Meddelandeöverföringsdel

Message Transfer Part (MTP)  är ett meddelandeöverföringsundersystem i Common Channel Signaling System nr. 7 , ansvarigt för den garanterade leveransen av nätverkssignaleringsmeddelanden mellan digitala stationer och andra centrala element i telekommunikationsnätverk. MTP är ett av de tre lagren av OSI- protokoll och är uppdelat i tre nivåer (Nivå 1 - 3), som beskriver det fysiska (MTP-1), kanal (MTP-2) och nätverk (MTP-3) lagret. MTP-3 kan använda både MTP-1 och MTP-2, dessutom kan den överföras på nätverk med asynkront överföringsläge(ATM); i telekommunikationsnätverk med IP-infrastruktur kan MTP-3 också bäras av SIGTRAN -protokoll , eller så kan SIGTRAN- protokoll helt ersättas med MTP.

Noder i MTP-protokollet kallas signaleringspunkter ( Signaling Point , SP ), som kan delas in i transit ( Signal Transfer Point , STP ), som tillhandahåller routing av MTP-meddelanden, terminal ( Signaling End Point , SEP ), vilket skapa signalmeddelanden och acceptera.

Adressernas roll i MTP:n utförs av 14-24 bitars SP-koder , men de är inte unika i global skala. Därför, för internationell kommunikation, eller för kommunikation mellan olika operatörer, måste protokollet Signaling Connection Control Part (SCCP) användas .

MTP beskrivs i ITU-T rekommendationer :

Testerna i ITU-T- rekommendationerna tjänar till att verifiera implementeringen:

Olika länder runt om i världen använder olika varianter av MTP. I USA beskrivs MTP i ANSI -standard T1.111. De nationella versionerna av MTP som används i Europa är baserade på standarden ETSI EN 300-008-1 .

MTP-nivåer

MTP-delsystemet genererar och tillhandahåller tjänster för överföring av signaleringsinformation i form av signaleringsmeddelanden från sändningspunkten genom SS-nätet till destinationspunkten. Användare av MTP-tjänster är högre delsystem, som i sin tur tillhandahåller sina tjänster antingen till delsystem som ligger ovanför, eller direkt till användare av SS7-systemet, som är olika applikationsprocesser för kommunikationsnätverksnoder.

MTP skapades före ISO/OSI-referensmodellen , men har anpassats ytterligare till denna modell. MTP motsvarar de tre nivåerna i ISO/OSI-modellen . MTP-lager 1 motsvarar OSI-lager 1 (fysiskt lager), MTP-lager 2 motsvarar OSI-lager 2 (länklager) och MTP-lager 3 motsvarar OSI-lager 3 (nätverkslager).

MTP-1-lagret använder antingen en klocköppning (DS-0 eller DS-0A) tilldelad E1/T1 eller hela strömmen. Ett alternativ är att använda asynkront överföringsläge istället för MTP-1 och MTP-2.

MTP-2-skiktet tillhandahåller feldetektering, verifieringsprocedur och startar omsändning vid överföringsfel. Det finns inget lager för SS7-meddelanden. 2 MTP-paket som används på engelska kallas signal units, SU. Det finns tre typer av sådana paket: Fill-in Signal Unit (FISU), Link Status Signal Unit (LSSU), Message Signal Unit (MSU).

MTP-3-lagret tillhandahåller funktionell routing för överföring av aviseringsmeddelanden mellan SS7-nätverket och slutpunkten. Varje element i ett nationellt eller internationellt SS7-nätverk har en unik adress, Signaling Point Code (SPC). Meddelanden dirigeras enligt dessa adresser. För kommunikation mellan nationella nätverk måste Signaling Connection Control Part (SCCP) användas.

Samtidigt måste MTP-undersystemet:

Observera att för att utföra dessa funktioner behöver MTP inte analysera innehållet i överförda meddelanden, förutom deras adresskomponent.

MTP1 (Physical Layer)

MTP1-lager - utför funktionerna för en datalänk. Den omvandlar digital data till en bitström för att överföra information över en kommunikationskanal. Denna nivå definierar de mekaniska och elektriska egenskaperna som motsvarar det använda fysiska gränssnittet på signallänken . Denna länk bildas av två kanaler med motsatta överföringsriktningar (som regel med en hastighet av 64 kbps ) [1] .

MTP1-lagret, med hjälp av standardgränssnitt, tillhandahåller bittjänster till MTP2-lagret, vilket säkerställer att funktionerna i det andra lagret (och högre lager) är oberoende av egenskaperna hos transmissionsmediet [2] .

MTP2 (Link Layer)

MTP2-nivån innehåller funktionerna att bilda en signallänk mellan två intilliggande signalpunkter i SS7-nätverket. Den implementerar hela uppsättningen av procedurer för överföring av signaleringsmeddelanden över en given länk. Funktionerna för den andra nivån bestämmer strukturen för informationen i signallänken och procedurerna för att upptäcka och korrigera fel.

Information överförs från en signalpunkt till en annan i informationsblock med variabel längd som kallas signalenheter .

Formatet på ramar kommer från HDLC  - ramar är begränsade till åtta bitar med ett värde på 01111110 (i hexadecimal 7Eh), och med hjälp av bitfyllningstekniken säkerställs att det inte kommer att finnas 6 bitar med värdet "1" någonstans i en ram i rad (efter att 5 bitar med värdet "1" bit "0" är inbäddade). Om mer än 6 bitar med värdet "1" hittas i ramen, tas detta som ett fel på kanalen (ur justering). Varje ram är skyddad av en kontrollsumma (CRC). Om CRC:n inte matchar den beräknade CRC:n från den mottagna informationen, ignoreras ramen. Felkorrigering utförs genom återsändning kontrollerad av BSN- och BIB-fälten.

Se ITU-T Q.703 för detaljer om signalenhetsformat och fältvärden.

Alla signallinjer är punkt-till-punkt, så det finns inga adresser i länklagret.

På länkar med en enkelriktad sändningstid som är längre än 14 millisekunder, och i satellitkommunikation, används förebyggande cyklisk återsändning, det vill säga tills det inte finns någon nästa ram att sända, upprepas alla okvitterade ramar.

Länklagret kan upptäcka problem på linjen och försöker fixa dem med en omorganisation eller omsynkronisering. Om detta misslyckas kan linjen inte användas, och högre lager ger omdirigering av alternativa linjer eller vägar.

Länklagerramar har följande format:

+--------+-------+----+-------+----+------+---+---//- ---+----------------+ | flagga | BSN |BIB| FSN|FIB| LI |sp| nyttolast | CK | +--------+-------+----+-------+----+------+---+---//- ---+----------------+ bitar: 8 7 1 7 1 6 2 var 16

För 1,5 och 2 Mbit/s länkar har fälten BSN, FSN och LI fler bitar:

+--------+------------+---+---+---------+---+-- --+---------+-------+---//----+----------------+ | flagga | BSN |res|BIB| FSN|res|FIB| LI | reserv | nyttolast | CK | +--------+------------+---+---+---------+---+-- --+---------+-------+---//----+----------------+ bitů: 8 12 3 1 12 3 1 9 7 var 16

Det finns tre typer av signalenheter, kännetecknade av värdet på längdindikatorn (LI):

  1. Signifikant signalenhet (MSU) — LI>2 — är utformad för att bära signalmeddelanden som genereras av MTP-användarundersystem.
  2. Länkstatussignalenhet (LSSU) - LI=1 eller 2 och nyttolasten innehåller SF (Statusfält) - utformad för att bära information om statusen för signaleringslänken över vilken den sänds.
  3. Fyllningssignalenhet (FISU) - LI=0 och nyttolasten innehåller 1 byte SIO (Service Information Field) och minst 2 byte SIF (Signalling Information Field) - ger länkfasning, felkontroll på länken. Den sänds kontinuerligt när det inte finns någon överföring av signalenheter av de två första typerna.

Ramen kommer att följas av minst en flagga med värdet 7Eh. Om flera ramar skickas i rad måste det finnas minst en flagga mellan dem.

FISU

Om det inte finns några data skickas extra ramar (i Japan skickas bara flaggor; extra ramar endast en gång var 150:e ms).

LSSU

LSSU:er används för linjetillståndsändringar. de dirigeras inte till andra linjer (detta ges genom att inte innehålla någon adress) och kvitteras inte.

Den för närvarande använda LSSU innehåller alltid en en-byte nyttolast, där endast 3 bitar är signifikanta (SI = Status Indication):

nyttolastbeteckning beskrivning
000 SIOUtan linje
001 SYND Normal inriktning (8,2 sekunders övervakningstid)
010 SI E Nödjustering (500 ms övervakningstid)
011 SIOS ur funktion
100 SIPO Processoravbrott
101 SIB Upptagen/trängsel

MTP3 (Network Layer)

MTP3-skiktet (Message Transfer Part 3, ITU-T Q.704) implementerar funktioner som tillhandahåller end-to-end-transport (routing) av signaleringsmeddelanden genom SS 7-nätverket från det sändande delsystemet för en signaleringspunkt till mottagarsystemet vid en annan (inte nödvändigtvis intilliggande) signaleringspunkt genom routingetikett, baserat på antalet signaleringslänkar . Om en länk, länk eller linjestockning uppstår omdirigerar MTP-3 trafiken till en alternativ väg (se ITU-T Q.705).

För att implementera sådan transport innehåller MTP3 två uppsättningar funktioner: 1) funktioner för behandling av signaleringsmeddelanden och 2) funktioner för anpassning till förändringar i SS-nätet.

Funktioner för att hantera signaleringsmeddelanden

Denna uppsättning funktioner består av följande block:

  1. Funktioner för att sortera meddelanden som tas emot från MTP2 och separera dem med adresser för "egen" signaleringspunkt och adresserad till andra punkter.
  2. Distributionsfunktioner för meddelanden adresserade till "egen" signaleringspunkt av högre delsystem.
  3. Routingfunktioner för meddelanden som ska levereras till andra signalpunkter.

Funktioner för anpassning till förändringar i nätverket

Denna uppsättning funktioner består också av tre block:

  1. Signalering av trafikledningsfunktioner
  2. Signaleringskontrollfunktioner
  3. Signalering av rutthanteringsfunktioner

Funktionerna att anpassa sig till förändringar i nätet säkerställer att SS-nätet förblir i ett tillstånd där det kan tillhandahålla tjänster till sina användare med en given kvalitet, även vid störningar. Till exempel utför signaltrafikhanteringsfunktionerna följande procedurer:

Därmed uppnås en mycket hög tillförlitlighet för SS7-nätverket. Dessa är långt ifrån alla procedurer som implementerats på den tredje nivån, mer information om hur MTP3 fungerar finns i ITU-T Q.704-rekommendationen.

Nyttolaststruktur från MTP2-ram för dataramar (Message Signal Unit - MSU); 1:a byten från höger:

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

SIO fältstruktur:

  • bitar 3-0: Serviceindikator (SI)
  • bitar 5-4: Prioritet (ANSI) / Oanvänd (ITU)
  • bitar 7-6: Nätverksindikator (NI)

Bitarna 7-4 kallas kollektivt för undertjänstfältet (SSF).

Serviceindikator i de låga bitarna av SIO indikerar källan till MTP:

bitar 3-0 beskrivning
0 Signalera nätverkshanteringsmeddelanden (NM)
ett Signalera nätverkstestning och underhållsmeddelanden (Test)
2 volné (Maintenance Special Message - MTNS)
3 Signaling Connection Control Part (SCCP)
fyra Telefonanvändardel (TUP)
5 ISDN-användardel (ISUP) om direkt ovanför MTP (kanske över SCCP)
6 Data User Part (DUP) (samtals- och kretsrelaterade meddelanden)
7 Dataanvändardel (meddelanden om registrering och avbokning)
åtta reserverad för användardel för MTP-testning
9 bredband ISDN användardel
tio satellit ISDN användardel
11-15 reserverad

Högre 2 bitar av SIO - Nätverksindikator (NI):

bit 7 bit 6 beskrivning
0 0 internationellt nätverk
0 ett reserverad (endast för internationellt bruk)
ett 0 Nationellt nätverk
ett ett reserverat för det nationella nätverket

Bitarna 5 och 4 i SIO används inte i ITU-versionen, i ANSI är det en prioritet:

bit 5 bit 4 beskrivning
0 0 låg prioritet
0 ett normal prioritet
ett 0 inte använd
ett ett för nätverkshantering

När linjen svämmar över ignoreras meddelanden med låg prioritet eller omdirigeras till en alternativ väg. Låg prioritet, till exempel samtalsuppkoppling. Normal prioritet ges till meddelanden som tillhandahåller en anslutning mellan celler.

SIO för SCCP i det nationella nätverket är 0x83, för ISUP är det 0x85.

Signaleringsinformationsfält - SIF

SIF (Signalingsinformationsfält) innehåller alltid dirigeringsetiketten och toppnivådata, dvs signaleringsinformation (t.ex. SCCP-, TCAP- och ISUP-meddelandedata).

Routningsetikett

Routingetiketten används för meddelandedirigering och har en väldefinierad struktur beroende på det högre lagerprotokollet som definieras i SIO (eller SI)-fältet och MTP-versionen (ITU/ANSI/Kina/Japan) som bestämmer längden på DPC:n och SPC.

Routingetiketten innehåller alltid Destination Point Code (DPC), kan innehålla Origination Point Code (OPC) och användarspecifik information.

I SCCP-protokollet kallas användarspecifik information för SLS (Signalling Link Selection), i ISUP består den av CIC (Circuit Identity Code), SLS, i TUP/NUP innehåller den endast CIC.

ITU-T routingetiketten är 4 byte lång och innehåller 14 bitars DPC och OPC och 4 bitars SLS/SLC (Signalling Link Selection/Signalling Link Code).

ANSI routingetikett är 7 byte lång. DPC i OPC 24 bitar, SLS 5 bitar. ANSI-punktkoder (PC) är uppdelade i tre komponenter:

  • nätverk (8 bitar)
  • kluster (8 bitar)
  • medlem (8 bitar)

PC skrivs till exempel som 245-16-0. I ANSI har stora operatörer ett dedikerat nät, små operatörer har bara ett kluster i nät 1 - 4. Nätnummer 0 används inte. Nätnummer 255 är reserverat för framtida distribution. 5 nätverk är små, 6 är nätverk utanför USA.

Individuella SP- och STP-punktkoder (PC) tilldelas av nätägaren. SP:er som länkar samman 2 nätverk (t.ex. nationella och internationella) delar med datorer, en för varje nätverk.

Eftersom datorer inte är globalt unika och har olika format för internationell kommunikation, eller för kommunikation mellan olika operatörer, är det nödvändigt att använda protokollet Signaling Connection Control Part (SCCP) högre lager, som dirigerar med Global Title (GT). GT är i huvudsak telefonnummer. I USA är ANSI-datorer unika.

I IP7 är PC 32 bitar lång och SLS är 8 bitar lång.

Anteckningar

  1. ↑ ITU-T-rekommendation Q.702 . Hämtad 10 februari 2009. Arkiverad från originalet 26 maj 2015.
  2. ↑ Signalering i kommunikationsnätverk. Volym 1. - M .: Radio och kommunikation, 2001. - 448 sid. ISBN 5-256-01586-9

Se även

OKS-7 , SCCP

Länkar

ITU-T rekommendationer

IETF RFC-dokument

  • RFC 2719 , ramarkitektur för signaltransport .
  • RFC 4165 , Signaleringssystem 7 (SS7) Meddelandeöverföring del 2 (MTP2) - User Peer-to-Peer Adaptation Layer (M2PA) .
  • RFC 3331 , Signaling System 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 )

Andra dokument

externa länkar

  • SS7 Tutorial  - En guide till SS7, inklusive en beskrivning av MTP.
OKS-7 protokollstack OKS-7 protokollstack