Назначение сигнализации и ее задачи, решаемые в сетях связи

Для передачи сообщений между оконечными пунктами в коммутируемых сетях связи необходимо передавать также сигналы управления, обеспечивающие установление и разъединение соединений источника (абонента) с получателем (корреспондентом) через узлы коммутации и выполнение служебных функций. Соответствующие задачи решает система сигнализации, реализующая формирование и передачу сигналов управления в абонентской (терминальной) и магистральной сетях.

Под сигнализацией подразумевается процесс обмена сигналами между коммутационными центрами и оконечными абонентскими установками с целью установления требуемого соединения [4]. В зависимости от участка сети различают следующие виды сигнализации (рис. 7.6):

— абонентская — на участке между абонентским оконечным устройством (терминалом) и узлом коммутации;

— внутристанционная — между различными функциональными узлами и блоками внутри коммутационной станции;

— межстанционная (сетевая) — между различными УАК в сети. Абонентскую, внутристанционную и межстанционную сигнализацию обеспечивают сигналы трех категорий:

— абонентские сигналы (АС), которые управляют трактом передачи по абонентской линии и предоставляют адресную информацию для регистрации в местной системе коммутации, а также информируют абонентов о состоянии соединения (акустические и зуммерные сигналы);

— линейные сигналы (ЛС), управляющие процессом передачи по каналам связи между станциями. Линейные сигналы передаются как в прямом, так и в обратном направлении в исходном состоянии во время установления соединения до полного освобождения приборов. Эти сигналы отмечают основные этапы установления соединения;

— сигналы маршрутизации (СМ) (регистровые сигналы), которые предоставляют адресную информацию для маршрутизации вызовов к месту назначения (например информацию о номере вызываемого абонента, информацию о категории и номере вызывающего абонента, сигналы категории вызова и др.).

В настоящее время на международных и национальных телефонных сетях применяются различные системы телефонной сигнализации (СТС), описание которых приводится в рекомендациях МСЭ-Т. В табл. 7.Сдана характеристика международных и национальных систем сигнализации.

Используемый тип СТС находится в определенной зависимости от применяемого в коммутационном центре (КЦ) вида коммутации. При ручной коммутации в одночастотной СТС # 1 для передачи сигнала сигнализации при международных соединениях используется тональная частота F = 500 Гц, которая прерывается с частотой F, =20 Гц, at, =2с.

При полуавтоматической коммутации (ПАК) на международных линиях связи МСЭ-Т была предложена СТС # 2, однако она практического применения не получила.

В СТС # 3 используется одночастотный вариант для распознавания сигнала сигнализации (по длительности и числу импульсов).

В настоящее время широкое распространение получили СТС, которые могут применяться как при автоматической коммутации (АК), так и при полуавтоматической. В зависимости от используемого метода передачи сигналов международные СТС делятся на два вида:

— системы с внутриканальной сигнализацией (ВКС);

— системы с сигнализацией по общему каналу (СТС по ОКС).

В системах с ВКС для передачи сигналов сигнализации может использоваться любой участок полосы частот, выделенный для данного телефонного канала (0...4 кГц). В системах по ОКС для реализации функций сигнализации из группы оперативных (речевых) каналов выделяется один специальный общий канал, по которому передаются функциональные сигналы этой группы каналов.

Системы с ВКС подразделяются на системы, использующие методы внутри полосной и внеполосной передачи сигналов. При внутри полосной сигнализации сигналы передаются в разговорной полосе частот в период, когда речь не передается. При внеполосной сигнализации для исключения взаимного влияния речевых сигналов и сигналов сигнализации последние могут передаваться в полосе «защищенных промежутков» (0...0,3 и 3,4...4,0 кГц). МСЭ-Т рекомендует для внеполосной сигнализации использовать частоту 3 825 Гц.

В настоящее время широко применяются системы внутри полосной сигнализации Я1, R2, # 5.

СТС R1 имеет следующие характеристики:

— система используется в национальных телефонных сетях;

— сигналы сигнализации передаются с использованием частоты 2600 Гц;

— в зависимости от вида передаваемого речевого сигнала СТС может быть аналоговой и цифровой.

В системе телефонной сигнализации R2 сигналы сигнализации передаются вне полосы, используемой для передачи оперативных (речевых) каналов на частоте 3825 Гц.

Международная система сигнализации # 5 получила широкое распространение в национальных и международной сетях. Для нее характерным является:

— совместимость с СТС # 4, 6;

— использование для передачи сигналов сигнализации двух частот — 2400 и 2600 Гц.

Рассмотренные системы внутриканальной сигнализации # 1 — 5 имеют следующие недостатки:

— приемники и генераторы тональных сигналов постоянно включены в разговорную цепь, образуют паразитные цепи и являются источником помех для соседнего канала;

— неэффективное использование телефонного канала Ф, так как из общего времени использования канала необходимо вычесть время на установление соединения между абонентами tДД.

Эти недостатки исключаются при использовании общего канала сигнализации (ОКС). Общий канал сигнализации представляет собой дискретный канал связи между двумя КЦ с управлением по записанной программе (УЗП), С использованием этого канала по адресно-групповому принципу организуется передача функциональных сигналов (ЛС, СМ), относящихся к пучку или нескольким пучкам телефонных каналов (рис. 7.7).

Общая последовательность функционирования телефонной сети с ОКС выглядит следующим образом (рис. 7.8). Когда абонент А инициирует вызов (например путем снятия телефонной трубки), исходящее терминальное устройство абонента посылает сообщение «Соединение» по D-каналу в оконечный узел коммутации (автоматическую телефонную станцию А).

При приеме запроса установления соединения от вызывающего абонента исходящая АТС А анализирует информацию о маршруте и формирует начальное адресное сообщение (НАС-1). Передаваемое сообщение НАС-1 содержит адресную информацию, а также ин- формацию, относящуюся к установлению соединения (например, включен ли полукомплект эхо подавляющих устройств на исходящей стороне, тип исходящего сигнала: аналоговый или цифровой, есть ли в соединении спутниковый канал и др. информацию).

Анализ номера вызываемого абонента позволяет исходящей АТСА определить направление маршрута, тип вызова. Далее сообщение от АТС А посылается к транзитной АТС В, которая анализирует его информацию и определяет дальнейший маршрут. Транзитная АТС В пересылает начальное адресное сообщение, предварительно дополнив его своими дополнительными данными (HAC-2), на входящую АТС С. В результате соответствующий разговорный тракт оказывается приключенным от АТС С к вызывающему абоненту как в прямом, так и в обратном направлении. Это позволяет вызывающей стороне слышать тональные сигналы, посылаемые сетью, но еще недостаточно для качественного обмена информацией.

Далее АТС С посылает запрос на установление соединения абоненту Б. Абонентское устройство, получив сигнальное сообщение, анализирует его и посылает сообщение контроль принимаемого вызова» (КПВ), по которому на всех задействованных на маршруте АТС осуществляется контроль полноты адресной информации. После этого терминальное устройство абонента Б передает в сторону абонента А сигнал готовности — «Ответ». По установленному соединению между абонентами осуществляется разговор. Разъединение абонентов осуществляется в последовательности, указанной на рис. 7.8.

Основными преимуществами общеканальной сигнализации являются: — большая скорость (в большинстве случаев время установления

соединения не превышает одной секунды);

— большая производительность (один канал сигнализации способен одновременно обслужить множество телефонных вызовов);

— экономичность (по сравнению с традиционными системами сигнализации сокращается объем оборудования на коммутационной станции);

— надежность (достигается за счет возможности альтернативной маршрутизации в сети сигнализации);

— гибкость (система передает не только сигналы телефонии, но и данные цифровых сетей с интеграцией обслуживания, сетей радиосвязи с подвижными объектами, интеллектуальных сетей и др.).

Примерами систем сигнализации по общему каналу сигнализации могут служить ОКС # 6 и 7.

Система сигнализации ОКС # 6 была утверждена в 1968 г. МККТТ и рекомендована к применению на международных участках телефонной сети. В процессе практического применения системы сигнализации ОКС # 6 были выявлены некоторые недостатки: система не рассчитана на работу по каналам с большим временем распространения сигнала, имеет плохую помехоустойчивость, ограниченный объем адресной части и недостаточно гибка для приспособления к нуждам национальных сетей. Вследствие этого на смену ОКС # 6 в 1980 г. МККТТ (МСЭ) была утверждена система сигнализации ОКС # 7.

Для системы общеканальной сигнализации # 7 характерны: — пригодность для использования в сетях различного назначения (телефонной, телекса, передачи данных и др.);

— достаточная гибкость, возможность приспособления к потребностям национальных сетей;

— работоспособность по каналам связи со временем распространения сигнала до 1 с и коэффициентом ошибок до 10 4.

Согласно рекомендациям Q.701, ОКС # 7 представляет собой семиуровневую иерархическую систему передачи сообщений (рис. 7.9):

— уровень! (звено передачи данных сигнализации), на котором определены физические и функциональные характеристики тракта передачи сообщений и средства доступа к ним;

— уровень 2 (канал сигнализации), на котором осуществляется установление границ пакетов с помощью флагов (гл. 2), обнаружение и исправление ошибок, контроль порядка следования пакетов;

— уровень 3 (сеть сигнализации), на котором происходят обработка пакетов и управление сетью сигнализации (выбор направления передачи, обработка адресации сообщения);

— уровни 4 — 7, на которых находятся терминалы пользователей телефонных сетей, сетей ПД и других сетей электросвязи.

При сравнении эталонной модели ОКС # 7 и ЭМВОС (гл. 2) вид- но, что уровни ОКС # 7 не точно соответствуют делению ЭМВОС на уровни. Это связано с тем, что система ОКС # 7 появилась раньше, чем была создана базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем. Нижние уровни ОКС # 7 — звено передачи данных сигнализации и канал сигнализации — полностью согласуются с физическим и канальным уровнями ЭМВОС. Третий уровень ОКС # 7— сеть сигнализации, не обеспечивает все функции сетевого уровня модели ВОС: не выполняются полностью функции маршрутизации. Все три нижних уровня ОКС # 7 называются подсистемой передачи сообщений.

функции уровней 4 — 7 в системе сигнализации ОКС # 7 не имеют четкого разделения и представляются двумя четырехуровневыми блоками. Блок «Средства абонентов телефонной сети» предназначен для телефонной сети. Блок «Средства абонентов интегрального сервиса» обслуживает абонентские системы при передаче разнообразных типов данных в сети ISDN. Взаимодействие между разными уровнями осуществляется в рамках одной системы. Используемые для этого сообщения называются примитивами. Верхние уровни (4-7) образуют подсистему пользователя, которая определяет функции и процедуры сигнализации, характерные для определенного типа пользователя системы. В связи с этим различают подсистемы пользователя телефонии (TUP), пользователя сети с интеграцией служб (ISUP), управления соединением сигнализации (SCCP), пользователей радиосвязи с подвижными объектами (MAP) и др. (рис. 7.10).

В настоящее время ОКС # 7 является обязательным элементом следующих сетей связи: телефонной сети общего пользования, цифровой сети с интеграцией обслуживания, сети радиосвязи с подвижными объектами (СРПО), интеллектуальной сети связи (ИСС). Взаимодействие этих сетей также осуществляется посредством ОКС # 7 с использованием специализированных протоколов TUP, ISUP,

MAP, INAP.

Рис. 7.10. Взаимодействие цифровых сетей по протоколам ОКС # 7:

ISUP (Integrated Service User Part) — подсистема пользователя сети с интеграцией служб, TUP (Telephone User Part) — подсистема пользователя телефонии, INAP (Intelligent Network Application Part)— прикладная подсистема пользователя интеллектуальной сети, MTP (Message Transfer Part) — подсистема передачи сообщений, БССР (Signalling Connection Control Point) — подсистема управления соединением сигнализации, МАР (Mobile Application Part) — подсистема пользователя сети радиосвязи с подвижными объектами, ТФОП — сеть телефонной связи общего пользования, ЦСИС — цифровая сеть с интеграцией служб, СРПО — сеть радиосвязи с подвижными объектами, ИСС — интеллектуальная сеть связи

Одним из методов синтеза сети сигнализации ОКС # 7 является метод, основанный на анализе создаваемой в каналах сигнализации сигнальной нагрузки. Сигнальная нагрузка на звено сигнализации от соответствующей подсистемы пользователя определяется следующими параметрами:

— списком услуг подсистемы пользователя;

— процедурами сигнализации для соответствующих услуг подсистемы пользователя;

— параметрами сигнальных сообщений (тип, длина, задержка в звеньях сигнализации).

Все элементы модели сигнального трафика устанавливаются строго на основании национальных технических спецификаций ОКС # 7. В руководящем техническом материале по расчету сети ОКС нагрузка на звено ОКС от подсистемы /ЯОР определяется формулой

Дата добавления: 2015-09-06