Общий канал сигнализации №

метки: Система, Сигнализация, Элемент, Тревожный, Автоматический, Сигнал, Тестирование, Информация

На различных стадиях развития телефонных сетей Международный консультативный комитет по телефонии и телеграфии (МККТТ, CCITT), ныне Международный союз электросвязи (МСЭ-Т, ITU-T), рекомендовал различные стандарты систем сигнализации, характеристики которых приведены в табл. 1.

Развитие систем сигнализации можно разделить на три периода.

Первый характеризуется широким использованием декадно-шаговых станций с непосредственным управлением, в которых все сигналы передаются по индивидуальному каналу. Таким индивидуальным каналом передачи телефонных сигналов является или сам разговорный канал, по которому установлено соединение, или индивидуальный выделенный сигнальный канал, закрепленный за данным разговорным сигналом и лежащий за пределами его частотной полосы.

К первому периоду относятся системы сигнализации №1-3, рекомендованные МККТТ для междугородней сети связи. Во всех этих системах для передачи сигналов используется разговорный канал. Для кодирования сигналов используется одна или несколько частот, лежащих в спектре стандартного телефонного канала.

Второй период характеризуется появлением на телефонных сетях станций координатной системы с косвенным управлением. Введение косвенного управления потребовало увеличения числа передаваемых регистровых сигналов, повышение скорости и достоверности передачи.

Ко второму периоду относятся такие системы сигнализации, как №4 и №5, рекомендованные для международной сети связи. В системе сигнализации №4 для передачи сигналов используются две частоты — 2040 и 2400 Гц. Распознавание сигналов производится по длительности и частоте. В системе сигнализации №5 для передачи адресной информации используются комбинации двух частот из шести, которые передаются в полосе частот разговорного спектра. Линейные сигналы в системе сигнализации №5 передаются на частотах 2400 и 2600 Гц.

В 1968 году МККТТ была рекомендована система сигнализации R1, в которой используется многочастотная регистровая сигнализация с кодом «2 из 6» и внутриполосная линейная сигнализация на частоте 2600 Гц.

В том же году вместо системы сигнализации №4 МККТТ была рекомендована система сигнализации R2, в которой для передачи линейных сигналов используется индивидуальный выделенный сигнальный канал на частоте 3825 Гц, закрепляемый за каждым разговорным каналом. Линейные сигналы передаются на этой частоте в режиме с подтверждением. Регистровые сигналы в системе R2 передаются по разговорному каналу 12-частотным двухполосным способом, который использует две группы частот: одну для прямого направления, другую — для обратного. Для каждого направления передача ведется кодом «2 из 6» методом «непрерывного челнока». Применение прямых и обратных сигналов в разнесенных группах частот позволяет начинать их передачу в одном направлении, не дожидаясь прекращения передачи сигналов в другом направлении. Это дает возможность использовать систему R2 на двухпроводных линиях с высокой скоростью передачи. В цифровом варианте системы сигнализации R2D для передачи линейных сигналов используется канальный интервал 16 системы ИКМ-30, в котором организуется два выделенных сигнальных канала.

По АТП «Автоматизированная система управления технологическим ...

... системы управления технологическими процессами (АСУТП) – человеко-машинная система управления, обеспечивающая автоматизированный сбор и обработку информации, необходимой для оптимизации управления технологическим ... отделения воды используется тепло дренажных ... работы производственного оборудования. 3. Технологическая часть 3.1. Методы подготовки сырой нефти Эмульсия – это гетерогенная система, ...

Третий период характеризуется применением на телефонных сетях станций с программным управлением. В этих станциях можно значительно сократить объем и стоимость оборудования сигнализации путем использования запоминающих устройств и высокой скорости обработки информации. Станции этого типа могут обеспечить передачу линейных и регистровых сигналов не по индивидуальным каналам, а по общему каналу сигнализации (ОКС) с применением средств передачи данных.

В 1968 году МККТТ была утверждена система сигнализации №6, рекомендуемая для организации ОКС на международных участках телефонной сети. В процессе испытаний системы сигнализации №6 выявились следующие ее недостатки: система не рассчитана на работу по каналам с большим временем распространения сигнала, имеет недостаточную помехоустойчивость, ограниченный объем адресной части и недостаточно гибка для приспособления к нуждам национальных сетей. Поэтому в 1973 году МККТТ был поставлен вопрос о разработке системы сигнализации №7.

Разработанная и утвержденная МККТТ в 1980 году система сигнализации ОКС №7 обладает следующими преимуществами: пригодна для сетей связи различного назначения, имеет различные модификации и используется как на международной, так и на национальной сетях, обеспечивает устойчивую работу по каналам связи с временем распространения сигнала до 1 с и с коэффициентом ошибок до 10 ^-4 .

На Взаимоувязанной сети связи Российской Федерации (ВСС РФ) применялись и в настоящее время применяются специфические для нашей страны системы сигнализации. Характеристики некоторых из них приведены в табл. 2.

Таблица 1. Международные стандарты систем сигнализации

Тип сигнализации	Линейный сигнал, Гц	Регистровый сигнал	Характеристика	Применение	Дата стандартизации
№1	500/20		Для ручного режима	На коротких линиях	1934
№2	600/750	Набор номера одной частотой 750 Гц	Для полуавтоматики		1938
№3	2280	Двоичный код частоты 2280 Гц	Однонаправленная работа для автоматики и полуавтоматики	В Европе	1954
№4	2040/2400	Двоичный код, 2040/2400 Гц	Однонаправленная работа для автоматики и полуавтоматики, возможность передачи от точки к точке, возможность тандема для трех секций, невозможность TASI линии	В Западной Европе и Средиземноморье	1954
№5	2400/2600	MF (комбинация 2 частот из 6, 700-1700 Гц)	Двунаправленная работа для автоматики и полуавтоматики, возможность TASI линии	На международных сетях	1964
R1	2600	Аналогично №5	Двунаправленная работа для автоматики и полуавтоматики	В Северной Америке	1968
R2	3825	MF (комбинация 2 частот из 6, прямое: 6 частот от 1380 до 1980 Гц; обратное: от 540 до 1140 Гц)	Модернизированный тип многочастотной сигнализации (MFC) для автоматики и полуавтоматики, однонаправленная работа (аналог), двунаправленная работа (цифра)	В Европе, Юго-Восточной Азии, Пакистане	1968
№6 ОКС №6	Скорость передачи информации: 56 кбит/с (цифровая), 4 кбит/с (аналоговая). Метод исправления ошибок: ретрансляция кадра, фиксированная длина кадра, общее количество сигнальных групп около 40 типов	На международных сетях между Кореей и Японией, США, Тайвань, Австралия, Англия	1968
№7 ОКС №7	Скорость передачи информации: 64 кбит/с (цифровая), 4,8 кбит/с (аналоговая). Система исправления ошибок: основная (задержка в одном направлении менее 15 мс), система PCR (задержка в одном направлении более 15 мс), возможная длина кадра 2-62 октета	Цифровые сети коммутации	1980

Таблица 2. Системы сигнализации на ВСС РФ

Тип сигнализации	Линейный сигнал, Гц	Регистровый сигнал	Характеристика	Применение	Примечание
2ВСК для раздельных пучков	Декадный код в 16 КИ	Многочастотный код в разговорных КИ (R1.5) или декадный код в 16 КИ	Для односторонних цифровых СЛ (ИКМ-30)	ГТС	Различные протоколы для входящих, исходящих и входящих междугородних СЛ
2ВСК для универсальных двусторонних СЛ	Декадный код в 16 КИ	Многочастотный код в разговорных КИ или декадный код в 16 КИ	Для двусторонних цифровых СЛ	СТС	Единый протокол для входящих, исходящих и входящих междугородних СЛ
1ВСК «Норка»	Декадный код в 0 КИ (ИКМ-15) или в 16 КИ (ИКМ-30)	Декадный код в 0 КИ (ИКМ-15) или в 16 КИ (ИКМ-30)	Для односторонних цифровых СЛ	СТС	Различные протоколы для входящих, исходящих и входящих междугородних СЛ
1ВСК «индуктивный»	Декадный код в 0 КИ (ИКМ-15) или в 16 КИ (ИКМ-30)	Декадный код в 0 КИ (ИКМ-15) или в 16 КИ (ИКМ-30)	Для двусторонних цифровых СЛ	СТС	Общие пучки местных и междугородних СЛ
Одночастотная (1VF)	2600 Гц	Декадный код 2600 Гц или многочастотный код (2 из 6, 700-1700 Гц)	По аналоговым системам передачи	На междугородних и внутризоновых сетях
Двухчастотная (2VF)	1200 и 1600 Гц		По аналоговым системам передачи	На междугородних сетях	Не рекомендована к применению на ВСС РФ
3/4-проводные аналоговые СЛ	Батарейный способ	Декадный код батарейными импульсами или многочастотный код (2 из 6, 700-1700 Гц)	По физическим СЛ	ГТС и СТС

Преимущества ОКС №7.

Основными преимуществами общеканальной системы сигнализации №7 являются:

• скорость — время установления соединения не превышает одной секунды;

• высокая производительность — один канал сигнализации способен одновременно обслуживать до тысячи разговорных каналов;

• экономичность — минимальное количество оборудования на коммутационной станции;

• надежность — возможность альтернативной маршрутизации в сети сигнализации;

• гибкость — возможность передачи любых данных (телефонии, цифровых сетей с интеграцией служб, сетей подвижной связи, интеллектуальных сетей и т.д.).

ОКС №7 на данный момент является системой, обладающей огромным потенциалом. Изначально в нее были заложены большие возможности для управления другими, еще не существующими услугами связи.

Сейчас ОКС №7 является обязательным элементом следующих цифровых сетей связи:

• телефонной сети общего пользования (ТФОП, PSTN) ;

• цифровой сети с интеграцией служб (ЦСИС, ISDN) ;

• сети связи с подвижными системами (ССПС, PLMN) ;

• интеллектуальной сети (ИС, IN) .

Классификация систем сигнализации.

сигнализацией

В зависимости от участка сети различают следующие виды сигнализации (рис. 1):

• абонентская — на участке между абонентским терминалом и коммутационной станцией;

• внутристанционная — между различными функциональными узлами и блоками внутри коммутационной станции;

• межстанционная — между различными коммутационными станциями в сети.

Рис. 1. Сигнализация в сетях связи

Межстанционная сигнальная информация может передаваться различными способами, которые можно разделить на три основные класса.

1. Способы передачи сигналов непосредственно по телефонному каналу

2. Сигнализация по индивидуальному выделенному сигнальному каналу (ВСК)

3. Системы общеканальной сигнализации (ОКС)

Системы сигнализации первых двух классов разработаны для применения в сетях со старыми технологиями, а системы ОКС оптимальны для использования в современных сетях, в которых и станции и системы передачи основаны на цифровых технологиях и программном управлении.

По функциональному назначению сигналы, используемые в перечисленных классах сигнализации, делятся на три категории:

• абонентские сигналы — управляют каналом передачи по абонентской линии и предоставляют адресную информацию для регистрации в местной системе коммутации, а также информируют абонентов о состоянии соединения (акустические и зуммерные сигналы);

• линейные сигналы — управляют каналом передачи по каналам связи между станциями. Линейные сигналы передаются как в прямом, так и в обратном направлениях, в исходном состоянии и во время установления соединения до полного освобождения устройств. Эти сигналы отмечают основные этапы установления и завершения соединения;

• регистровые сигналы — предоставляют адресную информацию для маршрутизации вызовов к месту назначения (например, информация о номере вызываемого абонента, информация о категории и номере вызывающего абонента, сигналы категории вызова и др.).

абонентскую сигнализацию, линейную сигнализацию и регистровую сигнализацию

Адресная информация может посылаться между станциями двумя способами:

• методом «от звена к звену» , согласно которому вся адресная информация посылается и обрабатывается на каждой станции на пути следования. Например, исходящая станция А передает всю информацию на станцию Б, и ее передатчик освобождается. Станция Б обрабатывает адресную информацию и посылает ее к следующей станции В и т.д.

• методом «из конца в конец» , когда осуществляется сквозная сигнализация. Например, станция А вызывающего абонента передает только часть информации, необходимой для маршрутизации вызова на следующей станции Б, затем часть информации передается из станции А на следующую станцию В и т.д.

Последний метод на Взаимоувязанной сети связи Российской Федерации (ВСС РФ) не применяется из-за отсутствия взаимодействия между сетями ОКС.

Архитектура ОКС №7.

Для описания функциональной архитектуры средств связи используется эталонная модель взаимодействия открытых систем (ВОС) (рис. 2), которая имеет следующие семь уровней:

• прикладной — обеспечивает управление взаимодействием прикладных процессов;

• представлений — производит перекодировку сообщения, поступившего с седьмого уровня, в единое кодовое представление этого сообщения, принятого в сети связи;

• сеансовый — предназначен для открытия сеанса связи между удаленными процессами пользователя;

• транспортный — обеспечивает разделение сообщения на пакеты, которые имеют ограниченный размер;

• сетевой — производит выбор маршрута в сети с использованием специальных пакетов;

• канальный — формирует пакеты, поступающие с третьего уровня, по одному или по несколько в кадры;

• физический — осуществляет побитовую передачу кадров по линии связи.

Рис. 2. Эталонная модель ВОС

Система ОКС №7 разработана с учетом ее согласования с эталонной моделью ВОС. Сравнение между архитектурами ВОС и ОКС №7 приведено на рис. 3.

Рис. 3. Соответствие уровней ОКС №7 и модели ВОС

Функциональные уровни ОКС №7.

Функциональная архитектура ОКС №7 включает четыре уровня, три из которых входят в состав подсистемы передачи сообщений MTP, а подсистемы пользователей образуют параллельные элементы на четвертом функциональном уровне.

Уровень 1 (функции звена данных сигнализации), Уровень 2 (функции звена сигнализации)

сигнальных единиц (Signal Unit — SU)

Функциями звена сигнализации являются деление сигнальных сообщений на сигнальные единицы, обнаружение ошибок в сигнальных единицах, исправление ошибок, обнаружение отказа звена сигнализации, восстановление звена сигнализации и др.

Уровень 3 (функции сети сигнализации)

• функции обработки сигнальных сообщений , которые при правильной передаче сообщения направляют его по звену сигнализации или в соответствующую подсистему пользователя;

• функции управления сетью сигнализации , которые на основе заранее определенных данных и информации о состоянии сети сигнализации управляют маршрутизацией сообщений и конфигурацией средств сети сигнализации.

Уровень 4 (функции подсистемы пользователя)

• пользователи, для которых большинство функций связи определено в системе сигнализации (например, функции управления вызовами телефонии с соответствующей подсистемой пользователя телефонии);

• пользователи, для которых большинство функций связи определено вне системы сигнализации (например, использование системы сигнализации для передачи информации, касающейся управления и техобслуживания).

  Для таких «внешних пользователей» подсистема пользователя может рассматриваться как интерфейс типа «почтовый ящик» между подсистемой внешнего пользователя и функцией передачи сообщений, в которой, например, передаваемая информация пользователя собирается/разбирается в соответствующие форматы сигнальных сообщений.

Компоненты сети сигнализации.

звеньями сигнализации (Signalling Link — SL)

Рис. 4. Основные компоненты сети сигнализации

сигнальное отношение (Signalling Relation)

смежными пунктами сигнализации (Adjacent Signalling Points)

Режим сигнализации

Пункты сигнализации в сети могут работать в

1. В связанном режиме (associated mode)

2. В несвязанном режиме

3. В квазисвязанном режиме (quasi-associated mode)

ОКС №7 предназначена для использования при связанном и квазисвязанном режимах, т.к. подсистема пользователя не имеет средств, позволяющих избежать нарушения последовательности поступления сообщений, которое возможно при полностью несвязанном режиме с динамической маршрутизацией сообщений.

транзитных пунктов сигнализации (Signalling Transfer Point — STP)

Функции управления сетью ОКС №7.

К функциям управления сетью внутри протокола ОКС №7 относятся функции подсистем MTP и SCCP по поддержанию качественных характеристик сети ОКС №7 с помощью автоматических процедур. Автоматические процедуры подсистемы MTP обеспечивают реконфигурации сети сигнализации в случае отказов и управление сигнальным трафиком при перегрузке.

Функция управления сигнальным трафиком

Она включает следующие процедуры:

• переход на резервное звено сигнализации (рис. 5);

• возврат на исходное звено сигнализации (рис. 5);

• вынужденное ремаршрутизирование;

• управляемое ремаршрутизирование;

• перезапуск (рестарт) MTP (пока на ВСС РФ не используется);

• запрещение управлением;

• управление потоком сигнального трафика (используется с ограничениями).

Рис. 5. Пример перехода на резервное звено

Функция управления звеньями сигнализации

Она содержит следующие процедуры:

• активация;

• восстановление;

• деактивация;

Функция управления маршрутами сигнализации

Она включает следующие процедуры:

• управление;

• запрещение передачи;

• разрешение передачи;

• ограничение передачи (пока на ВСС РФ не используется);

• тестирование пучка маршрутов сигнализации;

• тестирование перегрузки пучка маршрутов сигнализации (пока на ВСС РФ не используется).

Функции по управлению сетью сигнализации, Функция управления состоянием пункта сигнализации

Она содержит следующие процедуры:

• пункт сигнализации запрещен;

• пункт сигнализации разрешен;

• пункт сигнализации перегружен.

Функция управления состоянием подсистемы

Она включает следующие процедуры:

• подсистема запрещена;

• подсистема разрешена;

• испытания состояния подсистемы;

• координированное изменение состояния (пока на ВСС РФ не используется);

• местное циркулярное оповещение;

• циркулярная передача.

Контроль ОКС 7 на примере средств измерений, анализа, тестирования и мониторинга.

Учтём некоторые отличия построения системы сигнализации ОКС 7 от семиуровневой эталонной модели взаимодействия открытых систем, связанные с тем, что она фактически соответствует лишь ее четырем уровням, а именно:

• уровень 1 подсистемы MTP, определяющий физические, электрические, и функциональные характеристики звена данных сигнализации, соответствует физическому уровню ВОС;

• уровень 2 подсистемы MTP, гарантирующий точность сквозной передачи через сигнальное звено, осуществляет управление потоком, подтверждение правильности последовательности сообщения, и проверку ошибок, соответствует, канальному уровню ВОС;

• уровень 3 подсистемы MTP, обеспечивающий маршрутизацию сообщений между пунктами сигнализации в сети ОКС 7, переадресовывая трафик от неисправных звеньев сигнальных пунктов и управляя трафиком при перегрузке, соответствует сетевому уровню ВОС;

• уровень 4, включающий разнообразные подсистемы пользователей, например, подсистему пользователя сети с интеграцией служб (ISUP), подсистему возможностей транзакций (TCAP) и т. д., определяет функции и процедуры сигнализации, характерные для определенного типа пользователя системы, тем самым, соответствуя верхним уровням ВОС.

Исследования, проводимые на сети ОКС 7, в общем случае сводятся к анализу его подсистем, используя для этого типовые СК (табл. 3), которые, как было отмечено выше, необходимы как на этапе развертывания сети сигнализации ОКС 7, так и в процессе ее эксплуатации.

Таблица 3. Средства контроля ОКС 7

В соответствии с принятым подходом, рассмотрим функциональные возможности данных СК на различных этапах исследования ОКС 7.

На первом уровне осуществляется проверка цифрового канала на соответствие требованиям таких стандартов, как G.821, G.826, M.2100, а при развертывании или вводе нового направления, выполняется еще и тестирование кабеля. Здесь и далее, чтобы не расширять спектр затронутых в данной статье вопросов, рассматривается только медный кабель, который предполагается использовать для организации сети сигнализации ОКС 7 на предмет возможной работы высокоскоростного цифрового оборудования.

В принципе, существуют два варианта организации цифрового тракта, реализуемые по вновь проложенным и по существующим кабелям, для нахождения возможных повреждений в процессе эксплуатации которых, используются СК 1586 T(E) – фирмы Motech Industries и SunSetxDSL – компании Sunrise (табл. 3).

Первое представляет собой средство измерений (СИ) уровня передаваемого сигнала, частоты, отношения сигнал/шум и многих других параметров, а второе сочетает в себе как СИ, позволяющее проводить отмеченные измерения, так и средство тестирования (СТ) прямых проводов на предмет работы по ним высокоскоростного цифрового оборудования xDSL. Таким образом, основным отличием последнего СК от аналогичных средств является наличие сменных модулей, позволяющих осуществлять контроль параметров разнообразных систем абонентского доступа (ADSL, IDSL, SDSL, HDSL) и рефлектометра, служащего для выявления локальных неоднородностей и места неисправности кабеля, обнаружения параллельного подключения, определения расстояния до повреждения и решения ряда других задач.

Наиболее существенные функциональные возможности СК, позволяющих производить тестирование уже организованного тракта E1 представлены в табл. 4.

Таблица 4. Возможности анализаторов потока E1

Тип оборудования/ Производитель	SunLite E1 Sunrise	SunSet E1e Sunrise	SunSet E20 Sunrise	ТИС-E1 ЗАО «Технодалс»	Lite 3000 NetTest
Функции:
1. Прием/передача Е1	+	+	+	+	+
2. Тестирование E1	+	+	+	+	+
3. Измерение уровня и частоты сигнала E1	+	+	+	+	+
4. Кодирование: HDB3, AMI	+	+	+	+	+
5. Анализ FAS, MFAS, CRC-4	+	+	+	+	+
6. Мониторинг CAS	+	+	+	+	+
7. Генерирование тест-последовательностей	+	+	+	+	+
8. Внесение ошибок в канал	+	+	+	+	+
9. Исследование выбранного ТЧ канала: измерения, прослушивание	+	+	+	+	+
10. Измерение задержки сигнала	+	+	+		+
11. Измерение фазовых дрожаний	—	—	—	+	— (ожидается)
12. Имитация неисправностей	—	+	+	+	+
13. Анализ цифрового импульса по маске	—	+	+	—	— (ожидается)
14. Гистограммный анализ	+	+	+	+	+
15. Удаленное управление	—	+	+	+	+
16. Подключение принтера	+	+	+	+	+

Приведенные в табл. 3 СК могут осуществлять сбор контролируемых параметров и выводить их на печать, либо на жесткий диск компьютера. Рекордсменом из всех портативных СК по времени работы от аккумулятора является Lite 3000 – до 10 часов, а по габаритам – миниатюрный SunLite E1. Единственным из представленных средств, в стационарном режиме (от сети переменного тока) работает только ТИС-E1, позволяя при этом, как и Lite 3000 проводить измерения фазовых дрожаний. Важной особенностью стационарного и портативных СК является включение в их состав средств анализа (СА).

Последние позволяют установить соответствие цифрового импульса регламентирующей маске, выполнить анализ кодовых последовательностей и провести гистограммный анализ.

Так как всесторонние исследования первого уровня ВОС чрезвычайно важны для определения возможности работы по каналу связи, функции тестирования и анализа потока E1, поддерживаются всеми приборами. Переход к следующим уровням контроля возможен только при соответствии нормам, результатов полученных измерений и тестирования.

Рекомендацией Q.780 определено, что для тестирования ОКС 7 применяются два вида тестов:

Первый вид тестирования применяется при вводе в эксплуатацию какого-то пункта сигнализации – SP или STP. Это вновь вводимое оборудование должно удовлетворять соответствующим рекомендациям МСЭ-Т.

Второй вид тестирования применяется для исследования на совместимость вновь вводимой или уже находящейся в эксплуатации станции сети сигнализации ОКС 7. Ниже мы ограничимся описанием второго вида тестирования – на совместимость.

В состав этого вида исследования сети сигнализации ОКС 7 входит ее «стрессовое» тестирование, которое необходимо для анализа не только какого-то определенного участка сети, но и для возможности проверить ее поведение в целом. При этом виде тестирования анализатор должен обеспечить выполнение следующих функций:

• пропадание/дублирование сообщений,

• замена одного сообщения другим,

• ввод лишних сообщений,

• имитация перегрузки каналов, либо отключения их,

• имитация параметров готовности сигнального канала, внесение ошибок в передаваемые пакеты,

• ввод задержки в передачу.

Все это позволяет определить насколько готова сеть к эксплуатации, так как создаваемые сегодня сети сигнализации должны, для надежности функционирования, осуществлять полное резервирование при подключении пунктов сигнализации, а также обладать способностью самозалечивания и гибкого управления сигнальным трафиком.

На втором уровне осуществляется проверка протокола сигнализации в соответствии с рекомендацией Q.781. Согласно ей для организации теста необходим симулятор MTP3 и анализатор протокола уровня 2. Схема испытания соответствует рис. 6.

Рис. 6. Тестирование Уровня 2

При испытании анализатор звена сигнализации используется для декодирования последовательности сигнальных единиц и предоставляет оператору возможность убедиться, что сигнальный протокол был правильно соблюден. В табл. 5 представлен ряд анализаторов протоколов, которые могут быть использованы как для тестирования уровня 2, так и для тестирования последующих уровней системы сигнализации ОКС 7.

Таблица 5. Анализаторы протоколов

Тип оборудования/ Производитель	SunSet E20 Sunrise	GHEPARDO Sunrise	Lite 3000 NetTest	MPA 7×00 NetTest	SNT 7531 (STA-7) ЛОНИИС	ТИС-E1, E2, E3 ЗАО «Технодалс»
Возможности:
MTP	+	+	+	+	+	+
MAP	+	+	+	+	+	—
TUP	+	+	+	+	—	—
ISUP	+	+	+	+	+	+
SCCP	+	+	+	+	+	—
TCAP	+	+	+	+	+	—
INAP	—	+	—	+	+	—
MUP	—	—	+	+	+	—
HUP	—	—	+	+	+	—
Число каналов	2	16	2	24	4	1

В качестве анализатора для уровня 2 возможно использование любого из перечисленных в этой таблице анализаторов, предварительно определившись с тем, для каких целей будет использоваться анализатор протоколов ОКС 7, так как, в общем, анализаторы протоколов сигнализации используются в процессе:

1. Пуско-наладочных работ и приемосдаточных испытаний, при которых происходит детальное сравнение сигнального протокола со спецификациями во время инсталляции или обновления протокола или коммутационного оборудования;

2. Исследования и поиска неполадок путем проведения детального анализа сигналов во время эксплуатации;

3. Анализа производительности, подсчетом типов сообщений на канал/направление;

4. Разработки оборудования;

5. Эксплуатации для ежедневного контроля работы оборудования в сети.

Из всего списка СК, служащих для анализа ОКС 7 (табл. 5), следует выделить Lite 3000, по той причине, что, несмотря на небольшие размеры, он является универсальным и незаменимым в небольших телекоммуникационных компаниях. Lite 3000 способен не только заниматься анализом Е1, полноуровневым мониторингом ОКС 7, но и исследовать CAS сигнализации, R2, R1.5, DTMF, мониторинг и эмуляцию по S- и U-интерфейсам ISDN BRI… Развитая система помощи позволяет оперативно анализировать трафик протоколов сигнализации. Но, тем не менее, его, как и SunSet E20 и многие другие приборы, нельзя в полной мере отнести к протокол-анализаторам, которые должны обладать более мощными возможностями. В частности можно отметить многоканальную и многопротокольную работу, гибкую систему фильтрации, длительный сбор статистики, что очень важно при анализе реальной сети ОКС 7, когда необходимо найти какую-то определенную информацию из огромного числа информационных элементов передаваемых по сети сигнализации, и без этой возможности, можно потерять значительное время. Поэтому пользующиеся заслуженной популярностью Lite 3000 и SunSet E20, являясь универсальными анализаторами сигнализации, больше предназначены для небольших телекоммуникационных компаний. Поскольку технология ОКС 7 представляет собой сетевую технологию, для анализа происходящих в сети процессов, требуется многоканальный контроль.

Одним из мощнейших анализаторов сигнализации в мире, имеющим возможность анализа до 24-х полнодуплексных каналов, является многоканальный анализатор протоколов МРА-7×00 производства компании NetTest (табл. 5).

При всем этом он прост в эксплуатации и позволяет производить детальный анализ сигнальных протоколов в цифровых сетях ОКС7. Его назначение – это пуско-наладочные работы, анализ производительности, эксплуатация и выявление неполадок в сетях ОКС 7. Что не маловажно, он способен анализировать и российскую версию ISUP.

В качестве имитаторов уровня 3 можно использовать рассматриваемые ниже анализатор SNT-7531, разработанный ЛОНИИС, и GHEPARDO, компании Sunrise (табл. 5).

Тестирование уровня 3 (Q.782) возможно лишь тогда, когда полностью исследован уровень 2. В качестве необходимых устройств для уровня 3 необходим симулятор верхних уровней и анализатор протокола. В качестве симулятора наиболее подходят протокольные анализаторы SNT-7531 и GHEPARDO. В качестве анализатора протокола возможно использование любого из приборов приведенных в табл. 5.

Рис. 7 показывает вариант включения анализаторов протоколов сигнализации на сети ОКС 7.

Рис. 7. Тестирование Уровня 3

Анализатор SNT-7531, разработанный ЛОНИИС является специализированной ЭВМ, который был создан с учетом особенностей России и включает в себя всю национальную специфику ОКС 7, что не мало важно для потребителей. Он обладает широко развитой системой помощи и дает исчерпывающую информацию по выводимой информации, что позволяет работать с ним специалисту не самому большой квалификации, обслуживающей сеть сигнализации №7.

В режиме эмулятора MTP/симулятора ISUP прибор SNT 7531 имеет возможность имитации работы станции по заранее заданным тестовым сценариям (возможность их редактирования), которые выполнены в соответствии с рекомендациями ITU-T Q.784. Этот прибор незаменим: при отладке программно-аппаратных средств реализации протоколов сигнализации во вновь разрабатываемых или адаптируемых коммутационных узлах и разрешение конфликтных ситуаций, при установке новых цифровых систем коммутации в окружении существующих аналоговых и цифровых АТС предыдущих поколений.

Для тестирование уровня 3 системы сигнализации ОКС 7 также возможно использование анализатор протоколов GHEPARDO, который более детально рассмотрен ниже.

Для выполнения тестирования на уровне 4 в соответствии с рекомендациями Q.783 — Q.787 необходим симулятор верхних уровней, генератор вызовов, протокольный анализатор и система мониторинга, в качестве которого можно использовать программное обеспечение станции, которое позволяет выполнять трассировку вызовов, но, к сожалению, эти возможности обычно ограничены и не позволяют отслеживать все сбойные ситуации. Поэтому для этих целей рекомендуется воспользоваться монитором сигнализации MasterQuest, производимым компанией NetTest, для тестирования сигнального трафика использовать анализаторы протоколов, которые представлены в табл. 5, а для имитации работы станций и генерации вызовов — SNT-7531 и GHEPARDO. На рис. 8 в качестве примера показана схема тестирования подсистемы ISUP (Q.784).

Рис. 8. Тестирование Уровня 4

Анализатор протоколов GHEPARDO, компании Sunrise, является мощнейшим, по своим возможностям, прибором, способным в полной мере провести анализ общеканальной сигнализации ОКС 7. Он прост в использовании, благодаря web-интерфейсу, в качестве которого может использоваться любой из известных браузеров (Microsoft Internet Explorer, Netscape Communicator, Sun Hot Java и другие).

Анализатор протоколов GHEPARDO обладает также следующими функциональными возможностями:

1. Поддержка большого количества протоколов сигнализации.

2. Мультиинтерфейс (T1, E1, ISDN PRI(BRI)).

3. Одновременное задание до 4 различных тестов, одновременное подключение к 16 потокам E1 и 240 сигнальным каналов, задание тестов по времени.

4. Симуляция различных уровней ОКС 7 (эмуляция SP, STP) и генерация большого числа вызовов (до 10000), с распределение их по направлениям, с последующим декодированием полученной трассировки вызовов.

5. Автоматическая запись и вывод полученных результатов в графическом виде, корреляция статистики.

6. Все отчеты в формате Web, гибкая фильтрации и многое другое.

На завершающем этапе в соответствии с рекомендацией Q.788 проводят тестирование «из конца в конец». Пример самой простой схемы тестирования показан на рис. 9. Как видно из него для его проведения необходимы СК, в качестве которых выступают имитаторы терминала, которые будут заниматься генерированием необходимой нагрузки, анализаторы протоколов, а также система мониторинга, обеспечивающая трассировку вызовов. В качестве подобного оборудования возможно использование систем мониторинга протоколов сигнализации GHEPARDO, производства Sunrise или MasterQuest, производимая компанией NetTest, последняя наиболее предпочтительна, так как является практически безграничной по наращиванию системой. В качестве имитаторов оконечных устройств может выступать реальное оборудование, либо симулятор. Соединение ISU — ISU (International switching center (Международный пункт сигнализации)) должно быть протестировано.

Рис. 9. Тестирование «Из конца в конец»

Системы мониторинга сигнализации подключаются не непосредственно к сети сигнализации, а к территориально-распределенным анализаторам по локальным или глобальным сетям с помощью протокола TCP/IP (рис. 10), что позволяет всю статистическую информацию передавать отдельно от трафика сигнализации. Подобное подключение не влияет на саму сеть сигнализации и позволяет, по мере необходимости, наращивать ее.

Рис. 10. Подключение систем анализа протоколов

Эти системы позволяют вести удаленный сбор, анализ и оценку принимаемой от этих анализаторов информации, статистическую информацию о динамике распределения нагрузки на сети сигнализации, различные исследования: о злонамеренных вызовах, несанкционированной маршрутизации вызовов и много другое. Вся эта информация отображается в реальном масштабе времени и позволяет контролировать всю сеть сигнализации, что дает возможность оперативно выявлять ее повреждения, находить узкие места, а значит, система позволяет более эффективно эксплуатировать сеть ОКС 7, что сказывается на снижении стоимости эксплуатации, а также улучшении качества предоставляемых абонентам услуг. В качестве системы мониторинга сигнализации может использоваться ранее рассмотренный GHEPARDO, который кроме всего перечисленного выше также может обеспечить:

1. Одновременную поддержку, с доступом к режиму монитор, большого числа независимых подключений – до 32.

2. Распределенный мониторинг и управление по локальной или глобальной сетям на основе протокола TCP/IP с возможностью управления до 256 подобными приборами.

3. Поддержку CDR (Call Detail Records), сохраняя информацию по конкретному звонку (номер абонента, продолжительность, причина разъединения…) в форматах: текст, Microsoft Access (DAO), ODBC. Эта возможность позволяет проследить все соединение вызова и выявить участки сети, на которых могут возникнуть проблемы и, таким образом, предоставить детальную информацию для ее устранения. Один GHEPARDO сервер может собирать информацию от 50 GHEPARDO.

4. Обеспечение трассировки вызова по сети.

Для обеспечения необходимой защиты при работе через сеть TCP/IP, в его состав входит система шифрования, которая предотвращает несанкционированный доступ к информации.

Кроме системы мониторинга на основе GHEPARDO, производства Sunrise существует также и система мониторинга протоколов сигнализации MasterQuest, производимая компанией NetTest. Она представляет собой специализированную ЭВМ, построенную на Альфа-сервере, управляемой операционной системой Compaq UNIX, которая осуществляет сбор передаваемой по каналам сигнализации информации по протоколу TCP/IP через локальную сеть, либо интернет (см. рис. 10).

В качестве устройств, которые передают эту информацию, выступают мощные анализаторы протоколов, например MPA 8100, этой же компании. MasterQuest является наращиваемой системой, что позволяет создать достаточно сложную, иерархическую структуру и размеры ее не ограничены. Статистические данные, сохраненные в базе данных Oracle RDBMS, могут экспортироваться в приложения третьего лица, использующие SQL API.

Система мониторинга MasterQuest выполняет следующие функции:

1. Сбор статистики в реальном масштабе времени независимо от состояния загрузки сети, что обеспечивает их надежное поступление. Это обеспечивается тем, что система мониторинга подключается к внешним анализаторам сигнализации, что позволяет легко наращивать общую систему мониторинга. Все это позволяет оперативно идентифицировать тип аварии и предупредить операторов сети о возможном сбое.

   Список выводимой на экран информации об аварии содержит следующие данные о ней: время, статус ее подтверждения, название объекта и короткого текста, описывающего тревогу. В качестве причин сбоя могут быть сбои передачи (No Signal, AIS, No Frame), обнаружение мошенничества, внутренняя система индикации аварии оборудования.

   Кроме того, MasterQuest занимается сбором статистики по обслуживанию вызовов в соответствии с рекомендациями Q.752, E.422.

   MasterQuest осуществляет подробную статистику по нагрузке на сеть сигнализации, с последующим представлением в табличном или графическом виде данных о количестве различных видов сообщений по подсистемам пользователя.

   Также, ведется статистика канала сигнализации с помощью следующих счетчиков: число FISU, число MSU, число LSSU, число повторных передач, число ошибок CRC16, число октетов MSU, число октетов LSSU, число октетов с повторной передачей.

2. Анализ протоколов с быстрой расшифровкой и поиск неисправностей.

   MasterQuest способен обеспечить полную расшифровку ОКС 7, которая записывается в базу данных для возможного дальнейшего анализа. Кроме того, на экран выдается полная топология сети сигнализации.

3. Трассировка вызова по сети.

   Эта возможность может использоваться для поиска неисправностей при соединении двух абонентов, устранения их жалоб. По каждому вызову записывается подробная информация необходимая оператору, в частности, номера абонентов (вызываемого и вызывающего), время соединения, статус абонента, продолжительность соединения, причина разъединения. При необходимости оператор может детально рассмотреть каждый вызов.

4. Тарификация.

5. Выявление мошенничества.

   Эта функция основана на выявлении подозрительных вызовов, которые заносятся в специальные списки, а затем анализируются. В качестве информации, по которой вызов попадает в список подозрительных вызовов, может являться, например, следующее: длительные вызовы, когда номера A или B не соответствуют белому списку; неправильная сигнализация; вызов сделан абонентом из черного списка.

6. Подтверждение подлинности счетов.

7. Поддержка CDR и TDR (Transaction Data Records).

   Система MasterQuest способна собирать информацию по каждому вызову и транзакции в сети. Система MasterQuest постоянно получает информацию о вызове и транзакции от распределенных анализаторов, и на их основе генерирует CDR и TDR. Для разных видов протоколов сети сигнализации существуют различные базы данных, где сохраняется соответствующая информация, например, номер вызывающего абонента, номер вызываемого абонента, время разговора, причина его завершения и другие. Использование систем мониторинга в крупных телекоммуникационных сетях позволит обеспечить компании централизованный мониторинг всего сигнального трафика, что однозначно положительно скажется на итоговой экономии средств и повышении качества обслуживания сети в целом.

Использовались материалы: