что такое slc в окс 7

Портал о современных технологиях мобильной и беспроводной связи

Общеканальная система сигнализации N7 (ОКС-7)

Общеканальная система сигнализации N7 (ОКС-7)

Для обмена информацией между функциональными элементами на интерфейсах A, B, C, D, E, F, G принята система общеканальной сигнализации №7 (ОКС-7 или SS7).

ОКС-7 является специализированной сетью передачи данных с коммутацией пакетов переменной длины (до 274 байтов). Пакеты называют сигнальными единицами.

Узлы сети ОКС-7 принято называть сигнальными пунктами (SP – Signaling Point). Атрибутами сигнального пункта являются:

NI=10 – национальная сеть

NI=11 – ведомственная или региональная сеть

NI=00 – международная сеть

Код SPC позволяет адресовать сигнальные сообщения между узлами в пределах одной сети ОКС-7, например в пределах одной национальной сети. Его недостаточно для адресации сообщений между сигнальными пунктами различных сетей ОКС-7.

Три нижних уровня протоколов ОКС-7 образуют часть передачи сообщений (MTP). Выше расположены пользователи MTP:

ISUP и SCCP. Они подготавливают и передают в MTP сообщения (User Information). MTP дополняет эти сообщения соответствующей служебной информацией. В результате формируется сигнальная единица сообщения (MSU – Message Signaling Unit).

В функции 3-го уровня MTP входит маршрутизация сигнальных единиц. С этой целью к пользовательскому сообщению добавляют метку маршрутизации (Routing Label) и информационный октет (SIO). Тем самым указывают коды сигнальных пунктов отправителя (OPC) и получателя (DPC) сообщения, пользователя MTP и идентификатор сети (NI).

Уровень 2 MTP обеспечивает достоверной обмен информацией между двумя сигнальными пунктами. С этой целью в сигнальную единицу включают проверочные биты (CK). Номера сигнальных единиц, передаваемых в прямом и обратном направлениях (FSN и BSN) и соответствующие биты-индикаторы (FIB и BIB) обеспечивают повторную передачу сигнальных единиц при выявлении ошибок на приемной стороне.

Уровень 1 определяет физические, электрические и функциональные характеристики тракта передачи сигнализации и устройств доступа. Для передачи сигнализации используют цифровой канал со скоростью передачи 64 кбит/с. Часто для ОКС-7 выделяют 16-й канал 32-х канального тракта E1, однако это не является обязательным.

Структура протоколов ОКС-7

MTP – Message Transfer Part – часть передачи сообщений

ISUP – Integrated Services Digital Network (ISDN) User Part – пользователькая часть сети ISDN

SCCP – Signaling Connection Control Part – часть управления сигнальными соединениями

TCAP – Transaction Capabilities Application Part – прикладная часть возможностей транзакций

BSSAP – Base Station System Application Part – прикладная часть подсистемы базовых станций GSM. Состоит из:

RANAP – Radio Access Network Application Part – прикладная часть подсистемы радиодоступа в сетях UMTS

MAP– Mobile Application Part – прикладная часть поддержки мобильности сетей GSM

INAP– Intelligent Network Application Part – прикладная часть интеллектуальных сетей (фиксированная связь)

CAP – CAMEL Application Part – прикладная часть интеллектуальных сетей (подвижная связь)

Формат сигнальной единицы сообщений представлен на рис. 3.

F – Flag (01111110) – флаг начала и конца сигнальной единицы

BSN – Backward Sequence Number – обратный порядковый номер

BIB – Backward Indicator Bit – обратный бит-индикатор

FSN – Forward Sequence Number – прямой порядковый номер

FIB – Forward Indicator Bit – прямой бит-индикатор

LI – Length indicator – указывает число байт, следующих за LI; идентифицирует тип сигнальной единицы:

0 – Fill-In Signal Unit (FISU) –заполняющая сигнальная единица

1 или 2 – Link Status Signal Unit (LSSU) – сигнальная единица сигнального звена

более 2 – Message Signal Unit (MSU) – сигнальная единица сообщения

SIO – Service information octet – октет информации о сервисе

SI – Service Indicator: ISUP SCCP Link Status

NI – Network Indicator (идентификатор сети): 00; 10; 11.

SIF – Signaling information field – информационное поле (до 272 октетов)

DPC – destination point code – код пункта назначения

OPC – originating point code – код пункта отправления

SLS – signaling link selection field – поле выбора тракта сигнализации

CK – Check bits – проверочные биты

ISUP реализует функции управления вызовами с возможностью предоставления абонентам услуг ISDN.

Подсистема ISUP использует стандартные сообщения, формат которых определен спецификациями Q.767.

Сообщения, используемые при установлении и окончании вызова:

Сообщения ISUP передают по принципу «от звена к звену».

Помимо метки маршрутизации, в поле SIF включаются идентификатор канала (CIC – Circuit Identification Code), однозначно связывающий данное сигнальное сообщение с определенным каналом трафика.

Последовательность установления вызова SCCP реализует обмен сигнализацией, несвязанной непосредственно с вызовами и каналами трафика.

В отличие от ISUP SCCP позволяет устанавливать сквозные сигнальные соединения по принципу «из конца в конец».

Формат поля SIF при передаче сообщения SCCP:

SCCP обеспечивает передачу сообщений двух типов:

1) Без установления логического соединения (Connection less). Используют MAP, INAP, CAP и др. через TCAP, BSSAP (часть BSSMAP), рис. 6.

2) C установлением логического соединения (Connection oriented). Использует BSSAP (DTAP и часть BSSMAP), RANAP (рис. 7).

SCCP обеспечивает дополнительные возможности адресации сообщений.

Получателя и отправителя сообщений можно адресовать, используя:

Номер подсистемы позволяет адресовать сообщения различным сетевым элементам, имеющим одинаковый SPC.

Можно дифференцировать сообщения, адресованные MSC, VLR, HLR, EIR, находящимся в одном узле.

Номера некоторых подсистем:

Глобальный заголовок (GT) используют для адресации SCCP сообщений, направляемых в другие сети ОКС-7.

Например, HLR сети X (NI=10) посылает SCCP сообщение VLR сети Y (NI=10), через транзитную сеть Z (NI=00). Непосредственно адресовать сообщение с использованием только SPC нельзя, так как код сигнального пункта не является уникальным. Однако можно использовать ISDN номер VLR, который и образует GT.

Сигнальную единицу на исходящем узле посредством SPC адресуют не непосредственно в узел-получатель, а в пограничный шлюзовый узел. При этом указывают, что в сообщении содержится информация о GT, например в виде ISDN номера VLR. Шлюзовый узел, принадлежащий двум сетям (NI=10 и NI=00), распаковывает SCCP сообщение, извлекает из него GT, анализирует его и определяет SPC следующего пограничного узла (в своей сети).

В сообщение, отправляемое из одного шлюза в другой, опять вкладывают GT.

Второй шлюз также распаковывает сообщение, извлекает из него GT, и на основании его анализа формирует SCCP сообщение в узел-получатель, используя SPC этого узла. GT в это сообщение уже не вкладывают.

DTAP (Direct Transfer Part)

BSSMAP (BSS Management Application Part)

MAP – Mobile Application Part

Служит для обновления данных о местоположении в VLR, HLR, SIM. Инициируется MS в 3-х случаях:

1. MS инициирует процедуру локализации, посылая сообщение Location_Update_Request (TMSI, LAISIM ).

BSS передает в MSC сообщение: BSSAP: LOCATION_UPDATING_Request (TMSI, LAISIM, LAIBCCH).

В новом MSC нет данных, позволяющих преобразовать LAISIM – Адрес старого VLR:

2. MSC запрашивает у MS IMSI: BSSAP: IDENTITY_Request.

3. MS возвращает IMSI в открытом виде:BSSAP: IDENTITY_Response (IMSI).

4. VLR преобразует первые цифры IMSI (MCC+MNC+HLRID) в адрес HLR в сети ОКС-7.

5. VLR запрашивает у HLR аутентификационные триплеты: MAP: SEND_AUTHENTICATION_INFO_Request (IMSI).

6. HLR пересылает запрос в AC, AC генерирует триплеты, возвращает их в HLR, а тот пересылает их в VLR:

MAP: SEND_AUTHENTICATION_INFO_Response (5 триплетов).

Далее переходят к п.10

В новом MSC есть данные, позволяющих преобразовать LAISIM – Адрес старого VLRN:

7. Новый VLR определяет адрес старого VLR в сети ОКС.

8. Новый VLR делает запрос в старый VLR: MAP: SEND_IDENTIFICATION_Request (TMSI).

9. Старый VLR возвращает IMSI и аутентификационные триплеты: MAP: SEND_IDENTIFICATION_Response (IMSI, триплеты).

10. Проводится аутентификация абонента.

11. VLR информирует HLR о регистрации MS: MAP: UPDATE_LOCATION_Request (IMSI, MSC-ISDN, VLR-ISDN).

12. HLR дает команду старому VLR об удалении абонента из базы данных: MAP: CANCEL_LOCATION_Request (IMSI).

13. Старый VLR удаляет абонента и подтверждает удаление: MAP: CANCEL_LOCATION_Response.

14. HLR принимает решение об обслуживании абонента в новом коммутаторе. При положительном решении информирует новый

VLR об услугах, доступных абоненту: MAP: INSERT_SUBSCRIBER_DATA_Request (MSISDN, данные об основных и

дополнительных услугах абонента, о контролируемых VLR запретах, о подписке CAMEL и т.д.).

15. VLR подтверждает полученную абонентскую информацию: MAP: INSERT_SUBSCRIBER_DATA_Response

16. HLR подтверждает регистрацию абонента: MAP: UPDATE_LOCATION_Response (HLR-ISDN).

17. VLR возвращает MS подтверждение регистрации: BSSAP: LOCATION_UPDATING_ACCEPT (TMSI, LAI).

В результате проведенного обмена сигнальной информацией:

Исходящий вызов

Входящий вызов

Доставка вызова в обслуживающий коммутатор:

MSRN – Mobile Station Roaming Number

1. В GMSC поступает начальное адресное сообщение: ISUP: IAM (MSISDN-B).

2. GMSC преобразует первые цифры MSISDN-B в адрес HLR-B в сети ОКС-7.

3. GMSC направляет в HLR-B запрос о маршрутизации вызова: MAP: SEND_ROUTING_INFO_Request (MSISDN-B).

— подписку на услугу;

5. HLR преобразует VLR-ISDN в адрес VLR в сети ОКС-7.

6. HLR направляет в VLR запрос о предоставлении роумингового номера: MAP: PROVIDE_ROAMING_NUMBER_Request (IMSI).

7. VLR проверяет, подключен ли абонент в данный момент (IMSI Attached/Detached). При положительном результате – ассоциирует

IMSI с одним из MSRN из диапазона номеров (например, присваивает абоненту MSRN 7-495-xyz-3333).

8. VLR возвращает в HLR выделенный роуминговый номер: MAP: PROVIDE_ROAMING_NUMBER_Response (MSRN).

9. HLR пересылает MSRN в GMSC: MAP: SEND_ROUTING_INFO_Response (MSRN).

10.GMSC анализирует первые цифры MSRN и определяет маршрут, формирует и отправляет IAM, в которое включает MSRN. IAM

поступает в MSC: ISUP: IAM (MSRN).

11.MSC ассоциирует поступивший вызов с определенным абонентом (с IMSI) и освобождает MSRN. MSC запрашивает у VLR

значения LAI и TMSI. Преобразует LAI в адрес того BSC, который обслуживает соты данной LA.

12.MSC дает команду BSC послать пейджинговые сообщения по всем сотам локальной области: BSSAP: Paging (TMSI, LAI, IMSI).

BSC организует передачу пейджинга на радиоинтерфейсе Paging Request (TMSI).

Установление входящего вызова (обслуживающий MSC – MS):

Подробную информацию об эволюции сетей мобильной связи, текущем состоянии, трендах и перспективах ее развития читайте в новейшей книге-справочнике «Мобильная связь на пути к 6G».

Читайте также:

Видео о 5G простым языком. Лекции по мобильной связи пятого поколения (5G)

Источник

Базовая концепция ок в основе построения окс7 лежат 2 компонента, это

Базовая концепция ОКС7.

1. SP (signalling point) – пункт сигнализации

OP (origination point) – пункт отправления

DP (destination point) – пункт назначения

STP (signalling transfer point) – транзитный пункт сигнализации

STP – это пункт сигнализации, на котором сообщения, полученные по одним сигнальным каналам передаются к другим сигнальным каналам.

2. SL (signalling link) – звено сигнализации— это сигнальные каналы, объединяющие 2 пункта сигнализации.

Для примера, рассмотрим, где находится SL в S12. В S12 ОКС7 реализована блоками STM (Signalling Terminal Module) и DTM (Digital Trunk Module). Блоки STM могут быть 2 видов – HCCM и IPTM. В станции S12 все модули включены в цифровое коммутационное поле DSN через ИКМ тракты с помощью полупостоянных соединений, созданныых командами человеко-машинного интерфейса (MML-логикой).

Вывод: сигнальный канал начинается в модуле HCCM станции 1 и заканчивается в модуле HCCM станции 2. Таким образом, основную процедуру сигнального линка делает модуль HCCM, а модуль DTM только передает сигналы. Для сравнения, в S12 CAS-сигнализация реализована только модулями DCASTCE и отношениями в реляционной базе данных (relations). По сравнению с CAS, в ОКС7 понятие сигнального линка гораздо шире.

Из этих базовых понятий вытекают следующие:

SPC (signalling point code) – код пункта сигнализации. Он бывает 2 видов- OPC и DPC.

OPC (origination point code) – код исходящего пунктаа

DPC (destination point code) – код пункта назначения

Вид SPC зависит от взаимного местоположения станций (пунктов сигнализации). Например,

DPC=BДля станции В

OPC будет равен point code самой станции А, а DPC–равен коду станцииВ.

Для станции все наоборот В:

По определению ITU Код исходящего пуункта – это часть этикетки в сигнальном сообщении, которая однозначно идентифицируует в сети сигнализации исходящий пункт (сигнализации) сообщения. Аналогично сформулировано определение кода пуункта назначения.

В соответствии с Европейскими Рекомендациями и Временными нормами, разработанными ЦНТМИ АПиТ РУз, длина SPC составляет 14бит.Одна станциия может иметь более одного SPC (например, станция, включенная в национальную и международную сети).

В S12 используется динамическая маршрутизация пучка. Величина DR-Dynamic Routing index полностью идентифицирует маршрут.

В S12 для идентификации пучка сигнальных маршрутов используется величина SR (Static Routing index) – индекс статической маршрутизации.

Например, между пунктами А и В имеется звено сигнализации с кодом SLC и некоторое количество речевых каналов (от 1 до х).

Различные речевыые каналы имееют разную величиину CIC. Так 1-му каналу соответствуует CIC₁, 2-му каналу соответствуует CIC₂ и т.д. Длина поля CIC 12бит – от 0 до В в 16-ричной системе исчисления.

В позиции 0-4 (5бит) записывается номер речевого канала. В бинарном коде 2 5 =32. Таким образом, максимальный номер канала равен 32, что соответствует стандартному ИКМ тракту. В позиции 5-В (7бит) записывается номер ИКМ тракта. По аналогии, 2 7 =128 максимальное число трактов равно 128.

Итак, зная CIC, мы знаем номер ИКМ тракта и номер канала в нем. Таким образом, 1 сигнальный линк SL (другими словами звено сигнализации) обслуживает 32*128=4096 речевых каналов.

Примечание: величина 4096 речевых каналов на 1 линк является приблизительной. На практике число каналов на 1 линк рассчитывается по формуле:

Общая производительность сигнального кан/ч * сред. продолжительность 1 вызова*2

3600 *нагрузка 1 речевого канала * число инф. блоков * длина инф. блока

Общая производительность сигнального кан/ч = скорость передачи 1 речевого канала (64кБит/с)*3600с*нагрузка на 1 сигнальный канал

длина инф. блока =12 байт

скорость передачи 1 речевого канала 64кБит/с

нагрузка на 1 сигнальный канал не более 0,2эрл

нагрузка 1 речевого канала 0,75эрл

сред. продолжительность 1 вызова 100с

получается соответствие 4096 речевых каналов на 1 линк.

Следовательно, базовыми элементами сети сигнализации являются SP, STP, SL.

LI=0 заполняющая сигнальная единица FISU

LI=1 или 2 сигнальная единица состояния звена LSSU

LI>2 значащая сигнальная единица MSU

(1) Заполняющая сигнальная единица FISU

является наиболее простой по структуре. Ее формаат представлен на рисунке:

LI = 0

FISU состоит из ряда полей, в которых размещается фиксированное число бит. Формат сигнальной единицы определяет каждое из полей внутри сообщения и присвоенные значения каждому биту внутири сообщения.

Флаг выполняет роль ограничителя сигнальных единиц, причем, начало и конец каждой сигнальной единицы отличаются уникальной последовательностью. Обычно закрывающий флаг одной сигнальной единицы являентся открывающим флагом другой сигнальной единицы. Последовательность битов флага 01111110.

Чтобы избежать имитации флага другой частью сигнальной единицы, передающая FISU станция вставляет “0” после каждой последовательности из 5-ти следующих друг за другом единиц “11111”, содержащихся в любой части сообщения кроме флага. Этот “0” изымается на приемном конце конечного устройства звенна сигнализации уже после обнаружения и отделения флагов.

Обратный порядковый номер BSN, обратный бит индикации BIB, прямой порядковый номер FSN и прямой бит-индикатор FIB используются в методе исправления ошибок, который рассматривается в уровне МТР. Обратный и прямой порядковые номера – это двоичные числа в циклически повторяющейся последовательности от 0 до 127.

Каждая сигнальная единица содержит 16-битовую проверочную комбинацию СК для обнаружения ошибок. Проверочные биты фоормируются АТС, которая передает сигнальную единицу.

Индикатор длины LI=0 означает, что после него (LI) нет никакой сигнальной информации.

Эта сигнальная единица обозначает, что между станциями нет полезного трафика, они только обмениваются заполняющими единицами (например, для теста).

(2) сигнальная единица состояния звена LSSU

Индикатор длины LI=1 или 2 байта (8 или 16 бит). Ее формат представлен на рис.

01111110 2 6 01111110

Эти поля и их длины являются фиксированными длявсех сигнальных единиц.

Изменение величины индикатора длины LI (1 или 2 байта) говорит о появлении в сообщении информационной части длиной 1 или 2 байта (8 или 16 бит). Для LSSU информационным является поле SF.

В зависимости от величины LI длина поля SF (Status Field) составляет 8 или 16 бит, но на сегодняшний моммент используется только 3 бита, остальные в резерве (SPARE). Эти 3 значащие бита характеризуют выравнивание трафика. Может быть 6 случаев:

Когда звено сигнализации находится в активном сотоянии (т.е. может передавать передавать сигнальные единицы, по нему передается какой-то трафик), у него будет нормальное выыравнивание SYN.

(3) значащая сигнальная единица MSU

MSU является наиболее сложной по структуре. Ее формат согласно рекомендации ITU-T Q.703 представлен на рис. Индикатор длины LI определяет длину значащей сигнальной единицы MSU, указывает количество байтов, следующих за индикатором длины и предшествующих проверочным битам. Индикатор длины LI принимает значения от 2 до 63 байт.

Источник