Материал: Телекоммуникационные системы и сети - КНИГА

По ОКС сигналы передаются в виде пакетов. Это означает, что в пунк­тах сигнализации (ПС) и в каналах сети сигнализации используются мето­ды пакетной коммутации. Информация в звеньях сигнальной сети пере­дается кадрами, называемыми сигнальными единицами (СЕ). Эти СЕ имеют разное назначение и переменную длину. Сигнальная единица может содержать следующую информацию:

1) адресную, говорящую о направлении и оконечном пункте пе­редачи;

2) данные о номерах пучка и информационного канала в пучке, за которым закреплено сигнальное сообщение пользователя;

3) информацию для контроля состояния сигнальной сети и управ­ления ею;

4) сигнальную информацию, относящуюся к этапам соединения или разъединения;

5) информацию для обнаружения ошибок в передаче.

Сообщение сигнализации может передаваться с помощью не­скольких СЕ. Сигнальная сеть, работающая по протоколу ОКС № 7, может использоваться как транспортное средство для передачи раз­личных видов информации: сигнальной, обмена между ЭВМ, пункта­ми сети передачи данных, узлами коммутации телефонных сетей, элементами интеллектуальной сети. Система сигнализации № 7 мо­жет функционировать как по цифровым, так и по аналоговым систе­мам передачи с различными скоростями (от 64 Кбит/с и ниже). Сис­тема сигнализации № 7 обеспечивает высокую верность передачи данных, устранение удвоений, пропаданий и состязаний сигнальных единиц. Сигнальные единицы имеют различные назначение и длину. Длина СЕ выражается в байтах. В ОКС № 7 используются три типа СЕ:

1) значащие СЕ (ЗНСЕ), их длина может быть от 3 байтов и выше (в национальных сигнальных сетях до 279 байтов);

2) СЕ состояния звена сигнализации (СЗСЕ), используемые для индикации состояния оконечных устройств звена сигнализации, их длина равна 1 или 2 байтам;

3) заполняющие СЕ (ЗПСЕ), которые имеют нулевую длину, т.е. в них нет значимой для пользователей сети информации.

ЗНСЕ несут сигнальную информацию (СИ), обеспечивающую про­цесс соединения и разъединения каналов, используемых для переда­чи речевой информации и данных между пользователями цифровой сети (оконечным оборудованием данных (ООД)). СЗСЕ применяется для контроля и управления звеном сигнализации (ввод в работу после включения питания аппаратных средств и восстановление состояния звена сигнализации после устранения отказа). Данные о состоянии звена сигнализации передаются в поле состояния (ПСО) СЗСЕ, которое может иметь длину 1 или 2 байта. ЗПСЕ использу­ются для передачи квитанций с подтверждением безошибочного приема ЗНСЕ, переспроса неправильно переданных СЕ или в слу­чае отсутствия заявок на передачу ЗНСЕ. Форматы ЗНСЕ и СЗСЕ приведены на рис. 20.3.

Система сигнализации № 7 должна обеспечить надежную доставку информации по сигнальной сети. Основное требование к сигнальной сети - передача правильной последовательности СЕ с заданной дос­товерностью. Эти функции реализуются на 2-м (канальном) уровне четырехуровневой протокольной модели системы сигнализации № 7 (о структуре протокольной модели ОКС № 7 см. ниже).

Рис. 20.3. Форматы ЗНСЕ (а), СЗНСЕ (б) в ОКС № 7

Любая СЕ начинается с флага, сообщение считается неокон­ченным до появления нового флага. Ложные флаги в информацион­ной последовательности устраняются путем добавления в переда­ваемую последовательность нуля после каждых пяти единиц. На при­емной стороне такой дополнительный ноль убирается из принятой последовательности.

Обратный (ОПН), прямой (ППН) порядковые номера, прямой (ПБИ) и обратный (ОБИ) биты - индикаторы используются для обеспечения правильной последовательности СЕ и подтверждения правильности приема.

В четвертом байте (индикаторе длины ИД) передается информа­ция о длине сообщения. Длина сообщения пользователя измеряется в байтах и отсчитывается, начиная от следующего за ИД байта до младшего байта проверочных битов. В национальных сетях могут ис­пользоваться все биты 4-го байта, а в международных - рекоменду­ется использовать 6 битов (т.е. длина сообщения не превышает 63 байтов).

В пятом байте ЗНСЕ (байте служебной информации - БСИ) имеется два поля: индикатор сети (ИС) и индикатор пользователя (ИП). Индикатор пользователя определяет вид сигнальной инфор­мации. Например, код ИП = 0100 обозначает то, что передается со­общение для пользователя телефонной сети; код ИП = 0110 (или 0111) - для пользователя сети ПД с коммутацией каналов. Индикатор сети определяет тип сети, с которой необходим обмен. Например, ИС = 1000 - междугородное сообщение национальной сигнальной сети; ИС = 0000 - международное сигнальное сообщение; ИС = 1100 -сообщение зоновой или местной сети. Структура сигнальной инфор­мации (СИ) специфична для каждой подсистемы пользователей. В СЗСЕ нет поля СИ, но имеется поле состояния ПСО. Если индика­тор длины ИД в СЗСЕ равен 1, то ПСО состоит из 1 байта, если же ИД = 2, то длина ПСО равна 2 байтам. В настоящее время ITU-T специ­фицировал формат однобайтового ПСО. Для индикации состояния звена сигнализации используются только три младших бита в ПСО. Индикация состояния оконечного устройства звена сигнализации не­обходима, в частности, при вхождении в связь, когда следует оповес­тить оконечное устройство удаленной стороны ОКС о начале той или иной фазы этого процесса. Необходимо также сообщать удаленной стороне об отключении процессора, реализующего функции сетевого уровня ОКС № 7, и о ручной блокировке данного оконечного устрой­ства звена сигнализации [1]. Заполняющие СЕ не содержат сигналь­ной информации и информации управления звеном сигнализации и передаются в тех случаях, когда нет ЗНСЕ в буфере передачи и нет заявок на передачу ЗНСЕ, содержащих информацию управления се­тью сигнализации. Передача ЗПСЕ позволяет оперативно контроли­ровать работоспособность звена сигнализации при отсутствии поль­зовательского сигнального трафика. Последние два байта перед за­крывающим флагом являются проверочными. Сообщения по сиг­нальной сети передаются с помощью программно-аппаратных средств, функции которых разделены на четыре уровня:

- физический двусторонний тракт передачи данных, образованный каналом цифровой системы передачи (1-й уровень);

- звено ОКС, обеспечивающее управление передачей и приемом СЕ, защиту ошибок (2-й уровень);

- система управления распределением сообщений по выбранному маршруту, переключения на резервные звенья и маршруты, контроля перегрузки звеньев ОКС (3-й уровень). Средства этого уровня управ­ляют работой нескольких звеньев 2-го уровня;

-пользовательский (пользователи телефонной сети, сети ПД, ЦСИО и др.).

На рис. 20.4 приведена схема взаимосвязи протокольных моделей взаимодействия открытых систем (ВОС) и системы сигнализации № 7 в ЦСИО. На этом рисунке показаны: состав протоколов доступа к се­ти, состав сетевых протоколов модели ВОС и ОКС № 7, передача информации по каналам типа «В» и типа «D» (пунктирные линии).

Отметим, что протоколы ОКС № 7 охватывают не все функции протокола канала «D» (Рекомендация Х.25 ITU-T), так как были ори­ентированы для применения на телефонных сетях. Поэтому к программному обеспечению сетевого уровня (3) канала «D» на узлах коммутации добавляют программный модуль (заштрихованный уча­сток на рис. 20.4), реализующий недостающие функции протоколов ОКС № 7. Добавочные модули программного обеспечения УКК позво­ляют приблизить сервис ОКС № 7 к сервису канала «D».

Рис. 20.4. Взаимосвязь протокольных моделей взаимодействия удаленных объектов и системы сигнализации № 7

Для того чтобы в ЦСИО создавать и разрушать соединения кана­лов «В», предоставлять пользователям услуги различных служб, УКК должны обмениваться информацией сигнализации. Этот обмен реа­лизуется с помощью средств централизованной системы сигнализации № 7 ITU-T. Информация сигнализации полностью отделяется от информации, передаваемой по каналам «В» между пользовате­лями. Такое разделение позволяет исключить их взаимное нега­тивное влияние.

Достоинства и функционирование общеканальной сигнализации будут более подробно рассмотрены в п. 20.2. Здесь же лишь отметим, что взаимодействие сетей сигнализации и сети информационных ка­налов пользователей происходит в процессе соединения информа­ционных каналов по частям (от звена к звену). Если необходимо уста­новить соединение канала «В» в интерфейсе «пользователь-сеть» с межстанционным каналом «В», то управляющая система УКК, форми­рует и передает в сигнальную сеть сообщения для управления ком­мутацией на YKK_J. Доступ устройств пользователей ЦСИО к сети обеспечивается с помощью протоколов, определяемых эталонной семиуровневой моделью взаимодействия открытых систем (ВОС).

Управление передачей сообщений в сети каналов передачи ин­формации пользователей и в сигнальной сети описывается се­тевыми протоколами. Необходимые скорость и верность передачи сигнальной информации в сигнальной сети обеспечиваются благо­даря использованию пакетного способа передачи и коммутации.

20.2. Протоколы системы сигнализации № 7 itu-t

Протоколы системы сигнализации № 7 строятся в соответствии с эталонной моделью ВОС. Различают: протоколы (подсистемы), ори­ентированные на пользователей (верхний уровень архитектуры); про­токолы (подсистемы) передачи сообщений (нижний уровень).

В подсистему пользователей могут входить следующие объекты:

1) подсистема пользователей телефонии;

2) подсистемы пользователей услуг передачи данных с комму­тацией каналов;

3) подсистемы пользователей ЦСИО (предоставление услуг пере­дачи речи, данных, изображений);

4) подсистемы пользователей услуг технического обслужива­ния (ТО), технической эксплуатации и административного управ­ления (АУ).

Подсистема передачи сообщений (ППС) предоставляет услуги подсистеме пользователей, по доставке информации в сети без со­единений (подобно датаграммному способу в сетях передачи дан­ных). Эти протоколы обеспечивают упорядоченную последователь­ность передачи сообщений в соответствии с эталонной моделью ВОС. Протокольная модель ОКС № 7 является четырехуровневой (рис. 20.5). Подсистема пользователей ЦСИО не требует услуг пред­ставления, сеанса и транспорта (требования пользователей ЦСИО по передаче сообщений сигнализации отражены в памяти данных управляющей системы УКК, средства общеканальной сигнализации имеют непосредственный доступ к этим данным).

Рис. 20.5. Протокольная модель ОКС № 7

Другие подсистемы пользователей, требующие услуг представления, сеанса и транспор­та, используют подсистему прикладных услуг (ППУ). На каком бы уровне не находилась конкретная подсистема пользователей, она получает услуги по прозрачной передаче данных от ППС. Любой под­системе пользователей соответствует своя система процедур сигна­лизации (например, для пользователей телефонных сетей характер­ны процедуры установления и разъединения соединений).

Если пользователи требуют установления виртуального соеди­нения для доставки пакетов по способу «из конца в конец», то эту ус­лугу предоставляет подсистема сетевых услуг (ПСУ). В состав этой подсистемы входят подсистема управления сигнальным соединением (ПУСС) и ППС.

Функции ППС таковы: