Материал: Глава 11 АНАЛИЗ, ТЕСТИРОВАНИЕ И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ПРОТОКОЛОВ СИГНАЛИЗАЦИИ

11.2. Протокол-тестеры российских систем сигнализации

Из материала предыдущих глав книги читатель уже, вероятно, сделал вывод, что отладка и тестирование программно-аппаратных средств реализации протоколов сигнализации являются одними из наиболее трудоемких и ответственных задач при разработке новых и адаптации существующих коммутационных узлов и станций. В связи с этим чрезвычайно важно наличие эффективных программно-аппаратных средств тестирования протокольных реализаций систем сигнализации.

Протокол-тестеры международных систем сигнализации, рассмотренных в главе 9, и протоколов ОКС7 разрабатываются и производятся целым рядом зарубежных компаний. Информацию об этих протокол-тестерах можно получить в представительствах производящих их компаний и в многочисленных журналах, посвященных телефонии и измерительной технике, поэтому автор не счел возможным утомлять читателя конспективным изложением этих материалов.

Совсем иначе обстоят дела с тестированием протоколов сигнализа­ции Взаимоувязанной сети связи (ВСС) Российской Федерации и сетей

связи других входивших ранее в СССР стран, рассмотренных в данной книге. Но прежде одно соображение общего характера. По мнению автора, существуют две главные задачи поддержки всего набора протоколов сигнализации российских сетей связи:

1) спецификации протоколов сигнализации: точные, формальные, верифицируемые, строгие;

2) тестеры протоколов сигнализации, строго соответствующие этим спецификациям.

Первой из этих двух задач посвящены практически все предыдущие главы книги.

В данном параграфе рассматривается вторая задача: тестирование конкретных программно-аппаратных реализаций протоколов сигнализации. Тестирование протоколов сигнализации включает тестирование конформности, диагностическое тестирование и оценку производительности [121]. Общая концептуальная модель спецификации и тестирования протоколов сигнализации представлена на рис. 11.3.

Рис. 11.3. Концептуальная модель спецификации и тестирования протоколов сигнализации

Задача реализации функций имитации и анализа протокола сигнализации в блоке «Тестирование» на рис. 11.3, как правило, более сложна, чем разработка программно-аппаратных средств такой системы сигнализации для конкретной АТС в блоке «Реализация» на том же рисунке.

Разработка протокол-тестера для каждой конкретной описанной в книге системы сигнализации является уникальной инженерной задачей, но, тем не менее, имеются общие черты. Поэтому представленная на рис.11.4 функциональная схема протокол-тестера трехпроводных аналоговых соединительных линий TWA—4 по спецификациям главы 4 может служить примером излагаемого подхода. Этот тестер выполняет синтез параметров передаваемых сигналов, измерение параметров принимаемых сигналов, анализ результатов измерений и вывод результатов.

Каждый этап представлен соответствующим программным или программно-аппаратным модулем. Протокол-тестеры реализуют все необходимые логические функции по анализу конкретных протоколов сигнализации в трех основных режимах: ручном, параметрическом и статистическом.

В режиме ручного тестирования оператор сам выбирает конкретные сценарии и управляет последовательностью действий. Следует подчеркнуть, что речь идет именно о тех сценариях на языке MSC, которые приводились во всех предыдущих главах книги, посвященных тем или иным протоколам сигнализации.

В режиме автоматического и/или параметрического тестирования оператор заранее настраивает те или иные сценарии, потом запускает протокол и распечатывает результаты.

В этом же режиме возможно еще выполнение функций обучения. Для этого тестер отключается от реального канала, подсистема переходит в режим петли, при котором все передаваемые сигналы возвращаются на протокол-тестер, в связи с чем оператор может наблюдать за последовательностью шагов того или иного протокола сигнализации. Таким образом, функция обучения позволяет оператору изучать работу освоить тот или иной протокола сигнализации, наблюдая за тем, как тестер в автоматическом режиме выполняет всю необходимую последовательность действий по установлению и разъединению соединений.

Пример настройки длительностей импульсов, пауз и межцифровых интервалов при декадном способе передачи адресной информации приведен на рис. 11.5, а пример настройки параметров АОН - на рис. 11.6.

Перечень протокол-тестеров систем сигнализации приведен в табл. 11.2. Особо следует обратить внимание на правый столбец этой таблицы, в котором приведены номера соответствующих параграфов данной книги.

Рис. 11.4. Функциональная структурная схема протокол-тестера

Рис.11.5. Настройка длительностей импульсов, пауз и межцифровых интервалов при декадном способе передачи адресной информации

Рис. 11.6. Настройка параметров АОН

Таблица 11.2. Типы протокол-тестеров

Наименование	Описание функционирования	Номер параграфа
АНАЛОГОВЫЕ ПРОТОКОЛ-ТЕСТЕРЫ
TWA-4	Межстанционная сигнализация по трехпроводным физическим соединительным линиям. Встраивается в IBM PC. Линейная сигнализация по СЛ, СЛМ. ЗСЛ.	4.2, 4.3
FWA-8	Межстанционная сигнализация по 1 или 2 выделенным сигнальным каналам (ВСК) через 4/6-проводный физический интерфейс типа Е&М. Встраивается в IBM PC. Сельская линейная сигнализация по СЛ, СЛМ, ЗСЛ.	3.4, 7.1. 7.2, 7.3
VFA-1	Одночастотная межстанционная сигнализация на частоте 2600 Гц по аналоговым соединительным линиям. Встраивается в IBM PC. Линейная сигнализация по междугородным СЛ.	5.2. 5.3
Опция А1	Автоматическое определение номера (АОН). Прием.	8.2
Опция А2	Автоматическое определение номера (АОН). Передача.	8.3
Опция S	Многочастотная сигнализация в коде "2 из 6" методом "импульсный челнок"	6.1
Опция Р1	Многочастотная сигнализация в коде "2 из 6" методом "импульсный пакет 1"	6.2
Опция Р2	Многочастотная сигнализация в коде "2 из 6" методом "импульсный пакет 2"	6.3
ЦИФРОВЫЕ ПРОТОКОЛ-ТЕСТЕРЫ "R1.5" (DSA-6 и MAS-8)
DSA-6	Сигнализация по цифровым 2.048Мбит/с соединительным линиям. В портативном PC. Линейная сигнализация по СЛ. СЛМ, ЗСЛ.	3.2. 3.3
MAS-8	Мониторинг тракта ИКМ и линейная сигнализация по цифровым соединительным линиям. В портативном PC.	3.2. 3.3
Опция А1	Автоматическое определение номера (АОН). Прием.	8.2
Опция А 2	Автоматическое определение номера (АО И). Передача.	8.3
Опция S	Многочастотная сигнализация методом "импульсный челнок"	6.1
Опция Р1	Многочастотная сигнализация методом "импульсный пакет 1"	6.2
Опция Р2	Многочастотная сигнализация в коде методом "импульсный пакет 2"	6.3
Опция Т	Линейная сигнализация по двухсторонним универсальным цифровым 2.048Мбит/с соединительным линиям	3.4
Опция N	Линейная сигнализация по 1 ВСК типа "норка"	7.1. 7.2
Опция I	Линейная сигнализация по 1 ВСК- индуктивным кодом.	7.3
Опция F	Одночастотная линейная сигнализация на частоте 2600 Гц по цифровым 2.048Мбит/с соединительным линиям	5.2, 5.3
ПРОТОКОЛ-ТЕСТЕР ОКС №7 (STA-7)
STA-7	Протоколы MTP-R и ISUP-R (российские спецификации). В портативном PC. Мониторинг	10.2, 10.4
Опция В	Протоколы МТР и IS UP. спецификации Голубой книги МСЭ. Программное обеспечение мониторинга	10.2. 10.4
Опция W	Протоколы МТР и IS UP, спецификации Белой книги МСЭ. Программное обеспечение мониторинга	10.2. 10.4
Опция ТА	Программное обеспечение обработки статистики	10.4
Опция FL	Программное обеспечение фильтрации	10.4
Опция SI	Симулятор ISUP-R	10.4
Опция IN	Протокол INAP-R (российские спецификации). Мониторинг	10.6
Опция ТС	Протокол TC-R (российские спецификации). Мониторинг	10.5
Опция СР	Протокол SCCP-R (российские спецификации). Мониторинг /	10.3
Опция SN	Симулятор INAP-R	10.6
Опция ST	Симулятор TC-R	10.5
Опция SC	Симулятор SCCP-R	10.3
ПРОТОКОЛ-ТЕСТЕР СЕТИ АБОНЕНТСКОГО ДОСТУПА (ANT-5)
ANT-5/V	Протоколы V5.1 и V5.2 (российские спецификации). Мониторинг. В портативном PC.	том 2
ANT-5/D	Протокол Euro DSS-1 (российские спецификации) первичного (PRI) доступа ISDN. В портативном PC. Мониторинг.	том 2
Опция BS	Монитор и симулятор интерфейса базового доступа S/T (дополнительный H/W. встраиваемый в тот же портативный PC).	том 2
Опция BU	Монитор и симулятор интерфейса базового доступа U (дополнительный H/W, встраиваемый в тот же портативный PC).	том 2
Опция SP	Симулятор PRI, протокол EuroDSS-1 (российские спецификации)	том 2
Опция VI	Симулятор V5.1 (российские спецификации)	том 2
Опция V2	Симулятор V5.2 (российские спецификации)	том 2
Опция Q	Протокол QSIG	том 2
Опция Е	Эмулятор EuroDSS-1. редактор тестовых сценариев, сетевые сценарии	том 2

Аппаратная часть протокол-тестера представляет собой процессорную систему, базирующуюся на IBM PC совместимом компьютере и содержащую следующие функциональные подсистемы: управляющую подсистему, визуализации данных, аппаратные интерфейсы протоколов сигнализации, диалоговую подсистему и др. При этом подсистема визуализации обеспечивает представление тестовой диагностической информации на экране монитора, в том числе и в виде отметок в заранее выбранных сценариях MSC.

Управляющая подсистема выполняет все основные логические функции по симуляции и анализу обмена сигналами в соответствии с протоколом сигнализации. Эта же подсистема управляет работой других связанных с ней подсистем и обеспечивает мониторинг, диспетчеризацию приема/передачи сигналов, а также контроль за состоянием интерфейса (определение моментов появления тех или иных сигналов). Она же включает в себя наборы тестов, предназначенных для проверки логики сигнализации, контролирует время обработки сигналов, анализирует допустимость последовательностей сигналов, а также обеспечивает возможность передачи заведомо ошибочных команд в соответствии с выбранным сценарием протокола сигнализации. Пример такого тестирования приведен на рис. 11.7.

Рис.11.7. Пример тестирования по одному из возможных сценариев

Целесообразность применения протокол-тестеров в каждом конкретном случае определяется реальной проектной прагматикой. Но, по крайней мере, две области применения обеспечивают высокую эффективность использования рассмотренных выше протокол-тестеров: отладка программно-аппаратных средств реализации протоколов сигнализации во вновь разрабатываемых или адаптируемых коммутационных узлах и решение конфликтных ситуаций при установке новых цифровых систем коммутации в окружении существующих аналоговых и цифровых АТС предыдущих поколений.

11.3. Конвертеры протоколов сигнализации

Традиционный и наиболее приемлемый для операторов сети электросвязи подход к решению проблемы взаимодействия с различными системами сигнализации в аналоговых и смешанных аналого-цифровых телефонных сетях России и стран СНГ состоит в реализации встроенных программно-аппаратных интерфейсных средств, специально разрабатываемых для каждого типа цифровой АТС.

При таком подходе, наряду с очевидными преимуществами, имеются определенные недостатки: относительно дорогой и длительный пери­од адаптации цифровой АТС, снижение гибкости сетевых функций технического обслуживания, тарификации и т.п. К тому же кратковременная потребность в поддержке устаревающей системы сигнализации для каждой цифровой АТС может не успеть компенсировать затраты на разработку.

Альтернативный подход к этой проблеме заключается в использовании конвертеров сигнализации. Представляя собой автономные сетевые модули, эти конвертеры могут избавить тот или иной проект установки коммутационного оборудования от вышеперечисленных недостатков.

Одним из примеров такого применения является конвертация сигнализации по трехпроводным соединительным линиям в абонентскую сигнализацию по двухпроводным аналоговым линиям с частотным набором номера - конвертер 3/2.

Такой конвертер может использоваться для подключения по трехпроводным соединительным линиям телефонной станции малой емкости, имеющей только двухпроводные абонентские интерфейсы для связи с опорной АТС. В этом случае конвертер обеспечивает прямой входящий набор к абонентам этой малой АТС со стороны ГТС при входящей связи. Конвертер принимает информацию о номере вызываемого абонента со стороны трехпроводной линии в декадном коде, обеспечивая поддержку стандартного протокола сигнализации по трехпроводной СЛ согласно спецификациям главы 4, занимает свободную двухпроводную абонентскую линию и передает номер тональными сигналами DTMF в сторону малой АТС.

Другим примером является цифровой конвертер R2 DTMF/R1.5 MFS, предназначенный для преобразования межстанционной сигнализации R2 по рекомендациям ITU-T Q.40(HQ.490 (глава 9) в российский протокол сигнализации по двум выделенным сигнальным каналам (глава 3) с передачей номера вызываемого абонента декадным кодом или многочастот­ным кодом «импульсный челнок» (глава 6).

На рис. 11.8 представлены варианты использования этого конвертера на Взаимоувязанной сети связи России. Конвертер обеспечивает взаимодействие АТС, выполняя при этом следующие функции: прием и обработку линейных сигналов в 16-м канальном интервале по протоколу R2 (глава 9); прием и обработку линейных сигналов в 16-м канальном интер­вале по 2ВСК (глава 3); прием и обработку сигналов регистровой сигнализации в разговорном канале в частотном коде DTMF; прием и обработку в разговорном канале регистровых сигналов многочастотной сигнали­зации кода «2 из 6» методом «импульсный челнок» (глава 6); передачу линейных сигналов в 16-м канальном интервале по протоколу R2 (глава 9); передачу линейных сигналов в 16-м канальном интервале по 2ВСК (глава 3); передачу регистровых сигналов в многочастотном коде DTMF; передачу в разговорном канале регистровых сигналов многочастотной сигнализации в коде «2 из 6» методом «импульсный челнок» (глава 6); прием запроса и выдачу информации АОН (глава 8).

Рис. 11.6. Варианты использования конвертера R2DTMF/R1.5MFS

Логика преобразования протоколов сигнализации с помощью конвертера R2 DTMF/R1.5 MFS представлена примерами на рис. 11.9 а и 11.9 б.

Еще одной моделью конвертера является конвертер E&M/3WA, предназначенный для преобразования интерфейса Е&М с управлением сигнальным каналом, например, по протоколу R1 по рекомендациям ITU-T Q.310^Q.332 (глава 9) в протокол сигнализации по трехпроводным аналоговым соединительным линиям (глава 4). Схема включения этого конвертера приведена на рис. 11.10.

Интенсивное внедрение на Взаимоувязанной сети связи России протоколов общеканальной сигнализации обусловили появление перспектив-

Т1 - время ожидания частотного сигнала прямого направления = 250-300 мс (устанавливается каждый раз после передачи сигнала обратного направления)

Т2 - время ожидания сигнала подтверждения занятия = 1с. Если сигнал

подтверждения занятия не распознан, то передается сигнал

"Разъединение", а в сторону АТС ТфОП - "Б занят"

Рис. 11.9. Сценарий конвертации протоколов R2 и «R1.5» а) Входящее местное соединение. Абонент Б свободен

Рис.11.9. Сценарий конвертации протоколов R2 и «R1.5» б) Исходящее местное соединение. Прием информации АОН

Рис. 11.10. Схема включения конвертера E&M/3WA

ной платформы xSM конвертеров сигнализации. Наиболее активно применяемыми моделями этого семейства являются конвертер CSM из протокола ISUP системы сигнализации по общему каналу №7 (глава 10) в систему сигнализации по 2 выделенным сигнальным каналам (глава 3) и конвертер ISM, осуществляющий преобразование двух протоколов общеканальной сигнализации: системы сигнализации №7 (глава 10) и абонентской сигнализации DSS-1 (том 2). Конвертер XSM преобразует протокол DSS-1 в протокол Х.25, используемый, в частности, для систем тех­нического обслуживания.