Viestin siirto osa

Message Transfer Part (MTP)  on Common Channel Signaling System No. 7 :n sanomansiirtoalijärjestelmä , joka vastaa verkon signalointiviestien taatusta toimituksesta digitaalisten asemien ja muiden tietoliikenneverkkojen keskuselementtien välillä. MTP on yksi kolmesta OSI -protokollan kerroksesta , ja se on jaettu 3 tasoon (Tasot 1 - 3), jotka kuvaavat fyysistä (MTP-1), kanavaa (MTP-2) ja verkkotasoa (MTP-3). MTP-3 voi käyttää sekä MTP-1:tä että MTP-2:ta, lisäksi sitä voidaan siirtää Asynchronous Transfer Mode -verkoissa(ATM); IP-infrastruktuurilla varustetuissa tietoliikenneverkoissa MTP-3 voidaan kuljettaa myös SIGTRAN -protokollien avulla tai SIGTRAN -protokollat ​​voidaan korvata kokonaan MTP:llä.

MTP-protokollan solmuja kutsutaan signalointipisteiksi ( Signaling Point , SP ), jotka voidaan jakaa kauttakulkupisteisiin ( Signal Transfer Point , STP ), jotka tarjoavat MTP-sanomien reitityksen, terminaaliin ( Signaling End Point , SEP ), joka luoda merkinantoviestejä ja hyväksyä.

Osoitteiden roolia MTP:ssä suorittavat 14-24-bittiset SP-koodit , mutta ne eivät ole ainutlaatuisia maailmanlaajuisesti. Siksi kansainvälisessä tai eri operaattoreiden välisessä viestinnässä on käytettävä Signaling Connection Control Part (SCCP) -protokollaa .

MTP on kuvattu ITU-T :n suosituksissa :

ITU-T :n suositusten testit varmistavat toteutuksen:

Eri maat ympäri maailmaa käyttävät erilaisia ​​MTP-muunnelmia. Yhdysvalloissa MTP on kuvattu ANSI -standardissa T1.111. Euroopassa käytetyt MTP:n kansalliset versiot perustuvat ETSI EN 300-008-1 -standardiin .

MTP-tasot

MTP-alijärjestelmä generoi ja tarjoaa palveluja signalointitiedon siirtämiseksi signalointisanomien muodossa lähetyspisteestä SS-verkon kautta kohdepisteeseen. MTP-palvelujen käyttäjät ovat korkeampia alijärjestelmiä, jotka puolestaan ​​tarjoavat palvelujaan joko yläpuolella sijaitseville alijärjestelmille tai suoraan SS7-järjestelmän käyttäjille, jotka ovat erilaisia ​​tietoliikenneverkkosolmujen sovellusprosesseja.

MTP luotiin ennen ISO/OSI-viitemallia , mutta sitä on mukautettu edelleen tähän malliin. MTP vastaa ISO/OSI-mallin kolmea tasoa . MTP-kerros 1 vastaa OSI-kerrosta 1 (fyysinen kerros), MTP-kerros 2 vastaa OSI-kerrosta 2 (linkkikerros) ja MTP-kerros 3 vastaa OSI-kerrosta 3 (verkkokerros).

MTP-1-kerros käyttää joko yhtä kelloväliä (DS-0 tai DS-0A), joka on varattu E1/T1:lle tai koko streamille. Vaihtoehtona on käyttää asynkronista siirtotilaa MTP-1:n ja MTP-2:n sijaan.

MTP-2-kerros tarjoaa virheiden havaitsemisen, varmistusmenettelyn ja aloittaa uudelleenlähetyksen, jos lähetys epäonnistuu. SS7-viestinnässä ei ole kerrosta. Englannin kielessä käytettyjä 2 MTP-pakettia kutsutaan signaaliyksiköiksi, SU. Tällaisia ​​paketteja on kolmenlaisia: täyttösignaaliyksikkö (FISU), linkin tilasignaaliyksikkö (LSSU), viestisignaaliyksikkö (MSU).

MTP-3-kerros tarjoaa toiminnallisen reitityksen ilmoitusviestien siirtoon SS7-verkon ja päätepisteen välillä. Jokaisella kansallisen tai kansainvälisen SS7-verkon elementillä on yksilöllinen osoite, Signaling Point Code (SPC). Viestit reititetään näiden osoitteiden mukaan. Kansallisten verkkojen välisessä tiedonsiirrossa on käytettävä Signaling Connection Control Part (SCCP) -osaa.

Samaan aikaan MTP-alijärjestelmän edellytetään:

Huomaa, että näiden toimintojen suorittamiseksi MTP:n ei tarvitse analysoida lähetettyjen viestien sisältöä, lukuun ottamatta niiden osoitekomponenttia.

MTP1 (Physical layer)

MTP1-kerros - suorittaa tietolinkin toimintoja. Se muuntaa digitaalisen tiedon bittivirraksi tiedon siirtämiseksi viestintäkanavan yli. Tämä taso määrittää mekaaniset ja sähköiset ominaisuudet, jotka vastaavat signaalilinkissä käytettyä fyysistä rajapintaa . Tämä linkki muodostuu kahdesta kanavasta, joilla on vastakkaiset siirtosuunnat (yleensä nopeudella 64 kbps ) [1] .

MTP1-kerros tarjoaa standardiliittymiä käyttäen bittipalveluita MTP2-kerrokselle varmistaen, että toisen kerroksen (ja ylempien kerrosten) toiminnot ovat riippumattomia lähetysvälineen ominaisuuksista [2] .

MTP2 (Link Layer)

MTP2-taso sisältää toiminnot signaalilinkin muodostamiseksi SS7 -verkon kahden vierekkäisen signaalipisteen välille. Se toteuttaa koko joukon proseduureja signalointisanomien lähettämiseksi tietyn linkin kautta. Toisen tason toiminnot määrittävät signaalilinkin tiedon rakenteen sekä menettelyt virheiden havaitsemiseksi ja korjaamiseksi.

Tieto kuljetetaan signaalipisteestä toiseen vaihtelevan pituisissa informaatiolohkoissa, joita kutsutaan signaaliyksiköiksi .

Kehysmuoto tulee HDLC :stä  - kehykset on rajoitettu kahdeksaan bittiin, joiden arvo on 01111110 (heksadesimaaliluku 7Eh), ja bittitäytetekniikalla varmistetaan, ettei missään ole 6 bittiä, joiden arvo on "1". kehyksessä peräkkäin (5 bitin jälkeen, joiden arvo on "1", bitti "0" on upotettu). Jos kehyksestä löytyy enemmän kuin 6 bittiä arvolla "1", tämä katsotaan kanavan virheeksi (poikkeaa linjauksesta). Jokainen kehys on suojattu tarkistussummalla (CRC). Jos CRC ei vastaa vastaanotetusta tiedosta laskettua CRC:tä, kehys jätetään huomiotta. Virheenkorjaus suoritetaan BSN- ja BIB-kenttien ohjaamalla uudelleenlähetyksellä.

Katso ITU-T Q.703 lisätietoja signaaliyksiköiden muodosta ja kenttäarvoista.

Kaikki signaalilinjat ovat pisteestä pisteeseen, joten linkkikerroksessa ei ole osoitteita.

Linkeillä, joiden yksisuuntainen lähetysaika on yli 14 millisekuntia, ja satelliittiviestinnässä käytetään ennaltaehkäisevää syklistä uudelleenlähetystä, toisin sanoen, kunnes seuraavaa lähetettävää kehystä ei ole, kaikki kuittaamattomat kehykset toistetaan.

Linkkikerros pystyy havaitsemaan linjan ongelmat ja yrittää korjata ne uudelleenjärjestelyllä tai uudelleensynkronoimalla. Jos tämä epäonnistuu, linjaa ei voida käyttää, ja korkeammat kerrokset tarjoavat uudelleenreitityksen vaihtoehtoisilla linjoilla tai poluilla.

Linkkikerroksen kehyksillä on seuraava muoto:

+--------+--------+---+-------+---+-------+--+---//- ---+-----------------+ | lippu | BSN |BIB| FSN|FIB| LI |sp| hyötykuorma | CK | +--------+--------+---+-------+---+-------+--+---//- ---+-----------------+ bittiä: 8 7 1 7 1 6 2 var 16

1,5 ja 2 Mbit/s linkeissä BSN-, FSN- ja LI-kentissä on enemmän bittejä:

+--------+-------------+---+---+-------------+---+-- -+---------+--------+---//----+-----------------+ | lippu | BSN |res|BIB| FSN|res|FIB| LI | vara | hyötykuorma | CK | +--------+-------------+---+---+-------------+---+-- -+---------+--------+---//----+-----------------+ bitti: 8 12 3 1 12 3 1 9 7 var 16

Signaaliyksiköitä on kolmen tyyppisiä, jotka erotetaan pituusilmaisimen (LI) arvon perusteella:

  1. Merkittävä signaaliyksikkö (MSU) — LI>2 — on suunniteltu kuljettamaan MTP-käyttäjäalijärjestelmien generoimia signalointiviestejä.
  2. Linkin tilasignaaliyksikkö (LSSU) - LI=1 tai 2 ja hyötykuorma sisältää SF:n (Status Field) - suunniteltu kuljettamaan tietoa sen signalointilinkin tilasta, jonka kautta se lähetetään.
  3. Täyttösignaaliyksikkö (FISU) - LI=0 ja hyötykuorma sisältää 1 tavun SIO (Service Information Field) ja vähintään 2 tavun SIF (Signalling Information Field) - tarjoaa linkin vaiheistuksen, virheenhallinnan linkissä. Sitä lähetetään jatkuvasti, kun kahden ensimmäisen tyypin signaaliyksiköitä ei lähetetä.

Kehystä seuraa vähintään yksi lippu, jonka arvo on 7Eh. Jos useita kehyksiä lähetetään peräkkäin, niiden välissä on oltava vähintään yksi lippu.

FISU

Jos dataa ei ole, lähetetään ylimääräisiä kehyksiä (Japanissa vain liput lähetetään; ylimääräisiä kehyksiä vain kerran 150 ms:ssa).

LSSU

LSSU:ita käytetään linjan tilan muutoksiin. niitä ei reititetä muille linjoille (tämä saadaan, kun ne eivät sisällä osoitetta) eikä niitä kuitata.

Tällä hetkellä käytössä oleva LSSU sisältää aina yhden tavun hyötykuorman, jossa vain 3 bittiä on merkittäviä (SI = Status Indication):

hyötykuormanimitys kuvaus
000 SIOEpätasapainossa
001 SYNTI Normaali kohdistus (8,2 sekunnin valvonta-aika)
010 SIE Emergency Alignment (500 ms valvonta-aika)
011 SIOS poissa käytöstä
100 SIPO Prosessori katkos
101 SIB Varattu/ruuhkat

MTP3 (Network Layer)

MTP3-kerros (Message Transfer Part 3, ITU-T Q.704) toteuttaa toimintoja, jotka tarjoavat signalointiviestien päästä päähän -kuljetuksen (reitityksen) SS 7 -verkon kautta yhden signalointipisteen lähettävästä osajärjestelmästä vastaanottajajärjestelmään osoitteessa toinen (ei välttämättä vierekkäinen) signalointipiste reititystunnisteella, signalointilinkkien lukumäärän perusteella . Jos linkki, linkki tai linja ruuhkautuu, MTP-3 ohjaa liikenteen vaihtoehtoiselle polulle (katso ITU-T Q.705).

Tällaisen kuljetuksen toteuttamiseksi MTP3 sisältää kaksi toimintosarjaa: 1) toiminnot signalointiviestien käsittelemiseksi ja 2) toiminnot mukautumiseksi SS-verkon muutoksiin.

Signalointiviestien käsittelyn toiminnot

Tämä toimintosarja koostuu seuraavista lohkoista:

  1. Toiminnot MTP2:lta vastaanotettujen viestien lajitteluun ja niiden erottamiseen osoitteiden mukaan "oman" merkinantopisteen ja muihin pisteisiin osoitettujen viestien mukaan.
  2. Jakelutoiminnot korkeampien alijärjestelmien "omalle" merkinantopisteelle osoittamille viesteille.
  3. Reititystoiminnot muille merkinantopisteille toimitettaville viesteille.

Toiminnot mukautumaan verkon muutoksiin

Tämä toimintosarja koostuu myös kolmesta lohkosta:

  1. Signalointiliikenteen hallintatoiminnot
  2. Signaloinnin ohjaustoiminnot
  3. Signalointireitin hallintatoiminnot

Verkon muutoksiin sopeutumistoiminnot varmistavat, että SS-verkko pysyy tilassa, jossa se pystyy tarjoamaan palveluita käyttäjilleen tietyllä laadulla myös toimintahäiriötilanteissa. Esimerkiksi merkinantoliikenteen hallintatoiminnot suorittavat seuraavat toimenpiteet:

Siten saavutetaan SS7-verkon erittäin korkea luotettavuus. Nämä eivät ole kaukana kaikista kolmannella tasolla toteutetuista proseduureista, lisätietoja MTP3:n toiminnasta löytyy ITU-T Q.704 -suosituksesta.

Hyötykuormarakenne MTP2-kehyksestä datakehyksille (Message Signal Unit - MSU); 1. tavu oikealta:

+--------+---------//----------------+ | SIO | SIF | +--------+---------//----------------+ bitti: 8 8 * n Palvelutiedot Octett - SIO

SIO-kentän rakenne:

  • bitit 3-0: Huoltoilmaisin (SI)
  • bitit 5-4: Prioriteetti (ANSI) / Käyttämätön (ITU)
  • bitit 7-6: verkon ilmaisin (NI)

Biteistä 7-4 viitataan yhteisesti alipalvelukentällä (SSF).

Palveluilmaisin SIO:n alhaisissa biteissa osoittaa MTP:n lähteen:

bitit 3-0 kuvaus
0 Signaling network management messages (NM)
yksi Signalointiverkon testaus- ja ylläpitoviestit (testi)
2 volné (huollon erikoisviesti – MTNS)
3 Signaling Connection Control Part (SCCP)
neljä Puhelinkäyttäjän osa (TUP)
5 ISDN-käyttäjäosa (ISUP), jos suoraan MTP:n yläpuolella (ehkä SCCP:n yläpuolella)
6 Data User Part (DUP) (puheluihin ja piiriin liittyvät viestit)
7 Data User Part (tilojen rekisteröinti- ja peruutusviestit)
kahdeksan varattu MTP-testauskäyttäjän osalle
9 laajakaista ISDN-käyttäjäosa
kymmenen satelliitti ISDN-käyttäjäosa
11-15 varattu

Korkeampi 2 bittiä SIO:ta - Verkkoilmaisin (NI):

bitti 7 bitti 6 kuvaus
0 0 kansainvälinen verkosto
0 yksi varattu (vain kansainväliseen käyttöön)
yksi 0 Kansallinen verkosto
yksi yksi varattu kansalliselle verkostolle

SIO:n bittejä 5 ja 4 ei käytetä ITU-versiossa, ANSI:ssa se on prioriteetti:

bitti 5 bitti 4 kuvaus
0 0 matala tärkeys
0 yksi normaali prioriteetti
yksi 0 ei käytetty
yksi yksi verkonhallintaa varten

Kun linja ylittyy, matalan prioriteetin viestit ohitetaan tai ne ohjataan vaihtoehtoiselle polulle. Alhainen prioriteetti, esimerkiksi puhelunmuodostus. Normaali etusija annetaan viesteille, jotka tarjoavat yhteyden solujen välillä.

SIO SCCP:lle kansallisessa verkossa on 0x83, ISUP:lle se on 0x85.

Signalointitietokenttä - SIF

SIF (Signaling Information Field) sisältää aina reititystunnisteen ja ylätason tiedot eli signalointitiedot (esim. SCCP-, TCAP- ja ISUP-sanomatiedot).

Reititysetiketti

Reititystunnistetta käytetään viestien reitittämiseen ja sillä on hyvin määritelty rakenne riippuen SIO (tai SI) -kentässä määritetystä ylemmän kerroksen protokollasta ja MTP-versiosta (ITU/ANSI/Kiina/Japani), joka määrittää DPC:n pituuden. ja SPC.

Reititystarra sisältää aina kohdepistekoodin (DPC), voi sisältää lähtöpistekoodin (OPC) ja käyttäjäkohtaisia ​​tietoja.

SCCP-protokollassa käyttäjäkohtaista tietoa kutsutaan nimellä SLS (Signalling Link Selection), ISUP:ssa se koostuu CIC:stä (Circuit Identity Code), SLS:stä, TUP/NUP:ssa se sisältää vain CIC:n.

ITU-T-reititystunniste on 4 tavua pitkä ja sisältää 14 bitin DPC:n ja OPC:n sekä 4 bitin SLS/SLC:n (Signalling Link Selection/Signalling Link Code).

ANSI-reititystunniste on 7 tavua pitkä. DPC ja OPC 24 bittiä, SLS 5 bittiä. ANSI-pistekoodit (PC) on jaettu kolmeen osaan:

  • verkko (8 bittiä)
  • klusteri (8 bittiä)
  • jäsen (8 bittiä)

PC kirjoitetaan esimerkiksi muodossa 245-16-0. ANSI:ssa suurilla operaattoreilla on oma verkko, pienillä operaattoreilla vain klusteri verkoissa 1 - 4. Verkkonumeroa 0 ei käytetä. Verkkonumero 255 on varattu tulevaa jakelua varten. 5 verkkoa on pieniä, 6 verkkoja Yhdysvaltojen ulkopuolella.

Verkon omistaja määrittää yksittäiset SP- ja STP-pistekoodit (PC:t). SP:t, jotka yhdistävät 2 verkkoa (esim. kansalliset ja kansainväliset) jakavat tietokoneiden kanssa, yksi kutakin verkkoa kohti.

Koska PC:t eivät ole maailmanlaajuisesti ainutlaatuisia ja niillä on erilaiset muodot kansainväliseen viestintään tai eri operaattoreiden väliseen viestintään, on tarpeen käyttää SCCP ( Signaling Connection Control Part ) -ylemmän kerroksen protokollaa, joka reitittää Global Title (GT) avulla. GT ovat pohjimmiltaan puhelinnumeroita. Yhdysvalloissa ANSI-tietokoneet ovat ainutlaatuisia.

IP7:ssä PC on 32 bittiä pitkä ja SLS 8 bittiä pitkä.

Muistiinpanot

  1. ↑ ITU-T:n suositus Q.702 . Haettu 10. helmikuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 26. toukokuuta 2015.
  2. ↑ Signalointi viestintäverkoissa. Osa 1. - M .: Radio ja viestintä, 2001. - 448 s. ISBN 5-256-01586-9

Katso myös

OKS-7 , SCCP

Linkit

ITU-T:n suositukset

IETF RFC -asiakirjat

  • RFC 2719 , Framework Architecture for Signaling Transport .
  • RFC 4165 , Signaling System 7 (SS7) Message Transfer Part 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 )

Muut asiakirjat

Ulkoiset linkit

  • SS7 Tutorial  - SS7:n opas, joka sisältää MTP:n kuvauksen.
OKS-7 protokollapino OKS-7 protokollapino