Message Transfer Part

Подсистема МТР формирует и предоставляет услуги переноса сигнальной информации в виде сигнальных сообщений от пункта-отправителя через сеть ОКС к пункту-адресату. Пользователи услуг МТР — это вышестоящие подсистемы, которые, в свою очередь, предоставляют свои услуги либо подсистемам, расположенным выше, либо непосредственно пользователям системы ОКС7, которыми являются разнообразные прикладные процессы узлов сети связи.

МТР был создан до эталонной модели ISO/OSI, но дополнительно был приведен к этой модели. МТР соответствует трем уровням модели ISO/OSI. Уровень 1 МТР, соответствует уровню 1 OSI (физический уровень), уровень 2 МТР соответствует уровню 2 OSI (канальный уровень), и уровень 3 МТР соответствует уровню 3 OSI (сетевой уровень).

Уровень МТР-1 использует или один часовой слот (DS-0 или DS-0A) выделенный на Е1/Т1 или полностью целый поток. Альтернативой является использование Asynchronous Transfer Mode вместо МТР-1 и МТР-2.

Уровень МТР-2 обеспечивает обнаружение ошибок, процедуру проверки и начинает повторную передачу в случае неисправности передачи. Для передачи сообщений SS7 уровня нет. 2 МТР пакеты, используемые в английском называемые signal units, SU. Существуют три типа таких пакетов: Fill-in Signal Unit (FISU), Link Status Signal Unit (LSSU), Message Signal Unit (MSU).

Уровень МТР-3 предоставляет функциональную маршрутизацию для передачи сообщений уведомлений между сетью ОКС7 и оконечным пунктом. Каждый элемент в национальной или международной сети ОКС7 имеет уникальный адрес, Signaling Point Code (SPC). Маршрутизация сообщений выполняется в соответствии с этими адресами. Для связи между национальными сетями необходимо использовать Signaling Connection Control Part (SCCP).

При этом, от подсистемы MTP требуется:

• Обеспечить перенос сообщений без потерь
• Обеспечить перенос сообщений без искажения содержания
• Обеспечить перенос сообщений без нарушения последовательности передачи
• Обеспечить перенос без дублирования сообщений

Отметим, что для выполнения указанных функций, MTP не требуется анализировать содержимое передаваемых сообщений, кроме их адресной составляющей.

Уровень MTP1 — выполняет функции звена передачи данных. Он преобразует цифровые данные в битовый поток для переноса информации по каналу связи. Этот уровень задает механические и электрические характеристики, соответствующие используемому физическому интерфейсу на сигнальном звене. Это звено образуется двумя каналами с противоположными направлениями передачи (как правило, со скоростью 64 кбит/с)[1].

Уровень MTP1 при помощи стандартных интерфейсов предоставляет уровню MTP2 услуги передачи битов, обеспечивая независимость функций второго уровня (и более высоких уровней) от характеристик передающей среды[2].

Уровень MTP2 содержит функции формирования сигнального звена между двумя смежными сигнальными точками сети ОКС7. Он реализует весь набор процедур по передаче сигнальных сообщений по данному звену. Функции второго уровня определяют структуру информации в сигнальном звене, и процедуры обнаружения и исправления ошибок.

Информация переносится от одной сигнальной точки к другой в информационных блоках, имеющих переменную длину и называемых сигнальными единицами.

Формат фрэймов исходит из HDLC — фрэймы ограничены восьми битами со значением 01111110 (в шестнадцатеричной системе 7Eh), и с помощью техники вкладывания битов обеспечивается, что нигде во фрэйме не будет 6 битов со значением «1» подряд (после 5 битов со значением «1» вкладывается бит «0»). Если во фрэйме обнаружено больше чем 6 битов со значением «1», то это принимается за ошибку на канале (out of alignment). Каждый фрэйм защищён контрольной суммой (CRC). Если CRC не соответствует вычисленному CRC из принятой информации, то фрэйм игнорируется. Исправление ошибок осуществляется повторной посылкой управляемой полями BSN и BIB.

Подробная информация о формате сигнальных единиц и значения полей приведена в рекомендации ITU-T Q.703

Все сигнальные лини двухточечные, поэтому на канальном уровне нет адресов.

На линиях, у которых время передачи в одну сторону больше 14 миллисекунд, и у спутниковой связи, используется профилактическая циклическая повторная передача, то есть пока нет следующего фрэйма для передачи, идет повтор всех неподтвержденных фрэймов.

Канальный слой способен обнаружить проблемы на линии, и пытается их устранить с помощью реорганизации или ресинхронизации. Если это не удается, то линию нельзя использовать, и более высокие уровни обеспечивают перемашрутизацию альтернативными линиями или путями.

Фрэймы канального уровня имеют следующий формат:

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

• flag — значение 7Eh для синхронизации
• BSN (Backward Sequence Number) — номер последней подтвержденного фрэйма modulo 128
• BIB (Backward Indicator Bit) — бит индикации обратного направления
• FSN (Forward Sequence Number) — номер передаваемого фрэйма mod 128
• FIB (Forward Indicator Bit) — бит индикации прямого направления
• LI (Length Indicator) — индикатор длины, или = 63 если длина больше 63 октетам (макс. 273 октетов)
• sp (spare) — неиспользованные биты
• res (reserved) — резервированные (неиспользованные) биты
• payload — 0 — 273 октетов
  • SF
  • SIO + SIF
• CK (Check Bits) — контрольная сумма (CRC)

Для линий со скоростью 1,5 и 2 Mbit/s поля BSN, FSN и LI имеют больше битов:

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

Существует три вида сигнальных единиц, различающихся по значению индикатора длины (LI):

1. Значащая сигнальная единица (MSU) — LI>2 — предназначена для переноса сигнальных сообщений, формируемых подсистемами-пользователями MTP.
2. Сигнальная единица статуса звена (LSSU) — LI=1 или 2 и payload содержит SF (Status Field) — предназначена для переноса информации о статусе сигнального звена, по которому она передается.
3. Заполняющая сигнальная единица (FISU) — LI=0 и payload содержит 1 байт SIO (Service Information Field) и как минимум 2 байта SIF (Signalling Information Field) — обеспечивает фазирование звена, контроль ошибок на звене. Передается постоянно, когда нет передачи сигнальных единиц первых двух типов.

После фрэйма последует хотя бы один флаг со значением 7Eh. Если посылается несколько фрэймов подряд, то между ними должен быть хотя бы один флаг.

Уровень MTP3 (Message Transfer Part 3, ITU-T Q.704) реализует функции, обеспечивающие сквозную транспортировку (маршрутизацию) сигнальных сообщений через сеть ОКС 7 от подсистемы-отправителя одного пункта сигнализации до системы-получателя в другом (не обязательно смежном) пункте сигнализации по routing label, на основе номеров сигнальных звеньев. Если произойдет падение линии, звена или перегрузка линии, МТР-3 перенаправляет трафик альтернативной трассой (см. ITU-T Q.705).

Для реализации подобной транспортировки, MTP3 содержит два набора функций: 1) функции обработки сигнальных сообщений и 2) функции адаптации к изменениям в сети ОКС.

   +--------+--------//----------------+
   |  SIO   |  SIF                     |
   +--------+--------//----------------+
   bitů: 8        8 * n

ОКС-7, SCCP

• рекомендации ITU-T серии Q
• стандарты ETSI
• www.protocols.com: практическое применение

ITU-T рекомендации

• рекомендации ITU-T серии Q
• ITU-T Recommendation Q.700, Introduction to CCITT Signalling System No. 7.
• ITU-T Recommendation Q.701, Functional description of the message transfer part (MTP) of Signalling System No. 7.
• ITU-T Recommendation Q.702, Signalling data link.
• ITU-T Recommendation Q.703, Signalling link.
• ITU-T Recommendation Q.704, Signalling network functions and messages.
• ITU-T Recommendation Q.705, Signalling network structure.
• ITU-T Recommendation Q.706, Message transfer part signalling performance.
• ITU-T Recommendation Q.707, Testing and maintenance.
• ITU-T Recommendation Q.708, Assignment procedures for international signalling point codes.
• ITU-T Recommendation Q.709, Hypothetical signalling reference connection.
• ITU-T Recommendation Q.710, Simplified MTP version for small systems.
• ITU-T Recommendation Q.750, Overview of Signalling System No. 7 management.
• ITU-T Recommendation Q.751.1, Network element management information model for the Message Transfer Part (MTP).
• ITU-T Recommendation Q.751.3, Network element information model for MTP accounting.
• ITU-T Recommendation Q.752, Monitoring and measurements for Signalling System No. 7 networks.
• ITU-T Recommendation Q.755, Signalling System No. 7 protocol tests.
• ITU-T Recommendation Q.755.1, MTP Protocol Tester.
• ITU-T Recommendation Q.780, Signalling System No. 7 test specification — General description.
• ITU-T Recommendation Q.781, MTP Level 2 test specification.
• ITU-T Recommendation Q.782, MTP Level 3 test specification.
• ITU-T Recommendation Q.1400, Architecture framework for the development of signalling and OA&M protocols using OSI concepts.
• ITU-T Recommendation Q.2110, B-ISDN ATM adaptation layer — Service specific connection oriented protocol (SSCOP).
• ITU-T Recommendation Q.2111, B-ISDN ATM adaptation layer — Service specific connection oriented protocol in a multilink and connectionless environment (SSCOPMCE).
• ITU-T Recommendation Q.2140, B-ISDN ATM adaptation layer — Service specific coordination function for signalling at the network node interface (SSCF at NNI).
• ITU-T Recommendation Q.2150.0, Generic signalling transport service.
• ITU-T Recommendation Q.2150.1, Signalling transport converter on MTP3 and MTP3b.
• ITU-T Recommendation Q.2150.2, Signalling transport converter on SSCOP and SSCOPMCE.
• ITU-T Recommendation Q.2150.3, Signalling transport converter on SCTP.
• ITU-T Recommendation Q.2210, Message transfer part level 3 functions and messages using the services of ITU-T Recommendation Q.2140.

IETF RFC документы

• 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)

Другие документы

• План нумерации SP сигнальных сетей ОКС 7

Экстерные ссылки

• SS7 Tutorial — Руководство по SS7, включая описание MTP.

Стек протоколов ОКС-7

Стек протоколов ОКС-7