передачи данных (ДПП / DUP);

- подсистему пользователя услугами ЦСИС (ИОПП / ISUP);

- подсистему управления сигнальными соединениями (ПУСС / SCCP);

- подсистему эксплуатации и техобслуживания (ПЭТО / ОМАР), возможности транзакций (ВТ / ТС);

- объект прикладного уровня (ОПУ / АЕ);

- прикладные элементы услуги (ПЭУ / ASE).

К объектам прикладного уровня относятся подсистемы прикладного уровня мобильной связи (ПСМ / MAP), интеллектуальной сети (ПСИС / INAP), эксплуатации и техобслуживания (ПЭТО / ОМАР).

Основной принцип архитектуры системы сигнализации № 7 состоит в делении функций на общую подсистему передачи сообщений и на отдельные подсистемы пользователей различных услуг (рисунок 2.2). Подсистема ППСС служит транспортной системой, обеспечивающей надежную передачу сигнальных сообщений между подсистемами пользователей. В терминах ППСС функции пользователей представляют подсистемы ИОПП, ТПП, ДПП и ПУСС, т.е. пользователь ППСС - это любой функциональный объект, использующий транспортные возможности ППСС. У подсистемы ПУСС пользователями являются ИОПП и ВТ.

Рисунок 2.2 - Архитектура системы сигнализации №7

Первоначально спецификация системы сигнализации СС 7 основывалась на требованиях по установлению телефонного соединения. Соответственно этому СС7 была разделена на четыре функциональных уровня - на подсистему передачи сообщении, содержащую 1-й, 2-й и 3-й уровни, и подсистемы пользователей в качестве 4-го уровня (рисунок 2.3 и 2.4). Затем с расширением сферы применения СС7, в частности для мобильной связи стандарта GSM900 и для сетевых услуг, не ориентированных на соединение (ИС / IN), были разработаны функциональные блоки более высокого уровня.

Рисунок 2.3 - Функциональная схема системы ОКС № 7

Рисунок 2.4 - Функциональные уровни системы сигнализации №7

Уровень 1 (физический) определяет физические, электрические и функциональные характеристики одностороннего канала передачи данных сигнализации и средств доступа к нему. Он обеспечивает интерфейс с физической средой и отвечает за передачу битов. В цифровом окружении для канала данных используется стандартный временной канал со скоростью передачи 64 кбит/с. Обычно это 16-й канальный интервал (КИ) в цифровом тракте 2048 кбит/с или 64 70 КИ в тракте 8448 кбит/с. При отсутствии таких КИ могут использоваться любые доступные канальные интервалы со скоростью передачи 64 кбит/с. Доступ к каналам данных осуществляется через коммутационное поле цифровых станций, которое при необходимости обеспечивает автоматическую реконфигурацию каналов, т.е. переключение на резервный канал.

Уровень 2 (звеньевой) определяет функции и процедуры, относящиеся к передаче сигнальных сообщений по звену сигнализации. Функции звена сигнализации уровня 2 совместно с характеристиками канала данных сигнализации уровня 1 обеспечивает надежную передачу сигнальных сообщений между двумя непосредственно связанными пунктами сигнализации. Сигнальные сообщения, образуемые высшими иерархическими уровнями, передаются через канал сигнализации в виде сигнальных единиц (СЕ / SU) переменной длины. В состав СЕ помимо сигнальной информации, входит информация управления передачей обеспечивающая надежную работу канала сигнализации. Функции звена сигнализации включают:

-образование сигнальных единиц и разделение их специальным байт-флагом);

- фазазирование по сигнальным единицам, сохранение прозрачности канала управляемым вводом "0" после пяти последовательных "1" на передаче и удаление этого "0" на приеме;

Рисунок 2.5 - Функции уровня 2 (звеньевого)

- обнаружение ошибок с помощью вводимых в конце каждой СЕ двух проверочных байтов;

- коррекция ошибок методом подтвержденной передачи и методом превентивного циклического повторения;

- вхождение в связь;

- контроль частоты ошибок в СЕ и при фазировании;

- управление приемом и передачей потоков сигнальных сообщений;

- управление состоянием звена сигнализации.

Эти функции координируются средствами управления, состоянием звена сигнализации (УСЗС / LSC).

Уровень 3 (сетевой) определяет функции и процедуры передачи, общие для различных типов каналов сигнализации и независимые от работы каждого из них. Эти функции подразделяются на две категории:

- обработка сигнальных сообщений, включающая отбор сообщений, их распределение по соответствующим подсистемам пользователя и маршрутизацию сообщений по другим каналам сигнализации;

- управление сетью сигнализации на основе данных о состоянии сети, реконфигурация сети, включая переключение на резервный канал, изменение маршрута сигнализации, восстановление сигнальных каналов, управление нагрузкой сигнализации.

Уровень 4 (пользовательский) состоит из различных подсистем пользователя, каждая из которых определяет функции и процедуры сигнализации, характерные для определенного типа пользователя.

Подсистема управления сигнальными соединениями (ПУСС / SCCP) реализует для подсистемы передачи сообщений дополнительные функции по обеспечению сетевых услуг, ориентированных и не ориентированных на соединение, для передачи сигнальной информации, относящейся и не относящейся к установлению соединения. Подсистема ПУСС предоставляет средства для управления виртуальными сигнальными соединениями в СС7; передачи блоков данных сигнализации через СС7 с использованием или без использования виртуальных сигнальных соединений.

Подсистема ПУСС осуществляет маршрутизацию сигнальных сообщений в пункт сигнализации. Она также реализует функцию управления, контролирующую доступность (готовность) подсистем. Данная информация передается другим узлам сети, которым необходимо знать состояние подсистемы.

Совокупность ППСС и ПУСС называют подсистемой службы сети (ПСС NSP).

Подсистема пользователя телефонными услугами (ТПП / TUP) - это программные средства, обеспечивающие функции по обслуживанию обычного телефонного вызова, в первую очередь, по установлению соединения и его разъединению.

Подсистема пользователя услугами передачи данных (ДПП / DUP) охватывает функции, обеспечивающие передачу данных в режиме коммутации каналов. Эта подсистема может использоваться на СПД КК вместо традиционной внутриканальной сигнализации, например, сигнализации в соответствии с протоколом Х21 (Х61).

Подсистема пользователя услугами ЦСИС (ИОПП / ISUP) охватывает функции сигнализации, необходимые для реализации коммутации и услуг пользователя ЦСИС при передаче речевой и неречевой информации. При наличии версии ИОПП отпадает необходимость в версиях ТПП и ДПП, поскольку ИОПП по своим функциональным возможностям перекрывает эти версии. Функции ИОПП следующие:

- подключение и отключение информационных пользовательских каналов;

- инициация установления и разъединения сигнальных соединений;

- обеспечение сквозной сигнализации между пользователями;

- обработка сигнализации для служб и дополнительных услуг;

- размещение сообщений в пользовательских информационных соединениях;

- поддержка интерфейса с ПУСС и ППСС;

- отказ от введения сигнальных соединений во взаимодействующих станциях.

Возможности транзакций (ВТ / ТС) выходят за рамки рассматриваемой четырехуровневой модели СС7. Согласно спецификациям ВТ реализуют услуги сети, не ориентированные на соединение. Они обеспечивают средства по установлению связи для передачи сообщений, не относящихся к соединению между двумя узлами сигнализации, и реализуют диалоговые средства обмена командами и ответами. Команды и параметры являются частью прикладного протокола между пользователями ВТ. Программные средства ВТ находятся над подсистемой ПУСС (4-й уровень) и состоят из двух подсистем управления транзакциями (ПУТ / ТСАР) и вспомогательных услуг (ПВУ / ISP). Функционально подсистема ПУТ расположена над подсистемой ПВУ. Занимает ПУТ два подуровня: транзакций и компонент.

Объект прикладного уровня (ОПУ / АЕ) представляет функции связи прикладного процесса. В прикладном процессе (ПП / АР) может содержаться множество функций связи, так что один прикладной процесс может быть представлен многими ОПУ. Однако каждый объект прикладного уровня является набором возможностей связи с компонентами, называемыми прикладными элементами услуги (ПЭУ / ASE). Прикладной элемент услуги представляет собой согласованный набор всех функций.

Прикладной процесс рассматривается как набор функций и средств обеспечения отдельного требования сети. В СС7 прикладной процесс осуществляет, где необходимо, согласование протоколов сообщений, относящихся к соединению. Прикладной процесс может рассматриваться как средство согласования конкретных положений функционирования сети (управление соединением ЦСИС, связь с подвижными объектами, техобслуживание и эксплуатация) и как функция управления индивидуальными услугами или дополнительными услугами, например обслуживание замкнутой группы пользователей.

В СС7 различные функциональные элементы системы сигнализации реализуют протоколы сигнализации (информационные элементы, сообщения, процедуры), необходимые для обеспечения межстанционного (межузлового) обслуживания. В пункте сигнализации при реализации связи прикладного процесса могут встречаться различные конфигурации ОПУ / АЕ и ПЭУ / ASE. Прикладные элементы услуги располагаются в модели архитектуры СС7 на 7-м уровне над подсистемой ПУТ / ТСАР. В контексте модели взаимодействия открытых систем (ВОС / OS1) подсистему ПУТ / ТСАР можно рассматривать в качестве ПЭУ / ASE. В подсистеме ГОТО / ОМАР объект ОПУ содержит ПЭУ ПУТ и еще один ПЭУ. Прикладная подсистема подвижной связи (ПСМ / MAP) представляет другой пример объекта прикладного уровня. Элемент ПЭУ может содержать ряд процедур сигнализации для отдельной услуги, например "вызов без оплаты", или для ряда услуг или функций, содержащихся в прикладной системе (ПЭТО / ОМАР, ПСИС / INAP, ПСМ А MAP). Следовательно, ПЭУ может определять отдельный протокол услуги или весь прикладной протокол. Элемент ПЭУ может взаимодействовать только с совместимыми равнозначными ПЭУ. Операции, заданные в ПЭУ, вызываются "симметрично" каждым объектом, участвующим в диалоге, либо "асимметрично" только одним объектом т.е по схеме "клиент / обслуживающее устройство". В ПУСС / SCCP имеются механизмы адресации подсистемы (прикладных объектов) с использованием номеров подсистем (НПС / SSN), управления подсистемами (прикладными объектами) и пункта сигнализации и информирования других узлов о соответствующем состоянию готовности (доступности).

2.4 Модель ВОС и система сигнализации № 7

Эволюция архитектуры системы сигнализации № 7 основывалась на эталонной семиуровневой модели взаимодействия открытых систем (ВОС / OSI), принятой международной организацией стандартов (МОС / ISO). Назначение модели ВОС - определить приемлемую структуру для моделирования взаимосвязи и обмена информацией между пользователями в системе связи. Это позволяет задать стандартные процедуры обмена между пользователями в пределах одной сети или разных сетей, соединенных друг с другом.

Базовая модель ВОС не определяет протоколы и интерфейсы взаимодействия, структуру и характеристики физических средств соединения. Она указывает лишь требования и дает описание характеристик области взаимодействия открытых систем, в рамках которых уже могут разрабатываться протоколы, интерфейсы и физические средства. Модель ВОС имеет иерархическую структуру, на верхних уровнях которой располагаются прикладные процессы, а нижние уровни отражают функции, обеспечивающие транспортировку информации различного вида в сети связи.

С позиции отдельного верхнего уровня, нижние уровни обеспечивают услугу передачи с конкретными характеристиками. Для высших уровней не имеет значения способ реализации этой услуги нижними уровнями. Соответственно, для нижних уровней не имеет значения смысл информации, поступающей от верхних уровней, или причины ее передачи.

Основными понятиями модели ВОС являются протокол и интерфейс. Протокол - это свод правил и форматов сообщений, определяющих взаимодействие объектов одноименных уровней системы связи. Протокол описывает порядок взаимодействия между пользователями, терминалами, узлами коммутации или сетями связи. При этом используется единый язык, одни и те же синтаксические правила и информационные форматы. Каждый из семи уровней модели ВОС может иметь несколько протоколов. Протоколы разных уровней могут разрабатываться независимо. Взаимодействие объектов смежных уровней обеспечивается интерфейсами, которые определяют правила этого взаимодействия. Последовательность взаимодействия для конкретных двух смежных уровней может содержать правило логического и электрического согласования, детальное описание форматов сообщений и т.д. В данном случаи в модели ВОС рассматриваются только протоколы, ориентированные на соединение т.е. протоколы, обеспечивающие логическое (виртуальное) соединение перед передачей данных. В СС7 подсистема ИОПП / ISUP использует протокол ПУСС / SCCP, ориентированный на соединение, подсистема службы сети ПСС / NSP содержит протоколы как ориентированные на соединение, так и не ориентированные. Рассмотрим отдельно каждый уровень модели ВОС.

Физический уровень (уровень 1) обеспечивает прозрачную передачу цифрового потока по каналу физической среды связи. Он обеспечивает интерфейс с физической средой и отвечает за передачу битов, т.е. обеспечивает взаимосвязь каналов передачи данных. Для физического уровня СС7 предполагается использовать канал ЦСП со скоростью передачи 64 кбит/с.

Звеньевой (канальный) уровень (уровень 2) обеспечивает защиту канала от ошибок при передаче информации.

Сетевой уровень (уровень 3) обеспечивает установление физического соединения через сеть и прозрачную передачу данных между оконечными пользователями. На сетевом уровне могут взаимодействовать одна или несколько подсистем, обеспечивая сетевое обслуживание от одного оконечного пользователя к другому.

Транспортный уровень (уровень 4) обеспечивает установление логического (виртуального) соединения между двумя оконечными точками от одного пользователя к другому согласно адресам источника сообщения и его получателя. Термин оконечные точки используется, поскольку речь идет о логическом соединении, а не о физическом. Функции четвертого уровня включают в себя и межконцевые процедуры контроля и коррекции ошибок.

Сеансовый уровень (уровень 5) выполняет задачу организации и проведения диалога между прикладными процессами. Примером функций, выполняемых на этом уровне, служат открытие и закрытие сеанса связи, управление диалогом, синхронизация сеансового соединения.

Представительный уровень (уровень 6) выполняет задачу представления и преобразования данных, подлежащих передаче между прикладными процессами, т.е. язык и формат представления информации. Протоколы на данном уровне реализуют такие функции, как согласование между прикладными процессами необходимого вида представления информация, описание форм представления данных, графического материала либо речи, непосредственное преобразование данных.

Прикладной уровень (уровень 7) обеспечивает различные формы взаимодействия прикладных процессов и непосредственно взаимосвязан с пользовательскими программами. Функции, реализуемые протоколами этого уровня, обеспечивают: описание форм и методов взаимодействия прикладных процессов; идентификацию пользователей; посылку запросов на соединение с другими прикладными процессами; подачу заявок нижестоящему уровню на необходимые методы описания информации и т.д.

Уровни 1, 2, 3 модели ВОС содержат функции для транспортировки информации посредством ряда последовательно соединенных каналов. Эти функции образуют основу построения сети связи. Подсистема ПУСС / SCCP совместно с подсистемой ППСС / МТР реализует услуги 1, 2 и 3-го уровней ВОС.

Уровни 4 ... 7 модели ВОС определяют функции связи из конца в конец. Эти уровни определены таким образом, что не зависят от внутренней структуры сети связи. Возможности транзакций реализуют услуги уровней 4 ... 7 модели ВОС. Уровень 7 модели ВОС представляет семантику связи, в то время как уровни 1 ... 6 модели ВОС содержат средства реализации связи. Объекты прикладного уровня и прикладные элементы услуги реализуют соответствующие протоколы прикладного уровня модели ВОС.

Ряд функций, образующих в совокупности управление системами, составляют прикладной процесс управления системами (ППУС / SMAP). Понятие ППУС / SMAP применительно к связи (соединению) приводит к понятию прикладного объекта управления системами (ПОУС / SMAE). Он известен также как объект прикладного уровня подсистемы ПЭТО / ОМАР (ПЭТО ОПУ / ОМАР АЕ).

Интерфейсы между функциональными элементами СС7 описываются с помощью примитивов. Определение примитива не предполагает конкретной реализации услуги.

2.5 Формат сигнальных единиц

Сигнализация и другая информация от подсистем пользователя передается через канал сигнализации с помощью сигнальных единиц (СЕ / SU). Используются три типа сигнальных единиц (рисунок 2.6) значащая сигнальная единица (ЗСЕ / MSU), сигнальная единица состояния звена (СЕСЗ / LSSU) и сигнальная единица заполнения (СЕЗ / FISU). При обнаружении ошибок повторяются только значащие сигнальные единицы. Значащая сигнальная единица, или иначе сигнальная единица сообщения, состоит из поля сигнальной информации (ПСИ / SIF) переменной длины, в котором размещается сообщение подсистемы пользователя, и восьми полей фиксированной длины, в которых находится информация управления передачей сообщений. Эта информация необходима для защиты сигнального сообщения от ошибок и обеспечения заданной последовательности передачи сообщений.

Рисунок 2.6 - Форматы сигнальных единиц

При передаче сигнальных единиц состояния звена сигнализации поле сигнальной информации и байт служебной информации (БСИ / SIO) заменяются одно-двух байтовым полем состояния (ПС / SF), формируемым оконечным устройством звена сигнализации. Эти СЕ посылаются для целей внутреннего управления подсистемы ППСС / МТР. Сигнальная единица заполнения, или иначе "пустая" СЕ, передается без поля сигнальной информации. Она посылается при отсутствии сигнальных сообщений и переносит только информацию положительного или отрицательного подтверждения правильности приема ЗСЕ.

Любая сигнальная единица начинается и оканчивается флагом. Это специальный байт со следующей последовательностью битов. 01111110. Обычно открывающий флаг одной СЕ является закрывающим предшествующей. Однако при перегрузке канала сигнализации между соседними СЕ могут передаваться несколько флагов.

Для исключения имитации кода флага информацией, содержащейся в другой части СЕ, передающая часть оконечного устройства канала сигнализации вставляет "0" после каждой последовательности из пяти "1" перед присоединением флага и передачей СЕ. В приемной части оконечного устройства канала сигнализации после обнаружения и отделения флага каждый "0", непосредственно следующий за пятью "1", изымается.

Во втором байте СЕ передается обратный циклический номер (ОЦН / BSN), соответствующий порядковому номеру подтверждаемой СЕ, а в третьем байте - прямой циклический номер (ПЦН / FSN), соответствующий порядковому номеру передаваемой СЕ. Прямой и обратный циклические номера - это двоичные числа в циклически повторяющейся последовательности номеров СЕ от 0 до 127.

Совместно с циклическими номерами СЕ передаются прямой бит-индикатор (ПБИ / FIB) и обратный бит-индикатор (ОБИ / BIB). Они используются в основном в методе защиты от ошибок для обеспечения правильной последовательности СЕ и осуществления функции подтверждения.

Индикатор длины (ИД / LI), занимающий шесть бит четвертого байта, указывает число байтов (0 ... 63), следующих сразу за индикатором и до проверочных байт (ПБ / СК). Если L1=0, следовательно передается СЕ заполнения (FISU), если LI = I или 2, то передается СЕ состояния звена (LSSU). При LI > 2 передается заполняющая СЕ (MSU) с числом байт в поле сигнальной информации LI-1. Когда LI = 63, поле сигнальной информации может занимать 62 и более байт. После индикатора длины в четвертом байте идут два резервных бита, заполняемые нулями при передаче.

Байт служебной информации (БСИ / SIO) делится пополам на индикатор услуги и поле подвида службы. Индикатор услуги (ИУ / SI) устанавливает соответствие между сигнальным сообщением и подсистемой пользователя. Для международной сети сигнализации коды индикатора услуги распределены для следующих подсистем управления сетью сигнализации, тестирования и техобслуживания сети сигнализации, управления соединениями сигнализации, телефонного пользователя, пользователя ЦСИС, пользователя сети передачи данных и некоторых других.

Поле подвида службы содержит индикатор сети (биты С и D) и два резервных бита (А и В). Индикатор сети (ИС / NI) используется функцией обработки сигнальных сообщений. Он позволяет отличить международные сообщения от национальных.

Поле сигнальной информации (ПСИ / SIF) занимает от 3-х до 272-х байт. Здесь размещается сообщение сигнализации пользователя размером до 256 байт, сопровождаемое маршрутной этикеткой. Форматы и коды ПСИ определяются в каждой подсистеме пользователя.

Поле состояния (ПС / SF) сигнальной единицы LSSU используется для индикации состояния звена сигнализации. На данном этапе задействуются только первые три бита - ABC Они кодируются следующим образом:

СВА

000 - состояние "О" (отключено);

001 - состояние "К" (нормальное фазирование);

010 - состояние "Е" (аварийное фазирование);

011 - состояние "OS" (вне обслуживания);

100 - состояние "ГО" (отключен процессор);

101 - состояние "В" (занято).

Два последних проверочных байта (ПБ / СК) формируются передающей частью оконечного устройства звена сигнализации и используются для обнаружения ошибок передачи.

2.6 Адресация сигнальных сообщений

Адресация сигнальных сообщений должна рассматриваться на уровнях. Например, при маршрутизации сообщения в подсистеме передачи сообщений используется код пункта назначения (КПН / DPC). В подсистемах пользователя ТПП / TUP и ИОПП / ISUP для направления вызова по назначению используется поле адреса или номера вызываемой стороны, содержащееся в начальном адресном сообщении. Возможности различных механизмов адресации видны в структуре сигнальных сообщений.

Сигнальное сообщение - это совокупность информации, относящаяся к установлению соединения, к транзакции управления и т.п., определяемая на 3-м или 4-м уровнях и передаваемая функцией передачи сообщений как целостный элемент. Каждое сообщение сопровождается служебной информацией, включая индикатор услуги, определяющий исходящую подсистему пользователя, и индикатор сети, указывающий на принадлежность сообщения к международному или национальному использованию подсистемы пользователя. Сигнальная информация сообщения содержит сведения о реальном пользователе и сведения, определяющие тип и формат сообщения. Сигнальную информацию сопровождает также этикетка со сведениями о маршруте сообщения, через сеть сигнализации в пункт назначения или к транзакциям канала, вызова, управления или к другой транзакции в принимающей подсистеме пользователя. Используются четыре типа маршрутных этикеток (рис. 2.7):

- для сообщений управления ППСС / МТР - тип А;

- для сообщений ТПП / TUP - тип В,

- для ориентированных на соединение сообщений ИОПП / ISUP - тип С;

- для сообщений ПУСС / SCCP - тип D.

Рисунок 2.7 - Типы этикеток сигнальных сообщений

Все типы маршрутных этикеток содержат 14-битовые коды исходящего пункта (КИП / ОРС) и пункта назначения (КПН / DPC). Этикетка типа А, кроме этого, содержит четырехбитовый код звена сигнализации (КЗС / SLC). В этикетках сообщений, ориентированных на соединение (ТПП / TUP, ИОПП / ISUP) имеется также код идентификации информационного канат (КИК / CIC). В подсистеме ТПП / TUP четыре младших бита этого поля определяют код выбора звена сигнализации (КВЗС / SLSC), используемый при необходимости деления нагрузки. В подсистеме ИОПП / ISUP пате КВЗС - это отдельное поле по отношению к коду идентификатора канала.

Как уже отмечалось, сигнальные сообщения на втором уровне подсистемы ППСС / МТР, переносящие информацию пользователя, содержатся в поле сигнальной информации значащей СЕ. На рис 2.6 показан состав поля ПСИ / SIF при передаче сообщений, ориентированных на соединение (подсистемы ТПП / TUP, ИОПП / ISUP) и не ориентированных на соединение (ВТ / ТС, ПУСС / SCCP).

Механизм адресации в ППСС / МТР состоит из двух частей. Первая часть использует код пункта назначения, содержащийся в маршрутной этикетке каждой значащей сигнальной единицы. Вторая часть использует четырехбитовый индикатор услуги (ИУ / SI) и двухбитовый индикатор сети (ИС / N1) в байте служебной информации. Код пункта назначения необходим для межузловой адресации, индикатор услуги определяет пользователя, например, ТПП' TUP, ИОПП / ISUP, ПУСС / SCCP, а индикатор сети - сеть национальную или международную. Вместе с кодами исходящего пункта и пункта назначения индикатор сети определяет вид сигнального отношения - национальное или международное. Стандартный 14-битовый код пункта сигнализации совместно с индикатором сети позволяет образовать до 16 384 кодов пунктов сигнализации на одной сети.

Рисунок 2.8 - Структура сигнальных сообщений

При адресации в ПУСС / SCCP применяются три элемента, код пункта назначения (КПН / DPC), глобальное наименование (ГН / GT) и номер подсистемы (НПС / SSN). В адресе вызываемой и вызывающей стороны могут использоваться один, два или все три элемента. Варианты используемого адреса зависят от услуги, применения и сети нижнего уровня (таблица 2.1).

Т а б л и ц а 2.1- Адресация в ПУСС / SCCP

Адрес

Условия использования

DPC+SSN

При передаче сообщений SCCP

SSN

SSN+GT

При приёме сообщений от MTP

DPC

DPC+(SSN или GT, или оба)

GT+SSN

При приёме сообщений от управления, ориентированного или не ориентированного на соединение, для маршрутирования системой

Глобальное наименование может содержать цифры набираемого номера или адрес другого вида, который не распознается сетью СС7. Следовательно, если соответствующее сообщение требуется направить через сеть СС7, то необходима трансляция ГН / GT. Результатом трансляции будет код КПН / DPC, а также, возможно, новые НПС / SSN и ГН / GT. Для идентификации формата глобального наименования в индикаторе адреса имеется поле.

Код пункта назначения в адресе не требует трансляции. Он просто определяет, относится ли сообщение данному ПС / SP или же требуется его маршрутизация по сети сигнализации средствами ППСС / МТР. Для исходящих сообщений код пункта назначения необходимо ввести в маршрутную этикетку ППСС / МТР. Код КПН / DPC в маршрутной этикетке ППСС / МТР для входящего сообщения должен соответствовать коду КПН / DPC в адресе вызываемой стороны.

Номер подсистемы идентифицирует подсистему, доступ к которой осуществляется подсистемой ПУСС / SCCP в узле. Это может быть подсистемой пользователя, например, ИОПП / ISUP, управлением ПУСС / SCCP или объектом ОГТУ / АЕ с доступом через ВТ / ТС. Если при анализе кода КПН / DPC выявится, что входящее сообщение предназначено данному сигнальному пункту, то анализ номера подсистемы укажет соответствующего пользователя подсистемы ПУСС / SCCP. Наличие только НПС / SSN без КПН / DPC также указывает на передачу сообщения данному ПС / SP. Поле НПС / SSN имеет начальную емкость в 255 кодов с возможностью дальнейшего расширения для удовлетворения требований в будущем.

Адресация подсистемы пользователя. Подсистема ТПП / TUP может обрабатывать адрес, содержащийся в элементах адресной информации вызывающей и вызываемой сторон. Структура адресов подсистемы ИОПП / ISUP дает возможность обрабатывать адреса, содержащиеся в номере вызывающей и вызываемой сторон, к перенаправлять элементы информации. Подсистема управления соединением сигнализации может обрабатывать адреса и смешанный адрес подвижного пользователя, содержащиеся в элементах информации вызывающей и вызываемой сторон.

2.7 Процедура приема сигнальных сообщений

Флаг считается открывающим, если он не сопровождается непосредственно следующим за ним другим флагом. Когда принят открывающий флаг, предполагается начало СЕ. Когда принят следующий, закрывающий флаг, предполагается конец сигнальной единицы. Если принято подряд семь и более "1" или превышена предельная длина СЕ, то происходит потеря фазирования. Это вызывает изменение работы монитора интенсивности ошибок в СЕ, он переходит в режим "подсчет байтов". Одновременно производится поиск следующего правильного флага. В режиме "подсчет байтов" стираются все биты, принятые после последнего флага и перед следующим флагом. После приема правильной СЕ режим "подсчет байтов" отменяется.

После удаления нулей, вставленных для исключения имитации флага, принятая СЕ проверяется на длину, которая должна делиться на 8 и содержать не менее б байтов включая открывающий флаг. Если эти условия не выполняются, СЕ стирается и монитор интенсивности ошибок в СЕ или монитор интенсивности ошибок при вхождении в связь увеличивает свое содержимое. Если оконечное устройство принимает более чем m + 7 байтов до закрывающего флага, то вводится режим "подсчет байтов". Здесь т - предельная длина поля сигнальной информации (в байтах), разрешенная в данном канале сигнализации.

Функция обнаружения ошибок осуществляется с помощью 16 проверочных битов, передаваемых в конце каждой СЕ, проверочные биты формируются передающей частью оконечного устройства канала сигнализации. Они являются единичным дополнением суммы (по модулю 2) из двух остатков. Первый остаток получается от деления (по модулю 2) х^k(х²⁵ + х¹⁴ + х¹³ + ... + х + 1) на образующий полином х¹⁶ + х¹² + х1, где k - число битов в СЕ, расположенных между последним битом открывающего флага и первым проверочным битом.

Второй остаток получается после умножения на х¹⁶ и деления (по модулю 2) на образующий полином х¹⁶ + х¹² + х⁵ + 1 содержимого СЕ, расположенного между последним битом открывающего флага и первым проверочным битом.

В типовом варианте передающей части оконечного устройства канала сигнализации исходный остаток деления предварительно устанавливается в "1" и затем модифицируется делением на образующий полином всех полей СЕ. Дополнение до "1" образовавшегося остатка передается в качестве 16 проверочных битов.

В приемной части оконечного устройства канала сигнализации проверяется соответствие между проверочными битами и оставшейся частью СЕ. Если не обнаружено полного соответствия, то СЕ стирается.

В типовом варианте реализации в приемной части оконечного устройства канала сигнализации исходный остаток деления предварительно устанавливается в "1". Принимаемая защищенная последовательность, включая проверочные биты, делится на образующий полином, и в результате, при отсутствии ошибок при передаче, образуется остаток 0001110100001111 (от х⁵ до х⁰ соответственно).

2.8 Основной метод исправления ошибок

Предусматривается два метода исправления ошибок - основной метод и метод предварительного циклического повторения. Основной метод рекомендуется для каналов с коротким временем распространения сигналов (до 15 мс), т.е. для внутри континентальных наземных средств связи. Этот метод применим при любом использовании каналов сигнализации, включая относительно высокое (более 0,5 Эрл).

Основной метод - это метод подтвержденной передачи, при котором исправление осуществляется путем повторной передачи. При нормальной работе передача значащих СЕ через ОКС обеспечивается в правильной последовательности и без дублирования сообщений. В результате в подсистемах пользователя не требуется контроль последовательности или изъятие принятой информации.

На каждую переданную значащую СЕ с приемной стороны приходит подтверждение: положительное (PACK) при правильном приеме и отрицательное (NACK) при приеме с искажениями. Положительное подтверждение служит сигналом на стирание из буфера передающей стороны данной и всех предыдущих значащих СЕ. Отрицательное подтверждение является запросом на повторную передачу данной и всех последующих, уже переданных к этому моменту времени значащих СЕ. Для обеспечения правильной последовательности значащих СЕ порядок следования повторяемых СЕ сохраняется первоначальный.

Как уже отмечалось, в составе каждой СЕ передаются прямой циклический номер, прямой бит-индикатор, обратный циклический номер и обратный бит-индикатор. Процедура исправления ошибок выполняется независимо в обоих направлениях передачи. Прямой циклический номер и прямой бит-индикатор в одном направлении вместе с обратным циклическим номером и обратным бит-индикатором в другом направлении связаны со значащей СЕ, передаваемой в прямом направлении. Они функционируют независимо от значащей СЕ, передаваемой в обратном направлении, и связанных с ней ПЦН, ПБИ, ОЦН и ОБИ (рисунок 2.8).

При повторной передаче или в случае отсутствия ПЦН, которые могут быть присвоены новым значащим СЕ, передача новых значащих СЕ временно прекращается. В нормальных условиях, когда нет значащих СЕ для передачи или для повторной передачи, непрерывно передаются СЕ заполнения. Передаваемые в составе СЕЗ обратный циклический номер и обратный бит-индикатор используются для положительного или отрицательного подтверждения ранее принятых значащих СЕ. В некоторых случаях могут передаваться СЕ состояния звена сигнализации или только флаги.

С помощью прямого циклического номера осуществляется контроль последовательности СЕ. Функция подтверждения реализуется с помощью обратного циклического номера. Величина прямого циклического номера значащей СЕ образуется увеличением (по модулю 128) последней присвоенной величины на единицу. Этот прямой циклический номер однозначно идентифицирует значащую СЕ до тех пор, пока она не будет принята без ошибки и в правильной последовательности приемной частью оконечного устройства. Прямой циклический номер незначащей СЕ принимается равным величине ПЦН последней переданной значащей СЕ (рисунок 2.9).

Информация, относящаяся к байту служебной информации, полю сигнальной информации, прямому циклическому номеру и длине каждой значащей СЕ, запоминается в буфере передающей части оконечного устройства звена сигнализации до получения соответствующего положительного подтверждения. В течение этого времени данная величина прямого циклического номера не может быть использована для другой значащей СЕ.

Рисунок 2.9 - Фрагмент обмена СЕ (ошибок не обнаружено)

Величина ПЦН может быть присвоена новой значащей СЕ, подлежащей передаче, если принято положительное подтверждение, относящееся к этой величине, увеличенной по крайней мере на 1 (по модулю 128). Это значит, что не более 127 значащих СЕ может быть доступно для повторной передачи.

В приемной части оконечного устройства звена сигнализации по получении правильной, проверенной СЕ сравниваются принятый ПЦН с ПЦН последней принятой СЕ и принятый ПБИ с последним переданным ОБИ. Кроме этого, анализируется индикатор длины принятой СЕ с целью определения вида СЕ.

Пусть принята сигнальная единица заполнения, у которой:

а) величина ПЦН равна величине ПЦН последней принятой значащей СЕ, тогда данная СЕЗ обрабатывается в подсистеме передачи сообщений;

б) величина ПЦН отличается от величины последней принятой значащей СЕ, тогда принятая СЕЗ обрабатывается в подсистеме передачи сообщений. Если принятый ПБИ имеет то же состояние, что и последний ОБИ, то передается отрицательное подтверждение.

Если принята СЕ состояния звена сигнализации, то она обрабатывается в подсистеме передачи сообщений.

Пусть принята значащая СЕ, у которой:

а) величина ПЦН равна величине ПЦН последней принятой СЕ, тогда данная стирается, независимо от состояния бит-индикатора;

б) величина ПЦН на единицу больше (по модулю 128) ПЦН последней принятой СЕ и принятый ПБИ имеет то же состояние, что и последний переданный ОБИ, тогда данная СЕ принимается и направляется к уровню 3. Если состояние принятого И не соответствует состоянию последнего переданного ОБИ, то СЕ стирается;

в) величина ПЦН не равна величинам, указанным в пп. а) и б) , тогда СЕ стирается. Если принятый ПБИ в том же состоянии, что и последний переданный ОБИ, то передается отрицательное подтверждение.

Приемная часть оконечного устройства звена сигнализации подтверждает прием одной или более значащих СЕ путем присвоения величины ПЦН принятой значащей СЕ величине ОЦН следующей СЕ, передаваемой в противоположном направлении. Обратные циклические номера последующих СЕ сохраняют свою величину до подтверждения следующей значащей СЕ, когда происходит изменение передаваемого ОЦН. Подтверждение принятой значащей СЕ служит подтверждением всех ранее принятых, но еще не подтвержденных значащих СЕ.

При отрицательном подтверждении в передаваемой СЕ инвертируется значение ОБИ (рисунок 2.10). Новое значение ОБИ передается со всеми последовательно передаваемыми СЕ до тех пор, пока не будет передано новое отрицательное подтверждение. Обратному циклическому номеру присваивается величина ПЦН последней принятой значащей СЕ.

Рисунок 2.10 - Фрагмент обмена СЕ (обнаружена ошибка)

Передающая часть оконечного устройства звена сигнализации анализирует величину ОЦН принятых значащих и заполняющих СЕ после проверки их функцией обнаружения ошибок. Когда принято положительное подтверждение некоторой значащей СЕ все другие значащие СЕ, предшествовавшие этой СЕ, считаются подтвержденными, даже если соответствующие ОЦН не были приняты. Если одно и то же положительное подтверждение последовательно принимается несколько раз, никаких дальнейших действий не предпринимается.

Если принята значащая или заполняющая СЕ с ОЦН, величина которого не равна ОЦН предшествующей СЕ или ПЦН одной из значащих СЕ, которые можно повторно передать, данная СЕ стирается. Следующая значащая или заполняющая СЕ также стирается.

Если величины любых двух ОЦН в трех последовательно принятых значащих или заполняющих СЕ, не равны величине ОЦН предшествующей СЕ или величинам ПЦН сигнальных единиц, хранящихся в буфере повторной передачи на момент их приема, то уровень 3 информируется об отказе звена сигнализации.

Если состояние принятого ОБИ отличается от состояния последнего переданного ПБИ, то все значащие СЕ, доступные для повторной передачи передаются в правильной последовательности, начиная с СЕ, имеющей величину ПЦН на единицу больше (по модулю 128) ОЦН, связанного с принятым ОБИ.

Новая значащая СЕ может передаваться только тогда, когда будет передана последняя значащая СЕ из буфера повторной передачи.

В начале повторной передачи ПБИ инвертируется и становится равным величине ОБИ принятой СЕ. Новое значение ПБИ сохраняется в последовательно передаваемых СЕ до начала новой повторной передачи. Таким образом, в нормальных условиях ПБИ, включаемый в передаваемые СЕ, равен значению ОБИ принятых СЕ. Если повторно передаваемая значащая СЕ теряется, это обнаруживается проверкой ПЦН и ПБИ и производится запрос новой повторной передачи.

Если значащая СЕ принята со значением ПБИ, показывающим начало повторной передачи, хотя отрицательное подтверждение не посылалось, эта СЕ стирается. Следующие значащая или заполняющая СЕ стираются

Если величины двух ПБИ в трех последовательно принятых значащих и запоминающих СЕ указывают на начало повторной передачи, тогда как отрицательное подтверждение не передавалось, то уровень 3 информируется об отказе канала.

При основном методе защиты от ошибок соблюдаются следующие приоритеты передачи СЕ.

Высший:

1. Сигнальные единицы состояния звена сигнализации.

2. Значащие СЕ, для которых еще не получено подтверждение или получено отрицательное подтверждение.

3. Новые значащие СЕ.

4. Заполняющие СЕ.

Низший:

1 Флаги.

2.9 Исправление ошибок путем превентивного циклического повторения

Метод превентивного циклического повторения применяется для межконтинентальных и спутниковых каналов сигнализации с временем распространения сигналов свыше 15 мс и с небольшим использованием каналов (менее 0,5 Эрл) Этот метод предусматривает положительное подтверждение и невынужденное циклическое повторение, упреждающее исправление ошибок. Передаваемая СЕ запоминается в передающей части оконечного устройства звена сигнализации до тех пор, пока на не поступит положительное подтверждение. При отсутствии новых СЕ для передачи находящиеся в буфере, циклически повторяются.

В дополнение к превентивному циклическому повторению значащие СЕ, доступные для повторной передачи, вновь передаются с приоритетом в случае, если достигнут предел числа значащих СЕ или предел числа байтов значащих СЕ в буфере повторной передачи.

В нормальных условиях, когда для передачи или для циклического повторения нет значащих СЕ, передаются заполняющие СЕ. В некоторых случаях могут передаваться СЕ состояния звена или флаги.

Как и в предыдущем случае, контроль последовательности передачи СЕ осуществляется с помощью ПЦН. Функция подтверждения осуществляется с помощью ОЦН. Значение ПЦН незначащей СЕ равно значению ПЦН последней переданной значащей СЕ.

В буфере передающей части оконечного устройства звена сигнализации запоминается информация, относящаяся к байту служебной информации, полю сигнальной информации, ПЦН и длине каждой значащей СЕ, до получения соответствующего подтверждения. Величина ПЦН может быть присвоена новой значащей СЕ, подлежащей передаче, если принято положительное подтверждение, относящееся к этой величине, увеличенной по крайней мере на единицу (по модулю 128).

В приемной части оконечного устройства звена сигнализации по получении проверенной СЕ сравнивается принятый ПЦН с ПЦН предыдущей принятой СЕ v анализируется индикатор длины. Прямой и обратный бит-индикаторы в данном случае не используются и устанавливаются в "1". Если принятая СЕ не является значащей СЕ, то она обрабатывается в подсистеме передачи сообщений.

Если принята значащая СЕ, у которой:

а) величина ПЦН одинакова с ПЦН последней принятой СЕ, то СЕ стирается;

б) величина ПЦН на единицу больше (по модулю 128) ПЦН последней принятой СЕ, то СЕ принимается и передается в уровень 3;

в) величина ПЦК отличается от величин, упомянутых в пп. а) и б), то СЕ стирается.

Приемная часть подтверждает прием одной или более значащих СЕ путем присвоения величины ПЦН последней принятой значащей СЕ величине ОЦН следующей передаваемой СЕ. Обратные циклические номера последовательности СЕ сохраняют это значение до подтверждения следующей значащей СЕ, когда произойдет изменение передаваемого ОЦН. Подтверждение на принятую значащую СЕ представляет собой также подтверждение на все ранее принятые, но еще не подтвержденные СЕ.

Все значащие СЕ, передаваемые в первый раз, запоминаются до их положительного подтверждения. Передающая часть анализирует величину ОЦН принятых значащих и заполняющих СЕ, удовлетворяющих требованиям проверки проверочным полиномом. Ранее переданная значащая СЕ и положительно подтвержденная больше не подлежит повторной передаче.

Если величина ОЦН принятой или заполняющей СЕ не равна величине ОЦН предшествующей СЕ или величине ПЦН одной из СЕ, хранящихся в буфере повторной передачи, то принятая СЕ стирается. Следующая значащая или заполняющая СЕ также стирается.

Если величины любых двух ОЦН в трех последовательно принятых значащих заполняющих СЕ не равны величине ОЦН предшествующей СЕ или величинам ITUH сигнальных единиц, хранящихся в буфере повторной передачи на момент их приема, то уровень 3 информируется об отказе звена.

Когда нет новых СЕ для передачи, хранящиеся в буфере значащие СЕ циклически повторяются. Если появляются новые СЕ, цикл повторения прерывается и передаются новые СЕ. В нормальных условиях, когда нет значащих СЕ для передачи или для циклического повторения, постоянно передаются СЕ заполнения. В некоторых случаях могут передаваться СЕ состояния звена сигнализации или флаги.

Число значащих СЕ N₁, хранящихся в буфере, и число байтов этих СЕ N₂ постоянно контролируется. Значение N₁ не должно превышать 127. При отсутствии ошибок значение N₂ ограничивается задержкой в шлейфе канала сигнализации T_L. Должно быть предусмотрено, что N₂ <. T_L / Тв + 1, где T_L - время между передачей значащей СЕ и приемом подтверждения этой СЕ при нормальной работе, Тв - время передачи одного байта. Когда одна или обе величины N₁, N₂ достигают своего предела, то новые значащие и заполняющие СЕ не передаются, а повторно один раз с приоритетом передаются СЕ из буфера, сохраняя при этом первоначальный порядок передачи. Если предельные величины N₁ и N₂ уменьшились, то вводится нормальная процедура работы, в противном случае все хранящиеся в буфере СЕ снова передаются с приоритетом.

При защите от ошибок методом превентивного циклического повторения соблюдаются следующие приоритеты передачи СЕ:

Высший:

1. Сигнальные единицы состояния звена сигнализации.

2. Хранящиеся в буфере неподтвержденные значащие СЕ при достижении пределов Nt и N2.

3. Новые значащие СЕ.

4. Неподтвержденные значащие СЕ.

5. Заполняющие СЕ.

Низший:

1. Флаги.

2.10 Контроль ошибок звена сигнализации

Контроль ошибок звена сигнализации реализует две функции. Одна осуществляется в период работы звена сигнализации и обеспечивает формирование одного из критериев для вывода звена из работы, а другая осуществляется при проверке в ходе процедуры вхождения в связь. Соответственно они называются контроль интенсивности ошибок в сигнальных единицах (SUERM) и контроль интенсивности ошибок при вхождении в связь (AERM).

Целью контроля интенсивности ошибок в СЕ является определение условий отказа звена сигнализации. Стираемые в ходе приема СЕ считаются ошибочными. Контроль интенсивности ошибок в СЕ реализуется в виде реверсивного счетчика, уменьшающего свое содержимое на единицу для каждых D принятых СЕ, но не ниже нуля, и увеличивающего свое содержимое каждый раз, когда процедурой приема обнаружена СЕ с ошибкой, но не выше порога Т. При достижении порога Т уровень 3 извещается о высокой интенсивности ошибок. В режиме "подсчет байтов" счетчик увеличивает свое содержимое каждые N байтов, принятых до обнаружения правильно принятой СЕ, вызывающей выход из этого режима. При скорости передачи в канале сигнализации 64 кбит/с значения контролируемых параметров равны: Т = 64 СЕ, D = 256 СЕ, N = 16 байтов.

Контроль интенсивности ошибок при вхождении в связь основан на линейном подсчете ошибок в СЕ. Линейный счетчик работает в течение нормального и аварийного периодов проверки. Когда начинается состояние проверки процедуры вхождения в связь, счетчик запускается с нуля. Затем он увеличивает свое содержимое с каждой СЕ, принятой с ошибкой, если он не находится в режиме подсчета байтов. В этом режиме счетчик увеличивает свое содержимое через каждые N принятых байтов.

Когда счетчик достигает порога Т₁ этот конкретный период проверки прекращается. После правильного приема СЕ или по истечении прерванного периода проверки состояние проверки возобновляется. Если проверка прекращается М раз, канал возвращается в состояние "не работает". Порог устанавливается для каждого из двух типов периодов проверки (нормального и аварийного), соответственно они обозначаются Т_in и Т_ie. Проверка успешно завершается, если период проверки заканчивается без обнаружения чрезмерной интенсивности ошибок и если не приняты индикации состояний "О" или "OS". Для скорости передачи 64 кбит/с величины контролируемых параметров составляют: Т_in = 4, T_ie = 1, М = 5 и N = 16.

3 Основные протоколы, используемые в сетях следующего поколения

В данной главе будут рассмотрены основные протоколы, используемые в сетях следующего поколения: H.323, SIP, MGCP, H.248/MEGACO, SIGTRAN.

В первую очередь Softswitch управляет обслуживанием вызовов, т.е. установлением и разрушением соединений. Также Softswitch осуществляет координацию обмена сигнальными сообщениями между различными сетями, иначе говоря, Softswitch координирует действия, обеспечивающие соединение с логическими объектами в разных сетях и преобразует информацию в сообщениях таким образом, чтобы они были поняты на обеих сторонах разнородных сетей.

Основные типы сигнализации, которые использует Softswitch:

- сигнализация для управления соединениями;

- сигнализация для взаимодействия различных Softswitch между собой;

- сигнализация для управления транспортными шлюзами.

Основными протоколами сигнализации для управления соединениями сегодня являются SIP, ОКС-7, H.323. Также опционально используются:

- абонентская сигнализация E-DDS-1 первичного доступа ЦСИС (цифровая сеть с интеграцией служб, ISDN);

- протокол абонентского доступа через интерфейс V5;

- российская версия сигнализаций R1,R2 – R 1.5.

Основными протоколами сигнализации управления транспортными шлюзами являются MGCP и MEGACO/Н.248, а основными протоколами сигнализации взаимодействия между Softswitch - SIPТ и BICC (рисунок 3.1).

3.1Протоколы RTP, RTCP, UDP

Основным транспортным протоколом для мультимедийных приложений стал протокол реального времени RTP (Real Time Protocol), предназначенный для организации передачи пакетов с кодированными речевыми сигналами по пакетной сети. Передача пакетов RTP ведется поверх протокола UDP, работающего, в свою очередь, поверх IP (рисунок 3.2).

Взаимодействие Softswitch с остальным оборудованием

Рисунок 3.1 - Взаимодействие Softswitch с остальным оборудованием

Характерные для IP-сетей временные задержки и вариация задержки пакетов (джиттер) могут серьезно исказить информацию, чувствительную к задержке, например речь и видеоинформацию, сделав ее абсолютно непригодной для восприятия. Вариация задержки (джиттер) пакетов гораздо сильнее влияет на субъективную оценку качества передачи, чем абсолютное значение задержки.

Протокол RTP позволяет компенсировать негативное влияние джиттера на качество речевой и видеоинформации, но в то же время он не имеет собственных механизмов, гарантирующих своевременную доставку пакетов или другие параметры качества услуг, – это осуществляют нижележащие протоколы. Он даже не обеспечивает все те функции, которые обычно предоставляют транспортные протоколы, в частности функции исправления ошибок и управления потоком. Обычно протокол RTP базируется на протоколе UDP и использует его функции, но может работать и поверх других транспортных протоколов.

Уровни протоколов RTP/UDP/IP

Рисунок 3.2 - Уровни протоколов RTP/UDP/IP

Протокол TCP плохо подходит для передачи чувствительной к задержкам информации. Во-первых, это алгоритм надежной доставки пакетов. Пока отправитель повторно передаст пропавший пакет, получатель будет ждать, результатом чего может быть недопустимое увеличение задержки. Во-вторых, алгоритм управления при перегрузке в протоколе TCP не оптимален для передачи речи и видеоинформации. При обнаружении потерь пакетов протокол TCP уменьшает размер окна, а затем будет его медленно увеличивать, когда как разумнее было бы изменить метод кодирования или размер видеоизображения.

Протокол RTP предусматривает индикацию типа полезной нагрузки и порядкового номера пакета в потоке, а также применение временных меток. Отправитель помечает каждый RTP-пакет временной меткой, получатель извлекает ее и вычисляет суммарную задержку. Разница в задержке разных пакетов позволяет определить джиттер и смягчить его влияние - все пакеты будут выдаваться приложению с одинаковой задержкой.

Доставка RTP-пакетов контролируется специальным протоколом RTCP (Real Time Control Protocol).

Основной функцией протокола RTCP является организация обратной связи приемника с отправителем информации для отчета о качестве получаемых данных. Протокол RTCP передает сведения (как от приемника, так и от отправителя) о числе переданных и потерянных пакетов, значении джиттера, задержке и т.д. Эта информация может быть использована отправителем для изменения параметров передачи, например для уменьшения коэффициента сжатия информации с целью улучшения качества ее передачи.

Протокол передачи пользовательских дейтаграмм - User Datagram Protocol (UDP) – обеспечивает негарантированную доставку данных, т.е. не требует подтверждения их получения; кроме того, данный протокол не требует установления соединения между источником и приемником информации.

3.2 Протокол Н.323

Для построения сетей IP-телефонии первой стала рекомендация H.323 МСЭ-Т, которая является также первой зонтичной спецификацией систем мультимедийной связи для работы в сетях с коммутацией пакетов, не обеспечивающих гарантированное качество обслуживания (рис. 3.3).

Сети, построенные на базе протоколов H.323, ориентированы на интеграцию с телефонными сетями и могут рассматриваться как сети ЦСИС (цифровая служба с интеграцией служб), наложенные на сети передачи данных. В частности, процедура установления соединения в таких сетях IP-телефонии базируется на рекомендации МСЭ-Т Q.931 и практически идентична той же процедуре в сетях ЦСИС. При этом рекомендация H.323 предусматривает применение разнообразных алгоритмов сжатия речевой информации, что позволяет использовать полосу пропускания ресурсов передачи гораздо более эффективно, чем в сетях с коммутацией каналов.

Структура сети Н.323

Рисунок 3.3 - Структура сети Н.323

Основными устройствами сети являются: терминал, шлюз, привратник. В отличие от устройств ТфОП, устройства Н.323 не имеют жестко закрепленного места в сети, а подключаются к любой точке IP-сети. Однако при этом сеть Н.323 разбивается на зоны, а каждой зоной управляет привратник.

Терминал H.323 - оконечное устройство сети IP-телефонии, обеспечивающее 2-стороннюю речевую или мультимедийную связь с другим терминалом, шлюзом или устройством управления конференциями.

Шлюз является соединяющим мостом между ТфОП и IP. Основная функция шлюза - преобразование речевой (мультимедийной) информации, поступающей со стороны ТФОП с постоянной скоростью, в вид, пригодный для передачи по IP-сетям, т. е. кодирование информации, подавление пауз в разговоре, упаковка информации в пакеты RTP/UDP/IP, а также обратное преобразование. Кроме того, шлюз должен преобразовывать аналоговую абонентскую сигнализацию, сигнализацию по 2ВСК и сообщения систем сигнализации DSS1 и OKC7 в сигнальные сообщения Н.323. При отсутствии в сети привратника должна быть реализована еще одна функция шлюза: преобразование номера ТфОП в транспортный адрес IP-сети.

Привратник выполняет функции управления зоной сети IP-телефонии, в которую входят терминалы и шлюзы, зарегистрированные у данного привратника. Разные участки зоны сети H.323 могут быть территориально разнесены, но соединяться друг с другом через маршрутизаторы (рисунок 3.4).

Зоновая архитектура сети H.323

Рисунок 3.4 - Зоновая архитектура сети H.323

В число наиболее важных функций, выполняемых привратником, входят:

1. Преобразование alias-адреса (имени абонента, телефонного номера, адреса электронной почты и др.) в транспортный адрес сетей с маршрутизацией пакетов IP (IP-адрес и номер порта RTP).

2. Контроль доступа пользователей системы к услугам IP-телефонии при помощи сигнализации RAS (Registration, Admission and Status).

3. Контроль, управление и резервирование пропускной способности сети.

4. Маршрутизация сигнальных сообщений между терминалами, расположенными в одной зоне.

Привратник также обеспечивает для пользователя возможность получить доступ к услугам любого терминала в любом месте сети и способность сети идентифицировать пользователей при их перемещении из одного места в другое.

3.3 Протокол SIP

Вторым вариантом построения сетей стал протокол SIP, разработанный комитетом IETF (Internet Engineering Task Force); спецификации протокола представлены в документе RFC 2543.

Протокол инициирования сеансов – Session Initiation Protocol (SIP) – является протоколом прикладного уровня и предназначается для организации, модификации и завершения сеансов связи: мультимедийных конференций, телефонных соединений и распределения мультимедийной информации, в основу которого заложены следующие принципы:

- персональная мобильность пользователей. Пользователю присваивается уникальный идентификатор, а сеть предоставляет ему услуги связи вне зависимости от того, где он находится;

- масштабируемость сети (характеризуется в первую очередь возможностью увеличения количества элементов сети при ее расширении);

- расширяемость протокола характеризуется возможностью дополнения протокола новыми функциями при введении новых услуг и его адаптации к работе с различными приложениями.

Протокол SIP может быть использован совместно с протоколом H.323. Возможно также взаимодействие протокола SIP с системами сигнализации ТфОП – DSS1 и ОКС7.

Одной из важнейших особенностей протокола SIP является его независимость от транспортных технологий. В качестве транспорта могут применяться протоколы Х.25, Frame Relay, AAL5, IPX и др. Структура сообщений SIP не зависит от выбранной транспортной технологии. Но в то же время предпочтение отдается технологии маршрутизации пакетов IP и протоколу UDP. Пример построения сети SIP представлен на рисунке 3.5.

Сеть SIP содержит следующие основные элементы.

Агент пользователя (User Agent или SIP client) является приложением терминального оборудования и включает в себя две составляющие: клиент агента пользователя (User Agent Client – UAC) и сервер агента пользователя (User Agent Server – UAS), иначе называемые клиент и сервер. Клиент UAC инициирует SIP-запросы, т.е. выступает в качестве вызывающей стороны. Сервер UAS принимает запросы и отвечает на них, т.е. выступает в качестве вызываемой стороны.

Запросы могут передаваться не прямо адресату, а на некоторый промежуточный узел (прокси-сервер и сервер переадресации).

Прокси-сервер (proxy server) принимает запросы, обрабатывает их и отправляет дальше на следующий сервер, который может быть как другим прокси-сервером, так и последним UAS. Таким образом, прокси-сервер принимает и отправляет запросы и клиента, и сервера. Приняв запрос от UAC, прокси-сервер действует от имени этого UAC;

Пример построения SIP-сети

Рисунок 3.5 - Пример построения SIP-сети

Сервер переадресации (redirect server) передает клиенту в ответе на запрос адрес следующего сервера или клиента, с которым первый клиент связывается затем непосредственно. Он не может инициировать собственные запросы. Адрес сообщается первому клиенту в поле Contact сообщений SIP. Таким образом, этот сервер просто выполняет функции поиска текущего адреса пользователя.

Сервер местоположения (location server) – база адресов, доступ к которой имеют SIP-серверы, пользующиеся ее услугами для получения информации о возможном местоположении вызываемого пользователя. Приняв запрос, сервер SIP обращается к серверу местоположения, чтобы узнать адрес, по которому можно найти пользователя. В ответ тот сообщает либо список возможных адресов, либо информирует о невозможности найти их.

SIP получает все более широкое признание как стандарт для протокола передачи голоса по IP.

Передача голоса по IP (Voice over IP, VoIP) все быстрее превращается из рыночной тенденции в господствующее решение. Соответственно растет спрос на аппаратное обеспечение с поддержкой IP: аналитики рынка из компании IDC исходят из того, что телефонные системы на базе IP к 2007 г. займут 40% рынка. Все именитые производители разработали и внедрили поддержку VoIP в свои телекоммуникационные системы. Однако подобные расширения за редким исключением лишь дополняют инфраструктуру соответствующего производителя и редко базируются на открытых стандартах. Протоколы (прежде всего из области группообразования или оконечных устройств), как и раньше, остаются нестандартными в целях распространения функциональных особенностей продуктов конкретной марки на область IP. Как следствие, в большинстве случаев гибридные системы также зависят от производителя.

3.4 SIP против Н.323

В качестве решения проблемы предлагается использовать наиболее распространенный сегодня стандарт для IP-телефонии Н.323 и протокол инициирования сеансов (SIP). Первый определен международным союзом электросвязи (ITU), а второй является стандартом RFC рабочей группы проектирования Internet (IETF). SIP ориентирован на протоколы Internet - HTTP и SMTP, в то время как Н.323 пришел из мира телефонии и базируется на ином подходе.

Н.323 представляет собой зонтичный стандарт для IP-телефонии. Он описывает механизмы и стандартные протоколы, при помощи которых речь с надлежащими характеристиками может быть надежно передана по сети на базе пакетов. Так возник полный набор протоколов, где детально определяются все необходимые функции: кодеки, управление вызовами и конференц-связь в одном интегрированном стеке протоколов. В результате предложенный подход получился хотя и всеобъемлющим, но не гибким.

Рисунок 3.6 – Стек протоколов сети IP

В случае SIP ситуация выглядит иначе: это не набор протоколов, а отдельный протокол прикладного уровня для управления построением сеансов в сети IP (см. рисунок). Он фокусируется на спецификации механизмов протекания сеансов (организация, завершение, изменение) и служит для оказания содействия инициатору сеанса при идентификации и локализации участников сеанса — причем независимо от местонахождения, разновидности оконечного устройства, типа доступа к сети и среды передачи, а также количества участников. Иными словами, SIP управляет не всеми процедурами соединения, а лишь помогает участникам найти друг друга. Последующий обмен данных протекает под контролем других протоколов, согласование которых происходит во время сигнализации. Тем самым SIP поддерживает различные сервисы и обеспечивает интегрированные мультимедийные услуги.

3.4.1 Открытая базовая архитектура и взаимодействие

SIP был призван обеспечить открытую базовую архитектуру и максимальную совместимость. Для первой задачи он использует проверенные протоколы и технологии вместо определения новых. Важнейшие из них — НТТР для синтаксиса заголовка сообщения и кода завершения или ошибки, SMTP в качестве адресной схемы, RTP и RTCP как способ передачи данных реального времени, а также сообщений обратного установления соединения с использованием протокола MEGACO комитет IETF опирается на специальную модель процесса обслуживания вызова, отличную от модели MGCP. Протокол MEGACO оперирует с двумя логическими объектами внутри транспортного шлюза: порт (termination) и контекст (context), которыми может управлять контроллер шлюза.

Порты являются источниками и приемниками речевой информации. Определено два вида портов: физические и виртуальные.

Физические порты, существующие постоянно с момента конфигурации шлюза, - это аналоговые телефонные интерфейсы оборудования, поддерживающие одно телефонное соединение, или цифровые каналы, также поддерживающие одно телефонное соединение и сгруппированные по принципу временного разделения каналов в тракт Е1.

Виртуальные порты, существующие только в течение разговорной сессии, являются портами со стороны IP-сети (RTP-порты), через которые ведутся передача и прием пакетов RTP.

Контекст – это отображение связи между несколькими портами, то есть абстрактное представление соединения двух или более портов одного шлюза. В любой момент времени порт может относиться только к одному контексту, который имеет свой уникальный идентификатор. Существует особый вид контекста – нулевой. Все порты, входящие в нулевой контекст, не связаны ни между собой, ни с другими портами. Например, абстрактным представлением свободного (не занятого) канала в модели процесса обслуживания вызова является порт в нулевом контексте.

Т а б л и ц а 3.1. - Основные протоколы IP-телефонии
Характе-ристики	SIP	H.323	MGCP	MEGACO	ISUP
Назначение	Для IP-коммуникаций	Для IP-телефонии	Для управления транспортными шлюзами		Для сетей с BPK
Архитектура	Peer-to-Peer	Peer-to-Peer	Master-Slave		Peer-to-Peer
Интеллект	Рассредоточен по элементам сети	В ядре сети	В ядре сети		В ядре сети
Сложность	Простой	Сложный	Простой		Сложный
Масштаби-руемость	Высокая	Средняя	-		Средняя
Тип данных	Речь, данные, видео	Речь, данные, видео	Управление передачей речи, данных		Речь и данные
QoS	Поддержива-ется	Поддержка диффиринци-рованного обслуживания	Контроль QoS на уровне IP		Не требуется
Адресация	Поддержка IP-адресов и имен доменов, через DNS	Поддержка IP-адресов, мультизонная, многодоменовая поддержка через привратник	Цифровая адресация терминалов пользователей, поддержка IP-адресов и имен доменов для транспортных шлюзов		Статичес-кие

Порт имеет уникальный идентификатор (TerminationID), который назначается шлюзом при конфигурации порта. Например, идентификатором порта может служить номер тракта Е1 и номер временного канала внутри тракта.

При помощи протокола MEGACO контроллер может изменять свойства портов шлюза. Свойства портов группируются в дескрипторы, которые включаются в команды управления портами.

Сведем основные характеристики протоколов IP-телефонии в одну таблицу (таблица 3.1).

Сравнение протоколов (с позиции применения в ССП).

3.4.2 MEGACO/H.248 и MGCP

Прежде всего, MEGACO имеет более общую модель обслуживания вызовов, что позволяет ему лучше работать с такими соединениями как TDM-TDM, TDM-ATM, и TDM-IP, а также более гибко управлять конференциями. Еще одно различие касается транзакций. MEGACO в транзакциях содержит команды раздельно друг от друга, в то время как МGCP позволяет использовать вложенные команды, что усложняет процесс поиска команды. MEGACO может применять в целях обеспечения безопасности заголовки аутентификации, которых нет у MGCP. Что касается мультимедиа, MEGACO позволяет микшировать аудио/видеоданные и таким образом поддерживает мультимедийный трафик, а MGCP ориентирован только на поддержку аудиоинформации. Если шлюз обнаруживает аварию на управляющем им Softswitch при помощи команд, протокол MEGACO позволяет назначить новый управляющий Softswitch. В MGCP это делается гораздо более сложным способом.

3.4.3 MEGACO/H.248 и SIP

MEGACO/ H.248 и SIP не соперничают друг с другом, т.к. MEGACO – это протокол, предназначенный для взаимодействия Softswitch и медиашлюзов, а SIP – это протокол взаимодействия одноранговых устройств (Softswitch или SIP-телефон). Взаимодействие транспортных шлюзов ограничено областью одного домена, т.к. они контролируются одним Softswitch. Таким образом, можно сказать, что MEGACO не определяет систему связи в целом, ему нужен протокол для взаимодействия Softswitch, которым может быть SIP.

3.4.4 MEGACO/H.248 и Н.323

Как и SIP, протокол H.323 может дополнять MEGACO/ H.248, поскольку тоже является протоколом, обеспечивающим взаимодействие одноранговых устройств. В таком случае MEGACO/H.248 позволит Н.323 избавиться от присущих ему проблем с масштабируемостью, доступностью и возможностью взаимодействовать с ОКС7. В этих условиях Н.323 будет протоколом терминалов для взаимодействия друг с другом и с сетью, а MEGACO будет использоваться привратниками для управления большими шлюзами, обеспечивающими взаимодействие IP-сети, построенной согласно Н.323 с сетью ТфОП.

3.4.5 Протокол BICC

Для взаимодействия Softswitch между собой теоретически должен применяться протокол BICC (Bearer Independent Call Control), разработанный МСЭ. И хотя на практике более популярным становится второй протокол – SIP (SIP-T), разработанный IETF, протокол BICC успешно используется до сих пор, например в решениях Ericsoon.

При разработке данного протокола обязательным требованием являлась поддержка сигнальных сообщений ISUP, поскольку протокол должен был облегчить операторам переход к ССП и обеспечить взаимодействие новой мультисервисной сети с существующими сетями ISDN. Фактически протокол BICC рассматривался как еще одна прикладная подсистема сигнализации ОКС7, обеспечивающая экономичный переход к мультисервисной сети с сохранением большей части сигнального оборудования ISUP сетей с временным разделением каналов TDM. В свое время данный протокол позволил операторам, не желавшим вкладывать инвестиции в дальнейшее развитие TDM-сетей, предоставлять уже существующие услуги ТфОП/ISDN в пакетных сетях, а также поддерживать взаимодействие имеющихся узлов коммутации TDM узлами пакетной сети и взаимодействие узлов коммутации TDM через пакетную сеть.

Архитектура BICC предусматривает, что вызовы будут входить в сеть и выходить из нее с поддержкой BICC через интерфейсы узлы обслуживания – Interface Serving Nodes (ISN), – предоставляющие сигнальные интерфейсы между узкополосной ISUP (сетью ТфОП/ISDN с коммутацией каналов) и одноранговым узлом ISN (находящимся в пакетной сети). Также определены:

- транзитный узел обслуживания (Transit Serving Node (TSN)) – этот тип узла обеспечивает транзитные возможности в пределах одной сети. Служит для обеспечения возможности предоставления услуги ТфОП/ISDN внутри своей сети;

- пограничный узел обслуживания (Gateway Serving Node (GSN)) – этот тип узла обеспечивает выполнение функций межсетевого шлюза для информации вызова и транспортировки, используя BICC-протокол. Обеспечивает соединение двух областей BICC, принадлежащих двум разным операторам, и это соединение состоит из двух узлов GSN, непосредственно связанных друг с другом.

Протокол BICC

Рисунок 3.7 - Протокол BICC

На рисунке 3.7 представлены узлы всех рассмотренных типов. Имеются также промежуточные коммутаторы, через которые тракт проключается при помощи сетевой сигнализации. Эти коммутаторы характерны для сетей АТМ и в терминах BICC называются узлами ретрансляции носителя – Bearer Relay Nodes (BRN) или коммутирующими узлами – Switching Nodes (SWN), но не все сетевые технологии требуют их наличия.

Транспортировка информации сигнализации(SIGTRAN).

Транспортировка информации сигнализации по технологии SIGTRAN (рисунок 3.8) предназначена для передачи сообщений протокола сигнализации сети с коммутацией каналов через сеть с коммутацией пакетов и должна обеспечивать:

- передачу сообщений разнообразных протоколов сигнализации, обслуживающих соединения сетей с коммутацией каналов (CSN), например протоколов прикладных и пользовательских подсистем ОКС7 (включая уровень 3 МТР, ISUP, SCCP, TCAP, MAP, INAP и т. д.), а также сообщений уровня 3 протоколов DSS1/PSS1 (т. е. Q.931 и QSIG);

- средства идентификации конкретного транспортируемого протокола сигнализации сети с коммутацией каналов;

- общий базовый протокол, определяющий форматы заголовков, расширения в целях информационной безопасности и процедуры для транспортировки сигнальной информации, а также (при необходимости) расширения для введения конкретных индивидуальных протоколов сигнализации сети с коммутацией каналов;

- функциональные возможности (с участием нижележащего сетевого протокола, например IP), соответствующие нижнему уровню конкретной сети с коммутацией каналов.

Архитектура протоколов SIGTRAN

Рисунок 3.8 - Архитектура протоколов SIGTRAN

При транспортировке сигнальной информации через инфраструктуру сети Интернет используемым промежуточным средством считается протокол передачи информации управления потоком (Stream Control Transmission Protocol – SCTP).

Протокол передачи информации управления потоком (SCTP)

Протокол передачи информации управления потоком (SCTP) обеспечивает транспортировку сообщений сигнализации через сеть IP между двумя оконечными пунктами, с избыточностью доставки информации и повышенной степенью надежности. Для этого применяется стандартизованный метод, отличающийся встраиванием в протокол повышенной надежности доставки в реальном времени информации от нескольких источников по нескольким информационным потокам.

Также обеспечивается самоотключение в случае перегрузки соединения Интернет, по которому функционирует этот протокол. Интерфейс между SCTP и его сигнальными приложениями управляется через адаптационные уровни, которые образуют промежуточный уровень таким образом, чтобы сигнальные протоколы высших уровней конкретной архитектуры стека протоколов не меняли свой интерфейс с транспортной средой и внутренние функциональные возможности, когда начинают использовать SCTP вместо другого транспортного протокола. Другой аспект состоит в том, что поддерживаемая архитектура стека протоколов согласована с архитектурой Интернет без нарушения собственных правил.

Пользовательский уровень адаптации ISDN (IUA)

Существует необходимость доставки сообщений сигнальных протоколов сети с коммутацией каналов от сигнального шлюза (SG) ISDN к контроллеру шлюза среды передачи (MGC). Механизм доставки должен поддерживать:

- транспортировку пограничных примитивов Q.921/Q.931;

- связь между модулями управления уровнями SG и MGC;

- управление активными связями между SG и MGC.

Данным уровнем предусматривается поддержка первичного и базового доступов ISDN (PRA и BRA) как для режима "точка-точка", так и для разветвленного режима "точка – несколько точек". Процедуры уровня адаптации QSIG не отличаются от аналогичных процедур Q.931.

Пользовательский уровень адаптации МТР уровня 2 (M2UA – MTP2 –User Adaptation Layer)

Пользовательский уровень адаптации МТР уровня 2 обеспечивает эмуляцию одного звена МТР между двумя узлами ОКС7.

Избыточность звеньев достигается посредством многоточечного подключения собственно в пределах SCTP. В направлении к DPC (Destination Point Code – Код пункта назначения ОКС7) может иметься несколько звеньев. Избыточность приложений поддерживается на пользовательских уровнях адаптации посредством переключения с одного соединения на другое при необходимости.

При необходимости доставки сообщений сигнальных протоколов сети КК от сигнального шлюза (SG) к контроллеру шлюза среды передачи (MGC) или пункту сигнализации IP (IPSP) механизм доставки должен поддерживать:

- интерфейс на границе МТР уровня 2 и МТР уровня 3;

- связь между модулями управления уровнями SG и MGC;

- управление активными связями между SG и MGC.

Функции M2UA в Softswitch

Рисунок 3.9 - Функции M2UA в Softswitch

Другими словами, SG будет иметь возможность транспортировать сообщения МТР уровня 3 к MGC или IPSP. В случае доставки от SG к IPSP, SG и IPSP функционируют как традиционные узлы ОКС7, используя сеть IP в качестве нового типа звена ОКС7. Этим обеспечивается полномасштабная обработка сообщений МТР уровня 3 и соответствующие возможности управления сетью (рисунок 3.9).

Пользовательский уровень адаптации М2РА

Пользовательский уровень адаптации М2РА (MTP2 Peer-to-Peer Adaptation Layer) также обеспечивает адаптацию SCTP к МТР3, но уже в другой области. Аналогично случаю с M2UA, уровень МТР3 в узле сети IP (Softswitch, в частности) обменивается информацией с М2РА, как если бы он был обычным МТР2. Различия между М2UA и М2РА определяются их ролями в сетевой архитектуре: если Softswitch соединяется с сетью ОКС7 просто на правах терминала сигнализации ОКС7, то достаточно применения М2UA. Шлюз SG, который использует М2РА, сам фактически является транзитным пунктом сигнализации STP на базе IP, у него есть собственный код пункта сигнализации (DCP), он может также выполнять функции сигнализации верхнего уровня, такие как функции SCCP.

Пользовательский уровень адаптации МТР уровня 3 (M3UA)

Обеспечивает интерфейс между SCTP и теми протоколами ОКС7, которые используют услуги МТР3, например ISUP и SCCP. Благодаря M3UA эти протоколы не ощущают, что вместо типичной транспортировки МТР3 применяется транспортировка SCTP поверх IP. Однако M3UA – просто адаптационный уровень между протоколами верхнего уровня и SCTP, он не является полной копией МТР3 в IP-сети и не реализует некоторые стандартные управляющие сообщения сетевой сигнализации МТР3.

Для выхода на нужный сервер приложений (Application Server – AS) в SG должна осуществляться строгая процедура присвоения.

Уровень M3UA должен обслуживать несколько соединений SCTP (или по крайней мере одно). Выбор соединения SCTP может производиться по одной или нескольким частям полей DPC (код пункта назначения ОКС7).

Пользовательский уровень адаптации SCCP (SUA)

Средствами сети IP возможна доставка сообщений подсистем пользователей SCCP. Архитектура такой доставки может представлять собой связь от SG OKC7 к сигнальному узлу IP (например резидентной базе данных IP) или связь между двумя оконечными точками, расположенными в пределах сети IP. Механизм доставки должен поддерживать:

- передачу сообщений пользователей SCCP;

- услугу SCCP, не ориентированную на соединение;

- услугу SCCP. ориентированную на соединение;

- взаимодействие равноуровневых объектов пользователей SCCP в полном объеме;

- управление транспортными связями SCTP между SG и одним или несколькими сигнальными узлами IP;

- функционирование сигнальных узлов IP с распределенной структурой;

- в целях управления – выдачу отчетов об изменении состояний конфигурации в асинхронном режиме.

Приложение А. Список сокращений

АЛ - абонентская линия;

АМТС - абонентская междугородная телефонная станция;

АМТСКЭ - квазиэлектронная АМТС;

АМТСЭЦ - электронно-цифровая АМТС;

АОН - аппаратура определения номера;

АСП- аналоговая система передачи;

АТС - автоматическая телефонная станция;

АTC-ДШ - декадно-шаговая АТС;

АТСК - координатная АТС большой емкости;

АТСК-100/2000 - координатная АТС средней емкости;

АТСКЭ - квазиэлектронная АТС;

АТСЭЦ - электронно-цифровая АТС;

АЦО - аналого-цифровое оборудование;

БДС - бесконечно длинный сигнал;

БЗУ - буферное запоминающее устройство;

БИ - батарейные импульсы;

БОЛТ - блок оборудования линейного тракта;

БСИ - байт служебной информации;

БУК - блок уплотнения и кодирования;

ВГСК - выделенный групповой сигнальный канал;

ВОС - взаимодействие открытых систем;

ВПСК - внутриполостной сигнальный канал;

ВРК -.временное разделение каналов;

ВСК - выделенный сигнальный канал;

ВТ - возможности транзакций;

Г - генератор;

ГН - глобальное наименование;

ГТС - городская телефонная сеть;

ДВО - дополнительные виды обслуживания;

ДИ - декадные импульсы;

ДК - декадный код;

ДПП- подсистема пользователя услугами;

передачи данных; ДС - дифсистема;

ДС - длинный сигнал, ЗС - звено сигнализации;

ЗСЕ - значащая сигнальная единица;

ЗСЛ - заказно-соединительная линия;

ИАТСКЭ - интегральная квазиэлектронная;

АТС типа "Исток"; ИД - индикатор длины;

ИКМ - импульсно-кодовая модуляция;

ИОПП - подсистема пользователя услугами ЦСИС;

ИП - информационное поле;

ИС - интеллектуальная сеть;

ИС - индикатор сети;

ИПС - исходящий пункт сигнализации;

ИУ - индикатор услуги;

КИ - канальный интервал;

КИК - код идентификации канала;

КИП - код исходящего пункта;

КК - коммутация каналов;

КНО - комплект низкочастотных окончаний;

КП - коммутационное поле;

КПН - код пункта назначения;

КПП - кодовый приемо-передатчик;

КПС - код пункта сигнализации;

КС - короткий сигнал;

КСК - комплект сигнального канала;

КС Л - комплект соединительной линии;

КСРС - квазисвязанный режим сигнализации;

ЛК - линейный комплект;

ЛС - линейный сигнал;

М - модулятор, демодулятор;

МККТТ - Международный консультативный комитет по телеграфии и телефонии;

МОС - Международная организация стандартов;

МПС - Международный пункт сигнализации;

МС - маршрут сигнализации;

МСС - Международная сеть сигнализации;

МСЭ - Международный союз электросвязи;

МЧК - многочастотный код;

НПС - национальный пункт сигнализации;

НПС - номер подсистемы;

НСПС - несмежные пункты сигнализации;

НСРС - несвязанный режим сигнализации;

НСС - национальная сеть сигнализации;

ОБИ - обратный бит-индикатор;

ОКС - общий канал сигнализации, общеканальная сигнализация;

ОКУ - общий канал управления;

ОПС - оконечный пункт сигнализации;

ОПУ - объект прикладного уровня;

ОЦН - обратный циклический номер;

ОС - оконечная станция сельской сети;

ПБИ - прямой бит-индикатор;

СРС - связанный режим сигнализации;

СС - система сигнализации;

ССС ПО - сотовая сеть связи с подвижными объектами;

ССщ - сигнальное сообщение;

СТС - сельская телефонная сеть;

СтС - сеть сигнализации;

СУ - сигнал управления;

ТА - телефонный аппарат;

ТК - телефонный канал;

ТП - телефонная периферия;

ТПП - подсистема пользователя телефонными услугами;

ТПС - транзитный пункт сигнализации;

ТР - реле включения транзита;

ТСОП - телефонная сеть общего пользования;

УВСМ - узел входящих междугородных соединений;

УВСМДШ - декадно-шаговый УВСМ;

УВСМК - координатный УВСМ;

УЗО - устройство зашиты от ошибок;

УК - управляющий комплекс;

УНЧ - усилитель низкой частоты;

УПАТС – учрежденческо - производственная АТС;

УС - узловая станция сельской сети;

УСЗС - управление состоянием звена сигнализация;

УСК - устройство сопряжения каналов;

УУ - управляющее устройство;

Ф – флаг;

ФНЧ - фильтр низких частот;

ФСЛ - физическая соединительная линия;

ЦАЛ - цифровая абонентская линия;

ЦС -центральная станция сельской сети;

ЦСИС - цифровая сеть с интеграцией служб;

ЦСЛ - цифровая соединительная линия;

ЦСП - цифровая система передачи;

ЦУУ - центральное управляющее устройство;

ЧРК - частотное разделение каналов.

Приложение Б. Glossary of SS7

ACB (ACcess Barring) - сигнал ограничения доступа,

ACC (Automatic (Congestion Control) - сообщение автоматического управления перегрузкой

ACM (Addiess Complete Message) - сообщение "адрес полный",

ADI (ADdress Incomplete message) - сообщение"адрес неполный",

AE (Application Entity) - объект прикладного уровня,

AERM (Alignment Error Rate Monitoring) - контроль интенсивности ошибок при формировании звена сигнализации,

AMS (Associeted Mode of Signalling) - связанный режим сигнализации,

ANС (AiNswer, Charge) - сигнал "Ответ, с оплатой",

ANM (ANswer Message) - сообщение "Ответ",

ANN (ANswer, No charge) - сигнал "Ответ, без оплаты",

ANS (ANSwer) - ответ,

AP (Application Process) - прикладной процесс,

AP (Application Part) - прикладная подсистема,

ARS (Alternative Routing of Signalling) - маршрутизация сигнальных сообщений по резервному пути,

ASDL (Analog Signalling Data Link) - аналоговое звено передачи данных сигнализации,

ASE (Application Service Element) - прикладной элемент услуги,

ASL (Available Signalling Link) — доступное, готовое к работе звено сигнализации,

ASP (Adjacent Signalling Points) - смежные пункты сигнализации,

ВЕСМ (Basic Error Correction Method) - основной метод защиты от ошибок,

BER (Bit Error Ratio) - коэффициент ошибки по битам,

BIB (Backward Indicator Bit) - обратный бит-индикатор,

BIBR. (ВШ Received) - принятый ВЮ,

ВIBТ (BIB Transmited) - передаваемый BIB,

ВIBX (ВШ Waited) - ожидаемый ВШ,

BS (Bloc Signalling) - передача сигнальной информации единым блоком,

BSN (Backward Sequence Number) - обратный циклический номер,

BSNR (BSN Received) - принятый BCN,

BSNT (BSNTransmited)-передаваемый BSN,

CAS (Channel Associated Signalling) - присоединенная канальная сигнализация, по выделенному каналу,

CB (Change-Back) - возврат передачи сигнальной информации на восстановленное исходное звено,

СВС (Charge-Back Control) - управление возвратом сигнальной нагрузки на востановленное звено,

CBC (Change-Back Code) - код восстанавливаемого звена сигнализации,

СС (Continuity Cheek) - проверка целостности канала,

CCM (Common Channel signalling Module) - модуль общего канала сигнализации,

CCNC (Common Channel Network Control) - управление сетью ОКС,

CCPA (Caled/Calling Party Address) - адрес вызываемой/вызывающей стороны, адресв сигнальном сообщении, состоящий из сочетания кода пункта сигнализации, глобального наименования и номера подсистемы,

CCS (Common Channel Signalling) - обшеканальная сигнализация,

CCSS7 (Common Channel Signalling System № 7) - система общеканальной сигнализации № 7,

ССТ (Common Channel signalling Terminal) - терминал общеканальной сигнализации,

ССТ (Continuity Check Transponder) - устройство контроля целостности передачи,

СЕР (Connection End-Point) - конечный пункт соединения,

CIC (Circuit Identification Code) - код идентификации канала,

CID (Connection IDentity/IDentification) - идентичность/идентификация соединения,

СК (ChecK bits) - проверочные биты,

CLB (Clear Back) - сигнал разъединения в обратном направлении,

CLF (Clear Forward) - сигнал разъединения в прямом направлении,

CLS (Combined Link Set) - объединенный пучок сигнальных каналов,

СО (Class of Operation) - класс операции, указывает успешность выполненной операции,

СОС (Change-Over Control) - управление переключением сигнальной нагрузки на резервное звено,

СОС (Cross-Office Check) - сквозная внутристанционная проверка тракта передачи сигнализации,

COD (Cross-Office Delay) - время прохождения сигнального сообщения через станцию,

СОТ (COnTinuity check message) - сообщение непрерывной проверки,

CRC (Controlled Rerouting Control) - управление контролируемой ремаршрутизацией, возвратом передачи на исходный восстановленный маршрут,

CSC (Common Signalling Channel) - обший канал сигнализации,

CSPDN (Circuit Switched Public Data Network) - сеть передачи данных общего пользования с коммутацией каналов,

CSS (Class of SCCP Service) - класс услуги SCCP,

CVT (Circuit Validation Test) - аттестационные испытания канала,

DAEDR (Delimitation, Alignment, Error Detection, Reception) - деление по форматам, фазирование, обнаружение ошибок, прием,

DAEDT (Delimitation, Alignment, Error Detection, Transmission) - деление по форматам, фазирование, обнаружение ошибок, передача,

DPC (Destination Point Code) - код пункта назначения,

DSDL (Digital Signalling Data Link) - цифровое звено данных сигнализации, состоит из цифровых каналов приема и передачи и цифровых коммутаторов доступа к ним,

PSP (Destination Signalling Point) - сигнальный пункт назначения,

DUP (Data User Part) - подсистема пользователя услугами передачи данных,

E-ES (End-to-End Signalling) - сквозная сигнализация между оконечными пунктами,

ЕОР (End of Optional Parameters) - конец необязательных параметров СЕ,

F (Flag) - флаг,

FAM (Forward Address Message) - прямое адресное сообщение,

FIB (Forward Indicator Bit) - прямой бит-индикатор,

FIN (Facility INformation) - информация о возможности заказа,

FISU (Fill-in Signal Unit) - сигнальная единица заполнения, содержит только информацию деления на форматы и защиты от ошибок,

FRC (Forced Rerouting Control) - управление вынужденной ремаршрутизацией, изменением маршрута передачи сигнальной информации,

FRP (Forced Retransmission Procedure) - процедура вынужденной повторной передачи,

FRT (Failure Response Time)- время реакции на отказ, на недоступность канала сигнализации,

FSN (Forward Sequence Number) - прямой циклический номер,

GT (Global Title) - глобальное наименование, адрес в подсистеме SCCP,

НО, HI (Heading code) - код заголовка,

HMDC процедура MDC функции SMHF,

HMDT процедура МВТ функции SMHF,

HMRT процедура MRT функции SMHF,

HSRC (Hypothetial Sygnailing Reference Connection) - гипотетическое эталонное сигнальное соединение,

HSW (Hard Switchover) - жесткое переключение на резервное звено с потерей вызова, сообщения,

IAC (Initial Alignment Control) - управление вхождением в связь,

IAM (Initial Address Message) - начальное адресное сообщение,

IAP (Initial Alignment Procedure) - процедура вхождения в связь,

IBS (In-Band Signalling) - внутриполосная сигнализация,

IN (Intelligent Network) - интеллектуальная сеть,

INAP (Intelligent Network Application Part) - подсистема прикладного уровня интеллектуальной сети,

ISDN (Integrated Services Digital Network) - цифровая сеть с интеграцией служб,

1SN (International Signalling Network) - международная сеть сигнализации,

ISO (International Standards Organization) - международная организация стандартов,

ISP (Intermediate Service Part) - подсистема вспомогательных услуг,

ISP (International Signalling Point) - международный пункт сигнализации,

ISPC (International Signalling Point Code) - код международного пункта сигнализации,

ISUP (ISDN User Part) - подсистема пользователя услугами ISDN,

ITUP (International Telephony User Part) - подсистема международного пользователя телефонными услугами,

LAC (Link Availability Control) - контроль готовности звена сигнализации,

LI (Length Indicator) - индикатор длины СЕ, поле из шести бит,

LInt (Layer Interface) - межуровневый интерфейс,

L-LS (Link-by-Link Signalling) - сигнализация по участкам сети, от пункта к пункту,

LO (Linked Operation) - связанная операция,

LR (Local Reference) - местный справочный номер,

LLR (Lource Local Reference) - местный справочный номер источника,

LDR (Destination Local Reference) - местный справочный номер приемника,

LSC (Link State Control) - управление состоянием звена сигнализации,

LSE (Layer Service Element) - элемент, неделимая компонента услуги уровня,

LSR (Layer Service Primitives) - примитивы услуги уровня, обеспечивают детальную спецификацию взаимодействия со смежным уровнем,

LSSU (Link Signal Unit) - сигнальная единица состояния звена,

LST (Link Set Table) - таблица пучков звеньев,

FRP (Forced Retransmission Procedure) - процедура вынужденной повторной передачи,

FRТ (Failure Resportse Time)-время реакции на отказ, на недоступность канала сигнализации,

FSN (Forward Sequence Number) - прямой циклический номер,

GT (Global Title) - глобальное наименование, адрес в подсистеме SCCP,

Н0 H1 (Heading code) - код заголовка,

HMDC процедура MDC функции SMHF,

HMDT процедура MDT функции SMHF,

HMRT процедура MRT функции SMHF,

HSRC (Hypothetia! SygnaJling Reference Connection) - гипотетическое эталонное сигнальное соединение,

HSW (Hard Switchover) - жесткое переключение на резервное звено с потерей вызова, сообщения,

IАС (Initial Alignment Control) - управление вхождением в связь,

IAM (Initial Address Message) - начальное адресное сообщение,

IАР (Initial Alignment Procedure) - процедура вхождения в связь,

IBS (In-Band Signalling) - внутриполосная сигнализация,

IN (Intelligent Network) - интеллектуальная сеть,

INAP (Intelligent Network Application Part) - подсистема прикладного уровня интеллектуальной сети,

ISDN (Integrated Services Digital Network) - цифровая сеть с интеграцией служб,

ISN (International Signalling Network) - международная сеть сигнализации,

ISO (International Standards Organization) - международная организация стандартов,

ISP (Intermediate Service Part) - подсистема вспомогательных услуг,

ISP (International Signalling Point) - международный пункт сигнализации,

ISPC (Internationa! Signalling Point Code) - код международного пункта сигнализации,

ISUP (ISDN User Part) - подсистема пользователя услугами ISDN,

ITUP (International Telephony User Part) - подсистема международного пользователя телефонными услугами,

LAC (Link Availability Control) - контроль готовности звена сигнализации,

LI (Length Indicator) - индикатор длины СЕ, поле из шести бит,

Lint (Layer Interface) - межуровневый интерфейс,

L-LS(Link-by-Link Signalling) - сигнализация по участкам сети, от пункта к пункту,

LO (Linked Operation) - связанная операция,

LR (Local Reference) - местный справочный номер,

LRA (source Local Reference) - местный справочный номер источника,

LRB (destination Local Reference) - местный справочный номер приемника,

LSC (Link State Control) - управление состоянием звена сигнализации,

LSE (Layer Service Element) - элемент, неделимая компонента услуги уровня,

LSP (Layer Service Primitives) - примитивы услуги уровня, обеспечивают детальную спецификацию взаимодействия со смежным уровнем,

LSSU (Link State Signal Unit) - сигнальная единица состояния звена,

LST (Link Set Table) - таблица пучков звеньев, то наименования и номера подсистемы,

MAP (Mobile Application Part) - подсистема прикладного уровня мобильной связи,

MAP (Message Arrival Process) - процесс поступления сообщений,

MCG (Message ConGestion) - сообщение о перегрузке звена сигнализации,

MDC (Message Discrimination) - отбор сообщений своего пункта сигнализации,

MDT (Message DisTribution) - распределение сообщений по пользователям,

MFP (Mandatory Fixed Part) - обязательная постоянная часть сообщения,

MI (Management Inhibiting) - управляемое запрещение использования канала сигнализации,

MLST (Management Link Status Table) - таблица состояния звена управления,

MR (Message Route) - маршрут сообщения сигнализации,

MRT (Message RouTing) - маршрутизация сообщений сигнализации, выбор каналов сигнализации для передачи конкретного сообщения,

MRVT (MTP Routing Verification Test) - проверка правильности маршрутизации МТР, проверка непротиворечивости данных маршрутных таблиц МТР,

MS (Mode of Signalling) - режим сигнализации,

MSU (Message Signal Unit) - сигнальная единица сообщения, значащая сигнальная единица,

МТР (Message Transfer Part) - подсистема передачи сигнальных сообщений,

MTPRT (Message Transfer Part Receiving Time) - время приема в подсистеме доставки сообщений,

MTPST (Message Transfer Part Sending Time) - время передачи в подсистеме доставки сообщений,

MTTSTP (Message Transfei Time at Signalling Transfer Points) - время передачи сообщений в транзитных пунктах сигнализации,

NACK (Negative ACKnowledgement) - отрицательное подтверждение,

NAMS (NonAssocieted Mode of Signalling) - несвязанный режим сигнализации,

NASP (NonAdjacent Signalling Points) - несмежные пункты сигнализации,

NDB (Network Data Base) - сетевая база данных,

NI (Network Indicator) - индикатор сети,

NNC (National Network Congestion) - сигнал "перегрузка в национальной сети",

NPCI (Network Protocol Control Information) - информация управления сетевым протоколом,

NR (Normal Routing of signalling) - нормальная маршрутизация сигнальных сообщений,

NSDU (Network Service Date Unit) - блок данных сетевой услуги,

NSN (National Signalling Network) - национальная сеть сигнализации,

NSP (Network Service Part) - подсистема службы сети,

NSP (National Signalling Point) - национальный пункт сигнализации,

OBS (Out-of-Band Signalling) - сигнализация вне рабочей полосы частот,

ОМАР (Operation, Maintenance and Administration Part) - подсистема эксплуатации, техобслуживания и административного управления,

OP (Optional Part) - необязательная часть сообщения,

ОРС (Originating Point Code) - код исходящего пункта,

ОРС (Own Point Code) - код собственного пункта сигнализации,

OS (Operational Status) - рабочее состояние звена, устройства,

OS (Overlap Signalling) - передача сигнальной информации по частям с перекрытием,

OSI (Open System Interconnection) - взаимодействие открытых систем,

OSP (Originating Signalling Point) - исходящий пункт сигнализации,

PACK (Positive ACKnowledgemcnt) - положительное подтверждение,

PCR (error correction procedure with Preventive Cyclic Retransmission) - процедура коррекции ошибок с превентивной циклической повторной передачей,

PLMN (Public Land Mobile Network) - наземная мобильная сеть общего пользования,

PP (Peer Protocol) - протокол равноправных объектов,

PRC (Point Restart Control) - управление перезапуском пункта сигнализации,

PSTN (Public Switched Telephone Network) - коммутируемая телефонная сеть общего пользования,

QAMS (Quasi-Associeted Mode of Signalling) - квазисвязанный режим сигнализации,

RA (Routing Area) - маршрутная область, зона нумерации пунктов сигнализации,

RAT (Route Address Table) - таблица маршрутных адресов,

RC (Reception Control) - управление приемом, управление входящим направлением,

RCC (Route set Congestion Control) - управление перегрузкой пучка маршрутов сигнализации,

RDT (Route Description Table) - таблица описания маршрутов,

REL (RELease message) - сообщение "освобождение", инициирует освобождение информационных каналов,

RL (Routing Label) - маршрутная этикетка,

RLC (ReLease Complete message) - сообщение "полное освобождение", посылается при

полном разъединении каналов,

RLSD (ReLeaSeD message) - сообщение, отмечающее разъединение информационного канала,

RМ (Retrieval Message) - восстановленное сообщение,

RS (Route Set) - совокупность, пучок маршрутов,

RT (ReTrieva!) - восстановление сигнального сообщения,

RTB (ReTransmission Buffer) - буфер повторной передачи,

SAM (Subsequent Address Message) - последующее адресное сообщение,

SANC (Signalling Area/Network Code) - код региона/сети сигнализации,

SCCP (Signalling Connection Control Part) - подсистема управления сигнальными соединениями,

SCP (Service Control Point) - пункт управления услугами,

SDA (Signalling Data channel Assignment) - распределение сигнальных каналов данных,

SEP (Signalling End Point) - конечный пункт сигнализации,

SF (Status Field) - поле состояний,

SFC (Signalling Flow Control) - управление потоком сигнальной нагрузки,

SI (Servise Indicator) - индикатор услуги,

SIB (Status Indication Busy) - индикация состояния "занято",

SIE (Status Indication Emergency) - индикация состояния "авария",

SIF (Signalling Information Field) - поле сигнальной информации,

SILT (Signalling Link Terminal) - терминал, оконечное устройство звена сигнализации,

SIN (Status Indication Normal) - индикация состояния "нормальная работа",

SIO (Service Information Octet) - байт служебной информации,

SIO (Status Indication Out of alignment) - индикация состояния "вне синхронизации",

SIPO (Status Indication Processor Out) - индикация состояния "процессор отключен",

SIOS (Status Indication Out-of-Service) - индикация состояния "вне обслуживания", "не

работает",

SL (Signalling Link) - звено сигнализации, двусторонний канал сигнализации,

SLA (Signalling Link Activation) - активация, приведение в состояние готовности звена

сигнализации,

SLB (Signalling Link Blocking) - блокировка звена сигнализации,

SLC (Signalling Link Code) - код звена сигнализации,

SLD (Signalling Link Deactivation) - деактивация звена сигнализации,

SLEM (Signalling Link Error Monitoring) - контроль ошибок в звене сигнализации,

SLF (Signalling Link Failure) - отказ звена сигнализации,

SLG (Signalling Link Group) - группа звеньев сигнализации,

SLMF (Signalling Link Management Functions) - функции управления звеном сигнализации,

SLR (Signalling Link Restoration) - восстановление звена сигнализации,

SLS (Signalling Link Set) - пучок звеньев сигнализации,

SLSC (Signalling Link Selection Code) - код выбора звена сигнализации,

SLSF (Signalling Link Selection Field) - поле селекции, выбора звена сигнализации,

SLT (Signalling Link Test) - испытание звена сигнализации,

3LTA (Signalling Link Test Acknowledgement) - подтверждение приема сообщения об испытании звена сигнализации,

SLTM (Signalling Link Test Message) - сообщение об испытании звена сигнализации,

SLU (Signalling Link Unblocking) - разблокирование звена сигнализации,

SM (Signalling Message) - сигнальное сообщение,

SMAE (System Management Application Entity) - прикладной объект управления системой,

SMAP (Signalling Management Application Proccess) - прикладной процесс управления сигнализацией,

SMHF (Signalling Message Handling Functions) - функции обработки сигнальных сообщений,

SMR (Signalling Message Route) - маршрут сигнального сообщения,

SN (Signalling Network) - есть сигнализации,

SNC (Signalling Network Components) - компоненты сети сигнализации пункты и каналы сигнализации,

SNF (Signalling Network Functions) - функции сети сигнализации,

SNMF (Signalling Network Management Functions) - функции управления сетью сигнализации,

SP (Signalling Point) - пункт сигнализации,

SPC (Signalling Point Code) - код пункта сигнализации,

SPNP (Signalling Point Numbering Plan) - план нумерации пунктов сигнализации,

SPR (Signalling Point Restart) - перезапуск пункта сигнализации,

SPR (Signalling Point with Relay) - сигнальный пункт с функцией переприема,

SR (Signalling Route) - маршрут сигнализации,

SR (Signalling Relation) - сигнальное отношение,

SR (Segmenting/Reassembling) - сегментирование сигнального сообщения при передаче/сборка сообщения на приеме,

SRC (Signalling Routing Control) - управление маршрутизацией сигнальной нагрузки,

SRMF (Signalling Route Management Functions) - функции управления маршрутами сигнализации,

SRS (Signalling Route Set) - совокупность маршрутов сигнализации,

SRST (Signalling-Route-Set Test procedure) - процедура тестирования пучка маршрутов сигнализации,

SRSCT (Signakking-Route-Set Congestion Test procedure) - процедура тестирования перегрузки в пучке маршрутов сигнализации,

SRVT (SCCP Routing Verification Test) - проверка правильности записи данных в маршрутных, таблицах,

SS7 (Signalling System №7) - система сигнализации № 7,

SSF (SubService Field) - поле подвида службы,

SSN (Subsystem Number) - номер подсистемы сигнализации,

SSW (Soft SWitchover) - мягкое переключение на резервное звено без потери вызова, сообщения,

STA (Signalling Terminal Assignment) - распределение оконечных сигнальных устройств по каналам данных,

STEP (combined Signalling Transfer and End Point) комбинированный транзитнооконечный пункт сигнализации,

STMF (Signalling Traffic Management Functions) - функции управления нагрузкой сигнализации,

STP (Signalling Transfer Point) - транзитный пункт сигнализации,

SU (Signalling Unit) - сигнальная единица,

SUA (Signal Unit Alignment) - фазирование по сигнальным единицам,

SUERM (Signal Unit Error Rate Monitoring) - контроль интенсивности ошибок в сигнальных единицах,

SUSC (Signal Unit Sequence Control) - управление последовательностью сигнальных единиц,

ТА (Transfer-Allowed procedure) - процедура разрешения передачи,

ТВ (Transmission Buffer) - буфер передачи,

ТС (Transaction Capabilities) - возможности по обработке запросов, транзакций,

ТС (Transfer-Controlled procedure) - процедура управления передачей,

TCAP (Transaction Capabilities Application Part) - прикладные средства возможностей по обработке транзакций, подсистема управления транзакциями,

TCBC (Traffic Change-Back Control) - управление возвратом сигнальной нагрузки на исходное восстановленное звено сигнализации,

TCOC (Traffic Change-Over Control) - управление переключением сигнальной нагрузки на резервное звено сигнализации,

TP (Transfer-Prohibited procedure) - процедура запрещения передачи,

TR (Transfer-Restricted procedure) - процедура ограничения передачи,

TUP, Telephone User Part) - подсистема пользователя телефонными услугами,

TXC (Transmission Control) - управление передачей, управление исходящим направлением,

UIS (User In - Service) - пользователь обслуживается,

UOS (User Out-of-Service) - пользователь не обслуживается,

Up (User Part) - подсистема пользователя,

UPU User Part Unobtainable) - недоступная подсистема пользователя,

USL (Unavailable Signalling Link) - недоступное звено сигнализации,

U-US (User -to-User Signalling) - сквозная сигнализация от пользователя к пользователю.

Список литературы

1. Корнышев Ю.Н., Романцев В.М., Стовбуй Г.В.Сигнализация на телефонных сетях: Учебное пособие / Украинская Государственная Академия связи им. А.С. Попова, 1996.

2. Гольдштейн Б.С. Сигнализация в сетях связи.- т. 1.- М.: Радио и связь, 2005.

3. Гольдштейн Б.С. Сигнализация в сетях связи. – т. 2.- М.: Радио и связь, 2005.

4. Лазарев В.Г. Интеллектуальные цифровые сети: Справочник. – М.: Финансы и статистика, 1996.

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

Содержание

Введение …………………………………………………………………………	3
1 Основные понятия сигнализации……………………………………………	5
1.1 Состав информационных сигналов………………………………………..	5
1.2 Передача сигналов импульсами постоянного тока……………………….	7
1.3 Передача сигналов по каналам СП с ЧРК………………………………….	9
1.4 Отличительные признаки при кодировании……………………………….	10
1.5 Передача сигналов по каналам СП с ВРК………………………………….	15
2 Система сигнализации ОКС№7………………………………………………	17
2.1 Система общеканальной сигнализации №7……………………………….	17
2.2 Сеть сигнализации №7………………………………………………………	18
2.3 Архитектура системы сигнализации№7…………………………………..	21
2.4 Модель ВОС и системы сигнализации №7……………………………….	26
2.5 Формат сигнальных единиц………………………………………………..	28
2.6 Адресация сигнальных сообщений…………………………………………	31
2.7 Процедура приема сигнальных сообщений………………………………..	34
2.8 Основной метод исправления ошибок……………………………………..	35
2.9 Исправление ошибок путем превентивного циклического повторения……………………………………………………………………….	39
2.10 Контроль ошибок звена сигнализации……………………………………	41
3 Основные протоколы используемые в сетях следующего поколения…………………………………………………………………………	43
3.1 Протоколы RTP, RTCP, UDP……………………………………………….	43
3.2 Протокол Н.323………………………………………………………………	46
3.3 Протокол SIP…………………………………………………………………	48
3.4 SIP против Н.323…………………………………………………………….	50
Приложение А……………………………………………………………………	59
Приложение Б……………………………………………………………………	62
Список литературы………………………………………………………………	72

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН