Часть Перва

# Системы сигнализации и синхронизации на цифровых сетях.

## Часть 1: Анализ систем сигнализации телефонной сети общего пользования.

[Содержание] [Введение] [Часть 1] [Часть 2] [Тест]

### 1.1 Классификация и состав сигналов.

[наверх]

Коммутируемая телефонная сеть состоит из автоматических телефонных станций и узлов. Для их взаимодействия и передачи необходимой информации на различных этапах установления и разъединения соединения используются определенные электрические сигналы. Совокупность этих сигналов называется системой телефонной сигнализации, в которую входят сигналы, обеспечивающие необходимую и достаточную информацию абоненту при автоматической связи, телефонистке при полуавтоматической связи, а также информацию для нормальной работы устройств автоматической коммутации на станциях и узлах. Сигналы, передаваемые по абонентским и соединительным линиям, в прямом и обратном направлениях разделяются на 3 группы: линейные, управления и информационные (акустические).

Линейные сигналы (сигналы взаимодействия) предназначены для передачи на любом этапе от занятия канала до его освобождения (установление соединения, разговор абонента, разъединение). Сигналы формируются, передаются, принимаются, распознаются комплектами соединительных линий (КСЛ) или с участием УУ станции. Линейные сигналы разделяются на :

- прямые (занятие канала, разъединение и подтверждение приема);
- обратные (готовность к приему номера, ответ абонента, отбой абонента, освобождение канала, блокировка канала, свободный).

Они используются для фиксации в линейных комплектах (в УУ) этапа установления соединения, состояния каналов и линии (свободности, занятости), а также выполнения ряда технических функций (блокировка, проверка исправности каналов, управление оптической сигнализацией на междугородных коммутаторах и т.д.).

Линейные сигналы служат для подготовки станционного оборудования к последующему этапу обслуживания вызова, передаются по 16-му каналу.

К сигналам управления относятся сигналы, передаваемые между абонентскими аппаратами и управляющими устройствами, а также между управляющими устройствами узлов и станций в процессе установления соединения как в прямом, таки в обратном направлениях, основными сигналами управления являются сигналы набора номера, так называемая адресная информация.

По этой информации выбирается путь для установления соединения и линия вызываемого абонента. Кроме этих сигналов в некоторых системах АТС передаются сигналы о категории вызова, запроса аппаратуры определения номера АОН при междугородной связи, виде устанавливаемых соединений, способе передачи управляющей информации и т.д.

Информационные акустические сигналы передаются в основном и обратном направлениях (от АТС в ТА) и служат для информации абонентам о состоянии устанавливаемого соединения: <Ответ станции>, <Занято>, <Посылка вызова>, <Контроль посылки вызова>. В АТС с программным управлением передается акустический сигнал, предупреждающий вызываемого абонента, занятого местным соединением, о поступлении внутризонового, междугородного и международного вызова и др.

Информационные сигналы в отличие от линейных и сигналов управления не воздействуют на устройства станций и узлов, а воспринимаются на слух, поэтому иногда их называют акустическими сигналами.

Состав каждого из этих видов сигналов зависит от типа коммутационного оборудования станции и узлов сети; типа системы передачи, используемых на тех или иных участках телефонной сети и ее отдельных участков (местная, внутризоновая, междугородная); способа построения управляющих устройств (индивидуальные, общие, программные и т.д.); способа передачи этих сигналов и т.д. Различают системы сигнализации для местных, внутризоновых, междугородных и международных сетей.

При создании единой общегосударственной телефонной сети требуется согласовать системы передачи функциональных сигналов всех сетей (местной, внутризоновой, междугородной и международной) и, прежде всего состав и назначение этих сигналов.

При ручном способе по каналам передаются только два линейных сигнала: вызов междугородной станции в начале соединения и отбой в конце при разъединении соединения.

При полуавтоматическом и автоматическом способах часто используются одни и те же каналы, поэтому при автоматизации междугородной связи разрабатывается такая система информационных сигналов, которая обеспечивает установление соединения по каждому каналу любым из этих способов. В процессе установления соединений полуавтоматическим и автоматическим способами используются все три типа функциональных сигналов. При этом линейные сигналы и сигналы управления могут передаваться в каждом из двух направлений: прямом (от исходящей станции к входящей) и обратном (от входящей станции к исходящей). Информационные сигналы передаются только в обратном направлении.

Состав линейных сигналов, используемых при полуавтоматическом и автоматическом способах установления соединений на внутризоновой и междугородной телефонной сетях, приведен в табл.1.1.

Таблица 1.1 Состав линейных сигналов.
Наименование сигнала | по СЛМ | по ЗСЛ | по каналам АМТС
В прямом направлении
Занятие | + | + | +
Номер вызываемого абонента | + | + | -
Повторный вызов | + | - | +
Разъединение | + | + | +
В обратном направлении
Запрос АОН | - | + | -
Снятие запроса | - | + | -
Абонент свободен | + | - | +
Ответ | + | + | +
Отбой | + | + | +
Занято | + | + | +
Разъединение | + | + | +
Освобождение | + | + | +
Блокировка | + | + | +
Контроль входящих приборов | + | + | +

Последовательность передачи линейных сигналов определяется процессом установления соединения передаются сигналы “Занятие” и ”Готовность к набору номера”. Далее после передачи сигналов управления и установления соединения с абонентской линией возможно несколько вариантов передачи линейных сигналов.

При автоматическом и полуавтоматическом способах:

1. передается сигнал “ Абонентская линия свободна”. Затем от приборов АТС в телефонной трубке передается сигнал “Ответ”, а после повешения трубки - сигнал “Отбой”. Затем передается сигнал “Разъединение” и вслед за ним сигнал “Освобождение”;
2. передается сигнал “Занятость абонентской линии”. Вслед за ним передаются сигналы ”Разъединение” и “Освобождение”.

Только при полуавтоматическом способе:

1. принимается сигнал “Занятость абонентской линии”. При местной занятости (телефонистка слышит разговор абонентов) при необходимости и возможности системы коммутации посылается сигнал “Принудительное разъединение”, после которого отключается линия абонента, который не нужен для междугородной связи;
2. принимается сигнал “Отбой”. Телефонистка имеет возможность при необходимости послать сигнал “Повторный вызов”, чтобы переговорить еще раз с вызываемым абонентом, не повторяя снова процесс установления соединения.

Кроме сигналов указанных в таблице.1.1, в существующей на сети аппаратуре могут использоваться и другие сигналы (“Ждите”, ”Занятость каналов”, два сигнала “Готовность к набору номера” и т.д.)

Состав сигналов управления, предусмотренный в ОТСТфС, приведен в таблице 1.2.

Таблица 1.2 Состав сигналов управления (код 2 из 6)
Наименование сигнала | Направление передачи сигнала
прямое | обратное
Категория вызова | 1 знак |
Включение эхозагродителей, вид информации(телефонная, передачи данных), тип канала | 1 знак |
Междугородный номер вызываемого абонента | до 10 знаков |
Конец набора | 1 знак |
Запрос информации |  | 1 знак
Номер принят правильно |  | 1 знак
Номер принят неправильно |  | 1 знак

Передача этих сигналов позволяет выбрать на междугородной, внутризоновой и местной сетях путь к телефонному аппарату вызываемого абонента и установить разговорный тракт между ним и вызывающим абонентом. Некоторые из этих сигналов используются для создания тракта, обеспечивающего качественную передачу соответствующих видов информации (телефонное сообщение, передача данных и др.) В существующей не сети двухчастотной аппаратуре полуавтоматической связи сигналы управления передаются декадным способом как и обычные линейные сигналы. На внутризоновой, городской и сельской сетях могут передаваться и другие сигналы управления, например, номер вызывающего абонента.

Состав информационных (акустических) сигналов, которые слышит абонент при автоматической междугородной телефонной связи, указан в таблице 1.3.

Таблица 1.3 Информационные сигналы
Состояние соединения | Наименование сигнала

Абонент снимает микротелефонную трубку:

- приборы АТС свободны
- приборы АТС заняты

- Ответ АТС
- Занято

После выбора индекса "8":

- заняты выходы на АМТС
- приборы АМТС свободны
- недопустимая задержка при НН

- Занято
- Ответ АМТС
- Занято

Набор номера вызываемого абонента:

- абонентская линия свободна
- абонентская линия занята

- КПВ
- Занято

Ответ вызываемого абонента | Прекращение КПВ
Отбой вызываемого абонента | Занято вызывающему абоненту
Отбой вызывающего абонента | Занято вызываемому абоненту

Кроме этих сигналов, в некоторых случаях предусмотрены сигналы речевого информатора: ”Вызывайте телефонистку”, ”Неправильно набран номер” и др. При полуавтоматическом способе телефонистка слышит все информационные сигналы кроме сигналов, которые слышит абонент при снятии микротелефонной трубки и наборе индекса “8”.

### 1.2 Классификация систем сигнализации.

[наверх]

Системы сигнализации разделяют по следующим признакам:

1. способу передачи сигналов;
2. области применения;
3. составу передаваемых сигналов;
4. способу кодирования;
5. способу организации сигнального кода;
6. по режиму передачи сигналов.

#### 1 По способу передачи сигналов.

Способ передачи сигналов зависит от направляющей системы, которая используется для взаимодействия. Различаются следующие способы передачи сигналов:

##### 1.1 Передача по физическим линиям (2-х,3-х,4-х-проводные):

- шлейфный способ передачи (используется на АЛ);
- батарейный способ (сигналы линейные и управления передаются за счет подключения батареи к разговорным и сигнальным проводам (смена полярности));
- индуктивный способ (по линии передаются передние и задние дифференцируемые фронты);

  ##### 1.2 Частотный способ

  Для реализации частотного способа передачи в пункте передачи нужно иметь ГТИ, который с помощью реле в нужный момент времени подключается к разговорному тракту; данный сигнал поступает в пункт приема, где выделяется с помощью ПТС. Этот сигнал в виде посылок постоянного тока передается в ЛО, далее сигнал обрабатывается сигнальными и аппаратными средствами.

  ##### 1.3 Способ передачи двоичными сигналами (получил широкое применение в ИКМ- трактах)

  Достоинства частотного способа:

  1. передача сигнала на большое расстояние;
  2. простота реализации.

  Недостатки частотного способа:

  1. ограниченное число передаваемых сигналов;
  2. подверженность влиянию ПТС разговорным сигналам.

  Достоинства способа передачи двоичными сигналами:

  1. высокая верность передачи сигналов;
  2. возможность передачи огромного числа сигналов.

  Недостатки способа передачи двоичными сигналами:

  1. усложняются средства по обработке и передаче таких сигналов.

  #### 2 По области применения.

  Различные системы сигнализации могут применяться для различных сетей того или иного уровня. Поэтому можно выделить системы сигнализации, предназначенные для:

  1. местных сетей;
  2. междугородных сетей;
  3. международных сетей;
  4. универсальные системы сигнализации.

  Самые сложные системы сигнализации используются на международных сетях.

  #### 3 По составу передаваемых сигналов.

  1. пользовательские:
     1. телефонные;
     2. сигналы для сети передачи данных;
     3. для интеллектуальных сетей;
  2. сигналы для управления системой сигнализации;
  3. сигналы измерения технического обслуживания;
  4. сигналы управления сетью.

  Не все системы сигнализации содержат данные группы сигналов. Большинство систем содержат сигналы пользовательского уровня.

  #### 4 По способу кодирования.

  Кодирование сигналов применяется с целью уменьшения времени передачи, а также для повышения надежности передачи и достоверности распознания сигналов при приеме.

  По способу кодирования системы сигнализации делятся на:

  1. системы сигнализации, использующие смену полярности батареи;
  2. временные;
  3. частотные;
  4. числовые;
  5. комбинированные;
  6. двоичные.

  #### 5 По способу организации сигнального канала.

  1) децентрализованная система — система сигнализации, в которой сигнальный канал жестко связан с разговорным каналом и всегда сопровождает разговорный канал

  2) централизованная система — система сигнализации, в которой сигнальный канал является общим для группы разговорных (информационных) каналов.

  #### 6 По режиму передачи сигналов.

    1) связанный режим;
    2) несвязанный режим;
    3) квазисвязанный.

  ## 1.3 Кодирование и способы передачи сигналов.

  [наверх]

  ### Кодирование сигналов.

  [наверх]

  Для передачи сигнала и правильного его распознания в приемном устройстве он должен содержать определенные отличительные признаки. Такими признаками могут быть: уровень (амплитуда) сигнала; число посылок; длительность посылок; частота; сдвиг посылок по времени; фаза сигнала; последовательность передачи сигнала, т.е. соответствующее значение сигнала в зависимости от этапа соединения, на котором этот сигнал передается. Из этого большого числа признаков наибольшее распространение получили число посылок, их длительность, полярность, частота, последовательность передачи сигналов, сдвиг посылок по времени, комбинация “1” и “0” в передаваемой посылке.

  Сигналы могут передаваться в не кодированном и кодированном виде. Система сигналов называется не кодированной, если каждому сигналу соответствует определенное значение только одного признака, по которому ведется распознавание сигналов. При большом числе различных сигналов не кодированные системы передачи неэкономичны, поскольку требуют большого числа значений признака, равного числу передаваемых сигналов. При этом время передачи не кодированных сигналов также возрастает.

  Кодирование сигналов применяется с целью уменьшения времени передачи, а также для повышения надежности передачи и достоверности распознавания сигналов на приеме.

  Введение определенной системы использования тех или иных признаков для распознавания различных сигналов будем называть кодированием сигналов. Чтобы уменьшить число импульсов с различными характеристиками, используют логическую последовательность работы схем передачи и приема импульсов (УУ). Действительно, большинство сигналов передается в определенной последовательности и схема оборудования (УУ) может запомнить эту последовательность. Поэтому хотя и есть сигналы, например, “Разъединение”, которые могут быть переданы на любом этапе установления соединения или разговора, для некоторых сигналов можно повторно использовать импульсы с одинаковыми характеристиками. Практически таким путем можно уменьшить число импульсов, имеющих различные характеристики, с восьми-девяти до трех. Необходимость в трех сигналах объясняется тем, что на некоторых этапах установления соединений может быть передан любой из этих сигналов.

  Система сигналов называется кодированной, если каждому сигналу соответствует сочетание (комбинация) различных признаков. Комбинация признаков для отражения сигнала называется кодом сигнала. Совокупность кодовых комбинаций, каждая из которых соответствует определенному сигналу, образует сигнальный код. Сигнальные коды различаются: видами токов (постоянный, переменный), образующих элементарные сигналы; параметрами элементарных сигналов (для сигналов переменного тока этими параметрами являются: частота, длительность, уровень мощности, время распознавания; числом элементарных сигналов в кодовых комбинациях; общим числом кодовых комбинаций и назначением каждой из них и областью применения.

  Элементарные сигналы кодов должны обладать четко выраженными и устойчивыми параметрами, позволяющими легко различать их на приеме. Число элементарных сигналов в кодовых комбинациях может быть различным. При одинаковом количестве элементарных сигналов в каждой кодовой комбинации код называется равномерным, при неодинаковом – не равномерным.

  В применяемых кодах для передачи сигналов управления и линейных сигналов предусматривается столько сигналов, сколько требует та или иная система АТС.

  Сигнальные коды оценивают следующими показателями: возможным числом кодовых комбинаций, временем передачи кодовой комбинации, возможностями передачи сигналов по линиям связи различного типа (физическим и многоканальным линиям систем передачи ВЧ или ИКМ); сложностью передающих и приемных устройств (ПО УУ); дальностью передачи; помехоустойчивостью; надежностью и способностью к обнаружению и исправлению ошибок при передаче.

  В одночастотных системах сигналы распознаются только по длительности или числу импульсов (временной или числовой способы). В двухчастотной системе применяется частотный способ: для распознавания одних сигналов используется одна частота, других – другая и третьих - обе частоты одновременно. Такой способ распознавания применяется в отечественной системе с двумя частотами -1200 и 1600 Гц.

  При распознавании различных сигналов по их длительности устанавливается несколько градаций длительности, причем длительность сигнала должна быть больше времени его распознавания.

  При числовом способе распознавания каждый из трех групп сигналов кодируется одним, двумя или тремя импульсами. Время распознавания каждого сигнала должно быть меньше, чем длительность соответствующего числа импульсов и такого же числа интервалов.

  Коды, образованные на основе элементарных сигналов постоянного тока, могут быть следующие:

  - полярно-числовые, у которых элементарные сигналы различаются направлением тока при сохранении постоянных значений амплитуды и временных параметров;
  - амплитудно-полярные, у которых элементарные сигналы различаются амплитудой и направлением тока при постоянстве их временных параметров;
  - импульсно-временные, у которых варьируются временные параметры элементарных сигналов при сохранении их направления и амплитуды;
  - двоичные коды.

  Для передачи кодированных сигналов управления используются следующие способы: <импульсный челнок>,<импульсный пакет>, <безынтервальный импульсный пакет>.

  Передача сигналов по способу <импульсный челнок> напоминает прямые и обратные движения ткацкого станка и производятся следующим образом. Вызывающее устройство (например, регистр) подключается к вызываемому устройству (например, маркеру) и посылает сигнал готовности к выдаче информации. Маркер посылает сигнал запроса информации, по которому регистр ее выдает. Далее из того же или другого маркера вновь поступает сигнал запроса (или подтверждение о приеме информации) и регистр выдает следующую порцию информации и т.д. После выдачи информации регистр освобождается. При таком способе повышается достоверность передачи, но одновременно возрастает время передачи. Передача способом <импульсный челнок> применяется на сетях сложной структуры. Этот способ позволяет многократно использовать накопленную в регистре цифровую информацию. В зависимости от сигнала запроса регистр может выдавать одну, несколько цифр номера или номер полностью, повторять передачу предыдущих цифр, а также выдавать сигналы требуемым способом (многочастотным или батарейным).

  При необходимости передавать накопленную информацию с повышенной скоростью применяют пакетные способы. При передаче способом <импульсный пакет> накопленные кодовые комбинации следуют друг за другом по одному сигналу запроса с соблюдением интервалов между кодовыми комбинациями. За время интервала приемное устройство перестраивается на прием очередного сигнала (кодовой комбинации).

  Способ <безынтервальный импульсный пакет> предусматривает передачу всех сигналов (кодовых комбинаций) без интервалов между ними, что значительно уменьшает время передачи информации. Распознавание кодовых комбинаций на приемном конце основано на их смене. Если в передаваемой информации рядом стоящие кодовые комбинации одинаковы, что затрудняет их распознавание, то все четные одинаковые комбинации заменяются сигналом “Повторение”. Например, если требуется передать номер 5543336,то при кодировании вместо второй, пятой, седьмой повторяющихся цифр будет передаваться сигнал ”Повторение”, обозначенный, например, через Х.тогда кодированным способом будут переданы следующие: сигналы 5Х43Х3Х6.

  Линейные сигналы передаются следующими способами

  - шлейфным по физическим двухпроводным цепям (например, абонентским линиям)
  - частотным способом в системах передачи с использованием частотного разделения каналов
  - способом наложения по выделенному сигнальному кагалу в цифровых системах передачи
  - двоичным кодом по общему каналу сигнализации.

  Допускается применение батарейного способа передачи сигналов по двух и трех - проводным физическим цепям.

  На СТС допускается индуктивный способ передачи линейных сигналов по двухпроводным физическим цепям.

  Поскольку на отдельных телефонных сетях могут работать одновременно АТС различных систем, возникает необходимость в согласовании их работы, что должно найти отражение в системах сигнализации. При установлении соединения между ТА местной телефонной сети в соединительном тракте может быть разное число АТС и разное число участков соединительных линий в зависимости от структуры сети (нерайонированная, районированная без узлов, районированная с узлами) и от направления соединения (внутренние, входящее, исходящее, междугородное). Поэтому в систему сигнализации должны входить сигналы, обеспечивающие процесс установления и разъединения соединения на сети соответствующего типа между любыми ТА абонентов сети.

  Состав сигналов определяется эксплуатационным процессом, принятом на действующей телефонной сети, а также требованиями, предъявляемыми к современной телефонной сети с учетом ее развития на перспективу.

  #### Способы передачи адресной информации.

  [наверх]

  Сигналы управления на междугородной телефонной сети могут передаваться по телефонным каналам тональными частотами и по общим каналам сигнализации ОКС в цифровой форме. Между станциями и узлами междугородной сети сигналы управления и в частности, информация о междугороднем номере вызываемого абонента (АВСаbххххх) могут передаваться одним из трех способов: из конца в конец; по участкам; комбинированным. Первый способ используется при международной связи.

  С исходящей АМТС из пункта в пункт будет передаваться междугородный код, присвоенный опорной международной станции, а затем на эту станцию из конца в конец будет передан весь международный номер. Второй способ будет применяться на междугородной сети РФ между станциями и узлами нового типа. Последний способ – передача междугородного кода из пункта в пункт и зонового номера из конца в конец предназначен для связи между существующими станциями типа АМТС-1,АМТС-2,АМТС-3.

  Способы передачи отдельных сигналов управления могут быть различны. До сих пор широко распространен декадный способ передачи цифровой информации в качестве сигналов управления. При кодированной передаче каждая цифра сигнала управления передается в виде одного импульса или комбинации из нескольких импульсов, причем с возможностью проверки правильности переданной информации.

  Методы кодированной передачи по сравнению с декадным способом позволяют ускорить передачу сигналов. Если, например, цифра 0 передается обычными декадными импульсами, то время ее передачи составляет 100мс×10+700мс (интервал между цифрами)=1700мс. При кодированной передаче (код 2 из 6 или R2) эта же цифра 0 может быть передана за 80мс (40мс импульс и 40 мс интервал), т.е. в 20 раз быстрее. При использовании двоичных кодов скорость передачи возрастает еще на порядок. Ускорение передачи цифровой информации сокращает время установления соединения и уменьшает число сложных и дорогостоящих приборов управления на станциях и узлах. Кроме того, при кодированной передаче верность передачи номерной информации значительно выше, чем при декадном способе. Объясняется это меньшей вероятностью искажения импульсов при меньшем их числе и введением проверки правильности принятой информации по определенным признакам (четное или нечетное число импульсов, число и порядок следования” 0” и ”1”,число частот в импульсе и т.д.) В случае обнаружения ошибки передача информации может быть повторена.

  Сигналы управления в кодированном виде могут передаваться по телефонным каналам и по общим каналам сигнализации. При передаче по телефонным каналам применяются различные способы кодирования - по числу импульсов, амплитуде, частоте, фазе, а также последовательные и параллельные коды.

  На телефонных сетях в соответствии с рекомендациями МСЭ получили распространение в настоящее время следующие способы кодирования сигналов управления: одночастотный, двухчастотный и многочастотный, система сигнализации №5 и R2.

  Структура сигналов для этих кодов приведена в таблице 1.

  Таблица 1.4 Структура сигналов кодов.
  Номер комбинации | Одночастотный код | Двухчастотный код | Многочастотный код <2 из 6> частота, Гц
  номер импульса | 700 | 900 | 1100 | 1300 | 1500 | 1700
  1 2 3 4 5 6 | 1 2 3 4
  1 | 1 0 0 0 1 0 | y y y x | + | + |  |  |  |
  2 | 1 0 0 1 0 0 | y y x y | + |  | + |  |  |
  3 | 1 0 0 1 1 0 | y y x x |  | + | + |  |  |
  4 | 1 0 1 0 0 0 | y x y y | + |  |  | + |  |
  5 | 1 0 1 0 1 0 | y x y x |  | + |  | + |  |
  6 | 1 0 1 1 0 0 | y x x y |  |  | + | + |  |
  7 | 1 0 1 1 1 0 | y x x x | + |  |  |  | + |
  8 | 1 1 0 0 0 0 | x y y y |  | + |  |  | + |
  9 | 1 1 0 0 1 0 | x y y x |  |  | + |  | + |
  10 | 1 1 0 1 0 0 | x y x y |  |  |  | + | + |
  11 | 1 1 0 1 1 0 | x y x x | + |  |  |  |  | +
  12 | 1 1 1 0 0 0 | x x y y |  | + |  |  |  | +
  13 | 1 1 1 0 1 0 | x x y x |  |  | + |  |  | +
  14 | 1 1 1 1 0 0 | x x x y |  |  |  | + |  | +
  15 | 1 1 1 1 1 0 | x x x x |  |  |  |  | + | +
  16 | 1 0 0 0 0 0 | y y y y |  |  |  |  |  |

  Одночастотный и двухчастотный коды являются последовательными кодами, так как цифры отличаются друг от друга комбинациями последовательно переданных признаков. Наличие или отсутствие признака характеризуется соответственно”1” или “0”. Поскольку для каждого передаваемого признака имеются только 2 значения (бинарный код), то для передачи десяти значений цифр потребуется последовательная передача четырех импульсов (24 >10).

  В одночастотном коде в соответствии с таблицей информационными импульсами являются 2,3,4,5-ый. Они образуют 16 комбинаций. Первый импульс является стартовым, а шестой стоповым. При отсутствии стартового и стопового импульсов не было бы возможности различить две одинаковые последовательно переданные цифры. Такой способ передачи принят, например, для системы сигнализации №3 МСЭ. Длительность передачи каждого импульса в этой системе составляет 50 мс, а каждой цифры (50 × 6)=300мс.

  В двухчастотном коде также имеется всего четыре информационных импульса. Они образуют 16 комбинаций из последовательно передаваемых четырех импульсов. В стартовом и стоповом импульсах здесь нет необходимости, так как импульсы передаются интервалами. Такой код применен в системе сигнализации №4 МСЭ. Длительность каждого импульса и интервала принята в системе равной 35 мс. Каждая цифра сигнала управления передается за (35 × 4+ 34 × 4)=280мс.

  Многочастотный код отличается от двух предыдущих кодов тем. Что каждая цифра кодируется в виде одного импульса, содержащие различные комбинации признаков, в данном случае различных частот.

  Если использовать для кодирования n частот, то можно комбинировать их различными способами. Предположим, что имеется четыре различные частоты. Тогда, комбинируя эти частоты, можно получить следующее число одиночных импульсов, содержащих:

  - одну частоту из четырех (число комбинаций С14) - 4 импульса;
  - две частоты из четырех (число комбинаций С24) - 6 импульсов;
  - три частоты из четырех (число комбинаций С34) – 4 импульса;
  - четыре частоты из четырех (число комбинаций С44) – 1 импульс.

  Как видно при таком кодировании можно получить всего 15 комбинаций, что вполне достаточно для передачи 10 значений цифр. Однако у такой системы кодирования имеется существенный недостаток: импульсы содержат различное число частот, что затрудняет проверку правильности принятой информации и усложняет режим приема импульсов в управляющих устройствах. Поэтому целесообразно использовать 5 или 6 частот для получения импульсов, содержащее одинаковое число частот. Тогда используя импульсы, содержащие две частоты, можно получить С26 =10 комбинаций при пяти частотах, С25 =15 комбинаций при шести частотах, т. е. достаточное число их для передачи сигналов управления.

  Такие коды по числу n частот в каждом импульсе, выбранных из нескольких m частот, носят название кодов (для рассмотренных выше примеров - < 2 из 5> или <2 из 6>). Код < 2 из 6 > применен в частности, в системе сигнализации № 5 МСЭ. В этой системе используются частоты 700,900,1100,1300,1500 и 1700 Гц, которые комбинируются попарно в соответствии с таблицей 1.3.

  В некоторых странах используется передача различных частот в прямом и обратном направлениях, например, в одном направлении частоты 1380, 1500, 1620, 1740, 1860, 1980Гц, а в другом - 540, 660, 900, 1020, 1140 Гц.

  #### Многочастотный способ передачи сигналов управления на коммутируемой сети России.

  [наверх]

  Для передачи сигналов управления применяются по разговорным проводам многочастотный способ с использованием частот разговорного спектра 700,900,1100,1300,1500,1700 Гц; по общему каналу сигнализации – двоичный код.

  Многочастотный способ передачи сигналов управления используется на городских, внутризоновых и междугородной телефонных сетях РФ. В качестве частот передачи сигналов выбраны шесть частот, рекомендованных МСЭ, а каждая цифра кодируется в виде импульса из двух частот (код <2 из 6>). В зависимости от участка сети могут быть использованы три разновидности многочастотного способа передачи: импульсный пакет, импульсный челнок и безынтервальный пакет. Передача сигналов управления начинается после приема сигнала запроса со следующей станции (узла).

  При передаче импульсным пакетом цифры передаются друг за другом. После приема всего пакета цифр приемное оборудование проверят правильность принятой информации, а затем перtдает один из сигналов: “Номер принят правильно” или “Номер принят неправильно”.

  При передаче импульсным челноком каждая следующая цифра передается только после передачи в обратном направлении сигналов “Передать следующую цифру “или “Повторить предыдущую цифру”. Необходимость повторять предыдущую цифру возникает либо по требованию управляющих устройств, либо в связи с обнаруженной ошибкой при передаче сигнала.

  Способ передачи безынтервальным пакетом, когда импульсы следуют друг за другом без интервалов, позволяет уменьшить время передачи информации.

  Импульсный пакет используется на междугородной сети на участках АМТС - УАК, УАК - АМТС, УАК - УАК, АМТС - АМТС, на внутризоновой сети по заказно-соединительным линиям от АТС к АМТС (при наличии промрегистров на АТС) и на городских сетях между АТСКЭ и АТСЭ.

  Импульсным челноком сигналы управления передаются по соединительным линиям внутризоновой сети от АМТС к АТСК, АТСКЭ и АТСЭ, городской и сельской сетей между АТСК, АТСКЭ и АТСЭ.

  Безынтервальный пакет используется на заказно-соединительных линиях внутризоновой сети от АТС к АМТС при использовании электромеханических систем в качестве АТС.

  Выбор способа передачи сигналов определяется следующими соображениями.

  Передача пакетом всех цифр номера применяется тогда, когда для управления коммутационными устройствами не используется часть цифр номера (на АМТС, УАК, АТСКЭ и АТСЭ). В тех случаях, когда информация о номере обрабатывается управляющим устройством по частям, например, на АТСК с управлением по ступеням искания, она передается способом импульсный челнок. Безынтервальный пакет обеспечивает наименьшее время передачи информации, что необходимо при использовании системы автоматического определения номера вызывающего абонента (АОН).

  Время передачи импульсным пакетом определяется как tпер =(tимп + tинт) × n + tр, где tимп и tпер - длительность импульса и интервала; n –число переданных знаков,tр - время распространения сигнала по линии.

  При передаче информации импульсным челноком tпер=(t'имп +t"имп +2t(p)) и, где t'имп и t"имп - длительности импульсов, передаваемых соответственно в прямом и обратном направлениях.

  При безынтервальном пакете tпер =tимп + tр

  Как видно из этих зависимостей, tпер имеет наибольшее значение при передаче способом <импульсный челнок>, а наименьше способом <безынтервальный пакет>. Использовать безынтервальный пакет на междугородной телефонной сети мешают появляющиеся при передаче искажения сигналов из-за различного значения tр, на разных частотах, что может вызвать <наползание> одного сигнала на другой.

  #### Передача информационных сигналов.

  [наверх]

  Информационные (акустические) сигналы передаются в обратном направлении. Поскольку междугородная телефонная сеть России является частью всемирной сети, информационные сигналы о состоянии установления соединения должны удовлетворять требованиям МСЭ.

  Информационные сигналы передаются в виде зуммерных сигналов и механических голосов. Зуммерные сигналы и механические голоса должны иметь определенную мощность, частоту и структуру. Номинальный уровень передачи непрерывного зуммерного сигнала в точке с нулевым относительным уровнем должен быть равным – 10 дБ с допустимыми отклонениями ±5 дБ. Механические голоса не должны превышать средний уровень (по мощности) 22 мкВт в точке с нулевым относительным уровнем.

  На АМТС и УАК предусматриваются зуммерные сигналы со следующими параметрами:

  - “Ответ АМТС” – непрерывная передача тока частоты 425±25 Гц;
  - “Занято” – периодические посылки тока частоты 425±25 Гц с временными параметрами: импульс 0,3 -0,4 с, интервал 0,3-0,4 с;
  - “Контроль посылки вызова” – периодические посылки тока частоты 425±25 Гц с временными параметрами: импульс 0,8 или 1 с отключениями ±0,1с, интервал 3,2 или 4 с отклонениями ±0,3с;
  - “Ожидание”– последовательная передача трех частот: 950±50Гц; 1400±50Гц; 1800±50 Гц. Длительность передачи каждой частоты 330±70мс. Длительность интервала между посылками до 30мс. Сигнал передается в паузах между словами механического голоса “Ждите”. Если число посылок трехчастотных сигналов между словами механического голоса не менее двух, то интервал между трехчастотными посылками должен быть 1000±250мс.

  На АМТС и УАК предусматриваются следующие механические голоса:

  - “Неправильно набран номер”;
  - “Вызывайте телефонистку”;
  - “Ждите”.

  ### Контрольные вопросы.

  [наверх]

  1. Какие виды сигналов вы знаете?
  2. Какие сигналы называются акустическими?
  3. Как называется система, в которой сигнальный канал является общим для группы разговорных каналов?
  4. Назовите способы передачи кодированных сигналов управления.
  5. Перечислите коды, образованные на основе элементарных сигналов постоянного тока.

  ### 1.4 Сигнализация по трехпроводным соединительным линиям.

  [наверх]

  #### Основы батарейного способа сигнализации.

  Данный протокол сигнализации являлся основным способом межстанционной сигнализации на городских телефонных сетях Советского Союза, начиная с введения в после военные годы на этих сетях первой отечественной станции АТС-47. И даже сейчас этот протокол остается наиболее распространенной аналоговой системой сигнализации на местных телефонных сетях, хотя сегодня его на ГТС разрешается только в виде исключения и тормозит дальнейшее развитие сети при замене аналоговых станций на цифровые.

  Сам по себе принцип батарейной сигнализации достаточно экономичен и может быть использован на больших расстояниях, чем обычные системы с размыканием шлейфа. Существенными при этом являются высоковольтный метод формирования линейных сигналов и относительно большая длительность их передачи, что облегчает устойчивый к временным и амплитудным искажениям прием. Недостатком батарейного способа передачи является влияние разности потенциалов заземлений станционных батарей различных АТС.

  Наиболее распространенный способ батарейной линейной сигнализации на российских телефонных сетях предусматривает передачу линейных сигналов по проводам a,b,c и “земли” в качестве вспомогательного провода. Пределы изменения напряжения от 50 до 74 В с учетом разности потенциалов заземлителей различных АТС, равной ±8 В. Провода a и b используются как для передачи речевых сигналов, так и сигналов управления и взаимодействия. По проводу с передаются только сигналы занятия соединительной линии (СЛ), разъединения и блокировки. СЛ. Длина линии ограничивается затуханием речевых сигналов и искажениям характеристик импульсов набора номера.

  Этот вариант передачи сигналов батарейным способом показан на рисунке.

  Рисунок 1.1 Передача сигналов батарейным способом.

  Модификацией схемы, изображенной выше, является схема передачи сигналов быстродействующим полярным кодом (рисунок) При срабатывании контактов реле Р создается сигнал одного направления, при одновременном срабатывании контактов Р и Р- обратного направления. Приемное реле Пр – поляризованное, в зависимости от направления сигнала замыкаются его контакты 1-2 или 1-3. Полярный код позволяет уменьшить время передачи сигналов управления. Время передачи кодовых сигналов составляет около 30 мс для каждого элементарного сигнала (без учета паузы) или от 30 до 150 мс для кодовой комбинации.

  Рисунок 1.2 Передача сигналов быстродействцющим полярным кодом.

  Трехпроводный интерфейс поддерживают самые различные АТС на российских телефонных сетях общего пользования. Это - АТСК, АТСК-У, АТС-АМЭ, МТ-20/25, применяемые на городских АТС; АТСК-50/200, АТСК-100/2000, применяемые на сельских АТС; Кварц, АМТС-2, АRE-13, используемые на АМТС; УАТС-100/400- на УПАТС и др.

  В таблице представлены коды передачи линейных сигналов и набора номера декадным кодом по трехпроводным соединительным линиям.

  Таблица 1.5 Коды передачи линейных сигналов по трехпроводным СЛ.
  Линейный сигнал | Напр. передачи и провод. | Полярность и сопротивление (кОм) провода
  на исходящей стороне | на входящей стороне
  a | b | c РСЛисх | c АТСДШ | a | b | c при работе РСЛисх | c при работе АТСДШ
  Контроль исходного состояния (СЛ, ЗСЛ, СЛМ)* | <— с | Из. | Из. | "+" 20 | Из. | "-" 1 | "+" 1 | "-" ≤1,3 | "-" 500-700Ом, 100-500Ом и 0-100Ом, для соотв. 0.35, 0.55, 1.05
  Занятие (и между сериями набора номера) (СЛ, ЗСЛ, СЛМ)* | —> c | "-" ≥40 | "+" 1 (для СЛ и ЗСЛ)≥40 (для СЛМ) | "+" ≤0,06 | "+" 1,065 переходом на 0,065 | "-" 1 | "+" 1 | "-" ≥1,3 | "-" Rвх+0,6
  Номер вызываемого абонента (декадный код) (СЛ, ЗСЛ, СЛМ)* | —> a, b | Импульс "+" Емк. 0,5мкФ к земле интервал Из. | Импульс "-" Емк. 0,5мкФ к земле интервал Из. | "+" ≤0,06 | "+" 0,065 | "-" 1 | "+" 1 | "-" ≥1,3 | "-" Rвх+0,6
  Абонент свободен, отбой (СЛМ)* | <— a, b | "-" ≥40 | "+" ≥40 | "+" ≤0,06 | "+" 0,065 | "+" 1 | "-" 1 | "-" ≥1,3 | "-" Rвх+0,6
  Вызов (СЛМ)* | —> b | "-" ≥40 | "+" ≤0,06 | "+" ≤0,06 | "+" 0,065 | "+" 1 | "-" 1 | "-" ≥1,3 | "-" Rвх+0,6
  Ответ (СЛМ)* | <— a, b | "-" ≥40 | "+" ≤0,06 | "+" 0,065 | "+" 200 | "+" 200 | "-" 200 | "-" ≥1,3 | "-" Rвх+0,6
  Занято (СЛМ)* | <— b | "-" ≥40 | "+" ≥40 | "+" ≤0,06 | "+" 0,065 | "+" 200 | "-" 1 | "-" ≥1,3 | "-" Rвх+0,6
  Ответ, запрос АОН (СЛ, ЗСЛ)* | <— a | "-" ≥42 | "+" ≥1 | "+" ≤0,06 | "+" 0,065 | "+" 1 | "-" 200 | "-" ≥1,3 | "-" Rвх+0,6
  Снятие запроса (СЛ, ЗСЛ)* | <— a | "-" ≥42 | "+" 1 | "+" ≤0,06 | "+" 0,065 | "-" 1 | "+" 1 | "-" ≥1,3 | "-" Rвх+0,6
  Отбой вызываемого абонента после ответа, занято (СЛ, ЗСЛ)* | <— a, b | "-" ≥42 | "+" ≥1 | "+" ≤0,06 | "+" 0,065 | "+" 200 | "-" 1 | "-" ≥1,3 | "-" Rвх+0,6
  Разъединение на любом этапе (СЛ, ЗСЛ, СЛМ)* | —> c | Из. | Из. | "+" 20 | Из. | "+" Соответ. любому из предыдущих этапов | "-" Соответ. любому из предыдущих этапов | "-" ≥1,3 | "-" Rвх+0,6
  Блокировка (СЛ, СЛМ, ЗСЛ)* | <— c | Из. | Из. | "+" 20 | Из. | "-" 1 | "+" 1 | Из. | Из.
  Отбой вызывающего абонента (СЛ, ЗСЛ)* | —> a | "-" 1 | "+" 1 | "+" ≤0,06 | "+" 0,065 | "+" 1 | "-" 200 | "-" ≥1,3 | "-" Rвх+0,6
  * В скобках указан тип линии, по которой передается данный линейный сигнал. ** Значение сопротивлений провода с указано в таблице в зависимости от типа кабеля.

  Взаимодействие декадно-шаговых АТС между собой зависит от величины сопротивления провода с, по которому осуществляется проба свободности трехпроводной СЛ и ее занятие. Согласованная работа приборов декадно-шаговых АТС по трехпроводным соединительным линиям при сопротивлении провода с не выше 700 Ом осуществляется непосредственно, без установки комплектов РСЛ. При величине сопротивления провода с от 700 до 1500 Ом устанавливаются комплекты РСЛ-3 на исходящем конце трехпроводной СЛ. Этот комплект работает при напряжении АТС от 58 до 66 В и при разности потенциалов заземлений входящей и исходящей АТС не более 6 В.

  В координатных АТС проба свободности СЛ и ее занятие осуществляется по разным проводам, поэтому наличие согласующих комплектов РСЛ, обеспечивающих согласование четырехпроводного выхода координатной АТС и трехпроводной СЛ, является обязательным.

  #### Контрольные вопросы.

  1. Назовите основной недостаток батарейного способа передачи сигналов.
  2. По каким проводам передаются сигналы управления и взаимодействия?
  3. Назовите состояние линии при прохождении сигнала “Занятие”.
  4. Какое количество проводов используется при передаче сигналов батарейными импульсами?

  ### 1.5 Одночастотная система сигнализации 1f.

  [наверх]

  #### Сигнализация токами тональных частот.

  Системы сигнализации токами тональных частот обеспечивают такую же дальность передачи сигналов, как е передачи речи. Линейные сигналы могут передаваться по любым каналам, по которым возможна передача речи. К недостаткам одночастотных и двухчастотных протоколов сигнализации токами тональных частот следует отнести возможность имитации линейных сигналов токами тех же частот в процессе разговора и относительно слабые информационные возможности таких протоколов.

  Источником тока тональной частоты служит генератор (Г). Сигналы тональной частоты поступают в линию от контактов импульсного реле (И) через линейный трансформатор (ТРЛ). На встречной станции сигналы тональной частоты через ТРС подаются на вход приемника тонального набора (ПТН), который преобразует их в сигналы постоянного тока. Так как ПТН должен быть подключен к разговорному тракту постоянно, включая и время разговора для обеспечения приема сигналов “Отбой” и/или “Разъединение”, то на этот ПТН оказывают воздействие токи разговорных частот, среди которых периодически оказываются токи, частота которых совпадает с частотой, выбранной для передачи линейных сигналов. В этих случаях ПТН может сработать, создавая ситуации приема ложных сигналов.

  Принцип передачи токами тональной частоты показан на рисунке.

  Рисунок 1.3 Передача сигналов токами тональной частоты.

  Минимизация вероятности ложных срабатываний достигается увеличением длительности распознавания линейных сигналов и правильным выбором частоты передачи линейных сигналов. Так как около 90% энергии речевых сигналов сосредоточено в спектре 300-1500 Гц, то в целях ограничения возможности имитации сигналов разговорными токами без чрезмерного увеличения длительности сигналов желательно использовать частоты не ниже 2000 Гц, где энергия разговорных сигналов является наименьшей.

  С учетом этого для передачи линейных сигналов в различных системах сигнализации ITU-T рекомендуются для одночастотной системы сигнализации частота 2280 Гц (система №3) или частота 2600 Гц (для системы R1).

  Итак, рассмотрим одночастотную систему сигнализации на частоте 2600 Гц, применяемую для автоматической зоновой и междугородной связи.

  При значительных расстояниях от местной АТС до междугородной станции между ними часто используется оборудование передачи с частотным разделением каналов (ЧРК) без выделенного сигнального канала и с передачей сигнализации в разговорном спектре.

  Рассмотрим сигнальные коды линейных сигналов, передаваемых по ЗСЛ, СЛМ внутризоновой сети и по междугородной сети при сигнализации на частоте 2600 Гц.

  Таблица 1.6 Перечень линейных сигналов по ЗСЛ.
  Сигнал | Направление | Длительность, мс | Время распознавания, мс | Примечание
  Занятие | —> | Один Импульс 200±5 | 100-150 | Один импульс. Посылается в ЗСЛ при новом занятии.
  Набор номера | ——> | Импульс 40-60 Пауза 40-60 | Время распознавания для межцифрово-го интервала 400 | Декадные импульсы со скоростью 7-13 импульсов в секунду.
  Разъединение | ——> | Непрерывный | 280-420 | Непрерывный сигнал. Разъединение посылается до обнаружения освобождения, но не менее 550-800 мс. Если освобождение 20-40 мс не приходит, то сигнал разъединения должен быть снят. После этого сигнал "Разъединение" должен посылаться импульсами до 1 с и паузами по 5 мин до обнаружения освобождения.
  Ответ (Запрос АОН) | <- | Один импульс 200±5 | 100-150 | Один импульс. В ARM-20 длительность этого сигнала 170-260 мс.
  Снятие ответа (снятие запроса АОН) | <- | Два импульса 200±5 и пауза 100±5 | Первый импульс 100-150 мс. Следующий импульс 120-180, пауза 20-30 | Два импульса. В координатной станции ARM-20 длительность импульсов 170-230 мс, а длительность пауз 90-130мс.
  Отбой Б | <- | Серии Импульсов 200±5 с паузами 100±5 | Первый импульс 100-150.Следующий импульс 120-180, пауза 20-30 | Серии импульсов. В ARM-20 длительность импульсов 170-230мс, пауза 90-130 мс.
  Освобождение | <- | Непрерывный (более чем 650 мс) | 100-150 | Освобождение должно посылаться до снятия сигнала разъединения
  Блокировка | <- | Непрерывный | 100-150 | Уровень этого сигнала должен быть на 4 дБ ниже уровня остальных сигналов

  Таблица 1.7 Перечень сигналов по СЛМ.
  Сигнал | Направление | Длительность, мс | Время рас познавания, мс | Примечание
  Занятие | —> | Один импульс 200±5 | 100-150 | Одиночный импульс. Посылается исходящей станцией в СЛМ при переходе из исходного состояния к состоянию занятия. В АМТС-3 длительность этого сигнала составляет 80±6мс
  Набор номера | —> | Импульсы 40-60 Паузы 40-60 | Время распознавания для межцифрового интервала 400 | Декадные импульсы с V=7/13 в секунду. В АМТС-3 декадные импульсы набора номера 40-90мс, пауза 36-60мс.
  Повторный вызов | —> | Серия имп. 200 5 и пауз 100 5 | Импульс 120-180 пауза 20-30 | Этот сигнал может быть послан, когда абонент Б положит трубку после разговора в случае полуавтоматического вызова
  Разъединение (Отбой вызывающего абонента) | —> | Непрерывный. Минимальная длитель-ность 550-850 | 280-420 | Непрерывный сигнал посылается до обнаружения освобождения, но не менее 550-850мс. Если освобождение не приходит 20-40с, то сигнал "Разъединение" должен быть снят. После этого сигнал должен посылаться импульсами по 1с и паузами по 5 минут до обнаружения освобождения
  Б свободен | <— | Непрерывный минимум 195 | 100-150 | Непрерывно до ответа абонента Б, но не менее 195мс
  Ответ | <— | Снятие сигнала Б свободен | — | Задний фронт импульса "Б свободен"
  Отбой Б | <— | Серия импульсов 200 5с паузами 100 5 | Первый импульс 100-150,а следующие импульсы 120-180 пауза 20-30 | —
  Б занят | <— | Два импульса 200 5 пауза 100 5 | Первый импульс 100-150,а следующие импульсы 120-180 пауза 20-30 | —
  Освобождение | <— | Непрерывный(<650) | 100-150 | Сигнал освобождения должен посылаться до снятия сигнала разъединения
  Блокировка | <— | Непрерывный | 100-150 | Уровень этого сигнала должен быть на 4 дБ ниже уровня остальных сигналов

  Таблица 1.8 Сигнальные коды одночастотной сигнализации 2600 Гц по междугородной сети.
  Сигнал | Направление | Длительность, мс | Время распознавания, мс | Примечание
  Занятие | —> | Один импульс 200 5 | 100-150 | Однократный импульс. Посылается в канал при новом занятии. В координатных станциях ARM-20 (АМТС-5)длительность импульса 170-260мс
  Разъединение | —> | Непрерывный Минимальная длительность 550-850 | 280-420 | Непрерывный сигнал. Разъединение посылается до обнаружения освобождения, но не менее 550-850мс. Если освобождение за 20-40с не приходит, то сигнал "Разъединение" должен быть снят. После этого сигнал должен посылаться импульсами по 1с и паузами по 5 мин до обнаружения освобождения
  Повторный вызов (сброс) | —> | Серия импульсов 200±5 и пауз 100±5 | Импульс 120-180 пауза 20-30 | Этот сигнал может быть послан, когда абонент положит трубку после разговора (состояние после ответа) в случае полуавтоматического вызова
  Б свободен | <— | Непрерывный минимум | 100-150 | Непрерывно до ответа абонента Б, но не меньше 195 мс
  Ответ | <— | Снятие сигнала "Б свободен" | — | Задний фронт импульса "Б свободен"
  Отбой Б | <— | Серия Импульсов 200±5 с паузами 100±5 | Импульс 100-150 пауза 20-30 | —
  Повторный ответ | <— | Снятие импульсов | — | Прекращение сигнала отбоя
  Б занят | <— | Два Импульса 200±5 с паузой 100±5 | 100-150 | —
  Освобождение | <— | Непрерывный | — | Распознается после передачи сигнала разъединения в течение 550-850 мс
  Блокировка | <— | Непрерывный | — | Уровень этого сигнала должен быть на 3 дБ ниже уровня остальных сигналов

  #### Контрольные вопросы.

  1. Что лежит в основе протокола сигнализации 1F?
  2. Назовите значение частоты, используемой для одночастотной системы сигнализации?
  3. Перечислите сигналы, передаваемые в прямом направлении.

  ### 1.6 Сигнализация по двум выделенным сигнальным каналам.

  #### Сигнализация в системах передачи с ИКМ.

  [наверх]

  Импульсно-кодовая модуляция (ИКМ)- это метод преобразования информации из аналоговой формы в цифровую для коммутации и передачи, запатентованный А. Х. Ривесом в 1938 г. Метод включает в себя стробирование аналоговых сигналов в полосе 0,3-3,4 Гц, квантование и кодирование результатов в цифровой форме.

  Стробирование заключается в замене аналогового сигнала последовательностью его мгновенных значений, отсчитываемых с определенной частотой. Согласно этому значение сигнала будет точно воспроизведено, если частота стробирования, по крайней мере в 2 раза выше частоты самого сигнала. Для речевого сигнала, ограниченного при телефонной передаче частотой 3400 Гц, частота стробирования принята равной 8000имп/с, и, следовательно, период стробирования, т. е. интервал между соседними сканированиями, равняется 125мкс(1с/8000=125мкс). Точность восстановления сигнала не зависит от ширины строба. Следовательно, по одному тракту можно передавать стробы нескольких независимых друг от друга сигналов. Это и есть амплитудно-импульсная модуляция (АИМ).

  Последовательность импульсов АИМ не может быть передана по линии, так как на приемной стороне из-за амплитудных искажений невозможно будет восстановить модулированный сигнал. Из теории информации следует, что для восстановления на приемной стороне модулированного сигнала с необходимой точностью достаточно располагать определенным конечным числом значений амплитуды. В системе ИКМ используется 256 уровней. Имея конечное число уровней, их можно перенумеровать и переслать по линии номер уровня. Это и составляет сущность импульсно-кодовой модуляции.

  Квантование- это процесс сопоставления значений амплитуды взятого дискрета (сигнала ИКМ) ближайшему выделенному уровню, т. е. одному из 256 так называемых уровней квантования. Номер каждого уровня выражается в двоичной системе счисления.

  Кодирование основано на замене значения квантованного дискрета восьмиразрядным словом. Квантование и кодирование осуществляется с помощью кодера. Воспроизводимый в приемнике сигнал е совпадает в точности с передаваемым сигналом, поскольку ввиду конечного числа уровней квантования (256),вершина дискрета может занимать произвольное положение внутри интервала, который определяется величиной шага квантования, т. е. расстоянием между последовательными уровнями квантования. Поэтому в приемнике значение восстановленного сигнала располагается в середине интервала квантования. Таким образом, на приемной стороне принимаются 2 сигнала: сигнал, идентичный переданному и разностный сигнал (разность между переданным и восстановленным сигналами), который называется шумом квантования.

  Такая последовательность операций обеспечивает возможность представления сериями 8-битовых кодов любых аналоговых сигналов. Эти 8-битовые коды из различных разговорных каналов размещаются в различных временных интервалах и собираются в блоки для передачи. Методика называется временным разделением каналов (ВРК). Структура временных интервалов зависит от применяемых стандартов: ИКМ-30, ИКМ-24, ИКМ-15 и т.д.

  Ширина полосы, необходимая для передачи сигнализации, намного меньше, чем для передачи речи, поэтому сигнализация для нескольких разговорных каналов в системе ИКМ может осуществляться в небольшой части полосы ИКМ тракта. Это может быть сигнализация по выделенным сигнальным каналам (ВСК) или общеканальная сигнализация (ОКС).

  В случае ВСК необходима идентификация разговорного канала, к которому относится тот или иной линейный сигнал, что осуществляется фиксацией положения сигнальных битов. Сигналы, имеющие отношение к соответствующему разговорному каналу, всегда передаются битами, размещенными в специально назначенной для этого разговорного канала позиции.

  ITU-T определил стандарты ИКМ сигнализации для 30-канальных и 24-канальных систем. На телефонных сетях России и СНГ используются также 15-канальные и 12-канальные системы. Организация передачи сигнализации в этих четырех стандартах различна.

  В 30-канальных системах ИКМ 8-битовые коды, относящиеся к 30 речевым каналам, составляют “циклы”. Каждый 8-битовый код вставляется во временной интервал внутри цикла, как показано на рис. Временной интервал 0 используется для целей синхронизации, а временные интервалы 0-15 и 17-31 используются для передачи речевых сигналов. Временной интервал 16 предназначен для сигнализации. Первые 4 бита используются для образования четырех сигнальных каналов (a,b,c,d) одного разговорного канала, а последние четыре бита в байте 16-го канала используются для образования четырех сигнальных каналов (a,b,c,d) другого разговорного канала. В следующем цикле через 125мкс передаются сигналы, относящиеся к другой паре разговорных каналов. Шестнадцать циклов составляет “сверхцикл”, в течение которого производится однократная передача сигнализации для всех 30 разговорных каналов.

  На российских сетях наибольшее распространение получила система передачи ИКМ-30/32, в которой из 32-х каналов в цикле 30 речевых, 1 синхронизации и 10 сигнализации.

  Рисунок 1.4 Цикловая структура 30-канальной системы ИКМ.

  Для определения номера цикла в сверхцикле в 16-ом временном канале нулевого цикла передается сверхцикловой синхросигнал, от которого ведется отчет сигнальных каналов. Временной интервал 16 в цикле 1включает в себя сигнальные биты для разговорных каналов 1 и 16,временнойинтервал 16 в цикле 2 включает в себя сигнальные биты для разговорных каналов 2 и 17 и Т.д. Так как в сверхцикле 16 циклов, то период дискретизации сигнальных каналов равен 16×125мкс=2 мс. Следовательно, искажение линейной сигнализации при передаче в ИКМ-30 может составить 20мс.

  Кроме ИКМ-30/32,активно используются системы передачи ИКМ-15,имеющей в своем составе 16 канальных интервалов, где 15 речевых и 1 канал сигнализации; и 24-канальная система ИКМ, в которой внутри сверхцикла находится 2 цикла-6-ой и 12-ый и обозначаются как циклы сигнализации. В этих циклах первые 7 бит используются для кодирования речи, а последний 8-ой бит используется для сигнализации. Такое использование битов для сигнализации практически не оказывает воздействия на качество передачи речи в телефонных каналах.

  Сверхцикл ИКМ-15 состоит из 16 циклов (с 0 по 15).Каждый цикл содержит 16 анальных интервалов(0 КИ…15КИ). Канальные интервалы 1КИ содержат восьмиразрядные кодовые комбинации ИКМ - сигналов 15 разговорных каналов.

  В нулевом канальном интервале (0КИ) нулевого цикла в первом разрядном интервале передается 1 для сверхцикловой синхронизации (СЦС), во втором разрядном интервале 1 передает информацию об аварии на втором дальнем конце, в третьем превышение коэффициента ошибок величины 10,в четвертом -1 соответствует аварии сверхцикловой синхронизации.

  В нулевом канальном интервале (0КИ) всех остальных циклов в первом разрядном интервале передается 0, во втором и третьем канальном интервалах передается второй и первый сигнальные каналы 1…15 разговорных каналов, четвертый остается в резерве.

  В нулевом канальном интервале всех циклов в пятом разрядном интервале передается низкочастотная цифровая информация (телеграфный канал), шестой, седьмой и восьмой разрядные интервалы служат для передачи циклового синхросигнала (110).

  Таким образом, в одном цикле размещается 128 посылок, что соответствует скорости передачи 1028 кбит/с.

  #### Сигнализация по универсальным соединительным линиям двухстороннего действия.

  [наверх]

  Рассмотрим протокол сигнализации по двум выделенным сигнальным каналам (ВСК) по универсальным соединительным линиям двухстороннего действия с объединнеными местным и междугородним пучками, ориентированный на использование на сельских телефонных сетях СНГ. В таблицах представлены сигнальные коды для местного и междугородного вызова.

  Таблица 1.9 Сигнальный код по универсальным СЛ двухстороннего действия для местного вызова.
  № | Напр. пер. | Сигнал/состояние | Состояние ВСК | Время распознавания, мс | Примечание
  прямое | обратное
  1ск | 2ск | 1ск | 2ск
  1 | <—> | Исходное состояние | 1 | 0 | 1 | 0 |  |
  2 | —> | Занятие Блокировка входящего вызова | 1 | 1 | 1 | 0 | 30 | Исходящая сторона посылает"11" и ожидает встречный вызов в течение 40-80 мс
  —> | Занятие | 0 | 1 | 1 | 0 | 10-30 |
  <— | Потвержде ние занятия | 0 | 1 | 1 | 1 | 10-200 | Ожидание подтверждения занятия=1с
  3 | —> | Импульс | 1 | 1 | 1 | 1 | 10-20 | Скорость передачи импульсов 7-13 имп/с. Длительность импульса 50мс.
  4 | —> | Пауза | 0 | 1 | 1 | 1 | 10-20 | Длительность паузы 50мс.
  5 | <— | Ответ/запрос АОН | 0 | 1 | 0 | 1 | 10-30 |
  6 | <— | Отбой Б | 0 | 1 | 1 | 1 | 10-30 | Снятие ответа

  7

  —>

  Разъединение после ответа 1 этап

  1

  1

  0

  1

  120-500

  1. "Снятие блокировки входящей связи" (возврат к исходному состоянию на исходящей стороне) передается после получения» Подтверждения разъединения» на исходящей стороне, но не ранее чем через 20мс после передачи первого этапа сигнала ”Разъединение”
  2. "Снятие блокировки исходящего вызова" осуществляется на входящей стороне не ранее чем через 20 мс после передачи “Подтверждения разъединения”
  3. Возврат в исходное состояние на входящей и исходящей сторонах осуществляется независимо друг от друга
  4. 1,2,3 этапы имеют место, если "Разъединение" принимается в состоянии ответа. Если "Разъединение" принимается ранее Ответа или после “Отбоя”, имеют место 1 и 3 этапы
  5. Если "Ответ" принят через 120мс после передачи 1 этапа "Разъединения", возвращение в исходное состояние осуществляется после приема сигнала “Снятие ответа”

  <— | 2 этап Снятие ответа (подтверждение разъединения) | 1 | 1 | 1 | 1 | 20
  <—> | 3 этап Снятие блокировки входящей и исходящей связи | 1 | 0 | 1 | 0 |
  8 | <— | Блокировка исходящего вызова | 1 | 0 | 1 | 1 | Не более 30
  9 | —> | Блокировка входящего вызова | 1 | 1 | 1 | 0 | Не более 30 |

  Таблица 1.10 Сигнальный код по универсальным СЛ двухстороннего действия для междугородного вызова.
  № | Напр. пер. | Сигнал/состояние | Состояние ВСК | Время распознавания, мс | Примечание
  прямое | обратное
  1ск | 2ск | 1ск | 2ск
  1 |  | Исходное состояние | 1 | 0 | 1 | 0 |  |
  2 | —> | 1.Занятие 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 70-80 | Исходящая сторона посылает сигнал "Занятие" и ожидает встречный вызов или подтверждение занятия. Время ожидания в случае отсутствия встречного вызова=1с.
  <— | 2.Потверждение | 0 | 0 | 1 | 1 | 10-20
  —> | 3.Занятие 2 | 0 | 1 | 1 | 1 | 20-30
  3 | —> | Импульс | 1 | 1 | 1 | 1 | 10-20 | Длительность импульса 50мс
  —> | Пауза | 0 | 1 | 1 | 1 | 10-20 | Длительность паузы 50мс
  4 | <— | Абонент свободен | 0 | 1 | 0 | 0 | 50-200 | Передача по первому ВСК не должна начинаться ранее, чем по второму ВСК
  5 | <— | Абонент занят | 0 | 1 | 0 | 1 | 50-200 | Состояние "Абонент занят" может измениться на "Абонент свободен' или на "Ответ". Переход в состояние "Ответ" осуществляется после передачи сигнала "Абонент свободен" в течение >500мс
  6 | —> | Посылка вызова | 0 | 0 | 0(0) | 0(1) | 120-500 | Сигнал "Ответ" принимается как при передаче, так и при снятии "Посылки вызова"
  7 | <— | Ответ | 0 | 1 | 1 | 1 | 20-30 | Окончание передачи по первому ВСК должно обеспечиваться не позднее, чем по второму ВСК

  8

  —>

  1.Разъединение

  1

  1

  1

  1

  150-200

  1. В случае разъединения в состоянии Ответ входящая сторона заканчивает передачу по второму ВСК через 20-30мспосле приема первого этапа "Разъединение", имеют место 1 и 3 этапы
  2. Разъединение в состоянии Абонент свободен (занят): Время распознавания первого этапа на входящей стороне 120-500мс. Исходящая сторона переходит в исходное состояние через 20мспосле окончания передачи по первому ВСК как с входящей, так и с исходящей стороны, имеют место 1,2,3 этапы.

  <— | 2.Потверждение разъединения | 1 | 1 | 1 | 1
  <—> | 3.Снятие блокировки входящей и исходящей связи | 1 | 0 | 1 | 0
  9 | <— | Блокировка исходящего вызова | 1 | 0 | 1 | 1 | 20-30 |
  10 | —> | Блокировка входящего вызова | 1 | 1 | 1 | 0 | 20-30 |

  #### Контрольные вопросы.

  [наверх]

  1. Назовите число уровней квантования.
  2. Как называется замена аналогового сигнала последовательностью его мгновенных значений, отсчитываемых с определенной частотой?
  3. Какова длительность одного цикла в системе передачи ИКМ-30/32?
  4. Какой канал в ИКМ-30/32 используется для передачи сигнальной информации?
  5. Используется ли сигнал “Блокировка” на универсальных СЛ двухстороннего действия?

  ### 1.7 Сигнализация по одному выделенному сигнальному каналу.

  [наверх]

  Передача линейных и управляющих сигналов некоторых протоколов сигнализации в аналоговых системах передачи с частотным разделением каналов (ЧРК) осуществляется методом включения/отключения частоты по выделенному сигнальному каналу, организуемого вне разговорного спектра, как правило, на частоте3825 Гц. Ширина полосы пропускания сигнального канала равна 160Гц. Принцип организации сигнального канала в аппаратуре с ЧРК показан на рисунке

  Рисунок 1.5 Передача сигналов по индивидуальному сигнальному каналу.

  Каждый канал имеет статическое реле, используемое для управления сигнальным каналом. Размыкание контакта k вызывает прерывание сигнальной частоты. На приемном конце сигнальная частота через полосовой фильтр (ПФ-3825) попадает в приемник сигналов управления (ПСУ).

  Достоинством этого способа является простота приемных устройств из-за отсутствия возможности имитации сигнала токами разговорных частот. Недостатком является необходимость трансляции сигналов в пунктах переприема и отсутствие контроля исправности разговорного тракта.

  Для цифровых межстанционных соединительных линий эти же протоколы сигнализации используют один выделенный сигнальный канал (1ВСК) в нулевом канальном интервале ИКМ-15 или в шестнадцатом канальном интервале ИКМ-30.

  В выделенном сигнальном канале передаются только два значения: 0 и 1. В случае использования аппаратуры с ЧРК это фактически соответствует отсутствию (1) или наличию (0) сигнальной частоты аппаратуры с ЧРК. Иногда говорят, что сигнальный канал имеет пассивное (1) и активное (0) состояния.

  К протоколам сигнализации по 1ВСК относится так называемый “индуктивный код”, который отображает во временной форме сигнализацию по физическим линиям и позволяет организовывать каналы двухстороннего действия с объединенными пучками местных и междугородных соединительных линий.

  В алгоритмах обработки сигнализации индуктивным кодом необходимо предусмотреть прием и обработку встречного занятия в течение 40 мс после занятия соединительной линии в соответствии с приоритетом.

  Индуктивный код может быть применен при следующих способах передачи сигналов: а) по двухпроводным физическим линиям и б) по одному выделенному сигнальному каналу (1ВСК) в системах передачи с частотным или временным разделением каналов.

  Индуктивный сигнал состоит из положительных и отрицательных импульсов.

  Подключение аппаратуры передачи к индуктивным комплектам осуществляется по шестипроводной или четырехпроводной схеме.

  Рисунок 1.6 Подключение аппаратуры передачи к индуктивным комплектам АТС.

  Наличие потенциала на проводах ПЕР и ПР соответствует активному состоянию сигнального канала(наличие частоты в канале при использовании системы передачи с ЧРК или 0 в цифровых системах передачи с сигнализацией по выделенному сигнальному каналу).

  Итак, рассмотрим сигналы индуктивного кода, применяемые при местном и междугородном соединениях.

  Таблица 1.11 Сигналы индуктивного кода при местном соединении.
  —№ | Напр. сигнала | Название сигнала | Вид сигнала | Примечание
  1 | —> | Занятие | Длинный сигнал (ДС) | При передаче сигнала "Занятие" по двухпроводной физической линии индуктивным способом длинному и короткому сигналам предшествует посылка отрицательного индуктивного импульса. Время распознования40-115мс
  2 | —> | Набор номера (декадный код) | Импульс (пауза) 40-60мс. Межсерийный интервал 600 мс | Время распознавания 30-70 мс
  3 | —> | Разъединение, Отбой А | Сигнал отбоя (ОС) | Время распознавания 130 мс
  4 | <— | Ответ/запрос АОН | Длинный сигнал (ДС) | Время распознавания 40-115 мс
  5 | <— | Снятие ответа | Длинный сигнал (ДС) | Время распознавания 40-115 мс
  6 | <— | Б занят | Сигнал отбоя (ОС) | Время распознавания 130 мс
  7 | <— | Отбой Б | Сигнал отбоя (ОС) | Время распознавания130мс

  Таблица 1.12 Сигналы индуктивного кода при междугородном соединении.
  № | Напр. сигнала | Название сигнала | Вид сигнала | Примечание
  1 | —> | Занятие | Короткий сигнал (КС) | На сельских телефонных сетях при установлении соединения в сторону ЦС от ОС ил УС, при наборе абонентом "8" может посылаться "КС" (занятие междугородное) без трансляции "8"время распознавания 15-35 мс
  2 | —> | Набор номера (декадный код) | Длительность импульса/паузы 40-60мс. Межсерийный интервал 600 мс. | Время распознавания 30-70мс.
  3 | —> | Разъединение | Сигнал отбоя (ОС) | Время распознавания 130 мс.
  4 | —> | Посылка вызова | Длинный сигнал (ДС) | Время распознавания 40-115 мс.
  5 | <— | Абонент свободен | Длинный сигнал (ДС) | Время распознавания 40-115 мс.
  6 | <— | Абонент занят: а) местнаязанятость | Короткий сигнал (КС) | Время распознавания 15-35 мс.
  <— | б)междугородная занятость | Сигнал отбоя (ОС) | Время распознавания 130 мс.
  7 | <— | Отбой Б | Длинный сигнал (ДС) | Время распознавания 40-115 мс.

  Также кроме индуктивного кода существует еще один однобитовый протокол – “Норка”, использующийся на односторонних соединительных линиях с разделенным местным и междугородным пучками.

  Логику этих протоколов поддерживают наиболее распространенные на сельских телефонных сетях координатные станции типов АТСК-50/200 и АТСК -100/2000.

  #### Контрольные вопросы.

  [наверх]
  1. Что такое пассивное и активное состояние сигнального канала?
  2. Назовите основные коды, применяемые при сигнализации по одному выделенному сигнальному каналу.
  3. Где используется код "норка"?
  4. Где используется "индуктивный код"?

  ### 1.8 Система общеканальной сигнализации №7.

  [наверх]

  Целью разработки протокола ОКС№7 является высокая надежность передачи информации с минимальной задержкой, без потерь и без дублирования сигнальных сообщений. Помимо архитектуры самого сообщения это достигается оптимизацией построения национальных сетей сигнализации ОКС№7.

  Протокол ОКС№7 соответствует эталонной модели взаимодействия открытых систем (ВОС). Именно многоуровневая архитектура протокола обеспечивает гибкость введения служб и легкость техобслуживания сети сигнализации.

  Рисунок 1.7 Сравнение архитектур протоколов OSI и ОКС№7.

  ОМАР-подсистема эксплуатации, технического обслуживания и административного управления
  МАР,BSSAP-подсистемы мобильной связи
  INAP-прикладной протокол интеллектуальной сети
  MUP-подсистема пользователей мобильной связи стандарта NMT-450
  ISUP-подсистема пользователей ISDN
  HUP-подсистема пользователей процедуры handover сети мобильной связи стандарта NMT-450
  ASE-сервисный прикладной элемент
  OMASE-сервисный прикладной элемент ОМАР

  Рассмотрим более подробно каждый из этих уровней.

  #### Подсистема передачи сообщений MTP.

  [наверх]

  Подсистема передачи сообщений MTP осуществляет передачу сигнальной информации между пунктами сигнализации.

  Эта подсистема не анализирует значения передаваемых сообщений, ее задача – передавать информацию в неискаженной форме, без потерь, дублирования и ошибок, в установленной последовательности, от одного пункта сигнализации к другому. Благодаря гибкому механизму передачи, возможно, осуществлять реконфигурацию и управлять сигнальным трафиком при отказах в сети (гибкость MTP повышает использование транзитных пунктов сигнализации).

  Уровень 1 подсистемы MTP определяет физические, электрические и функциональные характеристики канала передачи данных для звена сигнализации. Обычно используются каналы 64 кбит/с тракта ИКМ. Выполнение функций 1-го уровня, определяющих интерфейс со средой передачи, означает независимость функций более высоких уровней (уровни 2-4) от используемой среды передачи.

  Уровень 2 подсистемы MTP определяет функции и процедуры, относящиеся к передаче сигнальных сообщений по звену сигнализации между двумя напрямую связанными пунктами сигнализации. Функции уровня 2 определяют структуру передаваемой информации по каждому звену и процедуры обнаружения и исправления ошибок. Сочетание функций уровней 1 и 2 организует звено сигнализации для передачи сигнальных сообщений.

  Сигнальная информация передается между пунктами сигнализации в виде сообщений переменной длины, называемых сигнальными единицами.

  Существуют три типа сигнальных единиц:

  - значащая сигнальная единица (MSU), которая используется для передачи
  - сигнальной информации, формируемой подсистемами пользователей или SCCP;
  - сигнальная единица состояния звена (LSSU), которая используется для контроля состояния звена сигнализации;
  - заполняющая сигнальная единица (FISU), которая используется для обеспечения фазирования звена при отсутствии сигнального трафика.

  Рисунок 1.8 Формат значащей сигнальной единицы MSU.

  Тип сигнальной единицы идентифицируется индикатором длины(LI) следующим образом:

  - LI =0 –заполняющая сигнальная единица,
  - LI =1 или 2 –сигнальная единица состояния звена,
  - LI >2- значащая сигнальная единица. Кроме этого LI определяет длину сигнальной единицы, указывает количество байтов, следующих за индикатором длины и предшествующих проверочным битам. Флаг выполняет роль ограничителя сигнальных единиц, причем начало и конец каждой сигнальной единицы отмечается уникальной восьмибитовой последовательностью.
  - BSN Обратный порядковый номер,
  - BIB обратный бит-индикатор
  - FSN-прямой порядковый номер;
  - FIB -прямой бит-индикатор;
  - SIO-байт служебной информации, указывает, к какой подсистеме относится сообщение;
  - SIF - поле сигнальной информации;
  - / - резерв.

  Уровень 3 MTP ориентирован на выполнение функций сети сигнализации. Процедуры 3-го уровня обеспечивают надежную передачу сигнальной информации от одной АТС к другой даже в случае отказа на уровнях 1 и 2.Уровень 3 обеспечивает управление звеньями сигнализации и включает функции обработки сигнальных сообщений для их маршрутизации в сети сигнализации, а также функции управления самой сетью сигнализации, что позволяет при переходе на резерв перенести передаваемые сообщения с отказавшего звена сигнализации на исправное.

  #### Подсистема SCCP

  [наверх]

  Подсистема MTP, рассмотренная в предыдущем разделе, полностью обеспечивает функции, соответствующие уровням 1 и 2 модели OSI, но для обеспечения услуг сетевого уровня модели OSI необходим ряд дополнительных функций. Эти дополнительные функции реализуются подсистемой управления соединениями сигнализации SCCP.Комбинация SCCP и MTP называется подсистемой службы сети NSP.

  Цель SCCP-обеспечить логические соединения для передачи блоков данных сигнализации, ориентированных на соединение. То есть, SCCP предоставляет возможность осуществлять по сети связи передачу данных, непосредственно не связанную с конкретным соединением разговорных каналов.

  В контексте семиуровневой модели OSI предполагается, что SCCP должна предлагать услуги более высоким уровням.

  Все услуги SCCP подразделяются на услуги, ориентированные на соединение и услуги, не ориентированные на соединение.

  В ориентированных на соединение услугах между двумя соединяющимися узлами перед началом передачи данных устанавливается соединение сигнализации. В услугах, не ориентированных на соединение,SCCP обеспечивает возможность передавать данные по сети сигнализации без установления соединения.

  Сообщения SCCP передаются в поле сигнальной информации SIF значащих сигнальных единиц MSU.

  Рисунок 1.9 Структура SIF сообщений SCCP.

  Код типа состоит из одного байта и является обязательным для всех сообщений SCCP и однозначно определяет функцию каждого сообщения SCCP.

  Примеры типов сообщений для услуг, ориентированных на соединение, следующие:

  - Запрос соединения (CR) между двумя узлами;
  - Подтверждение соединения (СС) в ответ на сообщение СR;
  - Запрос разъединения(RLSD) со стороны любого из узлов;
  - Подтверждение разъединения (RLC): этот тип сообщения подтверждает, что процесс освобождения соединения завершен;

  Примерами типов сообщений для услуг, не ориентированных на соединение, является следующие сообщения:

  - Данные без соединения(UDT),используемые для передачи данных без установления соединения между двумя узлами;
  - Служебное сообщение данных без соединения(UDTS).

  Для SCCP определены 4 класса протокола.

  Первые 2 класса протокола (класс 0 и класс 1) не ориентированы на соединение и не содержат фаз установления и освобождения соединений.

  В классе 0 блоки данных службы сети NSDU поступают от передающей SCCP к приемной SCCP независимо друг от друга с использованием MTP.Поэтому блоки NSDU в узел назначения могут поступать не в той последовательности, в какой они были переданы.

  Класс 1 также является услугой не ориентированной на соединение. Он подобен классу 0,но включает механизм контроля последовательности блоков данных. Это позволяет исходящему узлу запрашивать доставку блоков NSDU в узел назначения в заданной последовательности.

  Классы 2 и 3 ориентированы на соединение. В классе 2 потоки NSDU могут передаваться в обоих направлениях в фазе передачи данных установления соединения. Для класса 3 возможности класса 2 дополняются путем введения услуги, гарантирующей прием сообщений в том же порядке, в каком они были переданы, даже при наличии отказов.

  #### Подсистема ISUP.

  [наверх]

  Хотя подсистемы MTP и SCCP обеспечивают мощный механизм передачи, включая механизм динамической маршрутизации, они не могут интерпретировать значения передаваемых сообщений уровня 4.Определяет значение передаваемых сообщений и назначает порядок их передачи, а также взаимодействия с программным обеспечением обслуживания вызовов на станции подсистема пользователя ISUP.

  Подсистема ISUP поддерживает 2 класса услуг: базовый и дополнительные виды обслуживания. Базовый класс услуг обеспечивает установление соединения для передачи речи и/или данных. Дополнительные виды обслуживания представляют собой все остальные, ориентированные на соединение услуги, иногда, с передачей сообщений уже после установления основного соединения.

  ISUP поддерживает дополнительные функциональные возможности дл я использования в ISDN, включая процедуру прерывания соединения с последующим возобновлением, которая позволяет вызывающему и вызываемому абонентам временно прервать соединение, и процедуру модификации вызова во время соединения. Также обеспечиваются дополнительные возможности, позволяющие взаимодействовать различным версиям ISUP.

  ISUP обеспечивает возможность сигнализации “пользователь-пользователь”, в рамках которой абоненты могут обмениваться данными по каналу сигнализации без анализа этих данных сетью.

  Сообщения ISUP передаются в поле значащих сигнальных единиц.

  Для ISUP специфицированы ряд типов сообщений и параметров. Примерами таких типов сообщений являются:

  - Начальное адресное сообщение(IAM);
  - Запрос информации (INR);
  - Сообщение о принятии полного адреса(ACM);
  - Сообщение ответа (ANM);
  - Блокировка (BLO);
  - Сообщение ответа (ANM);
  - Освобождение (REL);
  - Завершение и освобождения (RLC) и др.

  Для российской версии протокола ISUP введены некоторые дополнительные сообщения: сообщение об отбое абонента (CCL) для поддержки процедуры двустороннего отбоя с целью определения номера вызывающего абонента после отбоя при злонамеренном вызове; сообщение об оплате(CRG).

  Начальное адресное сообщение IAM является первым сообщением, которое должно передаваться при установлении соединения. Оно содержит адресные цифры.

  Фиксированный обязательный параметр длиной 10 байт определяет природу устанавливаемого соединения.

  Другой обязательный параметр длиной 2 байта характеризует прямое направление вызова и определяет возможности сообщения, например, соединение из конца в конец или доступность ISUP по всему соединению.

  Еще один фиксированный обязательный однобайтный параметр определяет категорию вызывающей стороны, т. е. является ли вызывающая сторона абонентом или оператором.

  Последний фиксированный обязательный параметр описывает требования к среде передачи, например, запрашивается канал 64 кбит/с.

  Как видно, ISUP широко использует поля необязательных параметров, тем самым, увеличивая гибкость предоставляемых операторами сети услуг.

  #### Подсистема возможностей транзакций TCAP.

  [наверх]

  Подсистема TCAP –это протокол, который вместе с соответствующими услугами сетевого уровня (SCCP и MTP) обеспечивает передачу через сеть информации, не относящейся к каналу.

  Одно из применений TCAP заключается в предоставлении механизма доступа удаленной АТС для инициализации услуги внутри другой АТС.

  Примером такого использования TCAP является реализация услуги автоматического ответного вызова при занятости вызываемого абонента.

  В общем виде вариантами применения TCAP являются ситуации, когда установление основного соединения наряду с сигнальным соединением невозможно или не требуется (например, при организации доступа к сетевым базам данных, при реализации функций техобслуживания, эксплуатации и управления сетью и т.д.).

  Дополнительные услуги могут использовать TCAP для обеспечения передачи информации, не относящейся к каналу. Например, может быть организована услуга вызова с априорным определением состояния вызываемого абонента.

  Используется TCAP и для развития инфраструктуры эксплуатации, техобслуживания и управления сетью.

  Протокол TCAP состоит из двух подуровней: нижнего - подуровня транзакции(TSL) и верхнего уровня компонентного подуровня(CSL).

  Подуровень транзакций управляет установлением и разъединением соединений и определяет три типа сообщения: начало, продолжение и конец.

  Сообщение начала инициирует транзакцию, а сообщение продолжения используется во время транзакции.

  Подуровень компоненты управляет действиями на удаленном узле и возвращением результатов таких действий. С этой целью осуществляется обмен между соответствующими подуровнями двух узлов путем посылки и приема компонент. Компонента состоит из запроса выполнения операции или ответа на запрос.

  Операции, запрашиваемые подуровнем компоненты, можно разделить на 4 класса, в зависимости от ответа, ожидаемого по завершении операции.

  К классу 1 относятся операции, для которых как успешный, так и ошибочный результаты их выполнения сообщаются узлу, который инициировал запрос выполнения операции. Примером такого рода операции является случай, когда АТС запрашивает удаленную базу данных преобразовать телефонный номер в данные маршрутизации.

  Для класса 2 сообщается только об отказах при завершении операции.

  Операции класса 3 используются, когда необходимо сообщить только об успешных результатах.

  В случае, когда ни об успешном завершении, ни об отказе не надо сообщать, операция относится к классу 4.Например, если узел желает послать предупреждение о некоем событии нескольким другим узлам, то ответ или подтверждение не требуется.

  Сообщение TCAP состоит из двух частей. Первая часть называемая порцией транзакций, содержит информацию, необходимую для идентификации природы транзакции. Эта часть транзакции является необходимым полем для всех сообщений TCAP , Вторая часть рассматривается как компонентная часть и является элементом содержимого для различных применений.

  Спецификации TCAP включают ряд процедур для использования в стандартных условиях. В частности, если компонента получена с синтаксической ошибкой, то в обратную сторону посылается компонента отказа с указанием причины неисправности.

  В подсистеме TCAP имеется весьма ограниченный набор процедур, которые подразделяются на процедуры подуровня компоненты и процедуры подуровня транзакции. Данный подход ограничения собственных процедур поддерживает независимость TCAP от применений, а всевозможные дополнительные процедуры, которые необходимы для реализации различных прикладных услуг, специфицируются в соответствующих прикладных подсистемах (INAP,MAP,OMAP и др.)

  #### Подсистема интеллектуальной сети INAP.

  [наверх]

  Согласно концепции интеллектуальной сети IN для ввода новой телекоммуникационной услуги нужно не вносить изменения в уже существующие коммутационные узлы, а построить новый узел, поддерживающий функции этой новой услуги, которая с помощью ОКС№7 будет доступна всем абонентам этого и ранее установленных узлов.

  Сетевые функции IN могут находиться в различных узлах: функции коммутации SSF ,будут сосредоточены в узле коммутации услуги SSP,функции управления услугой SCF сосредотачиваются в узле управления услугой SCP,функции данных услуги SDF будут сосредоточены в узле данных услуги SDP. Так как все эти функции и узлы могут быть разделены между собой как логически, так и физически, их взаимодействие осуществляется по протоколу INAP.

  Имеется два основных варианта архитектуры INAP. Первый предназначен для множественного взаимодействия, а второй вариант ориентирован на взаимодействие одного прикладного процесса с другим.

  В случае единичного взаимодействия координационные функции при использовании прикладных элементов ASE выполняются функцией SACF. SAO представляет совокупность SACF с набором прикладных элементов ASE, которые используются при одиночном взаимодействии между парой физических элементов.

  В случае множественного взаимодействия функция MACF выполняет координационные функции среди нескольких SAO, каждый из которых взаимодействует с SAO, находящимся в удаленном физическом узле.

  INAP поддерживает любое распределение функциональных элементов по физическим узлам и рассчитан на возможность максимального распределения, т. е. один функциональный элемент в одном узле.

  При использовании INAP в качестве интерфейса между географически разделенными функциональным элементом управления услугами SCF и функциональным элементом базы данных услуг SDF протокол INAP использует прикладную подсистему возможностей транзакций TCAP ,которая в свою очередь, использует услуги подсистемы управления соединениями сигнализации SCCP,не ориентированные на соединение, и подсистему передачи сообщений MTP.

  #### Подсистемы мобильной связи МАР и BSSAP стандарта GSM.

  [наверх]

  Для пользователей сотовых сетей связи подсистема TCAP обеспечивает, в частности поддержку роуминга.

  Одним из протоколов поддержки функционирования мобильных абонентов сотовой телефонной сети является прикладная подсистема MAP(Mobile Application Part).Эта подсистема, базирующаяся на проколе TCAP, используется для передачи информации роуминга и другой сигнальной информации из одной сотовой сети в другую.

  К основным процедурам MAP относится регистрация местоположения абонента для сохранения возможностей осуществления исходящих и приема входящих вызовов в пределах всей сети, перерегистрация и стирание предыдущей информации о местоположении абонента, передача информации о тарификации и др.

  Важной функцией MAP и TCAP является процедура хэнд-овера, обеспечивающая переключение вызова на более качественный радиоканал.

  Информация о местоположении абонента должна обновляться каждые несколько минут с помощью сообщений TCAР, передаваемых между мобильными коммутационными центрами для идентификации этого мобильного абонента.

  Помимо TCAP и MTP протокол также использует подсистему управления соединениями сигнализации SCCP,причем только не ориентированные на соединение классы услуг (классы 0 и 1).

  Другая подсистема BSSAP представляет собой протокол для взаимосвязи станций центров коммутации MSC с контроллерами базовых станций BSC.

  BSSAP пользуется услугами обеих категорий: ориентированной и неориентированной на соединение.

  #### Подсистема эксплуатации и технического обслуживания ОМАР.

  [наверх]

  ОМАР позволяет персоналу техобслуживания и эксплуатации контролировать и управлять оборудованием, связанным с сетью сигнализации ОКС№7. Таким образом, персонал может управлять сетью сигнализации из центра технической эксплуатации с помощью протокола, обеспечивающего средства обмена с другими узлами сети.

  К обеспечиваемым ОМАР функциям относятся следующие: управление данными маршрутизации, аттестационные испытания канала, проверочное тестирование маршрутизации МТР и выдача данных об измерениях.

  В ОМАР специфицированы процедуры для добавления, изменения или удаления данных маршрутизации, хранящихся в удаленных пунктах сигнализации. Также определены процедуры для проверки достоверности таблиц маршрутизации.

  Для эффективного управления сетью сигнализации необходимо измерить эксплуатационные характеристики и характеристики готовности соответствующего оборудования. В ОМАР определены процедуры для инициирования и завершения проводимых измерений. Измерения могут проводиться периодически на регулярной основе (например, для общего управления сетью) либо по запросу (например, во время исследования эффективности сети или работы в условиях неисправностей). Средства выдачи данных об измерениях обеспечиваю возможность сбора данных измерений из различных частей сети сигнализации.

  #### Контрольные вопросы.

  [наверх]
  1. Перечислите уровни протокола ОКС7.
  2. Назовите виды сигнальных единиц.
  3. Функцией какого уровня является передача сигнальной информации между пунктами сигнализации?
  4. Какой уровень отвечает за управление данным маршрутизации?
  5. Какой уровень поддерживает дополнительные возможности для использования в ISDN?

  [Содержание] [Введение] [Часть 1] [Часть 2] [Тест]