Meddelelsesoverførsel del

Message Transfer Part (MTP)  er et meddelelsesoverførselsundersystem af Common Channel Signaling System nr. 7 , ansvarlig for den garanterede levering af netværkssignaleringsmeddelelser mellem digitale stationer og andre centrale elementer i telekommunikationsnetværk. MTP er et af de tre lag af OSI -protokoller og er opdelt i 3 niveauer (Niveau 1 - 3), som beskriver det fysiske (MTP-1), kanal (MTP-2) og netværk (MTP-3) lag. MTP-3 kan bruge både MTP-1 og MTP-2, desuden kan den bæres på Asynchronous Transfer Mode (ATM) netværk; i telekommunikationsnetværk med IP-infrastruktur kan MTP-3 også bæres af SIGTRAN -protokoller , eller SIGTRAN -protokoller kan erstattes helt af MTP.

Noder i MTP-protokollen kaldes signaleringspunkter ( Signaling Point , SP ), som kan opdeles i transit ( Signal Transfer Point , STP ), som sørger for routing af MTP-meddelelser, terminal ( Signaling End Point , SEP ), som oprette signalbeskeder og acceptere.

Adressernes rolle i MTP'en udføres af 14-24 bit SP-koder , men de er ikke unikke på globalt plan. Derfor skal SCCP-protokollen ( Signaling Connection Control Part ) bruges til international kommunikation eller til kommunikation mellem forskellige operatører.

MTP er beskrevet i ITU-T anbefalinger :

Testene i ITU-T anbefalingerne tjener til at verificere implementeringen:

Forskellige lande rundt om i verden bruger forskellige varianter af MTP. I USA er MTP beskrevet i ANSI -standard T1.111. De nationale versioner af MTP, der bruges i Europa, er baseret på ETSI EN 300-008-1 standarden .

MTP-niveauer

MTP-undersystemet genererer og leverer tjenester til overførsel af signaleringsinformation i form af signaleringsmeddelelser fra sendepunktet gennem SS-netværket til destinationspunktet. Brugere af MTP-tjenester er højere undersystemer, som til gengæld leverer deres tjenester enten til undersystemer placeret ovenfor eller direkte til brugere af SS7-systemet, som er forskellige applikationsprocesser for kommunikationsnetværksknuder.

MTP'en blev oprettet før ISO/OSI-referencemodellen , men er blevet yderligere tilpasset denne model. MTP'en svarer til de tre niveauer i ISO/OSI-modellen . MTP-lag 1 svarer til OSI-lag 1 (fysisk lag), MTP-lag 2 svarer til OSI-lag 2 (linklag), og MTP-lag 3 svarer til OSI-lag 3 (netværkslag).

MTP-1-laget bruger enten én clock-slot (DS-0 eller DS-0A), der er allokeret til E1/T1 eller hele strømmen. Et alternativ er at bruge Asynkron overførselstilstand i stedet for MTP-1 og MTP-2.

MTP-2-laget giver fejldetektion, verifikationsprocedure og starter retransmission i tilfælde af transmissionsfejl. Der er intet lag til SS7-meddelelser. 2 MTP-pakker brugt på engelsk kaldes signal units, SU. Der er tre typer af sådanne pakker: Fill-in Signal Unit (FISU), Link Status Signal Unit (LSSU), Message Signal Unit (MSU).

MTP-3-laget giver funktionel routing til transmission af notifikationsmeddelelser mellem SS7-netværket og slutpunktet. Hvert element i et nationalt eller internationalt SS7-netværk har en unik adresse, Signaling Point Code (SPC). Meddelelser omdirigeres i henhold til disse adresser. Til kommunikation mellem nationale netværk skal Signaling Connection Control Part (SCCP) bruges.

Samtidig er MTP-undersystemet forpligtet til at:

Bemærk, at for at udføre disse funktioner behøver MTP ikke at analysere indholdet af transmitterede meddelelser, bortset fra deres adressekomponent.

MTP1 (fysisk lag)

MTP1-lag - udfører funktionerne i et datalink. Det konverterer digitale data til en bitstrøm for at overføre information over en kommunikationskanal. Dette niveau definerer de mekaniske og elektriske egenskaber svarende til den anvendte fysiske grænseflade på signalforbindelsen . Denne forbindelse er dannet af to kanaler med modsatte transmissionsretninger (som regel med en hastighed på 64 kbps ) [1] .

MTP1-laget, ved hjælp af standardgrænseflader, leverer bittjenester til MTP2-laget, hvilket sikrer, at funktionerne i det andet lag (og højere lag) er uafhængige af transmissionsmediets karakteristika [2] .

MTP2 (Link Layer)

MTP2-niveauet indeholder funktionerne til at danne en signalforbindelse mellem to tilstødende signalpunkter på SS7-netværket. Den implementerer hele sættet af procedurer for transmission af signaleringsmeddelelser over et givet link. Funktionerne på det andet niveau bestemmer strukturen af ​​information i signalforbindelsen og procedurerne til at detektere og rette fejl.

Information transporteres fra et signalpunkt til et andet i informationsblokke med variabel længde kaldet signalenheder .

Formatet af frames kommer fra HDLC  - frames er begrænset til otte bits med en værdi på 01111110 (i hexadecimal 7Eh), og ved hjælp af bit stuffing-teknikken sikres det, at der ikke vil være 6 bits med en værdi på "1" nogen steder i en ramme i en række (efter 5 bits med en værdi på "1 " bit "0" er indlejret). Hvis der findes mere end 6 bits med værdien "1" i rammen, tages dette som en fejl på kanalen (ude af justering). Hver frame er beskyttet af en checksum (CRC). Hvis CRC'en ikke matcher den beregnede CRC fra den modtagne information, ignoreres rammen. Fejlretning udføres ved at sende igen styret af BSN- og BIB-felterne.

Se ITU-T Q.703 for detaljer om signalenhedsformat og feltværdier.

Alle signallinjer er punkt-til-punkt, så der er ingen adresser på linklaget.

På forbindelser med en envejs-transmissionstid på mere end 14 millisekunder, og i satellitkommunikation, anvendes forebyggende cyklisk retransmission, det vil sige, indtil der ikke er nogen næste frame at transmittere, gentages alle ikke-bekræftede frames.

Linklaget er i stand til at opdage problemer på linjen og forsøger at rette dem med en omorganisering eller resynkronisering. Hvis dette mislykkes, kan linjen ikke bruges, og højere lag giver omdirigering af alternative linjer eller stier.

Linklagsrammer har følgende format:

+--------+-------+----+-------+----+-------+--+----//- ---+----------------+ | flag | BSN |BIB| FSN|FIB| LI |sp| nyttelast | CK | +--------+-------+----+-------+----+-------+--+----//- ---+----------------+ bits: 8 7 1 7 1 6 2 var 16

For 1,5 og 2 Mbit/s-links har BSN-, FSN- og LI-felterne flere bits:

+--------+------------+----+---+---------------- --+--------+-------+---//----+----------------+ | flag | BSN |res|BIB| FSN|res|FIB| LI | reservedel | nyttelast | CK | +--------+------------+----+---+---------------- --+--------+-------+---//----+----------------+ bitů: 8 12 3 1 12 3 1 9 7 var 16

Der er tre typer signalenheder, kendetegnet ved værdien af ​​længdeindikatoren (LI):

  1. Signifikant signalenhed (MSU) — LI>2 — er designet til at bære signaleringsmeddelelser genereret af MTP-brugerundersystemer.
  2. Linkstatussignalenhed (LSSU) - LI=1 eller 2 og nyttelast indeholder SF (Status Field) - designet til at bære information om status for signalforbindelsen, som den transmitteres over.
  3. Fyldningssignalenhed (FISU) - LI=0 og nyttelast indeholder 1 byte SIO (Service Information Field) og mindst 2 bytes SIF (Signalling Information Field) - sørger for linkfasning, fejlkontrol på linket. Det transmitteres kontinuerligt, når der ikke er nogen transmission af signalenheder af de to første typer.

Rammen vil blive efterfulgt af mindst ét ​​flag med værdien 7Eh. Hvis der sendes flere frames i en række, skal der være mindst ét ​​flag mellem dem.

FISU

Hvis der ikke er nogen data, sendes der ekstra rammer (i Japan sendes kun flag; ekstra rammer kun én gang hver 150 ms).

LSSU

LSSU'er bruges til linjetilstandsændringer. de omdirigeres ikke til andre linjer (dette er givet ved ikke at indeholde nogen adresse) og bliver ikke bekræftet.

Den aktuelt anvendte LSSU indeholder altid en en-byte nyttelast, hvor kun 3 bits er signifikante (SI = Status Indication):

nyttelastbetegnelse beskrivelse
000 SIOUde af justering
001 SYND Normal justering (8,2 sek. overvågningstid)
010 SIE Nødjustering (500 ms overvågningstid)
011 SIOS ude af drift
100 SIPO Processorafbrydelse
101 SIB Travlt/overbelastning

MTP3 (Netværkslag)

MTP3-laget (Message Transfer Part 3, ITU-T Q.704) implementerer funktioner, der sørger for ende-til-ende-transport (routing) af signaleringsmeddelelser gennem SS 7-netværket fra det afsendende undersystem af ét signalpunkt til modtagersystemet kl. et andet (ikke nødvendigvis tilstødende) signaleringspunkt ved routingetiket, baseret på antallet af signaleringslinks . Hvis der opstår en forbindelse, forbindelse eller linjeoverbelastning, omdirigerer MTP-3 trafikken til en alternativ sti (se ITU-T Q.705).

For at implementere sådan transport indeholder MTP3 to sæt funktioner: 1) funktioner til behandling af signaleringsmeddelelser og 2) funktioner til tilpasning til ændringer i SS-netværket.

Funktioner til håndtering af signaleringsmeddelelser

Dette sæt funktioner består af følgende blokke:

  1. Funktioner til at sortere beskeder modtaget fra MTP2 og adskille dem efter adresser for "eget" signaleringspunkt og adresseret til andre punkter.
  2. Distributionsfunktioner for meddelelser adresseret til "eget" signalpunkt af højere undersystemer.
  3. Routing-funktioner for meddelelser, der skal leveres til andre signalpunkter.

Funktioner til tilpasning til ændringer i netværket

Dette sæt funktioner består også af tre blokke:

  1. Signalering af trafikstyringsfunktioner
  2. Signaleringskontrolfunktioner
  3. Signalering af rutestyringsfunktioner

Funktionerne med at tilpasse sig ændringer i netværket sikrer, at SS-nettet forbliver i en tilstand, hvor det kan levere tjenester til sine brugere med en given kvalitet, selv i tilfælde af funktionsfejl. For eksempel udfører signaltrafikstyringsfunktionerne følgende procedurer:

Dermed opnås en meget høj pålidelighed af SS7-netværket. Disse er langt fra alle de procedurer, der er implementeret på tredje niveau, flere detaljer om driften af ​​MTP3 kan findes i ITU-T Q.704-anbefalingen.

Nyttelaststruktur fra MTP2-ramme til datarammer (Message Signal Unit - MSU); 1. byte fra højre:

+--------+--------//----------------+ | SIO | SIF | +--------+--------//----------------+ bitů: 8 8 * n Service Information Octet - SIO

SIO feltstruktur:

  • bit 3-0: Serviceindikator (SI)
  • bit 5-4: Prioritet (ANSI) / Ubrugt (ITU)
  • bit 7-6: Netværksindikator (NI)

Bit 7-4 omtales samlet som Sub-service field (SSF).

Serviceindikator i de lave bits af SIO angiver kilden til MTP:

bits 3-0 beskrivelse
0 Signalering af netværksstyringsmeddelelser (NM)
en Signalering af netværkstest- og vedligeholdelsesmeddelelser (Test)
2 volné (Særlig vedligeholdelsesmeddelelse - MTNS)
3 Signaling Connection Control Part (SCCP)
fire Telefonbrugerdel (TUP)
5 ISDN-brugerdel (ISUP) hvis direkte over MTP (måske over SCCP)
6 Databrugerdel (DUP) (opkalds- og kredsløbsrelaterede meddelelser)
7 Databrugerdel (facilitetsregistrering og annulleringsmeddelelser)
otte reserveret til MTP-testbrugerdel
9 bredbånd ISDN brugerdel
ti satellit ISDN brugerdel
11-15 reserveret

Højere 2 bits SIO - Netværksindikator (NI):

bit 7 bit 6 beskrivelse
0 0 internationalt netværk
0 en reserveret (kun til international brug)
en 0 Nationalt netværk
en en forbeholdt det nationale netværk

Bit 5 og 4 i SIO bruges ikke i ITU-versionen, i ANSI er det en prioritet:

bit 5 bit 4 beskrivelse
0 0 lav prioritet
0 en normal prioritet
en 0 anvendes ikke
en en til netværksstyring

Når linjen løber over, ignoreres beskeder med lav prioritet eller omdirigeres til en alternativ sti. Lav prioritet, for eksempel opkaldsopsætning. Normal prioritet gives til meddelelser, der giver en forbindelse mellem celler.

SIO for SCCP i det nationale netværk er 0x83, for ISUP er det 0x85.

Signaleringsinformationsfelt - SIF

SIF (Signaling Information Field) indeholder altid routingetiketten og topniveaudata, dvs. signaleringsinformation (f.eks. SCCP, TCAP og ISUP beskeddata).

Rutingetiket

Routingetiketten bruges til meddelelsesrouting og har en veldefineret struktur afhængigt af den højere lag protokol defineret i SIO (eller SI) feltet og MTP versionen (ITU/ANSI/Kina/Japan), der bestemmer længden af ​​DPC'en og SPC.

Ruteetiketten indeholder altid Destination Point Code (DPC), kan indeholde Origination Point Code (OPC) og brugerspecifik information.

I SCCP-protokollen kaldes brugerspecifik information SLS (Signalling Link Selection), i ISUP består den af ​​CIC (Circuit Identity Code), SLS, i TUP/NUP indeholder den kun CIC.

ITU-T-routingetiketten er 4 byte lang og indeholder 14 bit DPC og OPC og 4 bit SLS/SLC (Signalling Link Selection/Signalling Link Code).

ANSI routing label er 7 byte lang. DPC i OPC 24 bit, SLS 5 bit. ANSI-punktkoder (PC) er opdelt i tre komponenter:

  • netværk (8 bit)
  • klynge (8 bit)
  • medlem (8 bit)

PC skrives for eksempel som 245-16-0. I ANSI har store operatører et dedikeret netværk, små operatører har kun en klynge i netværk 1 - 4. Netnummer 0 bruges ikke. Netnummer 255 er reserveret til fremtidig distribution. 5 netværk er små, 6 er netværk uden for USA.

Individuelle SP- og STP-punktkoder (PC'er) tildeles af netværksejeren. SP'er, der forbinder 2 netværk (f.eks. nationale og internationale) deler med pc'er, en for hvert netværk.

Da pc'er ikke er globalt unikke og har forskellige formater til international kommunikation eller til kommunikation mellem forskellige operatører, er det nødvendigt at bruge SCCP ( Signaling Connection Control Part ) højere lag protokol, som dirigerer ved hjælp af Global Title (GT). GT er i det væsentlige telefonnumre. I USA er ANSI pc'er unikke.

I IP7 er PC 32 bit lang og SLS er 8 bit lang.

Noter

  1. ↑ ITU-T-anbefaling Q.702 . Hentet 10. februar 2009. Arkiveret fra originalen 26. maj 2015.
  2. ↑ Signalering i kommunikationsnetværk. Bind 1. - M .: Radio og kommunikation, 2001. - 448 s. ISBN 5-256-01586-9

Se også

OKS-7 , SCCP

Links

ITU-T anbefalinger

IETF RFC dokumenter

  • RFC 2719 , Rammearkitektur for signaltransport .
  • RFC 4165 , Signaleringssystem 7 (SS7) Message Transfer Part 2 (MTP2) - User Peer-to-Peer Adaptation Layer (M2PA) .
  • RFC 3331 , Signalsystem 7 (SS7) Message Transfer Part 2 (MTP2) - User Adaptation Layer (M2UA)
  • RFC 4666 , Signaling System 7 (SS7) Message Transfer Part 3 (MTP3) - User Adaptation Layer ( M3UA )

Andre dokumenter

eksterne links

  • SS7 Tutorial  - En guide til SS7, inklusive en beskrivelse af MTP.
OKS-7 protokolstak OKS-7 protokolstak