Функции звена сигнализации (уровень 2, МТР2)

Звено сигнализации (ЗС) ОКС№7 соответствует второму уровню модели OSI и обеспечивает безошибочную передачу сигнальных сообщений между двумя непосредственно соединенными пунктами сигнализации. Информация в ЗС передается в виде пакетов данных, называемых сигнальными единицами (SU-Signaling Unit). ОКС№7 является системой передачи данных с коммутацией пакетов.
Формат и функции МТР2 стандартизированы в документе ITU-T Q.703 [40].

Различают три типа СЕ:

· значащие сигнальные единицы ЗнСЕ или MSU (Message Signal Unit), которые используются для передачи информации подсистем ISUP и SCCP (смежных уровней с МТР), а также для передачи сообщений уровня МТР3 по выполнению функций экплуатационного управления сетью сигнализации;

· сигнальные единицы состояния ЗС LSSU (Link Status Signal Unit), которые используются для реализации функций второго уровня ОКС№7, т.е. МТР2;

· заполняющие сигнальные единицы FISU (Fill In Signal Unit), которые заполняют промежутки времени при отсутствии в ЗС сигнальных единиц MSU и LSSU. FISU выполняет функции повторной передачи MSU, которые не приняты противоположной стороной.

В форматы всех типов СЕ входят поля, выполняющие те же функции, что и на втором уровне Х.25 (Х.25/2):

· контрольно-проверочная комбинация циклического кода (с теми же полями, что и в Х.25), по терминологии МТР это функция (и соответственно поле) обнаружения ошибок;

· параметры, обеспечивающие прием правильной последовательности сигнальных единиц. По терминологии МТР это функция (и соответственно поле) коррекции ошибок.

В отличие от Х.25/2 в МТР2 предусмотрен контроль за качеством ЗС (т.е. канала передачи данных - в терминологии Х.25/2). При обнаружении несоответствия определенным нормам ЗС выводится из обслуживания. Контроль качества ЗС производится непрерывно, т.е. при наличии информационных сообщений и при их отсутствии (в последнем случае за счет заполняющих СЕ, т.е. FISU). Контроль качества ЗС производится и при вхождении ЗС в связь (по терминологии ОКС№7 при фазировании).
Термин «сфазировано» применительно к звену сигнализации означает, что оно находится в таком состоянии, когда по нему можно производить обмен СЕ. Алгоритм процедуры начального фазирования предусматривает использование четырех типов СЕ состояния ЗС, т.е. LSSU с четырьмя видами индикации статуса фазирования SI (Service Indicator) для чего в формате LSSU по сравнению с FISU введено поле статуса 1-2 байта:

· SIO (Service Indicator “out of alignment”), не сфазировано;

· SIN (Service Indicator “normal”), нормальное фазирование;

· SIE (Service Indicator “emergency”), аварийное фазирование;

· SIOS (Service Indicator “out of service”), вне обслуживания.

Фазирование применяется при первоначальном включении 3С или после восстановления из-за сбоя. Процедурой фазирования предусмотрено два вида проверок качества передачи по 3С: для нормального и для аварийного режима. Нормальный режим применяется, когда кроме проверяемого 3С в пучке 3С есть и другие доступные. При аварийном периоде таких 3С нет. Под пучком звеньев сигнализации SLS (Signaling Link Set) понимается одно или несколько 3С между двумя соединенными напрямую пунктами сигнализации.

1. Подсчет коэффициента ошибок сигнального звена

Рассмотрим процедуру подсчета коэффициента ошибок сигнального звена. При обнаружении случаев нарушения фазирования или ошибочной передачи сигнальных единиц звено не выводится из работы до тех пор, пока специальной процедурой подсчета не будет установлено, что коэффициент ошибок достиг порогового значения. На основании данных о превышении порога интенсивности ошибок передачи, полученных с уровня МТР2, на уровне МТР3 принимается решение о выведении звена из обслуживания для проведения повторного начального фазирования и проверки. Процедура подсчета ошибок реализует две функции: подсчет коэффициента ошибок при передаче сигнальных единиц и подсчет коэффициента ошибок при фазировании звена. Приведем процедуру подсчета коэффициента ошибок при передаче сигнальных единиц (SUERM, Signal Unit Error Rate Monitor) для оценки интенсивности ошибочной передачи сигнальных единиц, когда сигнальное звено находится в работе.

Процедура SUERM отслеживает количество случаев нарушения фазирования, оперируя тремя следующими параметрами:

· количество Т сигнальных единиц, последовательно принятых с ошибкой и вызывающих индикацию высокой интенсивности ошибок уровню МТР3;

· наименьшей интенсивностью ошибок 1/D (отношение количества ошибочных сигнальных единиц к общему количеству сигнальных единиц), при которой уровень МТР3 извещается о высокой интенсивности ошибок;

· количеством N байт, когда счетчик увеличивает свое значение на единицу через каждые N байт, принятых до получения правильной сигнальной единицы.
При включении звена значение счетчика равно нулю. Для звеньев со скоростью 64 Кбит/с установлены следующие значения параметров процедуры SUERM:
Т=64 сигнальных единиц;
D=256;
N=16 байт.
Для этих величин время перехода на резервное звено в случае потери фазирования составит примерно 128 мс при скорости 64 Кбит/с.

2. Управление режимами “отказ процессора” и “ перегрузка в канале”

Отметим еще одну особенность МТР2 по сравнению с Х.25/2. В отличии от Х.25/2 используется процедура для обработки ситуации отказа процессора на сетевом уровне МТР3. В случае отказа МТР3 или подсистемы пользователя индикация этого события направляется смежному пункту сигнализации посредством LSSU с индикатором статуса «отказ процессора» SIPO (Service Indicator «processor outage”). Приняв SIPO, пункт сигнализации прекращает передачу MSU и начинает передавать FISU. Посредством специальной выдержки времени (40-50 сек) уровень МТР3 смежного пункта сигнализации контролирует длительность пребывания ЗС в состоянии отказа и, в случае превышения порога, выводит ЗС из обслуживания и подвергает его процедуре начального фазирования.
В стандарте Х.25/2 рассматривается необходимость обработки ситуации возникновения перегрузки на втором уровне. Поскольку в МТР2 рассматриваются обе ситуации (и возникновение перегрузки и отказ процессора МТР3), то в этом случае предусмотрен алгоритм их различия передающей стороной. Не следует смешивать данную процедуру, применимую только для управления потоком по одному звену, с процедурами управления потоком сигнального трафика в случае перегрузки одной из подсистем пользователей или всего пункта сигнализации, которые относятся к функциям МТР3.

1. Коррекция ошибок.

Функция обеспечения в сети X.25 правильной последовательности сообщений в ОКС№7 называется не управление потоком, а другим термином - коррекция ошибок.
В ОКС№7 на втором уровне предусмотрено два метода коррекции ошибок - базовый метод (BEC-Basic Error Correction) и метод превентивного циклического повторения (PCR-Preventive Cyclic Rertransmission). Базовый метод применяется для ЗС, в которых время распространения менее 15 мсек. Алгоритм базового метода мало отличается от алгоритма на канальном уровне Х.25. Вместо супервизорных кадров положительной или отрицательной квитанции в ОКС№7 в составе всех типов СЕ используются прямой и обратный бит-индикаторы. Алгоритм несложный и описан в рекомендации ITU-T Q.702 [36].
Метод превентивного циклического повторения предусматривает повторную передачу неподтвержденных СЕ циклически в течение времени, когда нет новых значащих сигнальных единиц ЗнСЕ (MSU), сигнальных единиц состояния звена LSSU. Под нумерацию ЗнСЕ выделено 7 бит, т.е. порядковые номера от 0 до 127. Если достигнут предел количества ЗнСЕ, то используется процедура превентивного (вынужденного) повторения. Передача новых СЕ прекращается, а все ЗнСЕ, хранящиеся в буфере повторной передачи, передаются до тех пор, пока не уменьшится число неподтвержденных СЕ.
Метод превентивного циклического повторения применяется на межконтинентальных сигнальных звеньях, в которых задержка распространения в одном направлении больше или равна 15 мс, а также на звеньях, организованных в спутниковых системах передачи.
Функции МТР2 реализуются на сигнальном терминале (канальном процессоре в терминологии Х.25/2), подключенном так же, как и в сети Х.25 к центральному процессору, выполняющему функцию сетевого уровня (МТР3).