Опубликован: 31.07.2008 | Доступ: свободный | Студентов: 2899 / 817 | Оценка: 4.10 / 4.00 | Длительность: 14:55:00
ISBN: 978-5-94774-896-3
Лекция 5:

Передача линейных и управляющих сигналов

< Лекция 4 || Лекция 5: 123456 || Лекция 6 >

Передача сигналов по двум выделенным каналам

При рассмотрении принципов использования временных каналов при цифровом потоке с импульсно-кодовой модуляцией приводилось два способа применения 16-го канала (канал сигнализации) [16, 17].

В первом случае сигналы управления передаются для любого из каналов тракта (общий канал сигнализации) со скоростью 64 Кбит/с. Такой принцип передачи сигналов будет рассмотрен в дальнейшем.

Второй способ получил название выделенный канал. В этом случае за каждым информационным каналом закрепляется сигнальный канал с реальной скоростью передачи для каждого 4 Кбит/c. Он был весьма распространен при связи с электромеханическими системами по цифровым трактам. Образование в цифровом тракте выделенного канала уже рассматривалась в разделе в "Коммутационные поля на микроэлектронной элементной базе" при описании рис. 2.1. При этом принципе 16-й канал разделяется на две части по 4 бита каждый. Принцип их использования подробно изложен в "Коммутационные поля на микроэлектронной элементной базе" .

В таблицах 5.1и 5.2приведены линейные сигналы, передаваемые по двум выделенным каналам.

Таблица 5.1. Линейные сигналы, передаваемые по двум выделенным каналам исходящей станцией
Направление сигнала Название сигнала Состояние бит Примечание
1 ВСК (a) 2 ВСК (b) c d
1 ----> ЗАНЯТИЕ 1 0 0 1 Передается при появлении нового вызова
2 ----> НАБОР НОМЕРА

Импульс

Пауза

Межцифровой интервал

0

1

1

0

0

0

0

0

0

1

1

1

Время передачи: Импульса – 50 мс

Паузы –50 мс

Межцифрового интервала – 700 мс

3 ----> РАЗЪЕДИНЕНИЕ 1 1 0 1 Передается в случае освобождения исходящей СЛ (отбой A и др.)
4 ----> ОТБОЙ A 0 0 0 1 Может быть принят, если АТС реализует систему двухстороннего отбоя
Таблица 5.2. Линейные сигналы, передаваемые по двум выделенным каналам по входящей связи
Направление сигнала Название сигнала Состояние бит Примечание
1 ВСК (a) 2 ВСК (b) c d
1 <---- ПОДВТВЕРЖДЕНИЕ ЗАНЯТИЯ 1 1 0 1 Ожидается в течение 1 с после посылки сигнала "занято"
2 <---- ОТВЕТ/ЗАПРОС 1 0 0 1 Передается после ответ вызываемого абонента. Если этот сигнал сопровождается частотным сигналом 500 Гц по разговорному тракту, то он должен обрабатываться как запрос информации АОН.
3 <---- ЗАНЯТОСТЬ 0 0 0 1 Передается со стороны входящей станции, в случае если, если абонент занят, недоступен или в случае сбоя процесса установления соединения
4 <---- ОТБОЙ Б 0 0 0 1 Передается со стороны входящей станции, в случае если абонент Б вешает трубку.
5 <---- БЛОКИРОВКА 1 1 0 1 Передается на исходящую станцию, в случае блокировки линии на входящей станции
6 <---- КОНТРОЛЬ ИСХОДНОГО СОСТОЯНИЯ 0 1 0 1 Сигнал передается входящей станции после получения сигнала "разъединение" и освобождения линии и оборудования

Общий канал сигнализации (система № 7)

С увеличением и усложнением функций коммутационных систем стало необходимо усовершенствовать систему сигнализации. Наиболее кардинальным решением было разделение цепей передачи информации и сигнальных цепей [2, 26]. Такая система реализуется следующим образом. На группу каналов выделяется сигнальный канал [2, 55, 63]. Информация, касающаяся соединения по любому каналу из группы, проходит по общему каналу и сопровождается адресом источника.

Преимущества такого способа следующие:

  1. Сигнальные цепи отделены от цепей передачи информации, что исключает их взаимное влияние, например имитацию сигналов в тракте обмена. Использование данного способа позволяет не подключать и не отключать приемники и передатчики и тракт обмена, что упрощает алгоритмы обмена сигналами.
  2. Обмен сигналами осуществляется с помощью средств, присущих технике передачи данных, поэтому увеличивается скорость обмена и вводятся эффективные способы защиты, которые были рассмотрены в первом разделе при изучении абонентских линий типа ISDN.
  3. Увеличивается число сигналов, которые могут быть переданы по тракту сигнализации, поскольку кодирование информации не связано с ограничениями, присущими взаимодействию с информационным трактом.
  4. Возможно использование пучков каналов в двухстороннем режиме. Предыдущие системы сигнализации были однонаправленными и делились на исходящие и входящие комплекты.
  5. Общий канал сигнализации не связан только с телефонными приложениями и может быть использован для передачи сигналов по любым протоколам, в том числе может быть мощным средством для передачи и коммутации данных общего назначения и организовывать отдельные сети.

Недостатки:

  1. Необходимость выделения отдельного канала. В цифровых АТС этот недостаток не влияет на занятость каналов обмена (для этого выделен 16-й канал), поэтому не является существенным и нами подробно не рассматривается.
  2. Централизация обмена. С точки зрения канальной надежности канал сигнализации всего один на группу из 30 каналов (это в ИКМ). Поэтому в больших пучках линий имеется возможность обмена по другому тракту.

С точки зрения управления этот недостаток присущ системам с централизованным управлением, где программа управления ОКС связана с одним (резервированным устройством). В децентрализованной системе могут быть несколько модулей, программное обеспечение которых управляет сигнализацией.

Общие каналы сигнализации представляют отдельную сеть и коммутируются по правилам коммутации сообщений. Возможны следующие способы маршрутизации сигнальных сообщений (рис. 5.1).

Способы маршрутизации

Рис. 5.1. Способы маршрутизации

Согласно первому способу (связанный ОКС), маршрутизация каналов сигнализации проводится совместно с маршрутизацией информационных каналов. При этом их маршруты совпадают, как показано на рис. 5.1а.

Второй способ — несвязный ОКС: маршрутизация сигнальной информации идет независимо от информационных каналов, и их маршруты могут не совпадать, как показано на рис. 5.1б.

Часто используется квазисвязанный способ, который заключается в том, что связанный способ применяется в нормальном режиме функционирования сети, а при выходе из строя система переходит на резервные направления сигнализации, не совпадающие по маршруту с информационными каналами. Они обычно заданы заранее.

Аппаратурная реализация

Основные устройства, реализующие ОКС, показаны на рис. 5.2.

Основные устройства реализующие ОКС

Рис. 5.2. Основные устройства реализующие ОКС

Первое из них — интерфейс с информационными каналами —реализует интерфейс с коммутационным полем. В зависимости от нагрузки входы ОКС могут занимать несколько входов в коммутационное поле. При этом в общем случае они имитируют цифровой поток и могут быть скоммутированы в любой канал любого тракта на выходе. Но как уже было указано, они коммутируются в 16-м канале каждого тракта (напомним, типовой ИКМ включает в себя 30 информационных каналов). Интерфейс позволяет накопить информацию от каждого канала сигнализации и коммутировать ее в 16-й канал требуемого тракта.

Возможность коммутации с другими каналами создает возможности ликвидации аварийных ситуаций и резервирования.

Контроллер ОКС может производить обработку сигналов и выполнять запросы нижних уровней протокола (физического и канального).

Аппаратурная реализация части протокола, как правило, увеличивает быстродействие и устойчивость системы.

Управляющее устройство представляет собой процессор и необходимые виды памяти. Это либо станционное управляющее устройство, либо устройство управления модулем.

В первом случае при установлении соединения взаимодействуют программные блоки ОКС и установления соединения. Во втором требуется обмен информацией с другими модулями.

На рис. 5.3 приводится диаграмма, сравнивающая архитектуру протоколов ОКС№7 и уровни OSI [16].

Архитектура протоколов ОКС № 7 и их сравнение с протоколами OSI

Рис. 5.3. Архитектура протоколов ОКС № 7 и их сравнение с протоколами OSI

Три нижних уровня модели протоколов ОКС носят название протоколов передачи сообщений (Message Transfer Part — MTP) и реализуются преимущественно с помощью аппаратуры (hardware).

Прикладные уровни приведены для примера, и их число и функции меняются с развитием коммутационной техники. Например, не так давно выделялась подсистема телефонной сигнализации, теперь она полностью реализуется подсистемой ISUP, которая объединяет в себе особенности телефонных протоколов и системы ISDN. Усовершенствованием прикладного уровня является прикладная подсистема транзакций (TCAP — Transaction Capabilities Application Part). Введение этой подсистемы позволяет на прикладном уровне обобщить некоторые действия и программы, либо наиболее часто вызываемые, либо общие переходы (транзакции), характерные для нескольких прикладных задач. Такие проблемы очень характерны для услуг, оказываемых Интеллектуальными или Подвижными сетями.

В подсистемах нижнего уровня имеется тенденция обеспечить передачу через ОКС не только данных, относящихся к сигнальной информации, но и других данных. В этом случае необходимо учитывать, что при передаче возникает две группы единиц информации — ориентированных на соединение и не ориентированных на соединение. В рамках этих групп появляются классы информации, которые предъявляют различные требования к системе.

Это, в первую очередь, требования к временным задержкам (чувствительна ли информация или нет к этому явлению), и в каждом из этих классов может передаваться информация, имеющая постоянную и переменную скорость.

Такие требования породили на уровне 3 системы передачи сообщений подсистему управления сигнальным соединением (SCCP — Signaling Connection Control Part), управляющую передачей по сети, в зависимости от типа информации.

Рассмотрим подсистемы, входящие в модель ОКС. Начнем с системы, которая раскрывает основные сигналы на уровне пользователя. Это поможет нам сравнить процедуры установления соединения в системах без ОКС и с ОКС.

Потом рассмотрим другие уровни, позволяющие защитить информацию, маршрутизировать сообщение и обеспечить надежность функционирования сети.

Подсистема передачи пользователя (Уровень 4). Подсистема ISUP

Ранее были перечислены возможные подсистемы пользователя:

  • подсистема телефонного пользователя и обмена данными ISDN (ISUP);
  • подсистема мобильных абонентов различных стандартов (MAP);
  • подсистема интеллектуальной сети (INAP).

Теперь нам необходимо детальное рассмотрение всех видов работы этих систем. Далее внимание будет сосредоточено на первой из них, которая подробно разбирается в этом курсе.

Надо отметить, что в настоящее время подсистема ISUP — часть, относящаяся к подсистеме ISDN, — поглощает ранее развитые системы.

Таблица 5.3. Сообщения подсистемы ISUP
Название сигнала Примечание
1 Начальное сообщение (IAM — Initial Address Message) Передается для занятия соседней станции
2 Последовательная передача адреса (SAM — Subsequent address) Передается при работе со станциями, не имеющими ОКС и требующими последовательной передачи цифр
3 Адрес завершен (Абонент найден) (ACM — Address complete) Сигнал о завершении соединения. Передается с последней станции после определения состояния абонента "свободен"
4 Ответ абонента (ANM — Answer) Передается при снятии телефонной трубки
5 Освобождение (REL — Release) Передается в случае, когда входящая станция может быть освобождена
6 Разъединение (RLC — Release complete) Передается при окончании соединения
7 Приостановка соединения (SUS — Suspend) Сигнал, по которому происходит приостановка соединения (например, при ожидании отбоя второго абонента)
8 Возобновление соединения (RES — Resume) Сигнал, который отменяет приостановку
9 Запрос номера абонента (A — INR — Information request) Запрос номера абонента A с целью предоставления счета за оказанные услуги или определение номера по заявке абонента
10 Информация (INF — Information) Ответное сообщение запроса номера
11 Блокировка (BLO — Blocking) Передается исходящей или входящей станцией в случае необходимости блокировки линии от занятия
12 Подтверждение блокировки (BLA — Blocking Acknowledgment) Передается для подтверждения блокировки
13 Частичное освобождение (CCL — Calling Party Clear signal) Передается, когда может быть освобождена часть занятых приборов. Сообщение поддерживает процедуру двухстороннего отбоя
14 Сообщение об оплате (CRG — Charge) Сообщение поддерживает процедуру начала оплаты
15 Начало посылки вызова RNG — (Ringing) Передается после начала посылки акустического сигнала "посылка вызова" при входящем полуавтоматическом соединении
16 Запрос номера абонента (INR — Information Request) Запрос передается для составления счета за предоставленные услуги или для определения вызывающей стороны
< Лекция 4 || Лекция 5: 123456 || Лекция 6 >
Гульсим Калакова
Гульсим Калакова
Олег Сергеев
Олег Сергеев