Модель ОКС №7 состоит из двух частей:

§ подсистемы пользователей и приложений (верхние уровни);

§ подсистемы передачи сообщений (MTP) (нижние уровни).

Функциональная архитектура ОКС №7 включает четыре уровня, три из которых входят в состав подсистемы передачи сообщений МТР. Подсистемы пользователей образуют параллельные элементы на четвертом функциональном уровне (рис. 15).

Рис.

На рис. определены следующие подсистемы:

§ SCCP - управление соединением сигнализации;

§ TCAP - обработка транзакций;

§ MAP - пользователи подвижной связи (GSM);

§ ISUP - пользователи ISDN;

§ TUP - пользователи ТфОП;

§ INAP - пользователи интеллектуальной сети;

§ OMAP - техническое обслуживание и эксплуатация.

§ MTP - подсистема передачи сообщений, объединяет первые три уровня модели ОКС №7.

Кроме указанных на рис. подсистем существуют дополнительные пользовательские подсистемы, определенные для конкретных технологий и стандартов связи.

На рис. 16 представлены функциональные уровни модели ОКС №7. Рассмотрим функции каждого уровня:

§ Уровень 1 (функции звена данных сигнализации) определяет физические, электрические и функциональные характеристики звена данных сигнализации и средства доступа к нему. Элементам уровня 1 является канал связи для звена сигнализации. Детальные требования к звену данных сигнализации приведены в рекомендации МСЭ Q.702.

Рис.

§Уровень 2 (функции звена сигнализации) определяет функции и процедуры, относящиеся к передаче сигнальных сообщений по отдельному звену сигнализации. Функции уровней 1 и 2 образуют звено сигнализации, обеспечивающее надежную передачу сигнальных сообщений между двумя пунктами сети сигнализации. Функциями звена сигнализации являются деление сигнальных сообщений на сигнальные единицы, обнаружение ошибок в сигнальных единицах, исправление ошибок, обнаружение отказа звена сигнализации, восстановление звена сигнализации и др.

§ Уровень 3 (функции сети сигнализации) определяет функции и процедуры передачи, общения различных типов звеньев сигнализации и независимые от работы каждого из них. Эти функции подразделяются на две большие категории:

§ функции обработки сигнальных сообщений, которые при правильной передаче сообщения передают его по звену сигнализации или в соответствующую подсистему пользователя;

§ функции управления сетью сигнализации, которые на основе заранее определенных данных и информации о состоянии сети сигнализации управляют маршрутизацией сообщений и конфигурацией средств сети сигнализации. В случае изменения состояний они обеспечивают также изменение конфигурации сети и другие меры, необходимые для обеспечения или восстановления нормальной работы сети сигнализации. Различные функции уровня 3 взаимодействуют друг с другом и с функциями других уровней посредством команд и индикаций. Детальные требования к функциям сети сигнализации приведены в рекомендации МСЭ Q.704.

§ Уровень 4 (функции подсистемы пользователя) состоит из различных подсистем пользователей, каждая из которых определяет функции и процедуры сигнализации, характерные для определенного типа пользователя системы. Набор функций подсистемы пользователя может значительно различаться для разных категорий пользователей системы сигнализации. В общем виде можно выделить две группы пользователей:

o пользователи, для которых большинство функций связи определено в системе сигнализации. Например, функции управления вызовами телефонии с соответствующей подсистемой пользователя телефонии;

o пользователи, для которых большинство функций связи определено вне системы сигнализации. Например, использование системы сигнализации для передачи информации, касающейся управления и техобслуживания. Для таких «внешних пользователей» подсистема пользователе может рассматриваться как интерфейс типа «почтовый ящик» между подсистемой внешнего пользователя и функцией передачи сообщений, в которой, например, передаваемая информация пользователя собирается / разбирается в соответствующие форматы сигнальных сообщений.

Функциональные подсистемы

Архитектура ОКС-7

Функциональная архитектура системы ОКС-7 устроена так, что множество всех функций системы представлено в ней в виде совокупности функциональных блоков - подсистем, взаимодействующих между собой и поддерживающих друг друга.

Логическую связь между этими подсистемами можно представить в виде многоуровневой структуры, в которой N-й уровень предоставляет свои услуги (N+1)-му уровню, пользуясь при этом услугами, которые предоставляет ему (N-1)-й уровень.

Каждый уровень содержит вполне определенное множество функций и взаимодействует со смежными (сверху и снизу) уровнями через четко определенные интерфейсы.

Основными подсистемами ОКС-7 являются:

ð Подсистема переноса сообщений (MTP - Message Transfer Part)

ð Подсистемы-пользователи услугами MTP:

SCCP – подсистема управления соединением сигнализации;

TUP – подсистема пользователя телефонии;

ISUP – подсистема пользователя ISDN;

MUP – подсистема пользователя подвижной связи (NMT)

HUP – подсистема эстафетной передачи сигналов управления в процессе разговора (NMT)

TCAP – подсистема возможностей транзакций;

MAP – прикладная подсистема пользователя подвижной связи (GSM);

INAP – прикладная подсистема интеллектуальной сети;

OMAP – подсистема технического обслуживания и эксплуатации.

MTP формирует и предоставляет услуги переноса сигнальной информации (в виде сигнальных сообщений) от пункта-отправителя через сеть ОКС к пункту-адресату.

Пользователи услугами MTP - это подсистемы, которые предоставляют свои услуги либо подсистемам, расположенным выше (как это делает SCCP), либо (как это делает ISUP) прямо пользователям системы ОКС-7, каковыми являются разнообразные прикладные процессы (это, в частности, процесс управления коммутацией, процессы управления предоставлением тех или иных дополнительных услуг, процессы эксплуатационного управления и др.).

Уровни модели ОКС-7 не полностью совпадают с уровнями модели OSI. Модель ОКС-7 содержит четыре уровня. Некоторые уровни, входящие в модель OSI, не имеют смысла в модели ОКС-7, и поэтому в ней не определены.

Два первых уровня модели ОКС-7: физический (функции звена данных сигнализации) и канальный (функции звена сигнализации), - реализуют обмен сигнальной информацией между двумя смежными пунктами сигнализации через связывающее эти пункты сигнальное звено и полностью совпадают с одноименными уровнями модели OSI.

Третий уровень модели ОКС-7 – сетевой (функции сети сигнализации) – не обеспечивает всех функций сетевого уровня модели OSI. Для выполнения всех функций сетевого уровня в модели ОКС-7 присутствует подсистема управления соединением сигнализации SCCP (Signalling Connection Control Part), входящая в уровень 4 модели
ОКС-7.

Три нижних уровня модели ОКС-7 образуют подсистему переноса сообщений MTP (Message Transfer Part). Подсистемы MTP и SCCP вместе образуют подсистему сетевых услуг NSP (Network Service Part).

Четветый уровень модели ОКС-7 состоит из подсистем пользователей и приложений.

ОКС №7 – система сигнализации, при которой информация управления установлением соединения (сигнализация) для всех разговорных каналов и/или каналов передачи данных передается в виде блоков данных (сигнальных сообщений) по одному общему каналу сигнализации, который может быть реализован в любом временном интервале (кроме нулевого) одного из первичных трактов ИКМ, входящий в пучок, соединяющий напрямую две взаимодействующие АТС.

ОКС №7 обладает функциями обнаружения и исправления ошибок, вызванных воздействием помех на средства передачи, и автоматической реконфигурацией маршрутов в случае отказов сетевых элементов.

Для повышения надежности в другом ИКМ-тракте пучка, организуется канал для передачи данных ОКС7. Все остальные временные интервалы системы (кроме нулевых) при использовании ОКС7 могут быть задействованы для передачи речи или данных пользователя. Один канал ОКС7 может обслуживать около 4000 разговорных каналов.

Множество всех функций системы ОКС7 представлено в виде совокупности функциональных блоков, именуемых подсистемами, определенным образом взаимодействующих между собой и поддерживающих друг друга. Один и тот же уровень предоставляет услуги вышестоящему уровню и пользуется услугами нижестоящего. Каждый уровень содержит вполне определенное множество функций и взаимодействует со смежными уровнями через четко определенные интерфейсы. В одном уровне может размещаться несколько подсистем; одна подсистема может выполнять функции одного или нескольких смежных уровней.

Первоначально спецификации ОКС7 базировались на требованиях управления телефонными каналами. Чтобы удовлетворить эти требования, система ОКС7 была специфицирована в четырех уровнях – подсистема переноса сообщений, охватывающая уровень 1-3 и подсистемы-пользователи, уровень 4. Когда возникли новые требования, например, для обмена информацией с базами данных, система ОКС7 была расширена новыми функциями.

Основными подсистемами ОКС7 являются:

• 
  MTP – message transfer part – подсистема передачи сообщений
• 
  UP – user part – подсистема пользователей услуг МТР

Подсистема МТР формирует и предоставляет услуги переноса сигнальной информации в виде сигнальных сообщений от пункта-отправителя через сеть ОКС к пункту-адресату. Пользователи услуг МТР - это подсистемы, которые, в свою очередь, предоставляют свои услуги либо подсистемам, расположенным выше, либо непосредственно пользователям системы ОКС7, каковыми являются разнообразные прикладные процессы узлов сети связи.

Модель OSI содержит семь уровней, модель ОКС7 содержит только четыре уровня. Функции, выполняемые этими четырьмя уровнями, определенным образом соотносятся с функциями семи уровней модели OSI. Сопоставление двух моделей приведено на рисунке.

Два первых уровня модели ОКС7 - звена пердачи данных и сигнального звена - обеспечивают обмен сигнальной информацией между двумя смежными пунктами сигнализации.

Уровень 1 – физический – функции звена передачи данных .

Преобразует цифровые данные в битовый поток для переноса информации по сети. Этот уровень задает механические и электрические характеристики, соответветствующие используемому физическому интерфейсу. Электрические характеристики: способ кодирования (для передачи цифрового сигнала на большие расстояния), перечень аварийных сигналов (на случай потери синхронизации или самого сигнала).

Уровень 2 – звеньевой (канальный) – функции сигнального звена .

Задача этого уровня состоит в надежной передаче информации (для этого используется какой-либо метод обнаружения и исправления ошибок), а так же контроль последовательности передачи блоков данных.

При приеме потока информации с физического уровня уровень звена данных выделяет из него блоки данных (в качестве разделителя используется специальную битовую последовательность, нигде не повторя­ющуюся внутри блока). Перед передачей блоков данных к вышестоящему уровню, уровень звена данных удаляет из них управляющую информацию.

При приеме данных с вышестоящего уровня управляющая информация добавляет­ся к блокам данных перед передачей их на физический уровень.

Три нижних уровня модели ОКС7 образуют подсистему переноса сообщений МТР. Однако реализованный в подсистеме МТР третий, сетевой уровень, содержит не все функции сетевого уровня модели OSI. Для переноса сообщений по сети ОКС7 подсистема МТР использует дейтаграммный способ с эмуляцией работы по виртуальному каналу. Чтобы повысить надежность передачи сообщений по виртуальному каналу, сетевой уровень МТР предусматривает ремаршрутизацию сообщений при перегрузке или при отказе основного маршрута или смежного узла.

Для поддержки новых услуг (в том числе, услуг Интеллектуальной сети и мобильной связи) и для реализации недостающих функций сетевого уровня OSI в модель ОКС7 введена подсистема управления сигнальными соединениями (SCCP - Signaling connection control part). Подсистемы МТР и SCCP совместно образуют подсистему сетевых услуг (NSP - Network service part). Используя услуги МТР, подсистема SCCP обеспечивает организацию в сети ОКС7 виртуальных соединений и может предоставлять сетевые услуги, как ориентированные на та­кие соединения, так и не требующие их создания.

Возможности МТР в области адресации являются ограниченными, так как эта подсистема может направлять сообщения только в те логические точки пункта сигнализации, адреса которых указаны в четырехбитовом поле индикатора службы октета SIO. Таким образом, в пределах конкретного пункта сигнализации МТР имеет возможность распределять сообщения к любому из максимум 16 пользователей, что явно недостаточно. Подсистема SCCP имеет расширенные возможности, рассматривая всех своих локальных пользователей как подсистемы (обращение к которым происходит путем использования их номеров) и применяя при адресации сообщений совокупность кода пункта назначения с номером подсистемы. Для идентификации конкретного адреса может обеспечиваться вычисление кода пункта сигнализации и номера подсистемы из так называемого глобального адреса (GT, Global title).

В дополнение к расширенным возможностям адресации подсистема SCCP предостав­ляет четыре различные по надежности класса обслуживания (режима доставки сообщений), которые могут быть затребованы вышестоящей подсистемой.

Такое разделение функций между двумя подсистемами оправдывается следующими соображениями. Во-первых, далеко не для всех протоколов сигнализации нужны расширенные функциональные возможности SCCP в отношении адресации и режимов повышенной надежности доставки сообщений. Во-вторых, благодаря выделению функций SCCP в отдельную подсистему оказалось возможным оптимизировать характеристики уровня 3 подсистемы МТР. Необходимость же применения SCCP вызвана тем, что многие приложения, использующие систему ОКС7, не требуют одновременного установления речевой связи и использование для них подсистем-пользователей (например, TUP или ISUP) является неэффективным.

В системе ОКС7 пока не специфицированы подсистемы, предоставляющие услуги, ориентированные на установление соединений, вследствие чего транспортный, сеансовый и прикладной уровни в том виде, в каком они определены в модели OSI, в модели ОКС7 отсутствуют.

Четвертый уровень модели ОКС7 образуют подсистемы-пользователи услугами МТР и/или SCCP, такие как:

TUP (Telephone user part) - подсистема-пользователь, поддерживающая сигнализа­цию телефонной сети;

DUP (Data user part) - подсистема-пользователь поддерживающая сигнализацию сети передачи данных;

ISUP (ISDN user part) - подсистема-пользователь, поддерживающая сигнализацию телефонной сети, сети передачи данных и цифровой сети интегрального обслужива­ния (ISDN);

и т.д.
МТР1 – определяет характеристики передачи по каналу ОКС.

МТР2 – доставка с требуемой достоверностью информации на сети ОКС.

МТР3 – маршрутизация сигнальной информации от подсистемы-пользователя (UP) одного пункта сигнализации (SP) до одноименной подсистемы-пользователя (UP) другого пункта сигнализации (SP) в пределах конкретной сети ОКС.
страница 1

Введение

Система сигнализации № 7 - это универсальная многофункциональная система межстанционной сигнализации, ориентированная на поддержку практически всех уже известных, а также будущих услуг связи. Ее огромный потенциал объясняется блочной функциональной архитектурой, где над единой транспортной подсистемой (MTP) расположены подсистемы пользователей и приложений (TUP, ISUP, MAP, TCAP, MUP и т. д.), предназначенные для обеспечения соответствующих услуг связи. Экономический эффект от внедрения ОКС 7 (общеканальной сигнализации) проявляется даже при обычной телефонной связи.

1. Основы построения технологии ОКС-7

сигнализация маршрутизация сообщение

На протяжении последних ста лет сигнализация развивалась в рамках традиционной телефонии, причем за последние два десятилетия ее эволюция ускорилась как никогда ранее благодаря сращиванию компьютерных и коммутационных технологий.

В контексте телефонии под сигнализацией понимается передача управляющей информации с целью установления/разъединения двухточечных соединений. Сигнализация бывает трех типов - абонентская, т. е. на участке между абонентским терминалом и коммутационной станцией, внутристанционная и межстанционная. Пример абонентской сигнализации приведен на рис.1, где показаны основные сигналы, передаваемые в процессе нормального установления/разъединения соединения между двумя абонентами, подключенными к одной коммутационной станции.

Рисунок 1 - Пример абонентской сигнализации

Межстанционная сигнализация в свою очередь делится на два основных типа - сигнализация по выделенному каналу CAS (Channel Associated Signalling) и сигнализация по общему каналу CCS (Common Channel Signalling) . В системе использован принцип передачи управляющей информации по общему каналу сигнализации, отсюда ее сокращенное название по-русски - ОКС7.

В первом случае (CAS) сигнальная информация передается либо непосредственно по разговорному каналу (внутриканальная сигнализация) либо по каналу, физически привязанному к нему. Во втором случае (CCS) сигнализация полностью отделена от разговорного тракта, и передача сигнальной информации осуществляется по специально выделенному высокоскоростному каналу, общему для пучка разговорных каналов.

На сегодняшний день известны два стандарта систем общеканальной сигнализации:

1. CCITT Signalling System No. 6.

2. CCITT Signalling System No. 7.

Первая из них была разработана в конце 60-х годов и по ряду причин сейчас практически не применяется. Вторая - CCITT No. 7 (ОКС № 7) появилась в конце 70-х годов и предназначена для использования на цифровых сетях с каналами не ниже 64 Кбит/с.

Основными преимуществами ОКС № 7 являются:

· СКОРОСТЬ - в большинстве случаев время установления соединения не превышает одной секунды;

· ВЫСОКАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ - один канал сигнализации способен одновременно обслужить несколько тысяч телефонных вызовов;

· ЭКОНОМИЧНОСТЬ - по сравнению с системами CAS во много раз сокращается объем оборудования на коммутационной станции;

· НАДЕЖНОСТЬ - достигается за счет возможности альтернативной маршрутизации в сети сигнализации;

· ГИБКОСТЬ - система передает любые данные, не только данные телефонии.

Популярные словосочетания и аббревиатуры, такие как ISDN, сети подвижной связи, интеллектуальные сети, в действительности, остаются лишь словами на бумаге без системы сигнализации № 7 (ОКС 7) -- единственного средства, обеспечивающего внедрение и функционирование современных услуг связи на сетевом уровне.

Многие производители оборудования ISDN утверждают, будто их продукты обеспечивают "услуги ISDN". Однако область действия услуг, предоставляемых любым терминальным оборудованием ISDN или офисными АТС класса ISDN, ограничена пределами одной коммутационной системы, и не распространяется на абонентов других станций. Развитие сетей подвижной связи также невозможно без ОКС 7. Порой конкурирующих между собой поставщиков услуг сотовой связи объединяет лишь ОКС 7, необходимая для обеспечения автоматического обмена информацией о местонахождении абонента (роуминга). Наконец, для эффективного функционирования интеллектуальных сетей также требуется ОКС 7.

Будучи разработанной для традиционной телефонии, в ОКС № 7 изначально были заложены большие возможности для управления другими услугами связи. Это объясняется прежде всего бумом на рынке услуг телекоммуникаций, который продолжается с начала 80-х годов и еще не достиг своего пика. Именно в 80-х годах ОКС № 7 интенсивно разрабатывалась ведущими производителями коммутационного оборудования и параллельно утверждалось в качестве стандарта CCITT. Уже сейчас ОКС № 7 является обязательным элементом следующих цифровых сетей связи:

PSTN - Public Switched Telephone Network

ISDN - Integrated Services Digital Network

PLMN - Public Land Mobile Network

IN - Intelligent Network

Взаимодействие данных систем также осуществляется посредством ОКС № 7 (рис. 2).

Рисунок 2 - Взаимодействие цифровых сетей по ОКС № 7.

В настоящее время практически всеми международными институтами стандартизации телекоммуникаций (ITU-T, ETSI, ANSI, ATM Forum и др.) разрабатываются стандарты ОКС № 7 для широкополосных сетей - Broadband-ISDN, Universal Mobile Telecommunications System, Broadband-IN.

2. Основные понятия и элементы ОКС № 7

В процессе развития сетей связи применялся и применяется до сих пор ряд систем сигнализации, причем большинство из них принято в качестве стандарта на международном уровне ITU-T (ранее CCITT). Примеры систем сигнализации CAS:

1VF (One Voice Friequency) - одночастотная сигнализация;

2VF (Two Voice Friequency) - двухчастотная сигнализация (CCITT No. 4);

MVF (Multi Friequency Pulse) - многочастотная сигнализация (CCITT No. 5).

Сами названия этих систем говорят о способе передачи сигнальной информации - тональные и/или импульсные сигналы.

В системах CCS все сигнальные сообщения SM (Signalling Message) передаются по дуплексным каналам - звеньям сигнализации SL (Signalling Link) в составе пакетов данных, называемых сигнальными единицами SE (Signal Unit) . Это стало возможным после появления первых коммутационных станций с программным управлением SPC (Stored Programm Control) и цифровых систем передачи с импульсно-кодовой модуляцией PCM (Pulse-Code Modulation) . Часть функций таких станций вместе с пучками звеньев сигнализации SLS (Signalling Link Set) образуют логически отделенную от базовой сети связи сеть передачи данных с коммутацией пакетов данных (сигнальных единиц), называемую сетью сигнализации SN (Signalling Network) .

Пункт сигнализации - SP (Signalling Point) - это узел сети сигнализации, в котором реализованы части пользователей ОКС № 7.

Звено сигнализации - SL (Signalling Link) - средство передачи сигнальных единиц между двумя пунктами сигнализации.

Транзитный пункт сигнализации - STP (Signalling Transfer Point) - узел сети сигнализации без функций частей пользователей, осуществляющий только функции части передачи сообщений ОКС № 7.

Рисунок 3 - Режимы сети сигнализации.

Режимы сети сигнализации - связанный режим (Associated Mode) и квази-связанный режим (Quasi-Associated Mode) - пояснены на рис 3а и 3в соответственно.

Часть передачи сообщений - MTP (Message Transfer Part) является транспортной подсистемой ОКС № 7, предназначенной для надежной передачи сигнальных сообщений в правильной последовательности и без ошибок.

Части пользователей - UP (User Parts) функциональные блоки ОКС № 7, где генерируются и обрабатываются сигнальные сообщения. Примерами частей пользователей являются:

TUP - Telephone User Part;

ISUP - ISDN User Part;

MAP - Mobile Application Part.

Базовая функциональная схема ОКС № 7 приведена на рис. 4. На рис. 5 представлен пример обмена сигнальными сообщениями между двумя пунктами сигнализации в процессе установления/разъединения телефонного соединения:

- IAM (Initial Address Message) - содержит номерную информацию о вызываемом абоненте;

- SAM (Subsequent Address Message) - содержит дополнительную информацию, передается в случае необходимости;

- ACM (Address Complete Message) - содержит информацию о статусе вызываемого абонента (например, абонент свободен);

- ANC (Answer Charge) - определяет момент начала начисления оплаты;

- CLF (Clear Forward) - сообщение в прямом направлении о завершении вызова;

- RLG (Release Guard) - подтверждение завершения вызова в обратном направлении, разъединение соединения.

Рисунок 4 - Базовая функциональная схема ОКС № 7.

Рисунок 5 - Временная диаграмма установления/разъединения телефонного соединения по ОКС № 7.

#"520551.files/image006.gif">

Рисунок 6 - Формат значащей сигнальной единицы.

1. Signalling Information Field (SIF) - включает сигнальную информацию части пользователя и метку маршрутизации, которая применяется в части передачи сообщений MTP.

2. Service Information Octet (SIO) - указывет на принадлежность сигнальной информации конкретной части пользователя.

3. Length Indicator (LI) - содержит значение числа байт между полями LI и СК.

4. Check bits (CK) - проверочные биты для обнаружения ошибок передачи.

5. Error correction - состоит из четырех полей аналогичных используемым в протоколе HDLC и предназначенных для обеспечения повторных передач пакетов при обнаружении ошибок.

6. Flag (F) - обозначает начало и конец сигнальной единицы.

. Расчет сигнальной нагрузки

Упрощенный расчет сигнальной нагрузки, обслуживаемой звеном сигнализации, можно выполнить, используя следующие формулы :

,(байт) (4.2)

,(байт) (4.3)

Y - величина сигнальной нагрузки, (Эрл);

V - скорость передачи сообщений ОКС № 7 (8000 байт/с);

N - число вызовов в ЧНН;

pi , i = 1 … m - вероятность поступления вызова i -го типа;

qij , i = 1 … m , j = 1 … n - вероятность j -го состояния вызова i -го типа;

Li ′j - общий объем сигнальной информации, посылаемой в прямом направлении в j -ом состоянии вызова i -го типа (байт);

Li ′′j - общий объем сигнальной информации, посылаемой в обратном направлении в случае j-ого состояния вызова i-го типа (байт);

L ′ − средний объем сигнальной информации для всех состояний всех типов вызовов, посылаемой в прямом направлении (байт);

L ′′ − средний объем сигнальной информации для всех состояний всех типов вызовов, посылаемой в обратном направлении (байт);

m - число типов вызов (аналоговая телефония, ЦСИС и др.)

n - количество возможных состояний вызова (успешный вызов, абонент занят, абонент не отвечает).

Исходные данные для выполнения расчетов приведены в табл. 1, табл. 2.

Таблица 1 − Длина основных сообщений ISUP в октетах

Наименование сообщения	Сокращение	Длина в октетах
		телефония
Начальное адресное сообщение: (c адресом вызывающего и вызываемого абонентов)
Запрос информации
Информация
Адрес полный
Соединение
Прохождение вызова
Приостановка
Возобновление
Разъединение
Освобождение

Таблица 2 − Распределение показателей вызовов

В данной курсовой работе при определении значений Li ′j , Li ′′j , можно принять следующее:

1. Расчет объема сообщений, передаваемых в прямом направлении (данные табл. 6).

Успешный вызов : передается сообщение IAM, а также сообщения REL и RLC с вероятностью 0,5 каждое. Следовательно:

Абонент занят : передаются сообщения IAM и RLC:

,

;

Абонент не отвечает : передаются сообщения IAM и REL:

,

.

2. Расчет объема сообщений, передаваемых в обратном направлении .

Успешный вызов : передается сообщение ACM, а также сообщения REL и RLC с вероятностью 0,5 каждое. Следовательно:

Абонент занят : передается сообщения REL:

Абонент не отвечает : передаются сообщения ACM и RLC:

;

.

Результаты расчетов заносятся в таблицу (табл. 3)

Таблица 3 - Расчет объемов передаваемых сообщений

Параметр	Значение
		Телефонный вызов (аналоговый)
Успешный вызов56,5
	Абонент занят
	Абонент не отвечает
Успешный вызов34,5
	Абонент занят
	Абонент не отвечает

0,9(56,5·0,5+54·0,35+59·0,25)+0,1(56,5·0,5+54·0,35+59·0,25)= =0,961,9+0,161,9=61,9 (байт)

0,9(34,5·0,5+20·0,35+32·0,25)+0,1(34,5·0,5+20·0,35+32·0,25)= =0,932,25+0,132,25=32,25 (байт)

По формуле (4.1) рассчитывается величина сигнальной нагрузки, при неисправности транзитного пункта сигнализации STP B.

Рисунок 7 - Нагрузка, приходящаяся на звенья сигнализации

Любое изменение состояния сети сигнализации обычно влечет за собой модификацию текущей маршрутизации сообщений, поэтому происходит переход некоторых частей трафика сигнализации из одного звена сигнализации на другое. Поэтому количество вызовов в час наибольшей нагрузки между STP С и SP H составляет 50000+40000=90000.

Следовательно:

Между STP F и SP G количество вызовов в час наибольшей нагрузки равно 140000, следовательно:

Между STP F и SP Е количество вызовов в час наибольшей нагрузки равно 180000, следовательно:

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

/////////////////////////////////////////Ymax= αY, (4.4)

где α принимает значение от 1 до 2 (в работе можно принять α = 1,5).

Ymax=1,50,29=0,44 (Эрл);

Ymax=1,50,46=0,69 (Эрл);

Ymax=1,50,59=0,88 (Эрл).

Если нагрузка звена сигнализации превышает 0,2 Эрл, необходимо организовывать параллельные звенья сигнализации (работа в режиме с разделенной нагрузкой). В этом случае количество звеньев сигнализации NЗС в пучке определятся исходя из максимальной сигнальной нагрузки Ymax и нормируемой нагрузки звена сигнализации 0,2 Эрл:

Nзс= Ymax / 0,2 , (4.5)

Nзс= 0,44 / 0,2=2,2;

Nзс= 0,88 / 0,2=4,4.

По результатам расчетов, составляются таблицы (табл. 4, табл. 5).

Таблица 4 − Величина сигнальной нагрузки Ymax

Заключение

В последнее время интерес к системе сигнализации ОКС №7 в России значительно возрос, и обусловлено это широким внедрением цифровых систем коммутации, поддерживающих ОКС №7, и созданием цифровых сетей связи на всех уровнях иерархии Взаимоувязанной сети связи Российской Федерации (ВСС РФ).

Стек протоколов ОКС-7 отталкивается от модели OSI и имеет только четыре уровня. Уровени совпадают с уровнями OSI 1 (физический), 2 (канальный) и 3 (сетевой). Уровень 4 ОКС-7 соответствует уровню 7 OSI. Уровни называются MTP () 1 , MTP 2 и MTP 3. Уровень 4 ОКС-7 содержит несколько различных пользовательских уровней , например Telephone User Part (TUP), ISDN User Part (ISUP), Transaction Capabilities Application Part (TCAP) и Signaling Connection and Control Part (SCCP).описывает транспортные протоколы, включая сетевые интерфейсы, обмен данными, обработка сообщений и маршрутизация их на верхний уровень. SCCP - это подуровень из других протоколов 4 уровня, и вместе с MTP 3 может быть назван Network Service Part (NSP). NSP обеспечивает адресацию и маршрутизацию сообщений без установления соединения (UDT) и сервис управления для других частей 4 уровня. TUP - это система сигнализации точка-точка для соединения звонков. ISUP - это ключевой протокол, предоставляющий канально-ориентированный протокол для установки, проключения и завершения соединения при звонке. TCAP используется для создания запросов к базе данных и используется при расширенной функциональности сети или как связующий протокол с интеллектуальными сетями (INAP), мобильными службами (MAP) и т.д.

В данном курсовом проекте было изучено:

−функционирование телекоммуникационной сети, при возникновении отказов/неисправностей;

−функциональное назначение уровней подсистемы передачи сообщений (МТР).

Исследовали порядок назначения маршрутов сигнализации; рассчитали сигнальную нагрузку, обслуживаемую звеном сигнализации. И получили, что величина сигнальной нагрузки зависит от числа вызовов в час наибольшей нагрузки, чем больше число вызовов в ЧНН, тем больше величина сигнальной нагрузки.

Использовали величину максимальной сигнальной нагрузки для учета перегрузок.

Обычно проектируют невысокое использование ОКС № 7 для передачи. Резервная производительность ОКС № 7 необходима для передачи команд управления сетью и обеспечения требуемого качества при мгновенном повышении интенсивности потока MSU, а также при появлении ошибок. Вызванные этими причинами перегрузки приводят к дополнительной задержке в передаче MSU и к уменьшению пропускной способности ОКС № 7.

Организовали параллельные звенья сигнализации, так как нагрузка звена сигнализации превысила 0,2 Эрл, и определили количество звеньев сигнализации в пучке, исходя из максимальной сигнальной нагрузки и нормируемой нагрузки звена сигнализации.

В процессе работы над курсовым проектом на тему: «Исследование параметров сигнального трафика в час наибольшей нагрузки в телекоммуникационной сети» получили, что ОКС№7 в настоящее время является универсальной системой сигнализации и обеспечивает эффективное функционирование современных сетей телекоммуникаций.

Литература

1. Аджемов А. С., Кучерявый А. Е. Система сигнализации ОКС № 7. -

2. Берлин А.Н. Телекоммуникационные сети и устройства БИНОМ. Лаборатория знаний, Интернет-университет информационных технологий - ИНТУИТ.ру,2008

Берлин А.Н. Терминалы и основные технологии обмена информацией

4. Гольдштейн Б. С, Ехриелъ И. М., Рерле Р. Д. Стек протоколов ОКС 7. Подсистема МТР. - М.: Радио и связь, 2003.

5. Гольдштейн Б. С. Сигнализация в сетях связи. - М.: Радио и связь, 1997.

Гольдштейн Б. С. Системы коммутации: Учебник для вузов. 2-е издание. - СПб: БХВ - Санкт-Петербург, 2004.

Гольдштейн Б. С., Ехриелъ И. М., Рерле Р. Д. Стек протоколов ОКС 7. Подсистема SCCP. - СПб.: БХВ - Санкт-Петербург, 2006.

Гольдштейн Б. С., Ехриелъ К. М., Рерле Р. Д. Стек протоколов ОКС 7. Подсистема ISUP. - СПб.: БХВ - Санкт-Петербург, 2003.

ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.

ГОСТ 2.106-68 ЕСКД. Текстовые документы.

М.: Радио и связь, 2002.

Росляков А. В. ОКС № 7: архитектура, протоколы, применение. - М.: Эко-Трендз, 2008 - 320 с.34.

13. Семенов Ю.А. Алгоритмы телекоммуникационных сетей. Часть 1. Алгоритмы и протоколы каналов и сетей передачи данных БИНОМ. Лаборатория знаний, Интернет-университет информационных технологий - ИНТУИТ.ру,2007

Семенов Ю.А. Алгоритмы телекоммуникационных сетей. Часть 2. Протоколы и алгоритмы маршрутизации в INTERNET БИНОМ. Лаборатория знаний, Интернет-университет информационных технологий - ИНТУИТ.ру,2007

Семенов Ю.А. Алгоритмы телекоммуникационных сетей. Часть 3. Процедуры, диагностика, безопасность БИНОМ. Лаборатория знаний, Интернет-университет информационных технологий - ИНТУИТ.ру,2007

16. Яковлев С. В. Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Основы построения телекоммуникационных систем и сетей» для бакалавров по направлению 550400 «Телекоммуникации». Ставрополь, 2010.

И PLMN) по всему миру.

Эту систему обычно называют ОКС-7 (Общеканальная сигнализация № 7), в Европе говорят об SS7 (англ. Signaling System #7 ), а в Северной Америке её называют CCS7 (англ. Common Channel Signaling System 7 ). В некоторых европейских странах, особенно в Великобритании , говорят о C7 (CCITT номер 7) или о номере 7 и о CCITT7 . (ITU-T ранее известный как CCITT .) В Германии её часто называют N7 от немецкого Signalisierungssystem Nummer 7 .

История

Протоколы ОКС-7 разрабатывались AT&T начиная с 1975 года и были определены как стандарты Международным союзом электросвязи в 1981 году в виде рекомендаций серии Q.7xx. ОКС-7 был предназначен, чтобы заменить системы сигнализации SS5, SS6 и R2, ранее использовавшиеся во всём мире как стандарты, определённые ITU.

ОКС-7 заменил ОКС-6, SS-5 и R5, за исключением некоторых вариантов R2, которые иногда ещё используются. SS-5 и более ранние версии использовали принцип сигнализации в линии , где информация, необходимая для соединения, передавалась специальными тонами (DTMF) в телефонной линии (известной как B-канал). Такой тип сигнализации создавал уязвимость в безопасности протокола, поскольку злоумышленник мог эмулировать набор служебных тонов своим абонентским устройством. Специалисты, называемые фрикерами , экспериментировали с телефонными станциями , посылая им нестандартные сигнальные тоны с помощью маленьких электронных приборов, называемых BlueBox .

ОКС-7 появился на системах, в которых сигнализация была вынесена в отдельный сигнальный канал. Это решало проблему с безопасностью, поскольку абонент не имел доступа к сигнальному каналу. ОКС-6 и ОКС-7 называются О бщеК анальной С игнализацией (англ. Common Channel Signaling ), потому что имеют жёсткое разделение сигнального и голосовых каналов. Следовательно, количество каналов, необходимое для работы протокола, увеличивается, но одновременно возрастает количество голосовых каналов, которое может обслуживать один сигнальный канал.

Использование ОКС-7

ОКС-7 предоставляет универсальную структуру для организации сигнализации, сообщений, сетевого взаимодействия и технического обслуживания телефонной сети. Начиная с установки соединения, протокол работает для обмена пользовательской информацией, маршрутизации звонков, взаимодействием с биллингом и поддержкой интеллектуальных услуг .

В процессе перемещения некоторых некритичных функций за пределы основных протоколов сигнализации и для сохранения гибкости ОКС-7 появилась концепция разделённых сервисных уровней , реализованная в интеллектуальных телефонных сетях . Сервис, предоставляемый интеллектуальными сетями - это прежде всего услуга преобразования телефонного номера (например, когда toll free, то есть бесплатный номер преобразуется в обычный абонентский номер телефонной сети общего пользования). Другие услуги - это АОН , то есть автоматическое определение номера вызывающего абонента, блокирование номеров абонентов, автоматическая переадресация вызова (звонка), удержание вызова (звонка), конференция, предоплаченные звонки. Разные поставщики оборудования предоставляют разные сервисы для абонентов.

Физическая реализация

ОКС-7 полностью разделяет голосовые каналы и сигнальные пучки (сигнальные каналы или линксеты). Сеть ОКС-7 состоит из нескольких типов соединения (A, B, C, E и F) и трёх сигнальных узлов - точек коммутации (SSP), точек передачи сигнализации (STP) и точек контроля сигнализации (SCP). Каждый узел идентифицируется сетью ОКС-7 по номеру, так называемому пойнт-коду . Дополнительные сервисы предоставляются интерфейсами базы данных на уровне SCP с помощью X.25 .

Пучок сигнализации между узлами - это полнодуплексный поток данных 56 кбит/сек или 64 кбит/сек. В Европе часто используется таймслот TS16 внутри тракта . В США сигнальные пучки обычно идут по сетям, отделённым от голосовых каналов (англ. non-associated signaling ). В противоположность сетям в США, в Европе транки с сигнальными пучками часто содержат и голосовые каналы (англ. associated signaling ). Смешанный метод похож на non-associated signaling, но использует небольшое число STP для поддержания пучка сигнализации.

Подсистемы ОКС-7

Стек протоколов ОКС-7 отталкивается от модели OSI и имеет только четыре уровня. Уровни совпадают с уровнями OSI 1 (физический), 2 (канальный) и 3 (сетевой). Уровень 4 ОКС-7 соответствует уровню 7 OSI. Уровни называются MTP (англ. Message Transfer Part ) 1 , MTP 2 и MTP 3. Уровень 4 ОКС-7 содержит несколько различных пользовательских уровней , например Telephone User Part (TUP), ISDN User Part (ISUP), Transaction Capabilities Application Part (TCAP) и Signaling Connection and Control Part (SCCP).

MTP описывает транспортные протоколы, включая сетевые интерфейсы, обмен данными, обработка сообщений и маршрутизация их на верхний уровень. SCCP - это подуровень из других протоколов 4 уровня, и вместе с MTP 3 может быть назван Network Service Part (NSP). NSP обеспечивает адресацию и маршрутизацию сообщений и сервис управления для других частей 4 уровня. TUP - это система сигнализации точка-точка для обслуживания вызовов (в России не применялась). ISUP - это ключевой протокол, предоставляющий канально-ориентированный протокол для установки, подключения и завершения соединения при звонке. Выполняет все функции TUP и множество дополнительных. TCAP используется для создания запросов к базе данных и используется при расширенной функциональности сети или как связующий протокол с интеллектуальными сетями (INAP), мобильными службами (MAP) и т. д.

Ссылки

Продукты

• Анализатор сигнализаций телекоммуникационных систем «АСТС»

Стек протоколов ОКС-7