5.2 Сигнализация при установлении соединения

Рассмотрим последовательно содержание полей сообщения. Первые шесть байт — это этикетка маршрутизации, которая в общем виде была показана ранее на рис. 5.8.

Коды пункта назначения DPC

На рис. 5.9 указаны конкретные значения пункта назначения ( DPC — Destination Point Code) и пункта отправления ( OPC — Origination Point Code). Надо отметить, что информация передается с младшего бита (бит A ).

Первое поле — DPC содержит 14 битов информации —

NML KJI HG FE DCBA = 00 0010 0111 1111

Это означает:

• код зоны — 0 ( ONML = 000 );
• код сети — 4 ( KJIH-0100 );
• код пункта сигнализации — 127 ( GFE DCBA - 111 1111 ).

Пункт отправления ( OPC )

Второе поле содержит 14 бит информации номера OPC L KJ IHG F EDCBA PO = 0000 1001 1000 01

• код зоны — 0 ( L KJ = 000 );
• код сети — 4 ( I H G F = 0100 );
• код пункта сигнализации — 97 ( E DCBA PO = 1 1000 01 )

Идентификатор звена сигнализации ( SLS ) содержит 4 бита PONM= 0001 — индикатор выбора звена сигнализации указывает на наличие одного звена в сигнальном соединении и его номер ( SLS = 1 ). Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Работа с меткой SLS будет рассматриваться в дальнейшем (см. "Управление сетью сигнализации").

Поле номера цифрового канала ( CICL ). Для передачи кодов идентификации каналов применяются два байта ( PONM LKJI HGFE DCBA ). Первые 5 битов ( EDCBA ) указывают номер разговорного канала внутри цифрового тракта. Значение в таблице показывает, что для ОКС используется первый канал. Напомним, что для системы ИКМ-30 этот параметр максимально равен 32.

Номер цифрового тракта ( CICH ). Номер цифрового тракта в таблице равен 0.

Тип сообщения определяется его номером, для передачи которого используется один байт. Первоначальному сообщению ( IAM ) присвоен десятичный номер 1 (двоичное значение — 0000 0001).

Поле индикатор среды обмена ( NCI — Nature of connection Indicator). В этом поле информация составляет один байт.

BA = 00 — нет спутникового канала. Эта информация указывает на отсутствие значительных задержек при передаче информации, обусловленных наличием спутниковых каналов. В противном случае необходимо на всех участках перестроить некоторые текущие параметры соединения: например, увеличить тайм-ауты, обмен сигналами. Обычно на сети вводится ограничение на число спутников звеньев.

DC=00 — не требуется тестирование канала. Эта информация связана с особенностью установления соединения с общими каналами сигнализации. Поскольку при способе сигнализация не использует информационный тракт, то после успешного установления соединения целостность информационного тракта не гарантируется. Поэтому информационный тракт периодически тестируется. Данное значение указывает тайм-ауты.

E = 0 — эхозаградителя на исходящей стороне нет. Повышенный уровень усиления и большое число переприемных участков приводят к появлению эха. Отсутствие эхозаградителя указывает на огрганичение характеристик линии.

HGF = 000 — не определены.

Прямые индикаторы вызова (FCI — Forward Call Indicator) размещаются в двух байтах.

В данном примере:

A = 0 — указывает на то, что соединение идет внутри страны (национальный вызов).

CB = 00 — сигнализация по звеньям, указывает на то, что на данном участке используется система "эстафета".

D = 1 — предупреждает, что на каком-то участке было необходимо провести преобразование сигналов. Эта информация вводит ограничения на посылку обратных сигналов;

E = 0 — показывает, что на данной сети нет средств для передачи информации "из конца в конец";

F = 0 — нет сквозного канала. ISDN предупреждает, что на сети имеются участки, не содержащие ОКС, цифровых каналов. В этом случае станция должна принять решение, на каком направлении продолжать соединение;

HG = 01 — показывает, что для данного соединения применение ОКС необязательно (например, устанавливается обычный разговорный тракт с шириной полосы 3,1 кГц).

I = 0 — указывает, что исходящий вызов не является вызовом ISDN и указывает, что необходимо сменить способ обсулуживания — это сигнал о способе обслуживания.

Поле категория участников соединения CPC (Calling Party’s Category) дает информацию о категории соединения. Это понятие при установлении соединения совпадает с категорией абонента. После установления соединения оно определяется категориями входящего и исходящего абонентов.

В этом случае значение битов HGFE DCBA=0000 0000 указывает, что категория соединения не определена.

Требуемая среда передачи TMR — Transmission Medium Requirement. Она указывает на требуемый скоростной ресурс канала. Для ISDN в настоящее время могут применяться каналы с шириной полосы 3,1 кГц, или 7,2 кГц, или цифровые каналы со скоростью обмена 64 Кбит/c. В примере указано, что требуется телефонный канал с полосой 3,1 кГц.

Указатель начала обязательной переменной части PMVP — Pointer to Mandatory Variable Part. Он состоит из указателей параметров обязательной части. В данном случае указано, что обязательная часть начинается с 16-го байта (отсчет ведется от последнего байта указателя).

Указатель необязательной переменной части ( POP — Point to Optional Part). В данном случае он указывает, что необязательная переменная часть состоит из 3 байтов (в таблице 3 байта с отметкой V ).

Длина обязательной переменной части LI. Параметр, определяющий длину этой части в байтах. Для данного примера длина обязательной переменной части равна 3 (двоичный номер 0000 0011).

Указатель начала необязательной переменной части POP (Pointer to Optional Part).

Индикатор набранного номера абонента ( CPNI — Called Party Number Indicator).

H = 1 указывает, что номер состоит из нечетного числа цифр (это может быть использовано при системной проверке правильности принятого номера).

GFE DCBA=000 0010 — местный номер.

Сетевые данные

H = 0 — разрешает доступ к международному Центру Коммутации.

GFE = 001 — несет информацию о том, что передаваемый номер абонента построен в соответствии с планом нумерации, принятым МККТТ (ITU) в рекомендации E.164.

Значения набранных цифр номера (Called Party Number Values). В однородной сети, где все станции имеют ОКС, возможна передача всех или любой части цифр номера вызванного абонента. По этой причине поле "значение цифр номера вызванного абонента" входит в переменную обязательную часть, поскольку его длина зависит от количества передаваемых цифр. В данном примере предлагается, что связь идет к станции, принимающей каждую цифру отдельно, и значение цифры — 2.

В поле конец необязательной части ( EOP — End Optional Parameters) данной таблицы указывается на отсутствие опциональных (необязательных) параметров.

Рассмотрим второй сигнал. В случае, если цифры надо передать частями, как это было проиллюстрировано в приведенных выше примерах, применяется сообщение "последовательная передача адреса" ( SAM — Subsequent Address), оно приведено в таблице 5.5.

Информация, содержащаяся в указанных выше полях, уже рассматривалась в первоначальном сообщении ( IAM )

Следующее сообщение уже применялось при описании процедуры установления соединения: это "Адрес завершен" ( ACM — Address Complete Message). Его структура приведена в таблице 5.6.

В этом сообщении из новых полей можно пояснить поле BCI — поле обратных сообщений о вызове.

BA=10 указывает на категорию абонента (следует ли исходящему абоненту оплачивать услуги соединения или нет).

DC сообщает о состоянии входящего абонента (свободен, занят, занят междугородным соединением, заблокирован, сменился номер и т. п.).

FE дает информацию о типе абонента (обыкновенный абонент, гостиничный и т.п.). Значения остальных битов уже рассматривались при описании прямого индикатора соединения ( FCI ) в формате первоначального сообщения ( IAM ).

HG=00 — сигнализация по звеньям.

I=0 — нет конвертирования сигнализации. Показывает, что информация на всем пути не преобразуется в другой вид.

J=0 — возможна индикация " из конца в конец".

K=1 используется сквозной ISDN-канал. Указывает, что сеть имеет участки, которые обладают ресурсами (цифровыми каналами, ОКС и т. п.) для установления сквозного ISDN-соединения.

M=1 — нет эхозаградителя на входящей стороне. Повышенный уровень усиления и большое число переприемных участков приводит к появлению эха. Отсутствие эхозаградителя хотя бы на одной стороне указывает на ограничение характеристик линии.

Следующее сообщение Ответ абонента (ANM) в данном примере (таблица 5.7) содержит только одно содержательное поле — "Тип сообщения".

Сообщение приостановки соединения ( SUS — Suspend). Это сообщение отображено в таблице 5.8 и имеет только одну строку, которую мы не рассматривали ранее. Это индикатор прекращения, который указывает тип приостановленного соединения. Этот признак определяет алгоритм обработки сообщения, поскольку есть типы сообщений, которые не допускают приостановки или ограничивают ее длительность. В данном примере указано, что приостановлено соединение абонента ISDN.

Сообщение возобновление соединения RES (Resume). Это сообщение (таблица 5.9) отменяет приостановку соединения. Его строки имеют то же назначение, что и у предыдущего сообщения.

Сообщение освобождения REL (Release). Передается в случае, когда входящая станция может быть освобождена. Это сообщение, однако, не является признаком полного освобождения всего оборудования, участвующего в соединении. Процесс разъединения определяется принятой системой отбоя.

Особенность этого сообщения состоит в том, что обязательная переменная часть строго разбивается на байты (октеты), конец каждого октета указывается единицей в последнем бите (H-1). Пример использования полей этого сообщения приведен в таблице 5.10.

Поле информации для оплаты. При отбое абонента — инициатора соединения необходимо подготовить информацию для оплаты. Поэтому в битах GF передаются признаки оплаты в соответствии с рекомендациями ITU. Биты DCBA указывают, что отбой инициализирован абонентом, а не устройствами сети.

Поле рекомендации ITU. Процедура отбоя должна соответствовать рекомендации ITU Q.931 (I.451), относящейся к основным процессам управления соединением.

Поле признаки действия. Эти признаки в данном случае указывают на то, что соединение нормальное (не аварийное) и должно быть обслужено по стандартному (типовому) алгоритму.

Следующее сообщение — завершение освобождения RLC (Release Complete) — представлено в таблице 5.11. Оно передается при окончании соединения и по ходу установления соединения, порождая процесс окончательного освобождения приборов.

Сообщение запрос номера абонента (Information Request, INR ) (таблица 5.12). Основная информация этого сообщения содержится в индикаторах запроса информации. Абонентский номер запрашивается в двух случаях:

• для составления счета за предоставленные услуги;
• для определения вызывающей стороны по заявке вызываемого абонента (либо это дополнительная услуга, либо определение злонамеренного вызова).

В первом случае, кроме самого номера, важной информацией является категория тарифа. Она инициируется в соответствии со значениями битов DE.

Во втором случае, кроме номера, важной является информация о необходимости удержать соединение.

Таблица 5.12. Типовое поле SIF для сообщения INR (запрос номера абонента A)

Наименование поля	Пояснения	Байт и статус	&H	Двоичный код HGFE DCBA PONM LKJI
Номер разговорного канала =1	CICL=1	05 F	01	0000 0001
Номер цифрового тракта	CICH=0	06 F	00	0000 0000
Тип сообщения	INR	07 F	03	0000 0011
Указатель начала необязательной части (POP — Pointer to Optional Part)	Начало необязательной части с 9-го байта	08 F	09	0000 1001
Индикаторы запроса информации (Information request indicator)	A =1 — запрашивается номер абонента A B=0 — удержание абонента A не требуется   C=0   D=1 — запрашивается категория абонента A.   E=0 — нет запроса о тарифе   GF= 00 — резерв   H=1 — запрос о злонамеренном вызове   PONM LKJI= 0000 0000 — не используется	09 F 10 F	89 00	1001 1001 0000 0000
Конец необязательных параметров (End Optional Parameters)

 

Сообщение информация — INF (таблица 5.13) — ответ на сообщение INR. В обязательной фиксированной части, состоящей из двух байтов ( 10F, 11F ). Указываются характеристики (индикаторы) этой информации, приведенные в таблице.

 

Обязательная переменная часть содержит несколько параметров:

 

• "категория участников соединения" (байт 12 V ). Категория состоит из одного байта ( 13V ) и указывает, что номер с приоритетом (14V );
• номер вызывающего абонента ( 15 V ) детально описывается с помощью 7 байтов ( 16 V — 22V ). Эти байты содержат детальные характеристики номера (длина номера — 7 байтов), индикаторы номера, сетевые характеристики и, наконец, значение цифр (поля 19V —22V ).

 

Таблица 5.13. Типовое поле SIF для сообщения INF (передача номера абонента A).

Наименование поля	Пояснения	Байт и статус	&H	Двоичный код HGFE DCBA PONM LKJI
Номер разговорного канала (номер из 5-ти бит)	CICL=1	05 F	01	0000 0001
Номер цифрового тракта	CICH=0	06 F	00	0000 0000
Тип сообщения	INF	07 F	04	0000 0100
Указатель начала обязательной переменной части (PMP — Pointer to Mandatory variable Part)	Обязательная переменная часть начинается с 10-го байта	08 F	0A	0000 1010
Указатель начала необязательной переменной части (POP — Pointer to Optional Part)	Необязательная переменная часть начинается с 23-го байта	09 F	17	0010 0111
Индикаторы информации (Information Indicator)	BA=1 - передается номер абонента А C=0 - удержание абонента А не обеспечивается   ED=0 - не используется   F=1 - передается категория абонента А   G=0 - нет информации о тарифе   H=1 - запрос о злонамеренном вызове удовлетворен   PONM LKJI=000 - не используется	10 F 11 F	A 3 00	1010 0011 0000 0000
Название параметра - "категории участников соединения" (CPC — Calling Party’s Category)	Содержит категорию участников соединения	12 V	05	0000 0101
Длина параметра (LI — Length Indicator)	Длина параметра - 1 байт	13 V	01	0000 0001
Приоритет (Priority)	HGFE DCBA=00000 1011 - абонент с приоритетом	14 V	0B	0000 1011
Название параметра "номер вызывающего абонента" (Calling Party Number)	Номер вызывающего абонента	15 V	0A	0000 1010
Длина необязательной части (LI POP — Length Indicator POP)	Длина элемента - 7 байт	16 V	07	0000 0111
Индикатор номера вызывающего абонента (Calling PartyNumber)	Дополнительные характеристики номера H=1 - нечетное число цифр   GFE DCBA = 000 0011 - абонентский номер	17 V	83	1000 0011
Сетевые характеристики (Network Options)	H=0 - номер полный GFE =001 — план нумерации МККТТ E.164   DC = 00 — показ номера абонента А разрешен   BA = 11 — показ обеспечивает сеть	18 V	13	0001 0011
Значение цифры вызванного абонента (Called Party Number Values)	1-я цифра =2 2-я цифра = 5   3-я цифра =4   4-я цифра = 9   5-я цифра =1   6-я цифра = 1   7-ая цифра =3	19 V 20V   21V   22V	52 94   11   03	0010 0101 1001 0100   0001 0001   0011 0000
Конец необязательных параметров (End Optional Parameters)	Конец необязательных параметров	23 O	00	0000 0000

 

Конкретные примеры построения поля SIF позволяют представить принципы построения основных сигналов управления установлением соединения.

 

Далее рассмотрим вопросы, касающиеся второго (канального) уровня подсистемы передачи сообщений ОКС, который определяет структуру информации, передаваемой по звену, процедуры обнаружения и исправления ошибок. После чего рассмотрим третий (сетевой) уровень, обеспечивающий маршрутизацию и управление сетью сигнализации.

 

Повышение достоверности (определение и исправление ошибок), 2-й уровень MTP

Для защиты от сдвига информации в информационных сигналах каждая сигнальная единица открывается и закрывается флагом, который представляет собой последовательность 01111110.

 

Процедура защиты флага от имитации заключается в анализе текущей информации. Каждый байт информационной последовательности, которая содержит 5 единиц, дополняется нулем. Таким образом в информационных байтах исключается возможность имитации флага (последовательности, содержащей 6 единиц подряд). На приемном конце нуль, который идет после 5 единиц, исключается и последовательность восстанавливается.

 

На уровне, который будет рассмотрен ниже, используются следующие поля:

 

• FSC (Frame Sequence Check) — биты последовательной проверки;
• FSN — (Frame Sequence Number) — прямой порядковый номер;
• FIB — (Forward Indicator Bit) — прямой бит индикации;
• BSN — (Back Sequence Number) — обратный порядковый номер;
• BIB — (Back Indicator Bit) — обратный бит индикации.

 

Для обнаружения ошибки применяется принцип деления полиномов (остаточный код), который уже подробно рассматривался в предыдущих лекциях. Напомним, что поле FSC представляет собой остаток от деления по mod 2 полинома, который передает информацию на образующий полином. На приемном конце также путем деления проверяется совпадение результата с полученным остатком (или немного более сложный алгоритм). При несовпадении производится перезапрос информации.

 

Процедура исправления ошибок следующая (рис. 5.10).

 

Рис. 5.10. Принцип исправления ошибок при передаче: а) информация принята без искажения, б) информация принята с искажением

 

При передаче информации каждая сигнальная единица записывается в промежуточную циклическую память и хранится до получения положительного подтверждения. Номер ячейки записи совпадает с прямым циклическим номером. Каждая сигнальная единица включает в себя прямой циклический номер (поле FSN ) и прямой бит индикации (поле FIB ), значение этого бита равно 0 или 1. На приемном конце, если информация принята без искажения, в обратную сторону посылается в полях BSN и BIB та же информация (рис. 5.10а). При получении этого сигнала передающая сторона стирает сигнальную единицу из памяти.

 

В случае принятия неправильной информации (рис. 5.10б) на приемном конце прямой бит индикации инвертируется, и в обратную сторону передается обратный последовательный номер ( BSN ), совпадающий с прямым номером ( FSN ), но с обратным битом ( BIB ), который равен инверсии прямого бита. В этом случае производится повторная передача этой сигнальной единицы.

 

Для систем с большим временем задержки при передаче используется метод превентивного повторения. Информация, которая не подтверждена положительно после заданного времени (обычно это определяется числом переданных сигнальных единиц за время нахождения в буфере информации), передается заново.

 

Уровень 2 выполняет также функции контроля качества тракта обмена.

 

Для этого производится подсчет ошибок за определенное время. Если число ошибок превышает заданный порог, об этом информируется уровень 3 для принятия решения (например, изменения маршрута).

 

Управление сетью сигнализации. Уровень 3 MTP

Этот уровень выполняет следующие задачи (рис. 5.11):

 

• маршрутизация сообщений сигнализации, включая сбор сведений о состоянии сети и переадресацию информации по другим маршрутам в случае плохого качества работы отдельных участков сети;
• управление сигнальным трафиком, в том числе мероприятия и сообщения об изменении нагрузки (при перегрузках), включение резервных ресурсов без потери передаваемых сообщений;
• управление звеньями сигнализации, используется для формирования пучков сигнальных каналов на конкретной станции, активации и восстановления звена данных.

 

Рис. 5.11. Функции управления сетью сигнализации и восстановления звена данных