Функции обработки сигнальных сообщений

Рассмотрим функции маршрутизации, распознавания и распределения сообщений МТР3. Для этого раскроем содержимое полей SIO и SIF сообщения MSU.
Поле SIO (Service Information Octet) – байт, указывающий на принадлежность информации сообщения конкретной подсистеме. SIO состоит из индикатора вида службы SI (Service Indication) и из четырех бит индикатора сети NI (Network Indication). SI указывает (распределяет) к какой из следующих подсистем относится сообщение MSU:

· ISUP;

· SCCP;

· управление сетью сигнализации;

· тестирование звена сигнализации (3С);

· TUP.

Индикатор сети NI из двух бит в поле SIO позволяет определить какой сети принадлежит сообщение. В ТфОП/ISDN РФ приняты следующие индикаторы:

· NI=11 для местной сети;

· NI=10 для междугородной сети;

· NI=00 для международной сети.

Поле сигнальной информации SIF (Signaling Information Field) при выполнении функции обработки сигнальных сообщений включает инкапсулированное сообщение подсистемы пользователя (ISUP, SCCP или TUP). Поле SIF переменной длины и состоит из переменного числа байт (не менее 2 и не более 272). В старшие биты этого поля входит этикетка маршрутизации, которая служит для маршрутизации сообщения или распознавания принятого сообщения в пункте назначения с целью передачи его в подсистему пользователя, к другому пункту сигнализации.

Этикетка маршрутизации состоит из трех полей:

· код пункта назначения DPС (Destination Point Code);

· код исходящего пункта ОРС (Originating Point Code);

· поле выбора (селекции) звена сигнализации SLS (Signaling Link Selection). SLS принадлежит сообщениям ISUP, TUP, SCCP. В сообщениях управления сетью это поле выполняет другие функции и называется SLC.

Как правило, пункт сигнализации назначения может быть доступен исходящему пункту сигнализации по нескольким возможным путям. Поэтому при маршрутизации в ОКС№7 на уровне МТР3 применяют методы разделения сигнальной нагрузки. Разделение нагрузки по различным соединительным путям осуществляется с помощью поля SLS, которое имеет различные коды для различных путей передачи сигнальных сообщений. SLS используется также для разделения нагрузки между звеньями сигнализации одного пучка. На рис. 17.8. приведен формат значащей сигнальной единицы MSU, выполняющей функцию МТР3 по обработке сигнальных сообщений: а) сообщений пользователя, б) сообщений управления сетью сигнализации.

Сигнальный маршрут (SR- Signaling Routing)- это заранее установленный путь от исходящего пункта к пункту назначения, состоящий из транзитных пунктов сигнализации, последовательно соединенными пучками ЗС. Под пучком ЗС понимается использование нескольких ЗС между смежными пунктами сигнализации. Совокупность всех маршрутов между исходящим пунктом и пунктом назначения называется пучком сигнальных маршрутов (SRS- Signaling Route Set).

На рис. 17.9 приведен пример маршрутизации при отсутствии отказов для сообщений поступающих из пункта сигнализации А в пункт сигнализации F. При распределении трафика для разделения нагрузки в исходящем пункте сигнализации и промежуточных транзитных пунктах сигнализации используют поле селекции звена сигнализации SLS. Эту селекцию необходимо выполнять так, чтобы трафик между всеми доступными маршрутами был распределен равномерно.

Рис. 17.9. Пример идентификации с помощью SLS маршрута в пучке сигнальных маршрутов

Распределение нагрузки в исходящем пункте (А) и транзитных пунктах (В,С,D,E) производится на основании поля SLS по четырем маршрутам. Исходящий пункт А использует второй значащий бит поля SLS, а транзитные пункты В и С – первый. Выбор звена для маршрутизации в обратном направлении от F к А делается в каждом пункте независимо от маршрутизации в прямом направлении. Например, в прямом направлении сигнальные сообщения, относящиеся к одной и той же сигнальной процедуре, в одном направлении проходят по маршруту А-С-D-F, а в обратном - по маршруту F-E-B-A. Звенья BC и DE используются только в случае отказа других звеньев и пунктов.

Приведем все четыре маршрута от А к F при нормальной маршрутизации, т.е. в отсутствии отказов ЗС или пунктов сигнализации. В скобках указаны состояния поля SLS транзитных пунктов сигнализации (В или С) по каждому маршруту от А в F в сообщениях, поступающих в пункт назначения.
A-B-D-F (SLS=xx00)
A-C-D-F (SLS=xx10)
A-B-E-F (SLS=xx01)
A-C-E-F (SLS=xx11)
При отсутствии отказов звеньев сигнализации BC и DE не используются.
Приведенная структура на рис. 17.9 рекомендована в качестве базовой при построении международной сети ОКС№7.

Приняты следующие допущения относительно схемы маршрутизации для базовой структуры:

· основной маршрут должен содержать минимальное число транзитных пунктов;

· если имеется несколько маршрутов, доступных для переноса сообщения, то используется разделение нагрузки между ними.

Для предотвращения возможных аварийных ситуаций в каждом пункте сигнализации имеется информация о резервном маршрутировании, которая определяет для каждого из нормальных ЗС один или несколько резервных пучков ЗС, когда нормальные ЗС больше не являются доступными. В таблице 17.1 приведен перечень резервных пучков ЗС для схемы маршрутизации рис. 17.9 в условиях отказов. Таблица составлена только для двух пунктов сигнализации (А и В) этой схемы. При отсутствии отказов применяется разделение нагрузки между основным и резервным пучком (альернативным) ЗС. Резервные пучки приоритета 2 используются только тогда, когда все основные и резервные пучки ЗС первого приоритета недоступны.

 

 

Таблица 17.1. Резервные пучки сигнальных звеньев в пунктах сигнализации А и В с учетом приоритета
Пункт сигнализации Оновной набор звеньев Альтернативный набор звеньев Приоритет   SP А AB AC     STP В BC AB     STP В A BC     STP В BC НТ     STP В BE BD     STP В   BC     STP В BD B     STP В   BC     Приоритет 1 - используется, когда основной набор звеньев работает в режиме с разделённой нагрузкой и в отсутствии неисправностей.   Приоритет 2 - используется, когда все наборы звеньев с приоритетом 1 становятся недоступными.   Маршрутизация в сети ОКС№7 осуществляется на основании данных таблицы маршрутизации. Такие таблицы маршрутизации содержаться в каждом пункте сигнализации. В табл. 17.2. приведены таблицы маршрутизации каждого пункта сигнализации структуры сети ОКС№7 на рис. 17.10. Эта структура сети и таблица маршрутизации соответствуют одной из конфигураций, представленной в рекомендации ITU-T Q.782 по тестированию подсистемы MTP3 [42].   Таблица 17.2. Таблица маршрутизации пунктов сигнализации для сети рис. 17.10 Пункт сигнализации исходящи или транзитный Пункт сигнализации назначения SP A STP B ST C SP D SP E SP A - L2,L3 L3,L2 L1-L2-L3 L2-L3 STP B L2,L4 - L4 L5,L4 L6,L4 STP C L3,L L4 - L8,L4 L7,L4 SP D L1,L5,L8 L5,L8 L8,L5 - L5,L8 SP E 7,L6 L6,L7 L7,L L6,L7 -
Рис. 17.10. Пример структуры сети ОКС№7   Как видно из рис. 17.10 пример структуры сети ОКС№7 включает три SP (SP A, SP E, SP D), два STP (STP B, STP C) и пучки звеньев сигнализации (L1-L8). Некоторые из пучков ЗС (L4-L8) состоят из одного звена, а остальные (L1-L3) из двух ЗС. В таблице маршрутизации введены следующие обозначения: Li, Lj: Li- нормальный пучок ЗС, Lj- резервный пучок ЗС; Li-Lj: разделение нагрузки между пучками ЗС Li и Lj. Каждая строка является таблицей маршрутизации для соответствующего пункта сигнализации (исходящего или транзитного). Для примера приведем на основании таблицы маршрут сообщений подсистемы пользователя от SP A в SP E в случае отсутствия отказов пучков ЗС. 1. Сообщения направляются с разделением нагрузки по пучкам ЗС L2 и L3 (см. строку таблицы маршрутизации для SP A). 2. Сообщения из STP B поступают на ЗС L6 и далее в SP E. 3. Сообщения из STP C поступают на ЗС L7 и далее в SP E. Таким образом, пучок маршрутов состоит из двух маршрутов, каждый из которых включает один транзитный пункт сигнализации: 1. SP A-STP B-SP E; 2. SP A-STP C-SP E. В обратном направлении сигнальные сообщения поступают по тому же пучку маршрутов SP E-STP C-SP A и SP E-STP В-SP A. При отказе ЗС L3 и L6 пучок маршрутов состоит из одного резервного маршрута SP A-ST B-STP C-SP E, который включает два транзитных пункта сигнализации через альтернативные звенья сигнализации второго приоритета. Обратный маршрут совпадает с прямым. В некоторых случаях отказов ЗС для маршрутизации недостаточно только данных таблицы маршрутизации. В случае отказа L6, L7, L4 нет ни одного доступного маршрута сообщениям из SP A в SP E. О недоступности SP E, STP C и STP B сообщают SP A специальными сообщениями управления сетью сигнализации.

Требования к показателям качества обслуживания МТР

В Рекомендациях ITU-T Q.706 [43] приведены следующие показатели QoS подсистемы MTP. Высокая степень централизации функций сигнализации является причиной высоких требований к количественным значениям этих показателей:

1. время неготовности пучка маршрутов сигнализации не должно превышать в сумме 10 минут в год, т.е. Кг≥0.99998. Под пучком сигнальных маршрутов понимается совокупность всех маршрутов между исходящим пунктом и пунктом назначения;

2. коэффициент потери сигнальных сообщений из-за отказа подсистемы МТР должна быть ниже 10 − 7;