134 Глава 4

телекоммуникационных сетей налагают ряд требований в целом на коммутационное оборудование с интерфейсами ISDN для обеспе­чения корректного взаимодействия сигнализации ISDN с рассмот­ренными в главах 3—7 первого тома специфическими российскими системами сигнализации при внедрении новых услуг. В параметрах самого протокола DSS-1 российской специфики практически нет — используются те же процедуры, перечень и ко­дировки сообщений. Особенности российской ТфОП и принятые в ней принципы нумерации обуславливают только некоторые ис­ключения в кодировках отдельных информационных элементов, касающиеся предоставления номера вызывающего и вызываемо­го абонента, реализации услуги прямого входящего набора и т.п.

Руководствуясь известным со школьных времен замечанием Г. Гейне «Если бы римляне изучали все исключения из правил сво­ей грамматики, то им не было бы времени покорить мир», автор не считает возможным более задерживать внимание читателя на этих особенностях и предлагает перейти к изучению других телекомму­никационных протоколов сети доступа, рассматриваемых в сле­дующих главах этого тома.

Глава 5

ПРОТОКОЛ QSIG

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

Quidquid alteri simile est, necesse est minus eo quod imitatur, лат.

To, что похоже на что-то другое, неизбежно меньше того, чему подражает.

М.Ф. Квинтилиан. «Об образовании оратора»

5.1. Модель протокола qsig

Еще в 1988 году, в целях построения единого европейского рынка, устранения технических барьеров в торговле и усиления конкурентоспособности Европейского Союза на мировом рынке, было принято решение о создании европейских стандартов для учрежденческих сетей связи. Было решено считать рекомендации ITU-T по ISDN (Голубая книга 1988 года) отправной точкой раз­работки будущих стандартов, которые позднее стали известны как QSIG.

Но уже тогда авторы проекта QSIG ориентировались не толь­ко на выбранный в качестве эпиграфа тезис Квинтилиана. Будучи действительно весьма похожим на рассмотренный в двух преды­дущих главах протокол DSS-1, протокол QSIG все-таки отличает­ся от него в области поддержки дополнительных услуг и механиз­ма организации ввода новых услуг. Тем не менее, соответствие эпиграфу выражается и в объеме данной главы, которая действитель­но меньше каждой из двух глав о DSS-1.

Первые европейские стандарты для QSIG были опубликова­ны в начале 1990 годов, и ссылки на них появились в официаль­ном журнале Европейского Сообщества (European Community's Official Journal), как того требовали директивы этого Сообщества. Детальная техническая разработка стандарта выполнялась в Евро­пейской Ассоциации производителей Вычислительной Техники (ЕСМА), а затем, когда сфера деятельности СЕРТ, в конце кон­цов, перешла к ETSI, удалось объединить различные (и до некото­рой степени конфликтующие) интересы ETSI, CENELEC и ЕСМА в современные спецификации QSIG.

До недавнего времени территориально разнесенные учреж­денческие АТС (УАТС), обслуживающие нужды одного предпри­ятия, соединялись между собой либо через телефонную сеть об­щего пользования (ТфОП), либо с помощью выделенных анало­говых или цифровых соединительных линий (tie lines). По мере роста объема и расширения спектра деловой информации (не толь-

136 Глава 5__________________________________________________

ко телефонная связь между абонентами, но и обмен данными, ви­деоизображениями и мультимедийной информацией) постепенно образовывались современные сложные корпоративные сети связи (рис. 5.1).

Преимущества построения собственной корпоративной сети обусловлены низкими эксплуатационными затратами, возможно­стью управления сетью и ее услугами в соответствии с деловыми потребностями данной корпорации, повышением надежности и конфиденциальности связи, а также возможностью увеличения количества услуг, предоставляемых пользователям. Созданный специально для таких корпоративных сетей протокол QSIG, обес­печивающий совместную работу УАТС различных производителей, является современной, мощной и интеллектуальной системой сиг­нализации, спроектированной специально для удовлетворения требований в отношении многофункциональных услуг учрежденческо-производственной связи.

Протокол QSIG был назван так из-за того, что он специфи­цирован для интерфейса в опорной точке Q. Другое название — PSSl-Private Integrated Signalling System Number 1 (ведомственная интегральная система сигнализации №1) — было выбрано по ана­логии с названием протокола DSS-1. В опорной точке Q, опреде­ленной стандартом ENV41004, находится интерфейс, через кото­рый учрежденческая АТС включается в корпоративную сеть инте­грального обслуживания (рис. 5.1, 5.2).

По поводу разработки и сопровождения QSIG двенадцать ведущих поставщиков УАТС подписали Меморандум о взаимопо­нимании (MoU), который вступил в действие с 1 февраля 1994 года и обязал подписавших его участников реализовать интерфейс с первичной скоростью передачи по ETS 300 Oil, обеспечить базо­вое соединение по ETS 300 172, ввести общие процедуры по ETS 300 239 и дополнительные услуги QSIG настолько, насколько каждый из участников считает это экономически приемлемым.

Применение QSIG не предъявляет никаких особых требова­ний к топологии сети, оно возможно в любой сетевой конфигура­ции. Не существует ограничений и на количество узлов сети, и на план нумерации, которые могут быть использованы в сети QSIG. Так как QSIG определяется для логической опорной точки Q, про­токол допускает использование самых разных физических интер­фейсов, включая: аналоговые 2/4-проводные линии, цифровые

138 Глава 5______ _________ _____________

арендованные линии, интерфейсы с первичной и базовой скоро­стями передачи, линии радиосвязи и спутниковой связи, а также коммутируемые каналы виртуальной учрежденческой сети (VPN), предоставляющей для связи между УАТС ресурсы сети общего пользования.

Рис. 5.2. Уровни протокола QSIG в опорной точке Q

Близость QSTG к системе сигнализации DSS-1, рассмотрен­ной в двух предыдущих главах, уже отмечалась. Протоколы физи­ческого уровня и уровня звена данных в QSIG и DSS-1 практиче­ски идентичны, и это обеспечивает совместимость услуг ISDN об­щего пользования и услуг корпоративных сетей интегрального об­служивания.

На уровне 3 протоколы QSIG и DSS-1 различаются. В отли­чие от DSS-1, протокол QSIG не рассчитан на использование в абонентском интерфейсе, но зато может обеспечивать транзитную связь и связь между разными корпоративными сетями. Имеются существенные различия в составе и способах реализации прото­колами DSS-1 и QSIG дополнительных услуг. Кроме дополнитель­ных услуг, поддерживаемых DSS-1 и рассмотренных в предыдущей главе, QSIG предусматривает услуги, специально ориентирован­ные на пользователей систем учрежденческо-производственной связи: идентификацию имени, вмешательство в соединение, вре­менный запрет входящей связи с определенными уровнями акти-

______Протокол QSIG 139

визации и отмены, замену тракта, услуги оператора, услуги мобиль­ной связи, завершение соединений, не состоявшихся из-за отсут­ствия ответа и т.п. Но гораздо более существенной, по мнению ав­тора, является заложенная в QSIG возможность формировать но­вые услуги по индивидуальным заказам операторов. Для этого име­ется особый механизм — глобальные функциональные процедуры (QSIG-GF), представляющие собой стандартизированный способ поддержки нестандартных услуг, о котором будет сказано ниже.

Технические средства протокола QSIG совершенствуются и в области развития стандартизированных услуг. Форум IPNS про­водит дальнейшую разработку QSIG в направлениях расширения услуг УАТС в корпоративной сети и ввода функций, обеспечиваю­щих автоматическое распределение вызовов, мобильность абонен­тов, использование QSIG в качестве протокола доступа к услугам виртуальных частных сетей VPN, предоставляемым сетью общего пользования, использование QSIG в качестве протокола связи ме­жду УАТС и услугами ЦЕНТРЕКС, развитие QSIG применитель­но к широкополосному интерфейсу P-NNI и др. Во всех этих слу­чаях требуется только один протокол QSIG, поскольку он облада­ет достаточной функциональностью, чтобы поддерживать соеди­нения как между узлам и внутри сети, так и в точках доступа к дру­гим сетям.

5.2. Функциональное описание подсистем

В отличие от DSS-1, QSIG является симметричным прото­колом, обеспечивающим взаимодействие между равноправными узлами сетей, т.е. обе стороны интерфейса идентичны. Уровень 3 протокола QSIG состоит из двух подуровней: QSIG-BC и QSIG-GF.

Подуровень QSIG-BC (Basic Call) предназначен для управле­ния так называемым базовым соединением, т.е. соединением без предоставления дополнительных услуг. Подуровень обеспечивает совокупность процедур, предназначенных для установления, под­держки и разрушения базового соединения. Базовым соединением можно считать услугу, предоставляющую пользователю связь како­го-либо определенного вида, например, телефонную, факсимиль­ную, видеотелефонную и т.д. QSIG-BC определен в ETS 300 172.

Подуровень QSIG-GF (Generic Functional), уже упоминав­шийся в предыдущем параграфе, предназначен для управления дополнительными услугами и использует для транспортировки сигнальной информации специальный механизм переноса сооб­щений.

140 Глава 5_____________________ _____________

Для предоставления конкретной дополнительной услуги мо­жет быть использована как ассоциированная с базовым соедине­нием процедура передачи сигнальной информации QSIG-GF (пользователь имеет возможность запросить дополнительную ус­лугу на том или ином этапе базового соединения), так и независи­мая от базового соединения процедура.

Возможны два варианта организации управления дополни­тельными услугами: сигнальная информация переносится либо информационным элементом facility в сообщениях управления базовым соединением, либо, если в данный момент такие сооб­щения использовать невозможно, специальным сообщением FACILITY QS1G-GF.

На уровне приложений модели OSI функционирует прото­кол управления дополнительными услугами, который использует сервисные элементы удаленных операций (ROSE — Remote Ope­ration Service Elements), сервисные элементы ассоциированного управления (ACSE — Association Control Service Elements) и сер­висные элементы диалога (DSE — Dialogue Service Elements), ко­ординируемые специальными функциями (coordination function). Читатель, вероятно, помнит, что о ROSE и ACSE уже шла речь при описании ТСАР (глава 10 тома 1) и DSS-1 (глава 4 тома 2). В на­стоящее время ROSE определен в рекомендации ITU-T X.219, а ACSE — в рекомендации Х.217. Что касается DSE, то сервисные элементы диалога определяются в стандартах QSIG-GF.

Продолжая аналогию с ОКС-7, отметим традиционную для протоколов пакетной передачи информации поддержку двух ви­дов связи: с установлением соединения (и, как правило, с управ­лением последовательностью сообщений и подтверждений) и без установления соединения. Реализация этих функций на уровне 3 QSIG-GF возложена на управляющий функциональный блок GFT-Control (рис.5.3). В отличие от DSS-1 протокол QSIG-GF поддерживает как ориентированный на соединение, так и не ори­ентированный на соединение механизм переноса информации для независящих от базовой связи дополнительных услуг и дополни­тельных сетевых услуг (ANF). QSIG не допускает наличия двух не­зависимых подсистем для обслуживания базового соединения, в то время как в ОКС-7 для этих целей могут существовать и TUP, и ISUP.

На рис. 5.3 представлены следующие основные компоненты архитектуры QSIG:

______Протокол QSIG i4l

Рис. 5.3. Транзитное соединение (QSIG-GF)

SCM включает в себя функции уровня 2 и управления уровнем 1. Так как физический уровень протокола QSIG постоянно активи­зирован, то в части управления этим уровнем функции SCM сводят­ся к контролю работоспособности и обработке аварийных ситуа­ций. Процедуры уровня 2 традиционно опираются на протокол HDLC. Их можно считать полностью адекватными аналогичным процедурам уровня звена в интерфейсе «пользователь—сеть» пер­вичного доступа ISDN (рекомендации ITU-T Q.920/Q.921).

Управление протоколом (protocol control) полностью опира­ется на рекомендацию Q.931 в части кодировки сообщений и со­держит некоторые расширения, связанные, в основном, с возмож­ностью обслуживания нескольких физических первичных трактов одним звеном сигнализации (например, расширенное поле метки соединения, расширенное поле идентификации канала). Имеют­ся также расширения в части контроля последовательности сооб­щений, связанные с симметричностью конфигурации интерфей­са и с возможностями транзита. Управление коммутируемыми со­единениями также базируется на рекомендации Q.931, однако со­держит расширения, связанные с симметрией интерфейса, возмож­ностью межсетевого взаимодействия и возможностями транзита.

142 Глава 5 __ _____________

Так, процедуры Q.931 применимы для интерфейса базового досту­па «пользователь—сеть» как в конфигурации «точка—точка», так и в многоточечной конфигурации с использованием вещательного ре­жима, а для интерфейса первичного доступа — только в конфигура­ции «точка—точка». Процедуры ориентированы на ограниченное число идентифицируемых каналов В в базовом доступе, а также на строго определенное расположение каналов В и D в физической структуре интерфейса на первичной скорости. QSIG же позволяет поддерживать несколько физических первичных трактов с помощью одного звена сигнализации, причем исключительно в режиме «точ­ка—точка». При этом общее число обслуживаемых каналов В не ог­раничивается, а нумерация их производится непрерывно от 1 до N.

Принимая во внимание вышеизложенные различия, степень совпадения QSIG-BC и DSS-1 (включая SCM и функции уровня 2, соответственно) приблизительно можно оценить в 95% (вспомним еще раз эпиграф к данной главе).

Взаимодействие составляющих QSIG-GF можно наглядно проследить на примере транзитного соединения, показанного на рис. 5.3. Как видно из рисунка, в QSIG-GF функции управления транзитом осуществляет GFT-Control, аналогично тому, как в QSIG-BC это делает процедура управления базовым соединени­ем. Прикладной уровень с сетевой точки зрения является прозрач­ным для двух оконечных УАТС, участвующих в предоставлении услуги. GFT-Control и DSE функционально соответствуют специ­фикациям DSS-1, описанным в Q.932. Однако в данном случае раз­личий значительно больше. Во-первых, несколько различаются тре­бования к функциям и процедурам управления протоколом (proto­col control) в части включения информационного элемента facility в сообщения управления базовым соединением. Во-вторых, проце­дуры DSE и GFT-Control имеют отличия от процедур Q.932, свя­занные с транзитом и с возможностью межсетевого взаимодейст­вия. В-третьих, имеются различия в кодировке для некоторых до­полнительных услуг. Ситуация усугубляется несовпадением переч­ней иoпиcaнийдoпoлнитeльныxycлyгQSIG и DSS-1.

Во всей этой главе QSIG рассматривался в сравнении с DSS-1, что было сделано, в основном, в целях сокращения объема книги, хотя проведенное сравнение имеет и самостоятельный смысл. Од­нако для предоставления читателю более или менее полезных спе­цификаций уровня 3 протокола QSIG целесообразно рассмотреть информационные элементы, входящие в состав сигнальных сооб­щений, и типы этих сообщений.

____ Протокол QSIG 143

В сообщениях уровня 3 протокола QSIG используются сле­дующие информационные элементы (ср. с параграфом 4.3):

Дискриминатор протокола (protocol discriminator). Данный информационный элемент используется для того, чтобы отличить сообщения, связанные с процедурами управления соединениями, от других блоков данных, также использующих услуги уровня 2. Кодирование и использование данного информационного элемен­та осуществляется в соответствии с п. 12.2 стандарта ETS 300 172.

Метка соединения (call reference). Данный информационный элемент используется для идентификации того соединения (или запроса услуги/отказа от услуги), к которому относится содержа­щее этот элемент сообщение. Кодирование и использование дан­ного информационного элемента осуществляется в соответствии с п. 12.3 стандарта ETS 300 172. В состав элемента входит «флажок», который имеет значение «О» в сообщениях стороны, назначившей метку, и значение «I» в сообщениях встречной стороны. Значение метки соединения всегда занимает два байта, что отличает QSIG от DSS-1, в котором метка соединения имеет длину один байт для базового доступа и 1 или 2 (по умолчанию) байта для доступа на первичной скорости. Значение метки соединения устанавливает­ся вызывающей стороной на время связи. Глобальная метка имеет значение «О». Оборудование, которое принимает сообщение с гло­бальной меткой, интерпретирует его как сообщение, относящееся ко всем соединениям, метки которых связаны с соответствующим соединением уровня 2.