|
|
сигнализация в сетях. Сигнализация. Системы телефонных сигнализаций. Виды сигналов телефонных сигнализаций. Протоколы телефонных сигнализаций. Способы организаций сигнализаций в атс окс 7
МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УО «БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ» ФАКУЛЬТЕТ ЗАОЧНОГО И ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ КАФЕДРА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ - Презентация
- на тему: «Системы телефонных сигнализаций. Виды сигналов телефонных сигнализаций. Протоколы телефонных сигнализаций. Способы организаций сигнализаций в АТС: ОКС №7»
Классификация систем сигнализации - Под сигнализацией в сетях связи понимается совокупность сигналов, передаваемых между элементами сети для обеспечения установления и разъединения соединения при обслуживании вызовов, а также для передачи различной служебной информации. В зависимости от участка сети различают следующие виды сигнализации:
- • абонентская - на участке между абонентским терминалом и коммутационной
- станцией;
- • внутристанционная - между различными функциональными узлами и бло-
- ками внутри коммутационной станции;
- • межстанционная - между различными коммутационными станциями в сети.
Межстанционная сигнализация - Межстанционная сигнальная информация может передаваться различными способами, которые можно разделить на три основные класса:
- 1. Способы передачи сигналов непосредственно по телефонному каналу (разговорному тракту), называемые иногда "внутриполосными" системами сигнализации. По телефонным каналам (физическим цепям) сигналы могут передаваться постоянным током (гальванический, шлейфный или батарейный способы), токами тональной частоты, индуктивными импульсами и др.
Межстанционная сигнализация - 2. Сигнализация по индивидуальному выделенному сигнальному каналу (ВСК).
- Как правило, в таких системах обеспечиваются выделенные средства передачи сигнальной информации (выделенная емкость канала) для каждого телефонного канала в тракте передачи информации. Это может быть 16-й канальный интервал в ИКМ-тракте, выделенный частотный канал вне разговорного канала ТЧ на частоте 3825 Гц и др.
Межстанционная сигнализация - 3. Системы общеканальной сигнализации (ОКС).
- В системах этого класса тракт передачи данных ОКС предоставляется для целого пучка телефонных каналов по принципу адресно-группового использования, т.е. сигналы передаются в соответствии со своими адресами и размещаются в общем буфере для использования каждым каналом, как и когда это потребуется.
Виды сигналов - Три класса способов сигнализации применяются для передачи адреса и другой информации между терминалами (оконечным оборудованием) и АТС, а также между самими коммутационными узлами и станциями. В этих способах возможна передача трех категорий сигналов:
- • абонентских сигналов, 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);
- • линейных сигналов, управляющих трактом передачи по каналам связи между станциями. Линейные сигналы передаются как в прямом, так и в обратном направлениях в
- исходном состоянии и во время установления соединения до полного освобождения приборов. Эти сигналы отмечают основные этапы установления соединения;
- • сигналов маршрутизации (регистровых сигналов).
- АБОНЕНТСКИЕ СИГНАЛЫ – все сигналы, передаваемые между абонентским терминалом и АТС (информационно-акустические сигналы и информация о номере абонента):
- «ВЫЗОВ СТАНЦИИ»
- «ОТВЕТ СТАНЦИИ»
- «НАБОР НОМЕРА»
- «ПОСЫЛКА ВЫЗОВА»
- «КОНТРОЛЬ ПОСЫЛКИ ВЫЗОВА»
- «ЗАНЯТО» и др.
- Абонентские сигналы являются акустическим сопровождением линейных сигналов для информирования абонентов о состоянии обслуживания вызова и предоставляют адресную информацию.
- СИГНАЛЫ МЕЖСТАНЦИОННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ – сигналы, передаваемые между коммутационными узлами:
- ЛИНЕЙНЫЕ СИГНАЛЫ,
- СИГНАЛЫ МАРШРУТИЗАЦИИ (РЕГИСТРОВЫЕ СИГНАЛЫ)
- ЛИНЕЙНЫЕ СИГНАЛЫ – используются для взаимного информирования о состоянии линии в процессе обслуживания вызова.
- Примеры:
- «ЗАНЯТИЕ», «ПОДТВЕРЖДЕНИЕ ЗАНЯТИЯ», «ОТВЕТ ВЫЗЫВАЕМОГО АБОНЕНТА»,
- «ОТБОЙ ВЫЗЫВАЕМОГО АБОНЕНТА», «ОТБОЙ ВЫЗЫВАЮЩЕГО АБОНЕНТА»
- Линейные сигналы отмечают основные этапы установления соединения:
- ИСХОДНОЕ СОСТОЯНИЕ, ЗАНЯТИЕ, ОТВЕТ, РАЗЪЕДИНЕНИЕ и др.
- Пример абонентской сигнализации
- СИГНАЛЫ МАРШРУТИЗАЦИИ – используются для установления соединения по требованию
- вызывающего абонента (маршрутизация вызова к месту назначения)
- Примеры:
- Цифры номера вызываемого абонента
- Цифры номера вызывающего абонента и его категория
- Сигнал запроса АОН
- сигналы запроса цифр номера абонента
- сигналы запроса повторения передачи цифр номера абонента
- Для успешного взаимодействия на телекоммуникационных сетях как внутри страны, так и на международном уровне протоколы сигнализации должны быть унифицированы.
- Унификацией и стандартизацией протоколов сигнализации занимался Международный консультативный комитет по телеграфии и телефонии (МККТТ), преобразованный затем в Сектор стандартизации электросвязи Международного союза электросвязи (ITU-T).
- Рассмотрим краткий анализ семи рекомендованных ITU-T систем сигнализации (системы №1 - 5, R1 и R2), который представляется полезным в силу влияния заложенных в них технических идей, а иногда и их непосредственного присутствия в том или ином виде в коммутационных узлах и станциях различных типов на телефонной сети общего пользования и ведомственных телефонных сетях Республики Беларусь и других стран СНГ.
- 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, передаваемые в виде импульсов с частотой 20 Гц. Данная система является системой прямой посылки вызова, в которой сигналы занятия и освобождения посылаются в виде импульсов 500/20 Гц. Когда система используется на коротких двухпроводных линиях, вместосигнала 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 визуальную индикацию - обычно одна лампочка индикации на канал.
- Система №2, описанная в Белой книге (Осло, 1938), предназначалась для поддержки полуавтоматической связи по двухпроводным линиям с использованием сигналов с частотами 600 и 750 Гц. Система имеет ограниченное применение на сетях некоторых стран при полуавтоматических системах обслуживания вызовов, но никогда 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 сигнализации 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 составляет 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 рекомендациях Q.120-Q.136 ITU-T (Зеленая книга, Женева, 1973). С 1954 г. начинает широко использоваться в Европе. Для линейной и регистровой сигнализации используются одни и те же частоты разговорного спектра (внутриполосные) f1=2040 Гц и f2=2400 Гц.
- Для передачи линейных сигналов используются комбинации трех частотных сигналов. Для передачи регистровой сигнализации используются двоичные комбинации из одиночных частот.
- Система №4 использует односторонние каналы связи и может применяться для любых типов кабеля, однако она несовместима с линиями межконтинентальной связи, 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 быстрее и шире, чем система №3.
- Система №5 была стандартизована ITU-T в 1964 г. в первую очередь для обработки 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 характеристики 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 ранних систем использованы линейные сигналы с самопроверяющим кодом.
- Еще одним важным отличием системы №5 от предыдущих систем является использование двусторонних соединительных линий, что обусловлено высокой стоимостью длинных линий и различной для разных частей света телефонной нагрузкой, передаваемой в противоположных направлениях..
- Протокол сигнализации R1, являющийся первым региональным стандартом ITU-T и первоначально ориентированный на использование в Северной Америке, использует многочастотную регистровую сигнализацию с кодом «2 из 6» и внутриполосную 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 каждая 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. При цифровом варианте линейный сигнал с частотой 2600 Гц обычно не передается по разговорным каналам, кроме случая, когда цифровые системы последовательно 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 двум выделенным каналам, для чего используется восьмой бит каждого канала один раз в шесть циклов.
- Протокол сигнализации R2 второго регионального стандарта ITU-T, первоначально 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 модификациях: 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 разделением каналов (ЧРК) на частоте 3825 Гц. В цифровом варианте для линейной сигнализации используются выделенные сигнальные каналы цифрового тракта со скоростью 2048 Бит/с (ИКМ-30, рекомендация G.732).
Способы организаций сигнализации ОКС №7 - Компоненты сети сигнализации
- Сеть связи, обслуживаемая ОКС, состоит из узлов коммутации и обработки, соединенных звеньями передачи. В контексте сигнализации узлы сети связи, использующие ОКС, рассматриваются как пункты сигнализации (Signalling Point - SP).
- Два пункта сигнализации (ПС), для которых существует возможность связи между их соответствующими функциями подсистем пользователей, называются пунктами, имеющими сигнальное отношение (signalling relation) (например, две АТС, соединенные пучком разговорных каналов).
- Два ПС, непосредственно соединенные пучком звеньев сигнализации, называются смежными пунктами сигнализации (adjacent signalling points), а не имеющие непосредственной связи - несмежными.
Режимы сигнализации - Режим сигнализации - это связь между путем, по которому проходит сигнальное сообщение в сети сигнализации, и сигнальным отношением, к которому относится это сообщение. Пункты сигнализации в сети могут работать в следующих режимах:
- 1. В связанном режиме (associated mode), при котором сообщение, относящееся к данному сигнальному отношению между двумя смежными ПС, передается по пучку звеньев, который непосредственно соединяет эти два ПС
- 2. В несвязанном режиме, при котором сигнальное сообщение, относящееся к данному сигнальному соотношению, передается по двум и более пучкам звеньев, последовательно проходя один или несколько звеньев сигнализации, исключая исходный пункт и пункт назначения.
- 3. В квазисвязанном режиме (quasi-associated mode) - частный случай несвязанного режима, при котором путь прохождения сообщения в сети сигнализации заранее определен и в каждый данный момент зафиксирован.
- ОКС №7 предназначен для использования при связанном и квазисвязанном режимах. Подсистема пользователя не имеет средств, позволяющих избежать нарушения последовательности поступления сообщений, которое возможно при полностью несвязанном режиме с динамической маршрутизацией сообщений.
- Система ОКС №7 может использоваться с различными структурами сети сигнализации. На выбор структуры сети сигнализации могут влиять следующие факторы:
- • структура сети электросвязи, которая должна обслуживаться системой сигнализации;
- • административные аспекты.
- Если система сигнализации будет только на основе сигнальных отношений, то сеть будет основана главным образом на связанном режиме сигнализации и в малой степени на квазисвязанном режиме для сигнальных отношений с малой нагрузкой. В этом случае структура сети в основном определяется схемами сигнальных отношений. Примером такой реализации может служить международная сеть ОКС.
- Другое решение - сеть сигнализации рассматривается как общее средство для передачи разнообразной информации по ОКС. В этом случае используется большая емкость звеньев сигнализации в сочетании с избыточностью, необходимой для обеспечения надежности. В такой сети в большей степени используются квазисвязанный и связанный режимы в сигнальных отношениях с большой нагрузкой.
- Определяющим фактором для сети сигнализации является надежность, которая обеспечивается избыточностью. Необходимая избыточность может быть обеспечена сочетанием следующих видов избыточности:
- • звеньев передачи данных сигнализации (например, специально выделенными резервными звеньями или коммутируемыми соединениями);
- • оборудования оконечных устройств сигнализации (например, общей группой
- ОУ в оборудовании пункта сигнализации);
- • звеньев сигнализации внутри пучка звеньев (работающих обычно с разделением нагрузки);
- • маршрутов сигнализации для каждого назначения (способных в случае необходимости работать с разделением нагрузки).
- Ячеистая структура сети - это типовая структура, работающая в квазисвязанном режиме. На ее основе могут быть построены любые сети.
- В ячеистой структуре каждый из пунктов сигнализации связан с двумя STP посредством двух пучков звеньев. Каждая пара STP соединена с другой парой четырьмя пучками звеньев сигнализации. Кроме того, между двумя STP каждой из пар имеется пучок звеньев сигнализации.
- На сетях общего пользования принята система сигнализации типа ОКС7. В настоящее время система ОКС7 необходима при построении следующих цифровых сетей: телефонной сети общего пользования (ТфОП), цифровой сети с интеграцией обслуживания (ЦСИО - ISDN), сети мобильной связи (СМС), интеллектуальной сети (ИС).
- Многоуровневая эталонная модель системы ОКС7 была разработана раньше, чем эталонная модель взаимодействия открытых систем (ВОС) и поэтому имеет свои особенности.
- На рисунке показана структура протоколов уровней модели ОКС7, а также их соответствие уровням модели ВОС.
- Модель ОКС7 состоит из двух основных частей: подсистем пользователей и приложений; подсистемы передачи сообщений МТР. К подсистемам пользователей и приложений относятся: TUP - подсистема телефонных пользователей, ISUP - подсистема пользователей сетью ISDN, MUP - подсистема пользователей подвижной связи (стандарт NMT), HUP - подсистема передачи сигналов управления в процессе разговора на сети мобильной связи стандарта NMT, SCCP - подсистема управления соединением сигнализации, TCAP - подсистема обработки транзакций, МАР - пользователей мобильной связью стандарта GSM, ОМАР - подсистема техобслуживания и эксплуатации, INAP - подсистема пользователей интеллектуальной сети. Перечисленные подсистемы необходимы для обеспечения соответствующих услуг связи. Через них передаются сообщения протоколов уровня 4.
- Подсистема МТР выполняет роль транспортной платформы, общей для всех пользователей и приложений. Данная подсистема включает в себя протоколы уровней 1…3: физического, канального и сетевого. Модель ОКС7 соответствует модели ВОС только на нижних уровнях: физическом и канальном. Сетевой уровень модели ОКС7 в отличие от аналогичного уровня модели ВОС не выполняет полностью функций по маршрутизации сигнальных соединений. Этот недостаток исключается при использовании подсистемы SCCP.
- Рассмотрим функции уровней ОКС7.
- На уровне 1 выполняются функции звена данных сигнализации. Для этого уровня определены физические, электрические и функциональные характеристики канала передачи данных на звене сети сигнализации. Звено образовано между двумя напрямую связанными пунктами сети сигнализации. Наиболее часто звено образуется между двумя смежными коммутационными станциями, каждая из которых является пунктом сети сигнализации. В качестве канала звена сигнализации обычно используется один из ОЦК первичного канала Е1.
- Уровень 2 определяет функции и процедуры, относящиеся к передаче сигнальных сообщений по звену сети сигнализации. На этом канальном уровне выполняются функции по определению структуры передаваемой информации по каждому звену и процедуры по обнаружению и исправлению ошибок.
- Совместное выполнение функций на уровнях 1 и 2 ОКС7 позволяет организовать звено сигнализации, служащее для передачи сигнальной информации. Такая информация передается в виде сигнальных сообщений, получивших для ОКС7 название сигнальных единиц. Сигнальные единицы имеют переменную длину и непрерывно передаются по каналу данных каждого звена.
- Уровень 3 предназначен для выполнения сетевых функций сигнализации.
- Основная задача этого уровня состоит в надежной доставке сигнальной информации от одной коммутационной станции к другой. При этом производится управление звеном сигнализации, обеспечивающее обработку принимаемых сигнальных сообщений с целью их дальнейшей маршрутизации. Маршрутизация состоит в том, что на уровне 3 принятое сигнальное сообщение либо остается в данном пункте сети и направляется на верхний уровень (например, в подсистему ISUP), либо передается в другой пункт сети.
- Рассмотрим уровень 4 ОКС7 на примере подсистемы ISUP. Эта подсистема направлена на установление соединений и на разъединение на сетях с цифровыми АТС, в которые включаются как цифровые, так и аналоговые абонентские установки.
- С помощью подсистемы ISUP между коммутационными станциями передаются сообщения. На рис. показана диаграмма установления соединения и разъединения между цифровыми телефонными аппаратами ТА А и ТА Б при передаче цифр блочным способом.
- Соединение начинается с передачи от аб. А номера вызываемого абонента, принимаемого и анализируемого на АТС А. На АТС А в соответствии с полученным номером, выбирается маршрут сигнализации, формируется и передается сообщение IAM (Начальное адресное сообщение). В этом сообщении содержится адресная информация - номера вызываемого и вызывающего абонентов, а также другая информация - тип доступа на исходящей стороне - с аналоговым или с цифровым абонентским устройством, тип требуемой вызывающим абонентом услуги, например, передача речи на скорости 64 кбит/с, информация о том, включено ли на исходящей стороне эхоподавляющее устройство и другие.
- Сообщение IAM анализируется на АТС А, выбирается направление соединения к АТС Б и новое сообщение IAM передается на транзитную АТС Б. В это же время АТС А проключает разговорный тракт в обратном направлении, что в необходимых случаях позволяет исходящей стороне прослушивать тональные сигналы, посылаемые от АТС Б. В рассматриваемом примере предполагается, что транзитный пункт сети сигнализации совмещен с АТС Б. После анализа данных, содержащихся в последнем сообщении IAM, АТС Б проключает в обоих направлениях разговорный тракт. Далее АТС Б выбирает направление соединения к АТС В, формирует следующее сообщение IAM и посылает его к АТС В. На АТС В разговорный тракт проключается в прямом и обратном направлениях, определяется линия вызываемого абонента и если доступ к аб. Б свободен, посылает к аб. Б сигнал ПВ (посылка вызова). В ТА аб. Б работает вызывное устройство.
- На АТС В формируется и передается к АТС Б сообщение АСМ (Адрес полный), указывающее о полной адресной информации, принятой на АТС В. Это сообщение проходит через транзитную АТС и достигает АТС А. Прием данного сообщения на каждой станции приводит к удалению из памяти информации, связанной с соединением, аб. Б подается сигнал КПВ (контроль посылки вызова). Когда вызванный абонент ответит, то АТС В формирует сообщение ANM (Ответ). Последнее передается к АТС Б, а затем к АТС А. На АТС В образуется двусторонний разговорный тракт а на АТС А разговорный тракт проключается в прямом направлении. Абоненты разговаривают
- Подсистема ISUP использует метод одностороннего отбоя, когда инициализация разъединение может быть от любого из абонентов. Предположим, что первым дал отбой вызывавший абонент. После приема отбоя на АТС А нарушаются разговорные тракты и к АТС Б посылается сообщение REL (Освобождение). АТС Б обрабатывает это сообщение и пересылает его к АТС В. На обеих АТС нарушаются разговорные тракты. АТС В преобразует сообщение REL в сообщение DISCONNECT и посылает его к аб. Б. От каждой из АТС, принявшей сообщение REL, передается в обратном направлении сообщение RLC (Release Complete), указывающее на освобождение разговорного канала.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ: - Учебное пособие по курсу “Системы сигнализации в телекоммуникациях” для студентов специальности “Телекоммуникационные системы”. Хоменок М.Ю., Данилевич А.В., Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, 2000
- Https://studfile.net/preview/3573931/
- https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%9A%D0%A1-7
|
|
|
Скачать 0.97 Mb.