СИСТЕМЫ СИГНАЛИЗАЦИИ В СЕТЯХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ Хоменок МЮ, Данилевич АВ, БГУИР 2000 (Книга). СИСТЕМЫ СИГНАЛИЗАЦИИ В СЕТЯХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ Хоменок МЮ, Даниле. М. Ю. Хоменок, А. В. Данилевичсистемы сигнализации в сетях телекоммуникаций
 Скачать 1.18 Mb.
|
|
Таблица 1.1. Международные стандартизированные системы сигнализации Тип сиг- нализации Линейный сигнал, Гц Регистровый сигнал Характеристика Применение Дата стан- дартизации № 1 500/20 - Для ручного режима На коротких ли- ниях 1934 № 2 600/750 Набор номера одной частотой f=750 Гц Для полуавтоматики На националь- ных сетях 1938 №3 2280 Двоичный код частоты 2280 Гц Однонаправленная работа для автоматики и полуав- томатики В Европе 1954 №4 2040/ 2400 Двоичный код f=2040/2400 Гц Однонаправленная работа для автоматики и полуав- томатики, возможность пе- редачи от точки к точке, возможность тандема для трех секций, невозмож- ность TASI линии В Западной Ев- ропе и Среди- земноморье 1954 №5 2400/ 2600 MF (комбина- ция двух час- тот из 6 частот 700-1700 Гц) Двунаправленная работа для автоматики и полуав- томатики, возможность TASI линии На международ- ных сетях 1964 R1 2600 Аналогично №5 Двунаправленная работа для автоматики и полуав- томатики В Северной Америке 1968 R2 3825 MF (прямое: 6 частот от 1380 до 1980 Гц; об- ратное: от 540 до 1140 Гц) Модернизированный тип многочастотной сигнали- зации (MFC) для автомати- ки и полуавтоматики, од- нонаправленная работа (аналог), двунаправленная работа (цифра) В Европе, Юго- Восточной Азии, Пакистане 1968 №6 ОКС-6 Скорость передачи информации: 56 Кбит/с (цифровая), 4 Кбит/с (аналоговая). Метод исправления ошибок: ретрансляция кадра (единицы), фиксированная длина кадра, общее количество сигнальных групп около 40 ти- пов На международ- ных сетях между Кореей и Япони- ей, США, Тай- вань, Австралия, Англия 1968 №7 ОКС-7 Скорость передачи информации: 64 Кбит/с (цифровая), 4,8 Кбит/с (аналоговая). Система исправления ошибок: основная (задержка в одном направлении менее 15 мс), система PCR (задержка в одном направлении более 15 мс), возможная длина кадра (2 – 62 октетов) Цифровые сети коммутации 1980 Системы сигнализации № 1 - 5 Система №1 была принята на Х Пленарной ассамблее ITU-T, состоявшейся в Будапеште в 1934 г., для международных каналов с ручным способом установления соединений и предусматривает только линейные сигналы на частоте 500 Гц, переда- ваемые в виде импульсов с частотой 20 Гц. Основные компоненты показаны на рис. 1.3. Данная система является системой прямой посылки вызова, в которой сигна- лы занятия и освобождения посылаются в виде импульсов 500/20 Гц. Когда система используется на коротких двухпроводных линиях, вместо 11 сигнала 500/20 Гц может применяться низкочастотный сигнал (16, 25 или 50 Гц). Время распознавания принимаемого сигнала до 1200 мс. Приемник запоминает принятый сигнал до посылки ответа на него. Импульсный сигнал преобразуется в ви- зуальную индикацию - обычно одна лампочка индикации на канал. Система №2, описанная в Белой книге (Осло, 1938), предназначалась для под- держки полуавтоматической связи по двухпроводным линиям с использованием сиг- налов с частотами 600 и 750 Гц. Система имеет ограниченное применение на сетях некоторых стран при полуавтоматических системах обслуживания вызовов, но нико- гда не использовалась на практике для международной связи. Система №3 - одночастотная система сигнализации, разрабатывалась в 1946- 1949 гг., испытывалась в линейных условиях в 1949-1954 гг. и была стандартизована ITU-T в 1954 г. Спецификация системы №3 приведена в рекомендациях Q.76-Q.79 Красной книги (Нью-Дели, 1960). Система использует одну частоту 2280±6 Гц для линейной и регистровой сиг- нализации и предназначена для работы по односторонним каналам связи. Система применяется для полуавтоматического и автоматического режимов работы. Для трансляции цифры номера требуется передача единичного импульса начала, самой цифры в виде четырех последовательных импульсов без интервалов между ними и нулевого импульса конца. При приеме сигнала допустимая величина частоты состав- ляет 2280±15 Гц. При передаче сигнала допустимая частота составляет 2280 ± 6 Гц, а длительность составляет 300±3 мс. Система №4 - двухчастотная система сигнализации - специфицирована в ре- комендациях Q.120-Q.136 ITU-T (Зеленая книга, Женева, 1973). С 1954 г. начинает широко использоваться в Европе. Для линейной и регистровой сигнализации исполь- зуются одни и те же частоты разговорного спектра (внутриполосные) f 1 =2040 Гц и f 2 =2400 Гц. Для передачи линейных сигналов используются комбинации трех частотных сигналов: сигнал Х представляет собой посылку частоты 2040 Гц, сигнал Y - посылку частоты 2400 Гц, а сигнал Р - комбинацию частот 2040 и 2400 Гц. Линейные сигналы системы №4 представлены в табл. 1.2. Рис. 1.3. Основные компоненты системы №1 ITU-T ± ± 12 Таблица 1.2. Линейные сигналы системы №4 Сигнал Направление Код Оконечное занятие Прямое РХ Транзитное занятие – ׀׀ – PY Передача в прямом направлении – ׀׀ – PYY Разъединение – ׀׀ – РХХ Оконечный сигнал готовности к приему номера Обратное Х Транзитный сигнал готовности к приему номера – ׀׀ – Y Номер принят – ׀׀ – Р "Занято" – ׀׀ – РХ Ответ – ׀׀ – PY Отбой – ׀׀ – РХ Контроль разъединения – ׀׀ – PYY Блокировка – ׀׀ – РХ Снятие блокировки – ׀׀ – PYY Таблица 1.3. Регистровая сигнализация системы №4 № Сигналы Двоичный код 1 Цифра 1 У У У х 2 – ׀׀ – 2 У У х У 3 – ׀׀ – 3 У У х х 4 – ׀׀ – 4 У х У У 5 – ׀׀ – 5 У х У х 6 – ׀׀ – 6 У х х У 7 – ׀׀ – 7 У х х х 8 – ׀׀ – 8 х У У У 9 – ׀׀ – 9 х У У х 10 – ׀׀ – 0 х У х У 11 Вызов оператора (код 11) х У х х 12 Вызов оператора (код 12) х х У У 13 Автоматический тестовый вызов х х У х 14 Примечание х х х У 15 Конец посылки импульса х х х х 16 Резерв У У У У Для передачи регистровой сигнализации используются двоичные комбинации из одиночных частот (сигнал х =2040 Гц, сигнал у =2400 Гц) с равными длительно- стями импульсов и пауз, составляющими 35 мс каждый. Посылка цифры требует четыре последовательных интервала: каждый интер- вал имеет период импульса и период паузы. Соответствие двоичных кодов регистро- вым сигналам представлено в табл. 1.3, а временные параметры приема и передачи приведены в табл. 1.4. 13 Таблица 1.4. Длительности сигналов и времена их распознавания в системе №4 Сигнал Длительность сигнала, мс Время распознавания, мс Р 150±30 80±20 Х или Y 100±20 40±10 XX или YY 350±70 200±40 х или у 35±7 10±5 Система №4 использует односторонние каналы связи и может применяться для любых типов кабеля, однако она несовместима с линиями межконтинентальной свя- зи, использующими обработку речевых сигналов с распределением времени (TASI). В Европе сравнительные тесты систем №3 и 4 проводились с 1949 по 1954 г.г. Однако ни результаты тестов, ни оценка систем экспертами не выявили преимущество одной системы перед другой. В связи с этим обе системы были приняты для использования в европейских странах. На практике система №4 распространилась значительно быст- рее и шире, чем система №3. Система №5 была стандартизована ITU-T в 1964 г. в первую очередь для обра- ботки межконтинентальной нагрузки. Спецификации представлены в рекомендациях Q.140-Q.164 (Зеленая книга, Женева, 1973). Система использует шесть частот, разделенных интервалом 200 Гц, в полосе от 700 до 1700 Гц; регистровые сигналы посылаются импульсами, каждый из которых представляет двухчастотную комбинацию. Один импульс соответствует одной цифре, а между импульсами передается пауза. Следует заметить, что вышеприведенные ха- рактеристики практически совпадают с введенной несколько позже на сетях СССР многочастотной сигнализацией в коде «2 из 6». С точки зрения линейной сигнализации, в системе №5 в отличие от более ран- них систем использованы линейные сигналы с самопроверяющим кодом. В наиболь- шей степени преимущество линейных сигналов, которые непрерывно самоконтроли- руются, сказывается при их использовании в каналах подводных кабелей с TASI. Для линейной сигнализации система №5 использует внутриполосные двухчастотные сиг- налы f 1 =2400 Гц и f 2 =2600 Гц «от звена к звену» для всех линейных сигналов, кроме сигнала «Вмешательство телефонистки». Таблица 1.5. Примеры линейных сигналов в системе сигнализации №5 Сигнал Направление Частота Занятие Прямое 2400 Гц Готовность (подтверждение занятия) Обратное 2600 Гц Вмешательство телефонистки Прямое 2600 Гц/850 мс Ответ Обратное 2400 Гц Подтверждение ответа Прямое 2400 Гц Отбой Прямое 2400 и 2600 Гц Разъединение Обратное 2400 и 2600 Гц Еще одним важным отличием системы №5 от предыдущих систем является ис- пользование двусторонних соединительных линий, что обусловлено высокой стоимо- стью длинных линий и различной для разных частей света телефонной нагрузкой, пе- редаваемой в противоположных направлениях. Возникающая при этом проблема 14 встречного занятия канала с обеих сторон решается в системе №5 следующим обра- зом: на попытку двойного занятия автоматически указывает частота принимаемого сигнала, которая будет такой же, что и передаваемая частота, т.е. 2400 Гц, а не 2600 Гц. Посылка же частоты 2600 Гц является сигналом «Готов к приему номера» и служит нормальным ответом системы на сигнал «Занятие». Сигнализация в процессе установления начинается посылкой непрерывного линейного сигнала «Занятие», который подтверждался обратным линейным сигналом «Готов к приему номера». Затем следуют импульсные регистровые сигналы, которые указывают на начало посылки импульсов набора, затем посылается информация о номере вызываемого абонента и сигнал окончания набора номера. В 1968 г. ITU-T была стандартизована система сигнализации №5 Bis, исполь- зующая те же сигнальные частоты, а также дополнительные сигналы блокировки в прямом и обратном направлениях, поддерживающие целый ряд дополнительных воз- можностей протокола сигнализации. Развитие системы №5 Bis было отодвинуто на задний план появлением системы общеканальной сигнализации №6. Система сигнализации R1 Протокол сигнализации R1, являющийся первым региональным стандартом ITU-T и первоначально ориентированный на использование в Северной Америке, ис- пользует многочастотную регистровую сигнализацию с кодом «2 из 6» и внутрипо- лосную линейную сигнализацию. R1 является системой сигнализации «от звена к звену» и обладает более высокой скоростью передачи сигнальной информации, чем у системы R2, однако информационные возможности у R1 несколько ниже, так как ка- ждая комбинация частот имеет только одно значение. Линейная сигнализация в системе R1 по аналоговым и цифровым каналам осуществляется по-разному. По аналоговым каналам передается непрерывный сигнал с частотой 2600±5 Гц в обоих направлениях. Сигнальный код аналоговой версии R1 показан в табл. 1.6. Таблица 1.6. Коды линейных сигналов системы R1 (аналоговой) Состояние сигнализации Состояние линии Сигнал в прямом направлении Сигнал в обратном направлении Направление Контроль исходного состояния 1 1 <——> Занятие 0 1 ——> Задержка набора номера 0 1 <—— Начало набора номера 0 70-130 мс ——> Посылка вызова в прямом на- правлении 65-135 мс ——> Ответ 0 <—— Отбой вызванного абонента 0 1 <—— Разъединение 1 0 или 1 ——> При цифровом варианте линейный сигнал с частотой 2600 Гц обычно не пере- дается по разговорным каналам, кроме случая, когда цифровые системы последова- тельно соединяются с аналоговыми каналами и образуют составной канал. Цифровой вариант системы R1 предназначен для использования в цифровом тракте 1544 Кбит/с (система ИКМ-24, рекомендация G.733). Линейная сигнализация осуществляется по 15 двум выделенным каналам, для чего используется восьмой бит каждого канала один раз в шесть циклов. Сигнальный код цифровой версии R1 показан в табл. 1.7. Таблица 1.7. Коды линейных сигналов системы R1 (цифровой) Код временного интервала Прямое направление Обратное направление Состояние линии А В А В Контроль исходного состояния 0 0 0 0 Занятие 1 1 0 0 Подтверждение занятия 1 0 1 1 Ответ 1 0 1 1 Отбой 1 0 0 0 Разъединение 0 0 0 или 1 0 или 1 Подтверждение разъединения 0 0 0 0 Для регистровой сигнализации R1 использует шесть частот (700, 900, 1100, 1300, 1500 и 1700 Гц) для передачи в прямом направлении адресной информации ко- дом «2 из 6». Регистровые сигналы передаются в виде импульсов, состоящих из ком- бинации двух частот, и пауз между импульсами. Сигнальный код регистровой сигна- лизации подобен коду для системы №5 и приведен в табл. 1.7. Длительность сигнала начала набора КР равна 100±10 мс. Все другие сигналы имеют длительность 68±7 мс. Интервал между сигналами должен составлять 68±7 мс. Система сигнализации R2 Протокол сигнализации R2 второго регионального стандарта ITU-T, первона- чально названный «система MFC Берн», в настоящее время используется во многих европейских, латиноамериканских и развивающихся странах для национальных и международных соединительных линий. Характеристики системы R2 были в общих чертах намечены на конференции, состоявшейся в Берне в ноябре 1962 г. Линейная сигнализация R2 существует в двух совершенно различных модифи- кациях: аналоговая версия линейной сигнализации R2 и цифровая R2D. В аналоговом варианте передача линейных сигналов осуществляется с использованием тональных сигналов вне полосы разговорных частот в системах уплотнения с частотным разде- лением каналов (ЧРК) на частоте 3825 Гц. В цифровом варианте для линейной сигна- лизации используются выделенные сигнальные каналы цифрового тракта со скоро- стью 2048 Бит/с (ИКМ-30, рекомендация G.732). В аналоговой версии R2 сигналы передаются методом «от звена к звену». На- личие тонального сигнала соответствует исходному состоянию. Время распознавания изменения состояния составляет 20±7 мс. В табл. 1.8 приведены сигнальные коды R2 передачи линейных сигналов (аналоговая версия). Передача линейного сигнала осу- ществляется наличием (1) или отсутствием (0) тонального сигнала и предназначена исключительно для однонаправленных соединительных линий. При занятии на исходящей АТС отключается тональный сигнал в прямом на- правлении. Если после занятия нужно сразу же передать сигнал «Разъединение», то тональный сигнал поддерживается в выключенном состоянии не менее 100 мс для достоверного его распознавания на входящей АТС. 16 Таблица 1.8. Регистровые сигналы R1 Сигнальные частоты, Гц, ±1,5% Сигнал 700 900 1100 1300 1500 1700 Начало набора КР1 — — Начало набора КР2 — — Цифра 1 — — Цифра 2 — — Цифра 3 — — Цифра 4 — — Цифра 5 — — Цифра 6 — — Цифра 7 — — Цифра 8 — — Цифра 9 — — Цифра 10 — — Код 11 — — Код 12 — — Конец набора ST — — Прием монеты — — Возврат монеты — — Контроль посылки вызова (таксофон) — — Таблица 1.9. Коды линейных сигналов системы R2 (аналоговой) Состояние сигнализации Состояние линии Прямое направление Обратное направление Контроль исходного состояния 1 1 Занятие 0 1 Ответ 0 0 Отбой о 1 Разъединение 1 1 или 0 Блокировка 1 0 При ответе вызываемого абонента Б входящая АТС прекращает посылку то- нального сигнала 3825 Гц в обратном направлении. В случае отбоя вызываемого абонента Б входящая АТС начинает посылку то- нального сигнала 3825 Гц в обратном направлении. В случае же отбоя вызывающего абонента А, т.е. при разъединении, исходящая АТС начинает посылку тонального сигнала 3825 Гц в прямом направлении. При распознавании этого сигнала на входя- щей АТС разрушается установленное соединение и начинается процесс освобожде- ния. При этом на исходящей АТС соединительная линия остается заблокированной до тех пор, пока не будет завершен процесс освобождения. Блокировка на исходящей АТС продолжается до тех пор, пока отсутствует тональный сигнал в обратном на- правлении. Появление тонального сигнала в обратном направлении, сопровождаемое наличием тонального сигнала в прямом направлении, переводит соединительную ли- 17 нию в исходное состояние. После этого линия может быть занята для нового вызова. Итак, тональный сигнал может направляться в сторону входящей АТС в сле- дующих ситуациях: • при занятии до ответа вызываемого абонента; • при ответе вызываемого абонента; • при отбое вызываемого абонента. В случаях разъединения в предответном состоянии сигнал «Разъединение» по- сылается исходящей АТС путем посылки тонального сигнала в прямом направлении. Входящая АТС после распознавания этого тонального сигнала выключает тональный сигнал в обратном направлении, освобождает коммутационные блоки, участвующие в данном соединении, и начинает процесс разъединения на входе. После того как разъ- единение на входящем конце закончено, посылается тональный сигнал в обратном направлении и соединительная линия переходит в исходное состояние. Для того что- бы исключить ложное срабатывание при совпадении сигнала ответа и сигнала разъе- динения от исходящей АТС, переход из состояния посылки тонального сигнала к вы- ключению тонального сигнала в обратном направлении осуществляется после завер- шения определенного тайм-аута. Процедура разъединения в разговорном состоянии отличается тем, что посылка тонального сигнала в обратном направлении не прекра- щается. После распознавания сигнала «Разъединение» на входящей АТС передача сигнала «Отбой» не осуществляется. Разъединение в состоянии отбоя выполняется аналогичным образом. Передавать рассмотренные выше линейные сигналы системы R2 через анало- говый вход системы передачи с ИКМ в случае использования цифровых соедини- тельных линий, как это имело место в системе R1, невозможно, поскольку эти сигна- лы передаются за пределами полосы разговорных частот по сигнальному каналу с частотой 3825 Гц. |