Система общеканальной сигнализации

РАЗДЕЛ 3

ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ В СЕТЯХ СВЯЗИ

4. Охарактеризуйте принципы передачи сигналов управления и взаимодействия в телекоммуникационных системах.

Сигнализация - это система сигналов взаимодействия и управления сетей электросвязи, которая поддерживает совместное существование коммутационных узлов и станций в сети для обеспечения функций обслуживания абонентов. С введением эффективных систем сигнализации сеть становится мощным средством, с помощью которого абоненты могут общаться друг с другом и пользоваться все расширяющимся спектром услуг электросвязи. Характерной особенностью протоколов сигнализации является их быстрая эволюция. Существующие еще сегодня системы сигнализации, являющиеся просто механизмом передачи базовой информации, постепенно заменяются более мощными протоколами передачи данных, обеспечивающими беспрепятственную и эффективную передачу информации между коммутационными узлами и станциями в сети.

Классификация протоколов сигнализации

Межстанционная сигнальная информация передается различными способами, которые можно разделить на три основных класса.

Первый класс - это способы передачи сигналов непосредственно по телефонному каналу (разговорному тракту), называемые иногда «внутриполосными» системами сигнализации. По телефонным каналам (физическим цепям) сигналы могут передаваться постоянным током, токами тональной частоты, индуктивными импульсами и др.

Второй класс- сигнализация по индивидуальному выделенному сигнальному каналу (ВСК). Как правило, в таких системах обеспечиваются выделенные средства передачи сигнальной информации (выделенная емкость канала) для каждого разговорного канала в тракте передачи информации. Это может быть 16-й временной канал в ИКМ тракте, выделенный частотный канал вне разговорного спектра канала ТЧ на частоте 3825 Гц и др.

Третий класс - это системы общеканальной сигнализации (ОКС). В протоколах этого класса тракт передачи данных сигнализации предоставляется для целого пучка телефонных каналов по принципу адресно-группового использования, т.е. сигналы передаются в соответствии со своими адресами и размещаются в общем буфере для использования каждым телефонным каналом как и когда это потребуется.

Системы сигнализации первых двух классов разработаны для применения в сетях со старыми технологиями, в которых коммутационные узлы и станции являются в основном аналоговыми и используют принцип замонтированной программы. Не только российские телефонные сети, но и большинство национальных сетей электросвязи во всем мире до сих пор включают значительную часть оборудования, использующего эти системы сигнализации. К тому же, даже при внедрении самых современных станций требуется взаимодействие с существующими системами сигнализации.

Протокол общеканальной сигнализации (ОКС) оптимален для использования в сетях с современными технологиями, основанными на цифровой коммутации и программном управлении.

Сигнализация в системах передачи с ИКМ

Термин «сигнализация по тракту ИКМ» столь же общеупотребим, сколь и ошибочен, в связи с чем необходимо обратить внимание на различие между средой передачи и соответствующими системами сигнализации. Оборудование ИКМ обеспечивает только среду цифровой передачи, в которой имеется возможность, в числе других видов информации, и передачи сигнализации. В свою очередь, системы сигнализации по одному или двум выделенным сигнальным каналам (ВСК), реализуются, наряду с другими способами, и путем передачи сигналов в каналах систем ИКМ.

Импульсно-кодовая модуляция (ИКМ) - это метод преобразования информации из аналоговой формы в цифровую для коммутации и передачи. Метод включает в себя стробирование аналоговых сигналов в полосе 0.3 - 3.4 кГц, квантование и кодирование результатов в цифровой форме. Такая последовательность операций обеспечивает возможность представления сериями 8-битовых кодов любых аналоговых сигналов. Эти 8-битовые коды из различных разговорных каналов размещаются в соответствующих 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, ИКМ-12 и т.п.

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.

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. 1. Временной интервал 0 используется для целей синхронизации, а временные интервалы 1-15 и 17-31 используются для передачи речевых сигналов. Временной интервал 16 предназначается для сигнализации.

Рис. 1. Цикловая структура 30-канальной системы ИКМ

Первые четыре бита используются для образования четырех сигнальных каналов
(а, b, с, d) одного разговорного канала, а последние четыре бита в байте 16-го канала используются для образования четырех сигнальных каналов (а, b, с, d) другого разговорного канала. В следующем цикле через 125 мкс передаются сигналы, относящиеся к другой паре разговорных каналов. Шестнадцать циклов составляют «сверхцикл», в течение которого производится однократная передача сигнализации для всех 30 разговорных каналов.

Для определения номера цикла в сверхцикле в 16-ом временном канале нулевого цикла передается сверхцикловой синхросигнал, от которого ведется отсчет сигнальных каналов. Временной интервал 16 в цикле 1 включает в себя сигнальные биты для разговорных каналов 1 и 16, временной интервал 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 16×125 мкс = 2 мкс. Следовательно, искажение линейной сигнализации при передаче в ИКМ-30 может составить 2 мкс.

Система общеканальной сигнализации

Последние десятилетия характеризуются все более значительным воздействием компьютерных технологий на телефонию. Это обусловило и появление новых идей в области протоколов межстанционной сигнализации.

С начала 80-х годов телефонная сеть общего пользования (ТфОП) эволюционировала от простой сети, обеспечивающей передачу речи и имеющей ограниченные возможности передачи данных, к транспортному средству, обладающему интеллектом, высокой пропускной способностью и возможностью быстрого восстановления при аппаратных отказах. Стимулом к модернизации ТфОП послужило стремление телекоммуникационных операторов эффективно управлять сетью и увеличивать её пропускную способность как можно более экономичным образом. Эта модернизация заложила основу новых услуг, таких как услуги ISDN, Интеллектуальной сети (ИС) и др.

Для поддержки внеполосной сигнализации между станциями в Bell Laboratories была разработана система общеканальной межстанционной сигнализации, первоначально называвшаяся common channel interoffice signaling (CCIS). Она служила средой, общей для всех соединительных линий, отсюда и термин общеканальная. В середине 80-х годов к этой среде были подключены сетевые базы данных; таким образом, сигнализация перестала быть только межстанционной, из аббревиатуры CCIS была удалена буква I, и концепция получила название общеканальной сигнализации (CCS или ОКС).

ОКС7 - это такая система сигнализации, при которой информация управления установлением соединения (сигнализация) для всех разговорных каналов и/или каналов передачи данных передается в виде блоков данных (сигнальных сообщений) по одному общему каналу сигнализации, который может быть организован в любом временном интервале (кроме нулевого) одного из первичных трактов ИКМ, входящих в пучок, соединяющий напрямую две взаимодействующие АТС.

Общеканальная сигнализация может рассматриваться как особый тип передачи данных, специализированный для передачи сигнализации и информационного обмена между процессорами узлов связи различного назначения. Для обеспечения надежности, требуемой в телефонных сетях общего пользования, система ОКС7 обладает функциями обнаружения и коррекции ошибок, вызванных воздействием помех на средства передачи, и автоматической реконфигурации маршрутов в случае отказов сетевых элементов.

В общеканальную сигнализацию входят протоколы двух разных типов:

- протоколы взаимодействия АТС с базами данных, эволюционировавшие от простых сообщений запроса/ответа при преобразовании номера к независимым от услуг протоколам, поддерживающим множество функций ИС,

- протоколы, посредством которых АТС обмениваются сигнальной информацией, необходимой для управления соединениями.

В системе общеканальной сигнализации привычное (и характерное для старых систем сигнализации) разделение сигналов на регистровые и линейные практически не существует, поскольку все без исключения сигналы передаются в ней одинаковым образом - в виде сигнальных сообщений - и воспринимаются одними и теми же устройствами.

Функциональная архитектура системы ОКС7 является многоуровневой, причем функции нижних уровней, которые вместе обеспечивают перенос сигнальных сообщений от станции-отправителя к станции-получателю, образуют платформу, необходимую во всех вариантах использования системы, тогда как функции более высоких уровней, в каждом таком варианте специфические, выполняются соответствующими подсистемами, являющимися пользователями этой платформы. В частности, при использовании в ТФОП и ISDN названная платформа дополняется «сверху» подсистемой-пользователем ISUP, а также (если требуется) подсистемой управления сигнальными соединениями SCCR которая необходима для образования в сети ОКС7 виртуальных соединений с целью переноса через эту сеть информации, вообще говоря, не только сигнальной. Другие прикладные подсистемы, входящие в стек протоколов ОКС7 (TCAR OMAR INAP, MAP и другие), обеспечивают потребности эксплуатационного управления сетью ОКС, обмен служебной информацией между узлами управления услугами и узлами коммутации услуг ИС, роуминг в сетях GSM и многое другое.

Система общеканальной сигнализации является открытой - она позволяет, по мере надобности, вводить в нее новые подсистемы и прикладные протоколы. Архитектурные принципы системы ОКС7 оказались настолько удачными, что на протяжении уже почти 20 лет не удалось создать более эффективной и универсальной системы сигнализации. Напротив, система 0КС7 стала мировым стандартом, который находит всё новые и новые области применения, такие как широкополосные сети, сети IP-телефонии и др.

Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 359; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!