Сигнализация в цск

Под сигнализацией в сетях связи понимается совокупность сигналов, передаваемых между элементами сети для обеспечения установления и разъединения соединения при обслуживании вызовов, а также для передачи различной служебной информации.

В зависимости от участка сети различают следующие виды сигнализации:

• абонентская - на участке между абонентским терминалом и коммутационной станцией;

• внутристанционная - между различными функциональными узлами и блоками внутри коммутационной станции;

• м ежстанционная - между различными коммутационными станциями в сети.

Межстанционная сигнальная информация может передаваться различными способами, которые можно разделить на три основные класса.

1. Способы передачи сигналов непосредственно по телефонному каналу, называемые иногда "внутриполосными" системами сигнализации. По телефонным каналам сигналы могут передаваться постоянным током (гальванический, шлейфный или батарейный способы), токами тональной частоты, индуктивными импульсами и др.

2. Сигнализация по индивидуальному выделенному сигнальному каналу (ВСК). Как правило, в таких системах обеспечиваются выделенные средства передачи сигнальной информации для каждого телефонного канала в тракте передачи информации. Это может быть 16-й канальный интервал в ИКМ-тракте, выделенный частотный канал вне разговорного канала на частоте 3825 Гц и др.

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

Системы сигнализации первых двух классов (децентрализованные) разработаны для применения в сетях со старыми технологиями, а системы ОКС (централизованные) оптимальны для использования в современных сетях, в которых и станции и системы передачи основаны на цифровых технологиях и программном управлении.

К управляющим сигналам относятся:

• передача номерной информации (цифр номера);

• сигналы взаимодействия между УУ как внутри АТС, так и по соединительным линиям между АТС;

• сигналы, передаваемые аппаратурой АОН.

К линейным сигналам можно отнести следующие:

• сигнал занятия СЛ (канала);

• сигнал для повторного вызова;

• сигнал разъединения;

• сигнал подтверждения готовности приборов к приему цифр;

• сигнал подтверждения отбоя;

• сигнал запроса АОН;

• сигнал абонент свободен, абонент занят и др.

Основными преимуществами общеканальной сигнализации являются:

• скорость – в большинстве случаев время установления соединения не превышает одной секунды;

• высокая производительность – один канал сигнализации способен одновременно обслужить множество телефонных вызовов;

• экономичность – по сравнению с традиционными системами сигнализации сокращается объем оборудования на коммутационной станции;

• надежность – достигается за счет возможности альтернативной маршрутизации в сети сигнализации;

• гибкость – система передает любые данные, не только данные телефонии, но и данные цифровых сетей с интеграцией служб, сетей подвижной связи, интеллектуальных сетей и др.

Способы передачи ОКС.

1. Связанный режим. Сообщение, относящееся к данному сигнальному отношению между двумя смежными ПС, передается по пучку звеньев, который непосредственно соединяет эти два ПС.

2. Несвязанный режим. Сигнальное сообщение, относящееся к данному сигнальному соотношению, передается по двум и более пучкам звеньев, последовательно проходя один или несколько звеньев сигнализации, исключая исходный пункт и пункт назначения.

3. Квазисвязанный режим. Частный случай несвязанного режима, при котором путь, по которому проходит сообщение в сети сигнализации, заранее определен и в каждый данный момент зафиксирован.

ОКС №7 предназначена для использования при связанном и квазисвязанном режимах. В связанном режиме маршрут речевых каналов совпадает с маршрутом сигнализации, а в квазисвязанном режиме эти маршруты могут не совпадать.

Сигнальные отношения

Пучок звеньев сигнализации

Рис. Примеры режимов сигнализации

Оба режима сигнализации обладают своими достоинствами и недостатками.

При связанном режиме сигнализации нет необходимости в использовании транзитных пунктов сигнализации, а отказ сигнального канала в большинстве случаев происходит одновременно с отказом группы речевых каналов. Однако, при связанном режиме все направления связи должны иметь прямые разговорные каналы, загрузка которых будет очень небольшой. Использование связанного режима обычно экономически не выгодно, особенно, для крупных сетей связи.

Квазисвязанный режим позволяет организовать сеть сигнализации более рационально, но при этом необходимо наличие функций транзитного пункта сигнализации на сети и возможны ситуации работоспособности пучка речевых каналов и невозможности их использования из-за отказа сигнального канала. Выбор режима сигнализации должен осуществляться в соответствии с конкретными особенностями сети связи.

Первоначально версия ОКС, разработанная в конце 60-х годов, называлась системой сигнализации №6. эта система в основном использовалась на аналоговых сетях и имела ограничение по передаче дополнительной информации, не относящейся к передаче речи. К концу 70-х годов она была доработана и названа системой сигнализации №7. К этому времени в некоторых странах (США, Япония, Канада и др.) система сигнализации №6 была уже внедрена. Однако преимущества системы сигнализации №7 были настолько очевидны, что с ее появлением внедрение системы сигнализации №6 прекратилось.

Сейчас ОКС №7 является обязательным элементом следующих цифровых сетей связи:

• телефонной сети общего пользования (ТфОП);

• цифровой сети с интеграцией служб (ЦСИС);

• сети связи с подвижными системами (ССПС);

• интеллектуальной сети (ИС).

ОКС – это цифровой канал связи между двумя управляющими устройствами станций или узлов сети электросвязи для обмена сигнальными сообщениями.

В ОКС передаются сигналы управления, линейные и информационные для пучка линий (каналов), предназначенных для пересылки речевой информации или данных. В ОКС может передаваться и другая информация:

• управления сетью сигнализации;

• испытания правильности функционирования каналов сети сигнализации;

• данные об учете стоимости разговоров;

• данные о нагрузке каналов сети сигнализации и каналов передачи речи и данных;

• данные из сетевых БД.

ОКС может использовать следующие физические среды:

• физические линии кабелей;

• стандартные каналы систем передачи типа ИКМ;

• стандартные каналы аналоговых систем передачи.

По ОКС сигналы передаются в виде пакетов, т.е. в ПС и ТПС производится коммутация пакетов. Под пакетом подразумевается сигнальная единица (СЕ).

СЕ может содержать следующую информацию:

1. адресную, говорящую о направлении и оконечном пункте передачи;

2. данные о номерах пучка и канала в пучке, которым соответствует сигнальное сообщение пользователя;

3. информацию для контроля состояния сигнальной сети и управления ею;

4. сигнальную информацию, относящуюся к этапам соединения или разъединения;

5. информацию для обнаружения ошибок в передаче.

СЕ имеют разное назначение и переменную длину. Длина СЕ выражается в байтах. В ОКС №7 используется три типа СЕ:

1. значащие СЕ (ЗНСЕ), их длина может быть от 3 байтов и выше (в национальных сигнальных сетях до 272 байтов). ЗНСЕ несут сигнальную информацию, обеспечивающую процесс соединения и разъединения каналов, используемых для передачи речевой информации и данных между пользователями цифровой сети.

2. СЕ состояния звена сигнализации (СЗСЕ), используемые для индикации состояния оконечных устройств звена сигнализации, их длина равна 1 или 2 байтам. СЗСЕ применяется для контроля и управления сетью сигнализации (ввод в работу после включения питания аппаратных средств ОКС и восстановление состояния звена сигнализации после устранения отказа)

3. Заполняющие СЕ (ЗПСЕ), которые имеют нулевую длину, т.е. в них нет значимой для пользователей сети информации. ЗПСЕ используются для передачи квитанций с подтверждением безошибочного приема ЗНСЕ, переспроса неправильно переданных СЕ или в случае отсутствия заявок на передачу ЗНСЕ.

Формат СЕ.

Флаг - сигнальная единица начинается открывающим флагом. Открывающий флаг сигнальной единицы обычно является закрывающим флагом предшествующей сигнальной единицы. Флаг служит для разделения СЕ. Последовательность битов флага следующая: 01111110.

ОПН - обратный порядковый номер - это порядковый номер подтверждаемой сигнальной единицы, занимает 7 бит. 8-ой бит является обратным бит-индикатором, который указывает на то, требуется или нет повторение.

ППН - прямой порядковый номер - это порядковый номер сигнальной единицы, в составе которой он передаётся, занимает 7 бит. 8-ой бит является прямым бит-индикатором и указывает на то, передается сообщение впервые или идет его повторная передача. Если впервые то «0», если повтор то «1».

ИД (L) - индикатор длины служит для указания количества байтов, следующих за байтом индикатора длины и предшествующих проверочным битам, и является одним из двоичных чисел в интервале от 0 до 63. Индикатор длины различает три типа сигнальных единиц следующим образом:

индикатор длины = 0:	заполняющая сигнальная единица
индикатор длины = 1 или 2	сигнальная единица состояния звена
индикатор длины > 2	значащая сигнальная единица

Байт служебной информации делится на СИ - служебный индикатор и ВСИ - вспомогательный служебный индикатор.

СИ определяет вид сигнальной информации.

0000 – сообщение управления сетью сигнализации;

0001 – измерение и обслуживание сети ОКС;

0100 – сигнальное сообщение телефонной сети;

0110 – сигнальное сообщение сети передачи данных;

1100 – сообщение систем тех.обслуживания и технической эксплуатации телефонной сети.

ВСИ определяет тип сообщения.

0000 – международное сообщение;

1000 – междугороднее сообщение;

1100 – зоновое или местное сообщение.

Поле сигнальной информации состоит из целого числа байтов

Проверочные биты. Каждая сигнальная единица содержит 16 проверочных битов, которые возникают при кодировании СЕ циклическим кодом и предназначены для обнаружения ошибок при передаче.

5. Содержимое байтов сигнальной информации для телефонного сообщения.

Самое простое сообщение может содержать только адресную часть и заголовок. Причем адресная часть сигнальной информации всегда имеет 40 бит.

КВС – код вызываемой станции

КИС – код исходящей станции

КК – код пучка каналов и непосредственно самого канала

Н0 – начало заголовка. Сигнальное сообщение начинается с заголовка. Н0 указывает вид сигнала, т.е. несет информацию о передаваемом сообщении.

0001 – адресное сообщение прямого направления

0010 – сообщение прямого направления об установлении соединения

0011 – сообщение обратного направления с запросом об установлении соединения.

Н1 – вторая часть заголовка. Используется только для адресных сообщений прямого направления.

0001 – начальный адрес сообщения

0010 – начальный адрес сообщения о дополнительной информации.

З – заполнение до байта.

КЗ – количество знаков в номерной информации.

НИ – номерная информация (цифры номера вызываемого абонента).