Протокол назначения несущих каналов

Выбранная в качестве эпиграфа строчка итальянского поэта Филиппе Пананти полностью отражает суть протокола назначе­ния несущих каналов (ВСС — Bearer Channel Connection protocol). 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.

Переводя строчку эпиграфа с поэтического на технический язык, следует определить функции сообщений протокола ВСС 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 протоколаВСС 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 графика 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 Q_MA), 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 х 64 Кбит/с», где n мо­жет принимать значения от 1 до 30, для поддержки коммутируемых связей Н0, Н11 и будущих высокоскоростных услуг. Такие В-соединения могут быть всех трех типов. Каналы DSS-1 типа Н0 и Н11 не должны быть «видимы» для интерфейса V5.2, но должны поддерживаться в нем прозрачно как п 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_FA­ULT и PROTOCOL_ERROR, которые всегда инициируются со сто­роны сети доступа.

Таблица 8.1. Список сообщений протокола ВСС

Кодирование типа сообщения	Сообщение протокола ВСС
							ALLOCATION (назначение)
							ALLOCATION_COMPLETE (назначение выполнено)
							ALLOCATION_REJECT (в назначении отказано)
							DEALLOCATION (отмена назначения)
							DEALLOCATION_COMPLETE (назначение отменено)
							DEALLOCATION_REJECT (в отмене назначения отказано)
							AUDIT (ревизия)
							AUDIT_COMPLETE (ревизия выполнена)
							AN_FAULT (неисправность в сети доступа)
							AN_FAULT_ACK (подтверждение приема AN_FAULT)
							PROTOCOL_ERROR (ошибка протокола)

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 В3 1 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	Тип	Длина
Дискриминатор протокола	М
Ссылочный номер процесса	М
Тип сообщения	М
Идентификатор пользовательского порта	М
Идентификатор канала пользовательского порта ISDN	О
Идентификатор канального интервала V5	О
Таблица соответствия	О

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 в этом параграфе, 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 сообщения ALLOCATION COMPLETE

Информационный элемент	Тип	Длина
Дискриминатор протокола	М
Ссылочный номер процесса	М
Тип сообщения	М

Если сторона сети доступа не может подчиниться сообщению ALLOCATION, посланному стороной АТС, она отвечает сообщени­ем ALLOCATION_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

Информационный элемент	Тип	Длина
Дискриминатор протокола	М
Ссылочный номер процесса	М
Тип сообщения	М
Причина отказа	М	от 3 до 14

Таблица 8.5. Структура сообщения DEALLOCATION

Информационный элемент	Тип	Длина
Дискриминатор протокола	М
Ссылочный номер процесса	М
Тип сообщения	М
Идентификатор пользовательского порта	М
Идентификатор канала пользовательского порта ISDN	О
Идентификатор канального интервала V5	О
Таблица соответствия	О

Об успешной отмене назначения сторона сети доступа инфор­мирует сторону АТС посылкой сообщения DEALLOCA­TION_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

Информационный элемент	Тип	Длина
Дискриминатор протокола	М
Ссылочный номер процесса	М
Тип сообщения	М
Идентификатор пользовательского порта	О
Идентификатор канала пользовательского порта ISDN	О
Идентификатор канального интервала V5	О

Сторона сети доступа посылает в ответ сообщение AU­DIT_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_FA-ULT аналогичен формату сообщений ALLOCATION или DEALLO­CATION для одиночного несущего канала, за исключением того, что информационные элементы идентификации порта пользовате­ля (и В-каналадля 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 сообщения PROTOCOL_ERROR

Информационный элемент	Тип	Длина
Дискриминатор протокола	М
Ссылочный номер процесса	М
Тип сообщения	М
Причина ошибки протокола	М	от 3 до 5

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 протокола ВСС, 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.

Дата добавления: 2015-11-04