Сигнализация в телекоммуникационных сетях
При установлении соединения между терминалом пользователя (абонентским устройством) и системой коммутации передаются сигналы управления (сигнальные сообщения).
Сигнальные сообщения могут передаваться двумя способами:
-децентрализованным способом, когда сигнальные сообщения передаются по тому же каналу, по которому осуществляется передача информации (используется в аналоговых телефонных сетях, а также для передачи служебной информации внутри АТС, а также между двумя АТС в цифровых сетях с малым числом линий в пучках и малым трафиком) - линейная сигнализация;
-централизованный, при котором между двумя управляющими устройствами коммутационных станций и узлов телекоммуникационной сети используется общеканальная сигнализация - ОКС, которая обеспечивает обмен управляющими сигналами (управление выбором маршрута, трафиком сигнализации, каналом защиты от ошибок и т.д.).
5.1. Линейная сигнализация
В телекоммуникационных сетях необходимо передавать три вида управляющих сигналов в процессе установления и разъединения соединений:
-линейные сигналы - определяют состояние устройств сети;
-адресные сигналы - определяют маршрут в сети к устройству адресата;
-информационные (тональные или импульсные) сигналы - оповещают пользователей об этапах (фазах) установления соединения.
5.2. Общеканальная система сигнализации (ОКС)
Сигнализация – это совокупность сигналов, передаваемых между элементами сети для обеспечения процессов установления и разъединения соединений при обслуживании вызовов, а также для передачи различной служебной информации
(МСЭ-Т рекомендует применение ОКС№7 на международных сетях).
Виды сигнализации
Абонентская
Межстанционная Абонентская
ТА
ТА
Рис. 5.1. Виды сигнализации
Существуют два способа сигнализации при обмене управляющих устройств сигналами внутри одной АТС или между разными АТС сети электросвязи:
-децентрализованный (используется в аналоговых телефонных сетях, а также для передачи служебной информации внутри АТС и между АТС на цифровых сетях с малым числом линий в пучках;
-централизованный, при котором используется общеканальная система сигнализации – ОКС – между двумя управляющими устройствами коммутационных станций (узлов) телекоммуникационной сети для обмена управляющими сигналами (управление выбором маршрута, трафиком сигнализации, каналом, защитой от ошибок и т.д.). ОКС - это цифровой канал.
В настоящее время в ОКС могут передаваться не только сообщения сигнализации (передаются с высшим приоритетом) в телекоммуникационных сетях, но и цифровые данные в пакетной форме, телеметрическая информация, данные для целей технической эксплуатации (передаются с низшим приоритетом).
В ОКС передаются сигналы управления, линейные и информационные сигналы.
В ОКС может передаваться и другая информация:
-управление сетью сигнализации;
-испытания правильности функционирования каналов сети сигнализации;
-данные для учета стоимости оказанных услуг (данные для биллинга);
-данные о нагрузке в каналах ОКС и в каналах передачи речи и данных;
-данные из информационных баз данных.
ОКС может использовать различные среды передачи:
-кабельные линии электросвязи;
-стандартные каналы связи: ИКМ, аналоговые.
Преимущества ОКС:
-неограниченный состав сигналов;
-малое время установления соединений за счет высокой скорости передачи сигнальной информации (от 2,4 до 64 кбит/с);
-отсутствие помех во время разговора при передаче данных сигнальной (управляющей соединением) информации.
ОКС можно эффективно применять уже при 60-канальном тракте передачи речи (данных) на местных сетях.
ОКС строится двумя способами (см. рис. 5.2):
-связанным (на первом этапе внедрения);
-
несвязанным.
SP
ОКС SP
STP
ОКС
ОКС
ОКС ОКС
Р
азговорные
ОКС Разговорные
каналы каналы
ОКС
SP SP
где:
-
узлы коммутации -
пункты сигнализации (SP), STP – транзитный
SP
Рис. 5.2. Способы построения сети ОКС №7
В ОКС сигналы передаются в виде пакетов, а в SP и STP (см. рис.) также используется способ коммутации пакетов, т.е. в каналах ОКС информация передается в виде сигнальных единиц (SU), которые имеют разное назначение и переменную длину.
Сигнальные единицы (SU) содержат следующую информацию:
-адресную;
-данные о номере канала в пучке;
-данные о номере пучка;
-сигнальную информацию об этапах установления соединения или его разъединения;
-информацию для обнаружения ошибок в передаче полезной информации и др.
МСЭ-Т рекомендует применение ОКС № 7 (рекомендации Q.700 - Q.705 – введение в ОКС № 7, функции, структура, Q.707 – испытания и техобслуживание, Q.711 – Q.716 – подсистема SCCP, Q.730 – Q.737 – дополнительные услуги ISDN, Q.761 – Q.767 – подсистема ISUP, Q.771 – Q.775 – подсистема TСAP, Q.780 – Q.788 – спецификация тестирования).
Применяемые аббревиатуры:
-ISDN - подсистема пользователя аналоговой сети (ТфОП) при организации доступа к дополнительным видам обслуживания, например: к службам У-ЦСИО.
-ISUP – подсистема пользователя цифровой сети с интеграцией обслуживания (ЦСИО);
-ТUP – подсистема телефонного пользователя (обычный телефонный пользователь);
-SCCP – подсистема управления соединением;
-МАР – подсистема пользователей мобильной сети;
-INAP – подсистема пользователей интеллектуальной сети (платформы);
-МТР - подсистема передачи сообщений (база, фундамент).
Система общеканальной сигнализации (ОКС № 7) – это универсальная многофункциональная система межстанционной сигнализации, ориентированная на поддержку практически всех услуг связи (настоящих и будущих).
Широкомасштабное внедрение ОКС № 7 обусловлено следующими причинами:
-массовым внедрением цифровых систем коммутации с программным управлением на всех уровнях иерархии ТфОП;
-созданием федеральных сетей подвижной связи (CПC) стандартов GSM-900 и NMT-450;
-создание ведомственных и коммерческих сетей связи с бóльшим, чем у ТфОП спектром услуг;
-внедрение услуг ЦСИО (ISDN) на ТфОП и коммерческих телекоммуникационных сетях.
Система ОКС № 7 может быть использована:
-на сети сигнализации, организованной по каналам систем передачи с ИКМ;
-по физическим линиям или аналоговым каналам.
ОКС № 7 предназначена для использования в цифровых сетях электросвязи (ЦСИО, СПД с коммутацией каналов).
Территория страны разбивается на географические районы, в каждом из которых устанавливается пункт сигнализации (SP).Один SP может обслужить до 16 зон нумерации.
Для удовлетворения требований МСЭ-Т к максимальной задержке сообщений по сигнальной сети, допускается передача сигнальных сообщений по ОКС № 7 не более, чем через 4 транзитных пункта сообщений (ТПС = STP).
Характеристики ОКС № 7:
-время простоя сигнального канала не более 10 мин. в год !
-номинальная загрузка сигнального канала 0,2 Эрл.
-вероятность ошибки в битах (МТР) должна быть не ниже 10-4
Функции сети сигнализации ОКС № 7:
-управление трафиком;
-управление маршрутами сигнализации;
-управление звеньями сигнализации.