Подсистема SCCP в стеке протоколов окс№7 интеллектуальной сети

Подсистема передачи сообщений МТР обеспечивает реализацию в полной степени только функций уровней 1 и 2 эталонной модели OSI. Для реализации всех функций уровня 3 модели OSI потребовалось ввести в систему ОКС№7 дополнительную подсистему управления соединением сигнализации SCCP. Одна из причин внедрения SCCP рассмотренная ранее необходимость в ISDN сигнализации «из конца в конец». Это не единственная и не основная причина необходимости SCCP. В других случаях также важно передавать сообщения безотносительно к установлению информационного канала между пользователями. Примером является приведённый обмен сообщениями на рис. 2 между SCP и SSP при предоставлении услуги «800» интеллектуальной сети.

На рис. 20.3 приведён стек протоколов ОКС№7 в интеллектуальной сети. INAP является прикладным протоколом пользователя интеллектуальной сети, который обеспечивает необходимые функции и процедуры системы ОКС№7 в интеллектуальной сети. ТСАР (Transaction Capability Application Part) является прикладной подсистемой возможностей транзакций и обеспечивает интерфейс необходимого протокола пользователя (в данном случае протокола INAP) и его взаимодействие с SCCP.

Подсистема MTP предназначена только для передачи информации, связанной с установлением информационного канала. Подсистема управления сигнальным соединением SCCP даёт возможность установления соединений сигнализации безотносительно к установлению информационного канала между пользователями.

 

 

Рис. 20.3. Стек протоколов системы ОКС№7 в интеллектуальной сети

 

Подсистема SCCP выполняет следующие дополнительные возможности при работе через подсистему MTP:

· расширяет функции сетевого уровня подсистемы MTP - третьего уровня модели OSI;

· обеспечивает работу служб передачи данных без установления соединения и служб с установлением соединений;

· обеспечивает гибкие механизмы управления маршрутизацией;

· обеспечивает управление подсистемой SCCP;

· осуществляет расширение адресации.

Подсистема управления соединением сигнализации SCCP состоит из следующих функциональных блоков.

· служба передачи сообщений с установлением и без установления соединения;

· управление маршрутизацией SCCP (SCRC, SCCP Routing Control);

· управление подсистемой SCCP (SCMG, SCCP Management).

Службы передачи сообщений

Подсистема SCCP предоставляет две категории служб для передачи сообщений: без установления соединений и с установлением соединений. На рис. 20.4 приведена диаграмма обмена информацией SCCP без установления соединения. Для обмена информацией без установления соединения используются только два типа сообщений - UDT (Unit Data) и UDTS (Unit Data Service).

Рис. 20.4. Диаграмма обмена информацией SCCP без установления соединения

 

Формат сообщения UDT включает адреса вызывающего SP и вызываемого SP, а также поле «данные». Полученное передающим SP сообщение UDTS информирует о том, что сообщение UDT не принято в пункте назначения. В формате UDTS к указанным полям UDT включено дополнительное поле причины возврата. На рис. 20.5. приведена диаграмма обмена информацией SCCP с установлением соединения. Здесь введены следующие обозначения:

 

· CR- сообщение SCCP «запрос соединения».

· CC- сообщение SCCP «подтверждение соединения».

· DT- сообщение «данные».

· АК - подтверждение приема данных.

В каждое из этих сообщений входит поле параметра «местный условный номер», являющийся идентификатором канала.

 

Рис. 20.5. Диаграмма обмена информацией SCCP с установлением соединения

 

Управление маршрутизацией

Управление маршрутизацией SCCP (SCRC, SCCP Routing Control) вносит дополнения к маршрутизации подсистемы МТР3. Адресация кодов пунктов сигнализации OPC и DPC обеспечивает доставку сообщений в узел, но не указывает на конкретный вид услуги, передаваемой в этом сообщении. SCCP дополняет адресацию MTP номером подсистемы SSN (Subsystem Number), который указывает в случае IN на конкретную услугу в данном узле. Комбинация OPC + SSN является в этом случае адресом вызывающей стороны, а DPC + SSN - адресом вызываемой стороны. Согласно рекомендации ITU-T для услуги «800» IN определён SSN = «11111110», для услуги автоматической службы предоплаченных карт — 11111101, а для услуги «Виртуальная частная сеть» - «11111100».

· Подсистема SCCP поддерживает также маршрутизацию по глобальным заголовкам GT (Global Title). Глобальный заголовок представляет собой адрес, не содержащий явной информации о маршруте к узлу ОКС№7, т.е. DPC и SSN. Это может быть в интеллектуальной сети номер 800-й серии услуг IN и телефонный адрес согласно стандарту E.164. Трансляция глобального заголовка используется для освобождения пунктов сигнализации от необходимости хранения информации о каждом приложении получателя (т.е. код DPC+SSN). Например, запросы к телефонной карточке (которые используются для проверки того, что с ее помощью можно должным образом оплатить услуги) должны быть направлены к пункту управления услугами SCP производителя карточки. Вместо того чтобы такой запрос обрабатывался централизованной национальной базой данных, SCP генерирует запрос локальному STP, который в результате трансляции глобального заголовка с помощью своей базы данных выбирает получателя этого запроса. Использование трансляции глобального заголовка минимизирует необходимость хранения в передающем пункте сигнализации информации о далеко удаленных от него узлах. Трансляция глобального заголовка используется также для распределения нагрузки между SCP или в случае их отказов. В этих примерах, когда сообщения достигают конечного пункта сигнализации для финальной трансляции заголовка и маршрутизации к получателю, этот пункт сигнализации может принять решение: выбрать один их двух сопряженных с ним пунктов в зависимости от их работоспособности, нагрузки, приоритета или выбрать оба при распределении нагрузки. Когда коммутатор запрашивает трансляцию, он должен определить лишь характер необходимой транзакции (например, логический номер преобразовать в «реальный» номер формата E.164) и отправить запрос к узлу, который поддерживает соответствующую таблицу маршрутизации. с функцией переприема сообщений SCCP.

На международном центре коммутации ТфОП и в транзитных центрах коммутации (ТЦК) Федеральной сети подвижной радиотелефонной связи общего пользования России стандарта GSM (гл.2) пункт сигнализации SPR (Signaling Relay Point) обеспечивает трансляцию глобальных заголовков в подсистеме SCCP при предоставлении услуг интеллектуальной сети связи и международного роуминга. Трансляция глобального заголовка дает новый код пункта назначения DPC для маршрутирования этого сообщения и, возможно, новый номер SSN, или значение GT, или то или другое в параметре “ адрес вызываемого абонента”.

 

Управление подсистемой SCCP

 

Система управления подсистемой SCCP, обозначаемая SCMG (SCCP Management) поддерживает функцию отслеживания состояния удалённого SCCP-пункта, а также локальных подсистем (т.е. в интеллектуальной сети узлов SSP, SCP, а также блоков обеспечения услуг). В определенной степени управление подсистемой SCCP похоже на функции управления сетью сигнализации на уровне MTP3. Система управления SCMG позволяет поток данных подсистемы SCCP не направлять к недоступному получателю, обеспечивает возможность направлять его по резервному маршруту, ограничивать поток при перегрузке сети. Система SCMG взаимодействует с системой управления маршрутизацией SCRC. Система SCMG использует концепцию «заинтересованной» подсистемы или сигнального пункта, которые требуют уведомления после изменения состояния интересующего их пункта сигнализации. В случае сбоя или неработоспособности узла «заинтересованным» узлам направляется широковещательное сообщение - SSP о ее недоступности (Subsystem Prohibited). Уведомленный пункт сигнализации или подсистема может периодически проверять доступность системы, отправляя периодически сообщения проверки состояния подсистемы SST (Subsystem ctatus Test) к заданному пункту. Если подсистема готова к работе, то отправляется сообщение о работоспособности подсистемы SSA (Subsystem Allowed).

Ниже приведем еще несколько сообщений системы управления подсистемой SCCP, которые так же, как и вышеописанные сообщения (SSP, SST, SSA) не зависят от приведенных в предыдущей главе сообщений управления сетью сигнализации на уровне MTP3:

· SSC (SCCP/Subsystem Congested). Перегруженность протоколов/подсистемы SCCP.

· SOR (Subsystem Out-of-Service Request). Используется для передачи запроса перехода на дублирующую систему.

· SOG (Subsystem Out-of-Service -grant). Используется в качестве ответа на SOR согласием на резервирование.

Расширение адресации

SCCP используется для расширения адресации пунктов сигнализации. В число объектов, требующих наличия кода пункта сигнализации (OPC и DPC), входят не только узлы коммутации SSP и SCP интеллектуальной сети, станции коммутации ТфОП/ISDN, но и узлы сотовых сетей подвижной связи GSM (использование ОКС№7 в GSM рассматривается в следующих главах). Единая сеть электросвязи России относится к одной из крупнейших сетей в мире, поэтому поля в 14 бит для кода OPC / DPC может оказаться недостаточно общее число пунктов сигнализации 214=16384.
Для решения этого вопроса надо было либо отводить под это поле 24 бита этикетки (как принято в США), либо строить сеть по иерархическому способу, оставив поле 14 бит. Было принято второе решение.

Взаимодействие уровней ОКС №7 в сети IN. Пример алгоритма представления услуги

На рис. 20.6 показано взаимодействие уровней ОКС№7 в интеллектуальной сети. Здесь видно, что между прикладным уровнем интеллектуальной сети INAP и подсистемой SCCP введён прикладной уровень подсистемы возможностей трансляции TCAP. Назначение TCAP предоставить шлюз для передачи между пунктами сигнализации ОКС№7 сообщений между прикладным уровнем и уровнем SCCP независимо от подсистемы пользователя (INAP, прикладной уровень мобильных сетей - MAP и др.).

 

Рис. 20.6. Взаимодействие уровней ОКС №7 в сети IN

 

Здесь используются следующие термины и определения:

· Пользователи ТС (Transaction Capability, пользователи возможности транзакций) – прикладной процесс, использующий TCAP как протокол с сетью. В случае IN это прикладной протокол INAP (в мобильных сетях связи – MAP; в системе эксплуатации, технического обслуживания и администрирования сети ОКС№7 – ОМАР).

· Транзакция – логическая связь между двумя TCAP для реализации передачи данных пользователей ТС.

· Компанент – единица данных протокола для обмена между двумя пользователями ТС.

· Диалог – логическая связь, устанавливаемая между пользователями ТС для обмена компонентами.

Рассмотрим использование протокола INAP и TCAP на примере предоставления услуги с дополнительной оплатой PRM (Premium Rate) [63]. Эта услуга реализована в ЕСЭ России. Суть услуги PRM состоит в том, что за предоставление по телефону медицинской, юридической или другой консультации телефонная компания берет дополнительную плату. Затем эта компания рассчитывается с поставщиком услуги или выписывает счет пользователю услуги от имени поставщика услуг. Эта услуга, также как и услуга «800» является наиболее широко используемой в России.

Рис. 20.7 иллюстрирует упрощённую схему предоставления услуги PRM. А-пользователь набирает номер 8-ххх-7-1234, тем самым по коду «8» он выходит на междугородную сеть, а по коду «ххх» выходит на ту АТМС, которая выполняет функции SSP; «7» означает код услуги PRM, а 1234 – номер услуги PRM (например, медицинская консультации по детским заболеваниям). SCP сообщает в SSP – кто, сколько должен платить за предоставление услуги (т.е. как формировать запись об услуге) и сообщает номер В-пользователя (в нашем случае – дежурного детского врача), который окажет требуемую услугу. Услуга «7» — это один из номеров серии 8ххх (для услуги PRM – это 8905).

Подключение по международному коду абонента одной зоны к интеллектуальной платформе другой зоны страны позволяет предоставить услуги IN удаленному абоненту. После распознавания кода услуги «7» станция SSP инициирует сеанс связи с SCP, т.е. готовит сообщение INAP о запросе услуги в виде сообщения InitialDP (Initial Detection Point – начальная точка обнаружения) и передает его посредством протокола подсистемы транзакций TCAP в виде TC_Begin (InitialDP). SSP получает ответ из SCP, в котором содержится информация, как произвести расчет за услугу (в операции FCI, Furnish Charging Information), а также адрес В-пользователя в операции CONNECT. На этом использование SCP кончается.

В действительности, процесс несколько сложнее – следует еще ответное сообщение о возможных ошибках и команда TC_End, но главное – должны быть два основных свойства услуги PRM:

 

· пересчет кода и номера услуги в адрес В-пользователя;

· определение размера и адресата оплаты и распределение оплаты между оператором связи и абонентом услуги (в нашем случае – врачом педиатором).

А- пользователь В-пользователь

 

Рис 20.7. Схема предоставления услуги PRM

 

На рис. 20.8 приведена архитектура протокола INAP при взаимодействии SCP и SSP. Протокол INAP представлен набором из подпротоколов ASE (Application Service Element) выполнения отдельных операций. В свою очередь, каждый ASE опирается на подсистему транзакций TCAP, т.е. подпротоколы ASE являются пользователями ТС. Коммутатор услуг SSP реализует три функции:

· коммутацию услуги SSF, выполняющую переключение к SCP при обнаружении запроса на интеллектуальную услугу;

· установление соединения через данную АТС (ССF);

· специализированных ресурсов SRF (Specialized Resource Function), т.е. функцию интеллектуальной периферии.

Узел управления услугами SCP реализует функцию управления услугой SCF, т.е. управление прохождением алгоритма услуги согласно протоколу. Например, если SSF получает примитив-индикацию запроса услуги DР (Detection Point), то формируется сообщение, которое называется операцией Initial DP Operation (рис. 20.7). Посредством подсистемы транзакций TCAP начинается сеанс связи с соответствующим уровнями протоколов SCP. При этом используются также подсистемы SCCP, MTP сети ОКС№7.

 

Рис. 20.8. Архитектура протокола INAP при взаимодействии SSP и SCP