ПРОТОКОЛ НАЗНАЧЕНИЯ НЕСУЩИХ КАНАЛОВ

Тема 8 Служебные протоколы V5.2

ПРОТОКОЛ НАЗНАЧЕНИЯ НЕСУЩИХ КАНАЛОВ

Возможности этого протокола определяют основные концептуаль­ные преимущества интерфейса V5.2 и позволяют революционизи­ровать структуру современного узла коммутации. Именно благо­даря протоколу ВСС можно резко уменьшить физические разме­ры абонентского оборудования АТС за счет его замены несколь­кими интерфейсами V5.2, что в значительной степени преобразует и всю телекоммуникационную сеть, состоящую из небольшого числа таких узлов.

Следует отметить принципиальное различие между интер­фейсами V5.1 и V5.2. Несущие каналы интерфейса V5.1 жестко за­креплены за цифровыми каналами пользовательских трактов, то есть между каждым используемым несущим каналом интерфейса и соответствующим каналом пользовательского порта существует постоянное соединение. С интерфейсом V5.2 дело обстоит иначе. Жесткое закрепление несущих каналов этого интерфейса за кана­лами пользовательских портов отсутствует; более того, количест­во используемых несущих каналов в интерфейсе всегда значитель­но меньше количества обслуживаемых им каналов пользователь­ских портов. Несущий канал интерфейса V5.2 предоставляется только тому каналу пользовательского порта, для которого запра­шивается услуга связи, и только на время пользования этой услу­гой. Таким образом, соединение любого несущего канала интер­фейса с каналом пользовательского порта является оперативно ком­мутируемым.

В дальнейшем, для краткости, такие оперативно коммути­руемые соединения мы будем, как правило, называть В-соединениями, поскольку точный перевод на русский язык их английско­го названия bearer channel connections получается слишком мно­гословным.

Cледует определить функции сообщений протоколаВСС как управление В-соединениями, то есть соединениями между циф­ровыми каналами портов пользователей и несущими канальными интервалами в трактах интерфейса V5.2. Эти сообщения назнача­ют несущие канальные интервалы интерфейса для каналов портов пользователей, когда это требуется, и отменяют такие назначения, когда услуга больше не нужна, что дает возможность интерфейсу V5.2 концентрировать нагрузку. Концентрация обеспечивается специальным механизмом динамического распределения каналь­ных интервалов, которым управляет АТС. Последнее связано с тем, что сеть доступа не всегда осведомлена о том, каким пользователь­ским портам в данный момент требуются канальные интервалы, поскольку она не интерпретирует сигнализацию управления соеди­нениями пользователей.

В контексте протокола ВСС существует три типа В-соедине-ний:

1) соединения в АТС и в интерфейсе V5.2, создаваемые опе­ративно для обслуживания каждого вызова ТфОП и ISDN с кон­центрацией трафика на стороне сети доступа;

2) соединения, создаваемые в АТС оперативно для каждого вызова, но использующие постоянные соединения в сети доступа, закрепленные в интерфейсе V5.2 за линиями ТфОП и ISDN с вы­сокой нагрузкой (например, линиями УАТС) и за такими линия­ми, блокировка которых в сети доступа или в интерфейсе V5.2 не­допустима (например, линиями охранной сигнализации);

3) полупостоянные соединения, устанавливаемые в сети дос­тупа и АТС для поддержки услуг полупостоянных арендованных линий.

Для В-соединений первого типа процедура ВСС проводится в начале и в конце обслуживания каждого вызова, а управление соединением пользователя осуществляется со стороны АТС. Для В-соединений второго и третьего типов процедуры протокола ВСС проводятся под контролем системы эксплуатационного управле­ния АТС (через интерфейс Qма), которая не назначает для линий конкретных канальных интервалов и трактов интерфейса V5, но должна иметь об этом информацию.

Интерфейс V5.2 обеспечивает возможность создания и нару­шения многоканальных В-соединений «n x 64 Кбит/с», где n мо­жет принимать значения от 1 до 30, для поддержки коммутируемых связей НО, НИ и будущих высокоскоростных услуг. Такие В-соединения могут быть всех трех типов. Каналы DSS-1 типа НО и Н 11 не должны быть «видимы» для интерфейса V5.2, но должны поддерживаться в нем прозрачно как n соединений каналов 64 Кбит/с. Соединения мультимедиа также не должны быть «ви­димы» для интерфейса V5.2, но должны поддерживаться прозрач­но как несколько независимых соединений.

Протокол ВСС поддерживает только соединения между поль­зовательскими портами сети доступа и канальными интервалами интерфейса V5.2. Соединения «пользовательский порт — пользо­вательский порт» протоколом не поддерживаются, что, однако, не исключает возможности установления таких соединений полно­стью под управлением сети доступа, например, при отказе интер­фейса V5.2.

В дополнение к назначению и отмене назначения несущих канальных интервалов протокол ВСС, в частности, позволяет АТС проверять правильность назначения, а сети доступа — информи­ровать АТС о неисправностях, которые могут повлиять на назна­чение несущих канальных интервалов. Все это (а в первую оче­редь —сам механизм динамического назначения несущих каналов) существенно повышает надежность интерфейса V5.2, т.к. позво­ляет при обслуживании портов пользователей обходить те тракты интерфейса, которые имеют повреждения, и использовать только канальные интервалы исправных трактов интерфейса V5.2. Напом­ним, что V5.2 поддерживает до 16 трактов 2048 Кбит/с.

Структура сообщения протокола ВСС приведена на рис. 8.1. Все сообщения ВСС содержат в байтах 2 и 3 ссылочный номер про­цесса ВСС, к которому они относятся. В дополнение к ссылочно­му номеру там же размещен специальный S-бит, указывающий, был ли процесс инициирован сетью доступа или опорной АТС. В прин­ципе, одно и то же значение ссылочного номера может использо­ваться процессом, инициированным станцией, и процессом, ини­циированным сетью доступа, и, хотя такая ситуация маловероят­на, S-бит исключает возможность путаницы.

Протокол ВСС трактует каждое назначение и каждую отме­ну назначения несущего канала V5.2 как отдельный процесс, иден­тифицируемый собственным ссылочным номером. Каждый такой процесс завершается успешным назначением, успешной отменой назначения или прерыванием. Разные процессы создаются и за­вершаются параллельно, так что назначение или отмена назначения одного несущего канального интервала не задерживает другие назначения и отмены назначения.

Рис. 8.1. Формат сообщения протокола ВСС

Типы сообщений протокола ВСС представлены в таблице 8.1. Что же касается направления передачи сообщений, то для прото­кола ВСС ведущей, как правило, является сторона АТС, а ведо­мой — сторона сети доступа, так как сеть доступа не осуществляет управления соединениями пользователей. Исключением из этого правила являются процессы, связанные с сообщениями AN_FA-ULT и PROTOCOL_ERROR, которые всегда инициируются со сто­роны сети доступа.

Таблица 8.1. Список сообщений протокола ВСС

Сторона АТС запрашивает назначение канального интервала V5.2 посылкой в сторону сети доступа сообщения ALLOCATION. Это сообщение содержит ссылочный номер активизированного им процесса ВСС, используемый в дальнейших сообщениях, которые сопутствуют данному назначению. Сообщение также содержит в обязательном информационном элементе «Идентификация пор­та пользователя» адрес пользовательского порта.

Для портов ТфОП этот информационный элемент одновре­менно идентифицирует и канал порта, так как порт содержит все­го один канал.

Для портов ISDN, содержащих каждый более одного В-канала, используется информационный элемент «Идентификация канала порта ISDN». Номер канала пользовательского порта ISDN в этом информационном элементе помещается в поле из 5 битов. В случае первичного доступа ISDN каналы от В1 до В31 будут иметь номера от 1 (00001) до 31 (11111).В случае базового доступа канал В1 будет иметь номер 1 (00001), а канал В2 - номер 2 (00010).

Несущий канал интерфейса, назначаемый для канала ТфОП или для В-канала порта ISDN, идентифицируется информацион­ным элементом «Идентификация канального интервала V5», ука­зывающим как тракт интерфейса V5.2, так и канальный интервал в этом тракте. Этот информационный элемент также содержит указания на то, можно ли пренебречь каким-либо существующим В-соединением ради данного В-соединения как имеющего более высокий приоритет.

Структура сообщения ALLOCATION приведена в таблице 8.2. Напомним, что в этой и в следующих таблицах информационный элемент может быть обязательным — М (Mandatory) и необязатель­ным О (Option).

Таблица 8.2. Структура сообщения ALLOCATION

Информационный элемент «Идентификатор канала пользо­вательского порта ISDN» используется, когда необходимо назна­чить один канальный интервал для одного В-канала порта ISDN, и идентифицирует этот В-канал. Информационный элемент «Идентификатор канального интервала V5» определяет канальный интервал, назначенный в интерфейсе для указанного В-канала.

Информационный элемент «Таблица соответствия» длиной 11 байтов (рис. 8.2) используется для идентификации блока каналь­ных интервалов V5.2 тогда, когда необходимо назначить несколь­ко канальных интервалов для поддержки высокоскоростных (n x 64 кбит/с) услуг ISDN (а также когда нужно отметить это назна­чение). Все назначенные канальные интервалы должны содержать­ся в одном тракте 2048 Кбит/с.

Рис. 8.2. Информационный элемент «Таблица соответствия»

Этот же информационный элемент идентифицирует каналь­ные интервалы в интерфейсе ISDN пользователь/сеть, для кото­рых должны быть назначены канальные интервалы V5.2 (или долж­но быть отменено их назначение). Соответствие между канальны­ми интервалами V5 и В-каналом пользовательского порта осуще­ствляется по принципу «один к одному» в том же порядке, в кото­ром они отмечаются в таблице соответствия. Когда несколько ка­нальных интервалов назначаются как один блок, процедура отме­ны назначения, о которой будет сказано дальше, может быть применена либо ко всему блоку, либо к отдельным ка­нальным интервалам.

Поле «идентификатор тракта» определяет тот тракт в интер­фейсе, канальные интервалы которого назначаются таблицей со­ответствия. Максимальное значение идентификатора 256. Байты с 4 по 7 идентифицируют канальные интервалы V5.2, которые рас­сматриваются как один блок. Если канальный интервал использу­ется в процессе назначения (отмены назначения), то соответствую­щий ему бит в поле байтов с 4 по 7 имеет значение 1, в противном случае — 0. Байты с 8 по 11 определяют каналы пользовательского порта ISDN (с базовым или первичным доступом), для которых назначаются отмеченные в байтах с 4 по 7 канальные интервалы V5.2. Если для канала порта назначается канальный интервал, то соответствующий этому каналу бит в поле байтов с 8 по 11 имеет значение 1, в противном случае — 0.

Сообщение о выполнении назначения используется сторо­ной сети доступа для передачи стороне АТС информации о том, что назначение несущих каналов интерфейса V5.2 для каналов пользовательского порта успешно завершено (таблица 8.3).

Таблица 8.3. Структура сообщенияALLOCATION COMPLETE

Если сторона сети доступа не может подчиниться сообщению ALLOCATION, посланному стороной АТС, она отвечает сообщени­ем ALLOCAT10N_REJECT с информационным элементом «При­чина отказа». Этот информационный элемент содержит поле, ука­зывающее причину (таблица 8.4), и в некоторых случаях — поле ди­агностики. Назначение может оказаться невозможным из-за неис­правностей или блокировки внутри сети доступа, в порту пользова­теля или в интерфейсе V5. В назначении также может быть отказано из-за существующих В-соединений или даже без указания опреде­ленной причины. Диагностические поля содержат информацию, которая может помочь более точно выяснить причину отказа.

Сообщения, связанные с отменой назначения, имеют форма­ты и информационные элементы, идентичные тем, которые исполь­зуются в сообщениях, связанных с назначением, поскольку в обоих случаях требуется равноценная информация. Обычно сообщение DEALLOCATION отменяет назначение, чтобы нарушить В-соединение после завершения той связи, для поддержки которой оно соз­давалось, но сторона АТС может также послать сообщение DEAL­LOCATION, чтобы прервать процесс назначения. Структура сооб­щения DEALLOCATION показана в таблице 8.5. Информационный элемент «Идентификатор канала пользовательского порта ISDN» используется при отмене назначения несущего канального интер­вала интерфейса V5.2 для В-канала порта ISDN и определяет номер этого В-канала. Информационный элемент «Таблица соответствия» определяет блок несущих канальных интервалов интерфейса V5.2 и блок В-каналов ISDN, для которых они были назначены, с целью отменить это назначение.

Таблица 8.4. Структура сообщения ALLOCATION_REJECT

Таблица 8.5. Структура сообщения DEALLOCATION

Об успешной отмене назначения сторона сети доступа инфор­мирует сторону АТС посылкой сообщения DEALLOCA-TION_COMPLETE. Это сообщение посылается, даже если В-соединения не существует, поскольку в данном случае отмена назначения позволяет подтвердить нарушение В-соединения, например, при логическом сбое. Запрос отмены назначения может получить отказ в виде сообщения DEALLOCATION_REJECT, содержащего информационный элемент «Причина отказа» длиной от 3 до 14 байтов, который может включать в себя дополнительные параметры, не ис­пользуемые при отказе в назначении.

Сообщение AUDIT (таблица 8.6) дает возможность стороне АТС запросить от сети доступа недостающую информацию о В-соединении, для идентификации которого сторона АТС исполь­зует те данные, которые у нее имеются. Это могут быть либо дан­ные, идентифицирующие канал пользовательского порта, либо дан­ные, идентифицирующие несущий канальный интервал интерфейса V5.2. Таким образом, сторона АТС идентифицирует какой-то один конец В-соединения и ожидает со стороны сети доступа ответ, со­держащий идентификацию другого его конца.

Таблица 8.6. Структура сообщения AUDIT

Сторона сети доступа посылает в ответ сообщение AU-DIT_COMPLETE (структура которого идентична структуре сооб­щения AUDIT), либо содержащее полную информацию о В-соединении, либо указывающее на то, что такого В-соединения не существует. В последнем случае сообщение AUDIT_COMPLETE содержит необязательный информационный элемент «Незавершен­ное соединение» (расположенный за байтом «Идентификатор канального интервала V5»), в котором имеется поле, указывающее причину неуспеха, что может помочь в устранении логичес­кого сбоя.

Процессы обработки неисправностей и ошибок являются единственными процессами ВСС, инициируемыми сетью доступа. Эти процессы используются для передачи в сторону АТС сигналов, оповещающих о неисправности в сети доступа или об ошибках в протоколе ВСС, выявленных сетью доступа.

При нарушении активного В-соединения из-за неисправно­сти, возникшей в сети доступа, сторона сети доступа передает в сторону АТС сообщение AN_FAULT. Формат сообщения AN_FAULT аналогичен формату сообщений ALLOCATION или DEALLO­CATION для одиночного несущего канала, за исключением того, что информационные элементы идентификации порта пользовате­ля (и В-канала для портов ISDN) и несущего канала V5.2 включают­ся в это сообщение только тогда, когда они известны. Сообщение AN_FAULT подтверждается сообщением AN_FAULT_ACKNOW-LEGE, имеющим тот же ссылочный номер, что и сообщение, кото­рое оно подтверждает.

Если сеть доступа обнаруживает ошибку в протоколе ВСС, она посылает в сторону АТС сообщение PROTOCOL_ERROR (таб­лица 8.7.). В этом сообщении содержится обязательный информа­ционный элемент «Причина ошибки протокола», определяющий тип ошибки протокола и, где это возможно, тип сообщения, в ко­тором ошибка была выявлена.

Таблица 8.7. Структура сообщенияPROTOCOL_ERROR

Причинами ошибок протокола могут быть ошибка дискрими­натора протокола, неопознанное сообщение, информационный элемент с нарушением порядка следования, повторение необяза­тельного или пропуск обязательного информационного элемента, ошибка в содержании информационного элемента, неопознанный информационный элемент, несовместимость сообщения с состоя­нием протоколаВСС, повторение обязательного информацион­ного элемента и наличие в сообщении слишком большого числа информационных элементов.

Более детальная информация о протоколе ВСС и его проце­дурах содержится в приложении Е стандарта ETS 300 347-1.