Файл: Протоколы сети доступа - Гольдштейн.pdf

мационного элемента нет необходимости. Например, сообщение STATUS: Response:ANO представляет собой сообщение STATUS с обязательным информационным элементом Cause (причина), который указывает, что оно было передано в ответ на сообщение LE/STATUSENQUIRY и что идентифицируемый адресом уровня 3 в общем заголовке порт ТфОП находится в состоянии 0 (выключен из обслуживания). Сокращение можно использовать и в необязательных информационных элементах. В этом случае подразумевается, что необязательный элемент включен в состав сообщения. Таким образом, сообщение

ESTABLISH/Line-information:impedance-marker-set эквивалентно сообщению ESTABLISH: impedance-marker-set, т.к. необязательный элемент Line-information должен присутствовать по смыслу

Следует отметить, что данное соглашение не исключает записей, которые с точки зрения спецификации интерфейса V5 неверны. Например, запись LE/STATUS — неверна из-за того, что станции не разрешено передавать сообщение STATUS. Если рассматривать только правильные записи, то сообщения PROTOCOL-PARAMETER и LE/PROTOCOL-PARAMETER эквивалентны, поскольку сообщение AN/PROTOCOL-PARAMETER было бы нарушением спецификации интерфейса V5.

Соглашение не требует указывать тот протокол V5, которому принадлежит сообщение, поскольку протоколы идентифицируются адресом уровня 2, а также определяются косвенно, по смыслу, именем сообщения. Это соответствует принятому для интерфейса V5 принципу, согласно которому информационный элемент «тип сообщения» в общем заголовке, содержащий код имени сообщения, идентифицирует по смыслу протокол, явно определяемый адресом уровня кадра.

6.7. МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЕ ПОРТОВ ISDN

Трудности специфицирования протокола V5 применительно к портам ISDN неоднократно упоминались в этой главе. В основном эти упоминания сводились к сетованиям по поводу отсутствия машины времени, с помощью которой можно было бы попасть к началу разработки DSS-1 и подсказать разработчикам, что терминалы ISDN будут являться элементами сети абонентского доступа и, следовательно, сообщения DSS-1 будут, наряду с сообщениями других протоколов, мультиплексироваться в интерфейсе V5. Но история не терпит сослагательного наклонения.

180 Глава б_______________________________________

В связи с этим уместно привести цитату из монографии одного из руководителей разработки V5 Алекса Гиллеспая [83]:

«... делегаты первых встреч по стандартизации интерфейса V5 не прибегали к физической силе, чтобы урегулировать различные подходы к тому, как должна мультиплексироваться сигнализация ISDN. Рассматривались три варианта, соответствующие уровням 1, 2 и 3 модели ВОС. Решение использовать подход трансляции кадров представляло торжество как логики, так и взаимных уступок, и впоследствии было немало слез сожаления, но не было никакого самосожжения».

Именно в результате этой дискуссии в интерфейсе V5 для мультиплексирования сигнальных потоков от пользовательских портов ISDN стал использоваться подход, основанный на трансляции кадров. Он действует на уровне 2 модели OSI и приводит к тому, что сигнализация ISDN прозрачно мультиплексируется сетью доступа. Обнаружение и повторная передача испорченных кадров производится терминалами ISDN и местной АТС, но не сетью доступа.

Другой обсуждавшийся тогда вариант был связан с интерпретацией сообщений уровня 3 ISDN в сети доступа, что привело бы к дополнительному усложнению протоколов V5. Кроме того, в случае внесения каких-либо изменений в протокол сигнализации ISDN пришлось бы модернизировать и протоколы сети доступа.

Третий подход к решению проблемы мультиплексирования сигнализации ISDN, ориентированный на уровень 1, концептуально проще, но он потребовал бы выделения в интерфейсе V5 специальной дополнительной полосы пропускания для сигнализации ISDN. Этот недостаток мультиплексирования на уровне 1 не слишком серьезен, т.к. полосу пропускания для поддержки D-каналов пользовательских портов можно было бы выделять по требованию, основываясь на сигналах активизации и деактивизации. Более серьезная проблема, связанная с вариантом мультиплексирования на уровне 1, состоит в том, что он потребовал бы также дополнительного аппаратного обеспечения для обслуживания каждого D-канала каждого пользовательского порта, чего удается избежать при ориентации на уровень 2.

Таким образом, решение использовать для сигнализации ISDN мультиплексирование на уровне 2 является наиболее простым и наименее дорогостоящим. Оно исключает расходование полосы пропускания на сигнализацию, в результате чего аппаратное

обеспечение сигнализации оказывается проще, чем в варианте мультиплексирования на уровне 1, т.к. оно может быть распределено на несколько портов, вместо того, чтобы предусматривать аппаратные средства для каждого порта. Оно также проще, чем в варианте мультиплексирования на базе средств уровня 3, т.к. не требует выполнения обработки сообщений сетью доступа.

Как уже не раз отмечалось, главная функция уровня 2 заключается в согласовании неструктурированного потока данных на физическом уровне, в котором могут быть искажения вследствие ошибок, и структурированных сообщений уровня 3, которые получаются после исправления ошибок. В главе 3 было показано, что уровень 2 присваивает каждому кадру порядковый номер и снабжает этот кадр средствами обнаружения ошибок, так что поврежденные кадры можно идентифицировать и запросить их повторную передачу начиная с последнего правильно принятого кадра. Интерфейс V5 для сигнализации ISDN использует подход обнаружения ошибок и повторной передачи, заимствованный из рекомендации Q.921.

Кадр сигнализации ISDN, правильно принятый из пользовательского порта (исходный кадр), дополняется расположенным в начале кадра адресом порта, который передал этот кадр. Проверочная комбинация (FCS) в конце исходного кадра пересчитывается и подставляется вместо исходной. Затем модифицированный таким образом кадр проходит через интерфейс V5 к АТС (рис. 6.9). Правильно принятый модифицированный кадр, поступивший от станции через интерфейс V5, обрабатывается в обратном порядке:

адрес порта ISDN отделяется от модифицированного кадра и используется для того, чтобы направить кадр в соответствующий пользовательский порт. FCS пересчитывается и заменяет FCS модифицированного кадра, после чего преобразованный в исходную форму кадр передается через пользовательский порт пользователю

ISDN.

Для информации D-канала ISDN был принят двухшаговый подход, поскольку общая полоса пропускания, необходимая для передачи данных D-канала через интерфейс V5, может быть больше 64 Кбит/с, доступных в одном С-канале. Чтобы обеспечить необходимую гибкость, пользовательские порты не ассоциируются прямо с С-каналами, а сначала ассоциируются с С-путями, которые затем размещаются в С- каналах интерфейса V5. Это позволяет

упростить последующую маршрутизацию в сети связи, т.к. различные типы информации D-канала могут размещаться в разных С-ка-

налах.

Рис. 6.9. Добавление и удаление адресов портов ISDN

Данные одного типа от нескольких разных пользовательских портов мультиплексируются в С-путь этого типа. С-пути разных типов, в свою очередь, мультиплексируются в С-каналы. Если нет необходимости размещать эти три типа данных в разных С-каналах, их можно поместить в одном С-канале, поскольку они различаются своими адресами уровня 2.

В интерфейсе V5 может существовать несколько С-путей s-типа, р-типа и f-типа, при этом их максимальное количество зависит от того, является ли этот интерфейс интерфейсом V5.1 илиУ5.2. Один С-канал также может поддерживать до трех С-путей разных типов, однако в нем не может размещаться более одного С-пути каждого типа, т.к. различить разные С-пути одного типа в одном и том же С-канале невозможно.

Глава 7

ПРОТОКОЛ ТфОП

----------------------------------------------------------

Возглавляя партии и классы, Лидеры вовек не брали в толк, Что идея, брошенная в массы, — Это девка, брошенная в полк.

И. Губерман

7.1. ПРОБЛЕМА ТфОП

Плодотворная дебютная идея интерфейса V5 с самого начала была обращена лицом в будущее. Действительно, что может быть перспективнее идеи собрать рассмотренные в предыдущей главе три источника (речь, данные и видео) и три составные части (металлический кабель, оптоволокно и радиоканал), охватывающие все многообразие задач и средств сети доступа, в единый интерфейс, являющийся своего рода шлюзом к не менее многообразной сети узлов коммутации. Тем более, что, как видно из материалов предыдущей главы, спецификации V5 неплохо справляются с абонентской сигнализацией ISDN и являются действительно открытыми для новых протоколов, создаваемых различными АВС-форумами и консорциумами. Беда пришла, откуда не ждали — от телефонной сети общего пользования (ТфОП). Проспавшая почти 100 лет сигнализация по аналоговым абонентским линиям ТфОП, как красавица из сказки, сохранив за время сна свою актуальность, оказалась, тем не менее, весьма капризным объектом, обремененным множеством устаревших предрассудков. Возможно, то же произошло и со Спящей Красавицей, но история об этом умалчивает, ибо, согласно литературному закону К. Симонова, «Все романы на свадьбах кончают недаром, потому что не знают, что делать с героем потом». Что же касается протокола ТфОП для интерфейса V5, то выступившая в роли сказочного принца международная рабочая группа по V5 столкнулась, против ожиданий, со множеством серьезных трудностей. Речь идет о принципиальной несовместимости различных исторически сложившихся национальных подходов к обработке вызовов ТфОП, о невозможности отобразить все национальные особенности управления соединениями ТфОП на управлении соединениями ISDN (как предполагалось вначале), о компромиссах при адаптации спецификаций протокола V5 к национальным требованиям и т.п.

Помимо этого, важная особенность протокола ТфОП связана с тем, что сообщения уровня 3 для управления соединениями ТфОП вырабатываются и принимаются в самой сети доступа. Сообщения ISDN, как было показано в предыдущей главе, могут транслироваться кадрами от АТС в пользовательский порт и в обратном направлении без их интерпретации сетью доступа. Порты же ТфОП не обрабатывают сообщения уровня 3, и, следовательно, конвертировать эти сообщения в сигналы пользовательского порта и обратно должна сеть доступа.

Тем не менее, с целью сохранения для протокола ТфОП того же принципа прозрачности, который используется для сигнализации ISDN, сделано так, что сигналы, генерируемые терминалом ТфОП (т.е. шлейф замкнут, шлейф разомкнут), отображаются непосредственно на сообщения протокола ТфОП, а для идентификации порта ТфОП, от которого поступают сигналы, в эти сообщения вводится адрес уровня 3. Затем сообщения передаются на станцию через интерфейс V5. В сообщениях, принимаемых от станции, также имеется адрес уровня 3, используемый для идентификации пользовательского порта, куда адресовано сообщение. Принятое сообщение преобразуется в соответствующий сигнал (посылка вызова, переполюсовка и т.п.), который подается в идентифицированный этим адресом порт ТФОП.

Главная функция протокола ТфОП — поддержка национального протокола управления созданием и нарушением соединений ТфОП. С этой целью для каждого вызова абонента ТфОП (как исходящего, так и входящего) протокол ТфОП предусматривает создание в интерфейсе V5 логического соединения, использующего ресурс того С-пути в интерфейсе V5, который предназначен для сигнализации ТфОП, и называемого сигнальным путем (signalling path). Кроме того, протокол ТфОП может использовать этот же С-путь и без создания в нем сигнального пути, когда возникает необходимость в передаче информации, не связанной с управлением соединениями ТфОП (например, для передачи со стороны сети доступа к стороне АТС данных о линии пользователя). Сигнальный путь существует в течение всех фаз соединения ТфОП и обеспечивает прозрачный обмен сообщениями уровня 3 между логическими объектами протокола ТфОП, расположенными по разные стороны интерфейса.

Следует подчеркнуть, что при отсутствии сети доступа, т.е. при непосредственном подсоединении пользовательского порта к

телефонной станции, информацией о состоянии абонентской линии и соединения ТфОП полностью владеет АТС. Сообщения нужны в том случае, когда между абонентом и станцией существует сеть доступа, т.к. информация, которая без сети доступа поступает в АТС непосредственно, при наличии сети доступа должна быть передана через эту сеть. Следует подчеркнуть и другое: протокол ТфОП не выполняет функций управления соединениями ТфОП, а лишь обеспечивает перенос сигнальной информации через интерфейс V5. Сама эта информация создается и обрабатывается традиционными участниками соединений ТфОП — АТС и абонентскими терминалами.

7.2. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СООБЩЕНИЙ ПРОТОКОЛА ТфОП

Прежде чем перейти к детальному обсуждению сообщений протокола ТфОП, общая структура которых уже приводилась в предыдущей главе, рассмотрим информационные элементы этих сообщений. Для кодирования информационных элементов применяются правила, определенные в ETS 300 102-1, а сами информационные элементы протокола ТфОП и коды их идентификаторов приведены в табл. 7.1.

Четыре первых информационных элемента соответствуют сигналам, передаваемым по абонентской линии ТфОП и/или по аналоговой соединительной линии, используемой для подключения к ТфОП учрежденческой АТС. Остальные информационные элементы используются для управления взаимодействием между сетью доступа и АТС ТфОП и непосредственной связи с сигнализацией по абонентской (или соединительной) линии не имеют.

Структура информационного элемента «Непрерывный-сигнал» показана на рис. 7.1.

Рис. 7.1. Структура информационного элемента «Непрерывныйсигнал»

Данный информационный элемент генерируется либо АТС с целью указать сети доступа, какой непрерывный сигнал следует активизировать в пользовательском порту для передачи его к абонентскому терминалу или к УАТС, либо сетью доступа для передачи в АТС информации о том, какой непрерывный сигнал, принятый от абонентского терминала или УАТС, зафиксировал пользовательский порт. Длина информационного элемента «Непрерывный-сигнал» всегда равна 3 байтам, а кодировка поля «Тип сигнала» соответствует табл. 7.2.

Таблица 7.1. Информационные элементы протокола ТфОП