Система сигнализации - это совокупность сигналов управления, линейных сигналов и сигналов взаимодействия и способы их передачи между концентраторами и опорной станцией, а также при организации МСС.

Различаются следующие типы сигналов:

1. линейные сигналы;
2. сигналы управления (сигналы маршрутизации);
3. сигналы взаимодействия или межпроцессорного обмена;
4. информационные сигналы;
5. абонентская сигнализация.

Линейные сигналы - используются между станциями для взаимного информирования о состоянии данной линии или канала связи в процессе обслуживания вызова. В зависимости от системы коммутации и передачи сигналов существуют различные системы линейной сигнализации.

Примеры линейных сигналов:

Занятие, разъединение, отбой абонента, ответ абонента, освобождение и т.д.

Таблица 8.1- Состав линейных сигналов

Для каждого канала передачи пользовательской информации организуется специальный канал линейной сигнализации. Существуют различные принципы образования этого сигнального канала:

1. передача линейных сигналов постоянным током по 2-х проводной физической линии;
2. использование дополнительного провода "С" при 3-х проводной линии;
3. использование специальной частоты (частот) внутри спектра канала аппаратуры с частотным разделением каналов;
4. использование специальной частоты вне спектра канала аппаратуры с частотным разделением каналов;
5. использование битов в 16-м временном интервале первичной ИКМ системы передачи.

Сигналы управления (маршрутизации) - сигналы маршрутизации используются для установления соединения в сети связи по требованию вызывающего абонента. В состав сигналов маршрутизации входят цифры номера абонента, код станции, сигналы запроса цифры номера или кода, сигналы повторения передачи цифр номера и т.д.

В настоящее время на телефонных сетях страны используются две системы передачи сигналов маршрутизации:

1. декадным кодом ;
2. многочастотным способом (два из шести).

Многочастотные сигналы маршрутизации передаются по устанавливаемому разговорному тракту, а для передачи декадных сигналов используется канал линейной сигнализации.

Сигналы взаимодействия или межпроцессорного обмена - передаются только внутри станции (между концентратором и опорной станцией). Содержат информацию о номере абонентского комплекта, состоянии этого АК, номере временного канала выбранного для обслуживания абонента, команды и ответные сообщения по ТЭ и ТО и т.д. Эти сигналы могут передаваться, как по разговорным каналам, по выделенным сигнальным каналам, так и по общестанционной шине.

Информационные сигналы - предназначены для информирования абонента о состоянии соединения. Это следующие сигналы:

1. ответ станции (f=425Гц,)
2. занято;
3. ПВ
4. КПВ
5. голосовые сигналы и т.д.

Абонентская сигнализация - все сигналы, передаваемые по абонентской линии. Следовательно, все информационные сигналы являются составной частью абонентской сигнализации, сюда входят часть линейных сигналов и сигналов управления. Особенностью абонентской сигнализации является то, что этот процесс в большой степени зависит от поведения абонента и носит случайный характер.

в странах сНГ в настоящее время используются следующие системы сигнализации:

1. одночастотная система сигнализации 2600 Гц (1F);
2. сигнализация в 16-и канальном интервале тракта 2048 Кбит/с по выделенным сигнальным каналам (2ВСК);
3. двухчастотная система сигнализации 1200 Гц и 1600 Гц;
4. Многочастотный код (MFC).

Одночастотная система сигнализации используется при связи станций по аналоговым системам передачи на междугородной и внутризоновой сети. Линейная сигнализация осуществляется на частоте 2600 Гц.

Сигнализация в 16-и канальном интервале тракта 2048 Кбит/с по выделенным каналам используется при стыковке станций по ЦСП. Линейная сигнализация осуществляется в 16ВИ ИКМ -тракта.. Регистровая сигнализация осуществляется либо в 16ВИ при связи между станциями с декадным способом передачи информации, либо в речевых каналах, если регистровая информация между станциями передается многочастотным кодом.

Двухчастотная система сигнализации используется на междугородной сети в АМТС-1М, АМТС-2 и АМТС-3. Для передачи линейных сигналов используются частоты 1200 и 1600 Гц. В настоящее время двухчастотная система сигнализации не рекомендована к применению.

Многочастотный код используется на городских телефонных сетях России и СНГ по ИКМ трактам и физическим линиям. Этот код иногда называют R1,5 (полтора), т.к. для передачи управляющих сигналов используются те же частоты, что и в R1, а алгоритм обмена этими сигналами аналогичен сигнализации R2. Регистровая информация передается многочастотным кодом "2 из 6". Любой знак передается в виде двухчастотного импульса длительностью 40 мс. Многочастотным кодом информация может передаваться способами импульсный челнок, импульсный пакет, безинтервальный пакет.

Способ "импульсный пакет" заключается в том, что сигналы в виде пакета импульсов, содержащих две из шести частот с интервалами между ними, передаются друг за другом. После приема всего пакета сигналов приемное оборудование проверяет правильность всех сигналов пакета, а затем отвечает одним из сигналов: пакет принят правильно или пакет принят неправильно.

Безинтервальный пакет отличается от импульсного тем, что между передаваемыми сигналами отсутствуют интервалы.

При импульсном челноке каждый следующий сигнал передается только после подтверждения предыдущего от приемной стороны. В случае отрицательного подтверждения последний сигнал передается повторно.

Таблица 8.2 - Кодирование сигналов многочастотным кодом

Рисунок 8.1 – передача сигналов по ВСК

Передача линейных сигналов, а также сигналов управления декадным кодом осуществляется в 16-ом временном интервале. За каждым разговорным каналов закреплены четыре бита. Сигнальная информация для всех каналов передается за 16 циклов. В 0-ом цикле передается: СЦС - сверхцикловая синхронизация (0000) и

ПСЦС – потеря сверхцикловой синхронизации (Х=1, Y= 0 - нормальная работа, Y=1 потеря сверхцикловой синхронизации). В остальных циклах передаются биты abcd для двух каналов. Где аbcd -сигнальные биты: d =1 используется как дополнительное средство СЦС, ab-используются для кодирования линейных сигналов, с = 0, в нашей стране пока не используется.

Например:

Таблица 8.3 – Пример передаваемых сигналов по ВСК

Полный набор сигналов передаваемых по выделенному сигнальному каналу представлен в таблице 8.4

Таблица 8.4 – Набор сигналов передаваемых по ВСК

Преимущества:

- простота в реализации, а как следствие малые затраты.

Недостатки:

1. малый спектр передаваемых сигналов;
2. низкая скорость передачи сигналов;
3. плохое использование сигнального канала.

Централизованная система сигнализации - ОКС№7 экономически оправдана при большом числе СЛ в пучке. В этом случае выделяется ОКС, который используется для передачи всех сигналов. Централизованная система обеспечивает высокую скорость передачи служебных сигналов. В ЦСИО значительно увеличивается количество сигналов (т.к. объединяются различные службы), а это требует более эффективное использование имеющихся ресурсов (1ОКС-для 1200 информационных каналов).

Сообщения по ОКС передаются в виде пакетов, которые называются сигнальными единицами СЕ. Каждое сообщение формируется в виде одной или нескольких СЕ.

СЕ в ОКС№7 имеют переменную длину. Различаются три типа СЕ:

1) Значащие сигнальные единицы ЗНСЕ(ИД >= 3 байта) MSU

2) Сигнальные единицы состояния звена СЕСЗ (ИД=1 или 2 байт.) LSSU

3) Заполняющие сигнальные единицы ЗПСЕ (ИД =0 байт) FISU

Общий формат СЕ представлен на рисунке 8.1.

Рисунок 8.2 – Передача сигналов по ОКС

01111110 – флаг (F)

ОБИ (BIB)- обратный бит индикатор

ОПН (BSN)- обратный порядковый номер

ПБИ (FIB)- прямой бит индикатор

ППН (FSN)- прямой порядковый номер

ИД (LI)- индикатор длины,

СИ (SI) - сигнальная информация

ПБ (СК) – проверочные биты

Чтобы реализовать все возможности ОКС необходимо обеспечить высокую живучесть и надежность сети сигнализации, поскольку в случае выхода из строя ОКС слишком большое количество абонентов лишаются связи.

Выбору конкретной структуры (или способа построения ) сети ОКС должен предшествовать тщательный анализ существующей нагрузки и тяготение.

Живучесть достигается правильным выбором построения сети ОКС.

Простейшая сеть сигнализации состоит из исходящего пункта сигнализации (ПС) и пункта назначения сигнализации, соединенных одним (несколькими) звеньями сигнализации.

Сеть ОКС может работать в двух режимах представленных на рисунке 8.2:

1. Связанный
2. Несвязанный

Связанная – используется в случае большого числа каналов между станциями, высокой нагрузкой на эти каналы, значительным тяготением между этими станциями.

При связанном режиме сигнализации обязательно должны быть предусмотрены резервные каналы ОКС, и нагрузка на один канал ОКС д.б. <=0,2 Эрл.

Несвязанная структура используется если тяготение между АТС невелико, в следствии чего нагрузка на разговорные каналы мала и самих каналов немного, по экономическим и техническим соображениям нет смысла создавать этими АТС ОКС, а всю сигнальную информацию от этих АТС направлять по другим каналам ОКС.

Квазисвязанный режим, когда сигнальное сообщение передается по заранее намеченным маршрутам.

Полностью несвязанный, когда сигнальное сообщение передается по маршрутам выбираемым УУ, в зависимости от состояния ОКС и ее загрузки.

Рисунок 8.3 – Архитектура ОКС

Живучесть и надежность сети ОКС и конкретных каналов ОКС достигается так же правильным распределением функций, реализуемым программно – аппаратными средствами.

Передача сигнальной информации по сети ОКС осуществляется по 4-м уровням:

1. Уровень звена данных сигнализации (представляет собой тракт передачи)
2. Уровень звена сигнализации (предназначен для управления передачей и приемом СЕ)
3. Уровень сети сигнализации (предназначен для распределения сообщений и управлением 2 уровнем)
4. Уровень пользовательский (ТЛФ, ЦСИО, ПД и т.д.)

Первые два уровня реализуются звеном сигнализации, а два последних реализуются пунктом сигнализации.

Уровень1 - Звено данный сигнализации:

Представляет собой двухсторонний тракт передачи данных для сигнализации. Определяет физические, электрические, функциональные характеристики звена данных сигнализации.

Уровень2 - Звено сигнализации

1. формирование СЕ путем деления посредством флагов
2. обнаружение ошибок с помощью проверочных битов
3. исправление ошибок посредством повторной передачи и контроля порядка следования
4. обнаружение отказа звена сигнализации и восстановление звена сигнализации.

Уровень 3- Сети сигнализации

1) обработка сигнальных сообщений (рисунок 8.4)

1. отбор (функция обработки этикетки маршрутизации)
2. распределение (функция распределения сообщений конкретному пользователю)
3. маршрутирование , ремаршрутирование сигнальных сообщений

Рисунок 8.4 – Функции обработки сигнальных сообщений

2) управление сигнальной сетью

• управление трафиком
• управление звеньями
• управление маршрутами

Уровень 4 - подсистема пользователей

Набор функций на этом уровне определяется конкретным пользователем :

1. подсистема пользователей телефонной сети общего назначения –TUP
2. подсистема пользователей сети ISDN - ISUP
3. подсистема пользователей сети ПД - DUP
4. подсистема пользователей сети управления телефонной сетью -MUP.

Рисунок 8.5 – Форматы сигнальных единиц

Различают сигнальные единицы:

- заполняющие FISU,

- состояния звена LSSU,

- значащие MSU.

Форматы СЕ приведены на рисунке 8.5.

01111110 – флаг

ОБИ (BIB)- обратный бит индикатор

ОПН (BSN) - обратный порядковый номер

ПБИ (FIB) - прямой бит индикатор

ППН(FSN) - прямой порядковый номер

ИД (LI)- индикатор длины,

БСИ (SIO)-байт служебной информации

ПСИ (SIF) - поле сигнальной информации

ПСО (SF)- поле состояний

ПБ (CK) – проверочные биты

000 -"О"- (SIO) - отключено

001 -"N" (SIN)- нормальное фазирование

010 -"A" (SIА) - аварийное фазирование

011 - "OS" (SIOS) - не работает

100 – "PO" (SIPО) - процессор отключен

101 – "B" (SIB) - занято

КПН(DPC) - код пункта назначения

КИП(OPC) - код исходящего пункта

КЗС(SLC) - код звена сигнализации

СЗС(SLS) - селекция звена сигнализации

КИК(CIC) - код идентификации канала

MT – тип сообщения

Н0, Н1- заголовки определяющие сообщение