АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

Кафедра автоматической электросвязи

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебно-методической работе

_____________ Сериков Э.А.

"______"_________2003 г.

Системы сигнализации в сетях телекоммуникаций

Программа, контрольное задание и методические указания к выполнению контрольной работы

(для студентов 6 курса специальности Автоматическая электросвязь заочной формы обучения)

СОГЛАСОВАНО	Рассмотрено и одобрено на
Начальник УМО	Заседании кафедры АЭС
Рутгайзер О.З._____________	Протокол № 2 от "2 " ноября 2001г.
"______"___________2003 г.	Зам.зав.кафедрой АЭС
	____________________Бектыбаев Т.К.
Инженер по стандартизации
Шилина В.В.
"____"_____________2003 г.

Редактор
Шилина В.В. ______________
"____"_____________2003 г.
	Составитель:
	__________________Шкрыгунова Е.А.

Алматы 2003 г.

АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

Кафедра автоматической электросвязи

СИСТЕМЫ СИГНАЛИЗАЦИИ В СЕТЯХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ

Программа, методические указания и контрольные задания (для студентов заочной формы обучения специальности 3801- Автоматическая электросвязь)

Алматы 2003

СОСТАВИТЕЛЬ: Е.А. Шкрыгунова., Системы сигнализации в сетях телекоммуникаций. Программа, методические указания и контрольное задание (для студентов 6 курса заочной формы обучения специальности Автоматическая электросвязь).- Алматы: АИЭС, 2003.- 28 с.

Методические указания содержат программу и указания по оформлению и выполнению контрольных заданий по курсу Системы сигнализации в сетях телекоммуникаций, приведены разделы курса для самостоятельного изучения, перечень рекомендуемой литературы и контрольные вопросы.

Программа разработана для студентов шестого курсов заочной формы обучения специальности 3801 – Автоматическая электросвязь.

Ил. 6 , табл 8 . , библиогр.- 4 назв.

Рецензент: ст. преп. Алматинского института энергетики и связи Ю.М. Гармашова.

Печатается по плану издания Алматинского института энергетики и связи на 2002г.

Введение

Сигнализация играет очень важную роль в связи, поскольку она обеспечивает средства для обмена информации между двумя «интеллектами» сети. Способы реализации функций сигнализации развивались вместе с развитием оборудования передачи (переносчика сигнальной информации) и «интеллектуализацией» оборудования коммутации (пользователя сигнальной информации).

Появление систем коммутации с программным управлением привело к идее принципиально новой системы сигнализации по общему каналу. В отличие от традиционных систем, сигнализация по общему каналу (ОКС) позволяет передавать сигнальную информацию между системами коммутации не для одного конкретного разговорного канала, а для целого пучка объёмом до 1000 разговорных каналов по одному общему сигнальному каналу. Использование общего канала сигнализации по сравнению с традиционными системами обеспечивает улучшение качества телефонной связи благодаря упрощению линейных комплектов, сокращению времени установления соединения, и открывает возможности организации цифровых сетей с интеграцией обслуживания (ЦСИО - ISDN) сетей подвижной связи и интеллектуальных сетей.

Курс состоит из лекционного материала и практических занятий а так же самостоятельной работы над курсом. Распределение часов приведено в таблице.

	Аудиторная работа	Самостоятельная работа	Всего
6 курс	16	16	80

Контрольная работа включает 4 задания. Дисциплину следует изучать в последовательности, изложенной ниже.

1 Рабочая программа курса Системы сигнализации в сетях телекоммуникаций

Введение

Целью изучения данной дисциплины является основание в совокупности всех разнородных систем сигнализации, существующих и перспективных, применяемых на сети телекоммуникации Республики Казахстан. Данный курс базируется на знании следующих дисциплин: «Автоматическая коммутация», «Цифровые системы коммутации», «Основы построения сетей и систем связи», «Многоканальные системы передачи».

1. Содержание лекционных занятий

1.1 Введение

Сети телекоммуникаций (ТК) и их место в современном обществе. Элементы сети телекоммуникаций и их классификация. Сети телекоммуникаций общего пользования (СТОП), выделенные сети, технологические и ведомственные сети. Присоединение сетей телекоммуникаций к СТОП и их взаимодействие. Уровни присоединения, нумерация на присоединяемой сети. Роль и место сигнализации в сетях ТК, история развития систем сигнализации

1.2 Виды и состав сигналов – информационные сигналы, линейные и управляющие сигналы. Классификация протоколов сигнализации – внутри полосные системы сигнализации (ВПСК), сигнализация по индивидуальному каналу (ВСК), системы общеканальной сигнализации (ОКС). Эволюция протоколов сигнализации.

1.3 Передачи сигналов по физическим соединительным линиям.

Передача сигналов по каналам систем передачи с ЧРК. Передача сигналов по каналам систем передачи с ВРК. Методы передачи сигналов – «от звена к звену», «из конца в конец»

1.4 Кодирование и методы передачи сигналов Понятие о сигнальных кодах. Временной признак кодирования, частотный признак кодирования. Особенности систем сигнализации, работающих на сетях РК. Специальные процедуры обслуживания вызовов в сетях РК (вмешательство телефонистки, автоматическое определение номера вызывающего абонента, набор собственного номера).

1.5 Использование языка описаний и спецификаций SDL для отображения протоколов сигнализации. Применение языка MSC для отображения последовательностей сообщений и сигналов.

Сигнализация по двум выделенным сигнальным каналам 2BCK – линейная сигнализация, состав сигналов, сценарии обмена сигналами при обработке местного и междугороднего вызовов.

1.6 Одночастотные системы сигнализации – сигнализация ВПСК- 2600. Многоканальные системы сигнализации – сигнализация «импульсный челнок», «импульсный пакет 1», «импульсный пакет 2», «импульсный пакет 3». Передача информации о номере вызываемого абонента в системе АОН. Системы сигнализации МККТТ – R1, R2. Применение на сетях РК

1.7 Система общественной сигнализации № 7.Особенности создания, преимущества ОКС – 7. Сеть сигнализации №7. Архитектура системы сигнализации №7. Функциональная схема системы ОКС – 7. Функции уровней ОКС – 7.

1.8 Модель ВОС (OSI) И ИСТЕМЫ СИГНАЛИЗАЦИИ №7. Форматы сигнальных единиц. Подсистема передачи сообщений МТР. Адресация в сети сигнализации – структура этикетки маршрутизации SLS. Механизм адресации сигнальных сообщений, процедура приема сигнальных сообщений. Методы использования ошибок. Исправления ошибок путем превентивного циклического повторения.

1.9 Функции сети сигнализации – уровень МТР–3. Организация передачи информации между уровнями с помощью примитивов. Примитивы услуг МТР. Подсистема SССР – подсистема управления соединениями сигнализации. Примитивы. Понятие об услугах, ориентированных и не ориентированных на соединение. Структура SIF сообщений SССР. Примеры последовательностей сообщений SССР.

1.10 Подсистема ISUP. Структура поля сигнальной информации для ISUP. Последовательность установления и разъединения базового соединения в ISUP. Дополнительные услуги ISUP. ТСАР – применение протокола ТСАР, структура протокола ТСАР, организация формата сообщения ТСАР. Подсистемы мобильной связи МАП и BSSAP стандарта GSM.

1.11 Общие принципы построения сетей ОКС –7. Структура сети ОКС для местных и внутризоновых сетей общего пользования. Структура сети ОКС для междугородной и международной сети. Расчет сигнальной нагрузки. Качественные показатели работы ОКС. Надежность сети ОКС. Способы увеличения надежности ОКС.

2. Перечень тем практических занятий

2.1 Системы сигнализации 2ВСК; R1,5; R2. Протоколы взаимодействия при установлении соединений с различным исходом

2.2 Структура значащей сигнальной единицы ОКС 7. Адресация в сети сигнализации. Примеры заполнения адресной этикетки

2.3 Основы расчета сети сигнализации – построение топологии сети, расчет сигнальной нагрузки. Коды пунктов сигнализации.

2.4 Подсистема пользователя ISUP. Взаимодействие с системами сигнализации на национальной сети РК при обслуживании вызова

3. Перечень тем для самостоятельного изучения

3.1 Образ способов построения сетей сигнализации по ОКС – 7 в СНГ и дальнем зарубежье.

3.2 Режимы работы сетей ОКС – 7.

3.3 Абонентская сигнализация.

Контрольная работа

Контрольное задание предназначено для углубления изучения материала курса, освоения наиболее сложных его разделов. Каждый студент выполняет четыре задачи. Для первого задания выбор данных осуществляется по таблице 1. Данные для второго, третьего и четвертого задания приведены в таблице 2. Примеры выбора вариантов приведены в заданиях. В конце каждой задачи требуется сделать пояснение.

Задача 1

Составить диаграмму обмена сигналами при обслуживании местного вызова и использования системы сигнализации 2ВСК, при декадном и многочастотном способе передачи адресной информации и разном исходе вызова. Данные для выбора варианта приведены в таблице 1

Таблица 1 - Исходные данные

Тип сигнализации

Исход вызова

Способ передачи адресной информации

Структура

сети

Номер абонента Б

2ВСК

1.Разговор, отбой абонента А

2.Разговор, отбой абонента Б

3.Абонент Б занят

1.Многочастот ный код способ импульсный челнок

2. Декадный способ передачи

РАТС – ТУ – РАТС

Определяется, как: число, месяц и год рождения студента.

Например: 3 ноября 1987 года. 03.11.87.

Первый нуль заменяются на 9.

Номер будет:

931187

Выбор данных для первой задачи будет выбираться в соответствии с первой буквой фамилии. Задача решается в двух вариантах: первый - для многочастотного способа передачи адресной информации, а второй - для декадного способа передачи. Для каждого способа передачи исход вызова определяется позицией 1, 2 или 3, которые соответствуют исходу вызова в таблице 1. Структура сети и тип сигнализации соответствуют данным, приведенным в таблице 1. Например, если фамилия студента начинается на букву А, то вариант первой задачи будет решаться при многочастотном способе для исхода вызова, соответствующего позиции 1 (Разговор, отбой абонента А), а второй при декадном способе для исхода вызова, соответствующего позиции 2 (Разговор, отбой абонента Б).

Таблица 2

Параметры	Номера вариантов (Первая буква фамилии)
Параметры	А, Б, В	Г, Д, Е	Е,ЁЖ	З, И, К	Л,М,Н	О,П, Р	С,Т, У	Ф,Х,Ц	Ч,Ш,Щ	Э,Ю,Я
Исход вызова (задача 1) Многочастотный код способ импульсный челнок	1	2	3	1	2	3	1	2	3	3
Исход вызова (задача 1) Декадный способ передачи	3	3	1	3	3	2	3	3	1	2
Исход вызова (задача 2)	3	1	2	2	3	1	3	1	2	3
Исход вызова (задача 4)	2	3	1	3	1	2	2	3	1	2

Задача 2

Составить диаграмму обмена сигналами при обслуживании исходящего вызова к АМТС по ЗСЛ при использовании системы сигнализации 2ВСК и способами передачи адресной информации, если считать, что передача адресной информации происходит после запроса АОН и «импульсный пакет 2». Передача информации осуществляется многочастотным способом. Зоновый или внутризоновый код выбирается студентом самостоятельно. Номер абонента Б определяется аналогично 1 задаче.

Таблица 3 Исходные данные

Тип сигнали-зации	Способ передачи адресной информации	Исход вызова	Номер абонента А	Номер абонента Б
2ВСК	( Запрос АОН и МFP2)	(Смотреть таблицу 2)	Номер зачетки	АВС авХ хххх

Номер абонента А состоит из шести цифр. Если номер зачетки начинается на 0, то эта цифра меняется на 9.

Задача 3

Составить диаграмму обмена сигналами при обслуживании вызова по междугородному каналу с использованием системы сигнализации 2ВСК и способе передачи адресной информации MFP – «Импульсный пакет 3» методом «от звена к звену».

Задача 4

Составить диаграмму обмена сигналами при обслуживании междугородного вызова и использования подсистемы ISUP ОКС №7 на участке АМТС – МЦК – АМТС при различном исходе вызова. Разработать сигнальную единицу.

Таблица 4 - Исходные данные.

Тип сигнали-зации	Исход вызова	Номер Аб. А	Номер Аб. Б
ОКС№7	(Смотреть таблицу 2)	Номер абонента А соответствует номеру зачетки абонента	АВСавХхххх

Методические указания к выполнению контрольной работы

Указания к задаче 1

Система сигнализации предусматривает состав сигналов, обеспечивающих необходимую и достаточную информацию абоненту при автоматической связи, телефонистке при полуавтоматической связи, а также информацию для нормальной работы устройств автоматической коммутации.

Система передачи сигналов должна обеспечивать надежную передачу и прием сигналов при максимальном количестве включенных последовательно переприемных участков.

В систему сигнализации входят:

а) линейные сигналы;

б) регистровые (управления) сигналы;

в) акустические сигналы.

Линейные сигналы передаются по телефонным каналам между приборами разговорного тракта и по общим каналам сигнализации, как в прямом, так и в обратном направлении в исходном состоянии и во время установления соединения до полного освобождения приборов. Эти сигналы отмечают основные этапы при установлении соединения (исходное состояние, занятие, ответ, разъединение, отбой, абонент свободен).

К сигналам управления относятся электрические сигналы, передаваемые от номеронабирателя в прямом направлении, а также между управляющими устройствами узлов и станций в процессе установления соединения – как в прямом так, и в обратном направлении.

При способе передачи регистровых сигналов многочастотным кодом “2 из 6” каждый знак передается посылкой тока двух сигнальных частот, суммарный уровень нелинейных продуктов при передаче не менее 20 Дб, а длительность двухчастотной посылки должна быть от 30 мс до 70 мс, а длительность паузы не менее 25 мс. Используемые частоты: 700, 900, 1100, 1300, 1500, 1700 Гц.

Таблица 1 – Частотный код 2 из 6.

Номер сигнала	Частота в Гц
Номер сигнала	f₀ = 700	f₁ = 900	f₂ = 1100	f₄ = 1300	f₇ = 1500	f₁₁ = 1700
1	+	+
2	+		+
3		+	+
4	+			+
5		+		+
6			+	+
7	+				+
8		+			+
9			+		+
10				+	+
11	+					+
12		+				+
13			+			+
14				+		+
15					+	+

Акустические сигналы служат, для того чтобы информировать абонента или телефонистку о состоянии устанавливаемого соединения. Акустические сигналы передаются в виде зуммерных и индукторных сигналов, механического голоса.

Система сигнализации по двум выделенным каналам (2ВСК) использует для передачи регистровых сигналов информационный канал, в структуре цикла ИКМ 30, который будет использоваться для разговора, и соответствующий ему канал сигнализации, в структуре сверхцикла ИКМ 30, для передачи линейных сигналов.

На телефонной сети применяются два метода передачи регистровых сигналов: от звена к звену и из конца в конец. При методе сигнализации от звена к звену вся адресная информация обрабатывается в каждом транзитном узле (ТУ), а при методе из конца в конец без этой обработки.

Особенность при передаче регистровых сигналов на местной сети состоит в том, что не весь номер вызываемого абонента передается по включенным последовательно транзитным узлам. То есть включенный в АТС абонент имеет четырехзначную нумерацию на станции и находится в десятитысячной группе абонентов ею обслуживаемых, а остальные цифры зонового номера (abxxxxx) определяют ТУ через которые проходит соединение. В нашем случае используется шестизначная система нумерации и номер вызываемого абонента Б – 904098. Цифра “9” на исходящей РАТС (АТС) обрабатывается и станция определяет, что набираемый абонентом А номер не принадлежит к ее десятитысячной группе абонентов и “9” соответствует направлению на ТУ. После этого занимается свободный канал цикла ИКМ 30 на этом направлении. По каналу будет передаваться оставшийся после обработки номер абонента Б. На транзитном узле по второй цифре номера определится необходимая РАТС в выбранном транзитном узле. Таким образом на оконечную РАТС поступят только последние четыре цифры зонового номера – 4098.

Передача адресной информации методом “импульсный челнок” заключается в использовании многочастотного кода “2 из 6”, значения сигналов которого в прямом (А) и обратном (В) направлении различаются. Сигнальные коды протокола «импульсный челнок» приведены в таблице 2. Первые десять комбинаций в прямом направлении используются для передачи информации о номере абонента. А комбинации 11-15 – для передачи других сигналов, необходимых при установлении соединения. Номера частот в таблице выбраны таким образом, чтобы сумма номеров частот соответствовала передаваемой цифре. Это справедливо для всех цифр, кроме 0

Таблица 2

Номер сигнала	Сигналы
Номер сигнала	Прямое направление	Обратное направление
1	Цифра 1	Запрос первой цифры номера вызываемого абонента частотным кодом
2	Цифра 2	Запрос следующей цифры частотным кодом
3	Цифра 3	Запрос ранее переданной цифры частотным кодом
4	Цифра 4	Вызываемый абонент свободен
5	Цифра 5	Вызываемый абонент занят
6	Цифра 6	Запрос ранее переданной цифры, принятой с искажением
7	Цифра 7	Сигнал перегрузки
8	Цифра 8	Запрос всего номера декадным кодом
9	Цифра 9	Запрос следующей и затем остальных цифр номера декадным кодом
10	Цифра 0	Запрос повторения ранее переданной и затем остальных цифр номера вызываемого абонента декадным кодом
11	Резерв	Резерв
12	Подтверждение сигналов обратного направления № 4, 5, 8, 9, 10	Резерв
13	Запрос повторения ранее переданного сигнала, принятого с искажением	Резерв
14	Резерв	Резерв
15	Резерв	Отсутствие приема информации

На рисунке 1 показан пример обмена сигналами в случае обнаружения искаженных сигналов. Сигналу В1 соответствует «Запрос первой цифры вызываемого абонента частотным кодом», сигналу В2 – «Запрос следующей цифры частотным кодом», сигналу В3 –« Запрос ранее переданной цифры частотным кодом». Сигналы В4 и В5 «Вызываемый абонент свободен» и «Вызываемый абонент занят» соответственно. В6 «Запрос ранее переданной цифры» и В7 «Перезагрузка или отсутствие соединительных путей». А1-А10 «Номер вызываемого абонента», А12 «Подтверждение сигналов обратного направления» А13 «Запрос на повторение ранее переданного сигнала».

Рисунок 1 – Диаграмма установления соединения с искажением вызова

На рисунке 1 показана диаграмма обмена сигналами на местной сети с шестизначной нумерацией и системой сигнализации 2ВСК. На диаграмме жирными стрелками показаны те случаи, когда информация сигнализации передается по разговорному тракту, тонкими - когда для этого используется канал сигнализации.

При установлении соединения декадным способом по 2ВСК в случае местного соединения в прямом направлении передаются сигналы «Занятие» и «Разъединение», «Импульс/Пауза декадного набора». При использовании на ГТС принципа двустороннего отбоя этот список должен быть дополнен сигналом «Отбой А» (отбой вызывающего абонента). Сигналы, являющиеся внешними исходными сигналами, приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Сигналы, передаваемые в сторону ЛТ при исходящем соединении по СЛ, ЗСЛ

№	Направле-ние сигнала	Название сигнала	Состояние бит				Примечание
№	Направле-ние сигнала	Название сигнала	1ВСК (а)	2ВСК (b)	(с)	(d)	Примечание
1		ЗАНЯТИЕ	1	0	0	1	Передается при появлении нового вызова
2		НАБОР НОМЕРА: Импульс Пауза Межцифровой интервал	0 1 1	0 0 0	0 0 0	1 1 1	Время передачи Импульса – 50 мс Время передачи паузы – 50 мс Длительность межцифро-вого интервала – 700 мс
3		РАЗЪЕДИНЕНИЕ	1	1	0	1	Передается в случае освобождения исходящей СЛ (отбой А и др.)

В обратном направлении передаются сигналы «Подтверждение занятия», «Ответ/Запрос АОН», «Снятие ответа», «Занятость/отбой Б», «Блокировка», «Контроль исходного состояния (КИС)». Эти сигналы, являющиеся внешними исходными сигналами, приведены в таблице 4. Пример обмена сигналами (местный вызов) приведен на рисунке 2.

аблица 4 – Сигналы, принимаемые со стороны ЛТ при исходящем соединении по СЛ, ЗСЛ

№	Направ-ление сигнала	Название сигнала	Состояние бит				Примечание
№	Направ-ление сигнала	Название сигнала	1ВСК (а)	2ВСК (b)	(c)	(d)	Примечание
1		ПОДТВЕРЖДЕ-НИЕ ЗАНЯТИЯ	1	1	0	1	Ожидается в течение 1 с после посылки сигнала «Занятие»
2		ОТВЕТ/ ЗАПРОС АОН	1	0	0	1	Передается после ответа вызываемого абонента. Если этот сигнал сопровождается частотным сигналом 500 ГЦ, то он должен обрабатываться как запрос информации АОН. Время распознавания сигнала 70-90 мс. Приемник 500 Гц должен быть готов к приему частотного сигнала через 10 мс после получения линейного сигнала «Ответ»
3		ЗАНЯТОСТЬ	0	0	0	1	Передается со стороны входящей станции в случае, если абонент Б недоступен, занят или в случае отбоя в процессе установления соединения
4		ОТБОЙ Б	0	0	0	1	Передается со стороны входящей станции, если абонент Б вешает трубку
5		БЛОКИРОВКА	1	1	0	1	Передается на исходящую станцию в случае блокировки линии на входящей станции
6		КОНТРОЛЬ ИСХОДНОГО СОСТОЯНИЯ (КИС)	0	1	0	1	Сигнал передается входящей станцией после получения «Разъединение» и освобождения соединительной линии и оборудования

Т1 –время ожидания сигнала подтверждения занятия, 1с; Т2-время после приема сигнала подтверждения занятия и начала трансляции номера, 400 мс; Т3-время передачи импульса, 50 мс; Т4 – время передачи паузы, 50 мс; Т5 – время передачи межсерийного интервала, 700 мс

Рисунок 2 – Сценарий обмена сигналами (местный вызов) абонент свободен, отбой вызывающего абонента

В тестовом сценарии в исходном состоянии (рисунок 2) показано, что со стороны исходящей АТС в соединительную линию поступает сигнал «Исходное состояние» (11), а со стороны входящей АТС на исходящую посылается сигнал «Контроль исходного состояния» (01). При осуществлении попытки установления соединения со стороны исходящей АТС сигнал «Исходное состояние» (11) сменяется на сигнал «Занятие» (10), в ответ на который ожидается появление со стороны входящей АТС «Подтверждение занятия» (11), после чего система переходит в предответное состояние, характеризуемое сигналами «Занятие» (01) от исходящей АТС и «Подтверждение занятия» (11) от входящей АТС. В случае, если передача номера вызываемого абонента осуществляется декадным способом , сигнал «Занятие» (10) сменяется поочередно сигналами «Импульс» (00) и «Пауза» (10) или «Межцифровой интервал» (10). При этом различие между паузой и межцифровым интервалом, передаваемыми одним и тем же линейным сигналом (10), заключается только в длительности передачи. В соответствии с вышеприведенными SDL-диаграммами обработки линейной сигнализации при местном вызове принято решение о максимально возможной длительности паузы 150 мс. В случае, если длительность паузы превышает 150 мс, этот сигнал распознается как «Межцифровой интервал». В рассматриваемом сценарии появляется сигнал «Ответ» (10), после чего система переходит в состояние разговора. При отбое абонента А появляется линейный сигнал «Разъединение» (11), ответом на который служит сигнал «Контроль исходного состояния» (01), а система переходит в исходное состояние.

Метод импульсного челнока принят в координатных АТС для взаимодействия между управляющими устройствами: каждая цифра номера выдается только по запросу на нее. Сигналы запроса (команды управления) представляют собой двухчастотные комбинации, посылаемые в обратном направлении. Наличие команд управления позволяет адресную информацию передавать из конца в конец трактов без переприемов.

Указания к задаче 2

Пакетные способы передачи, как интервальные (импульсные), так и безынтервальные, обеспечивают передачу заранее накопленной информации от АТС к АТС(АМТС) с повышенной скоростью. Принцип пакетной передачи сигналов ясен из рисунка 3. Безинтервальный пакет используется при выдаче информации по запросу АОН.

Передача импульсным пакетом предусматривает передачу по единой команде в определенной последовательности заранее сформированных двухчастотных кодовых комбинаций, одну за другой, с соблюдением фиксированных временных интервалов между ними. Длительность передачи каждой комбинации 40-60 мс. Время распознавания этой комбинации 20-30 мс. Длительность интервала между комбинациями 40-60 мс.

Передача пакета должна осуществляться лишь после того, как получена последняя цифра номера вызываемого абонента Б (Nb) или номера службы междугородной телефонной станции. Номер вызывающего абонента А (Na) должен всегда состоять из семи цифр. Если реальный номер абонента А меньше (5 или 6 цифр), недостающие цифры заполняются значениями 0 или 2. Кроме этого в пакет могут включаться значение категории вызывающего абонента А (Ка) в виде одной цифры от 1 до 10 для междугородного вызова и с учетом решения ITU о переходе с 1997 года на 15-значную нумерацию – до 17 цифр при международном вызове.

В дальнейшем используются также следующие обозначения n1…ni – номер, набранный абонентом А, АВС – трехзначный код зоны (например 095 для Москвы и т.п.), L – номер языковой группы, abcxxxx – внутризоновый номер вызываемого абонента Б, defxxxx – внутризоновый номер вызывающего абонента А.

Рассматриваемый метод сигнализации «Импульсный пакет» рекомендуется применять на междугородной телефонной сети для передачи сигналов управления, а также на участке зоновой телефонной сети (ЗСЛ) – от промежуточного регистра (ПР) или АТСЭ до АМТС – для передачи информации о категории и номере вызывающего абонента, а также о номере вызываемого абонента. По заказно-соединиетльным линиям передаются многочастотные пакеты двух типов: «импульсный пакет 1» и «импульсный пакет 2».

Многочастотная сигнализация методом «импульсный пакет 2» используется на заказно-соединительных линиях от АМТС к АТС с программным управлением.

Сценарий обмена сигналами для протокола многочастотной сигнализации методом «импульсный пакет 2» при успешной передаче пакета приведен на рисунке 3.

Возможны следующие варианты структуры пакетов:

Междугородный вызов: АВС abc xxxx Ka def xxxx «11» (19 цифр)

Внутризоновый вызов: «2» abc xxxx Ka def xxxx «11» (17 цифр)

Международный вызов: «1» «0» n1…ni Ka def xxxx «11» (19-26)

Рисунок 3 – Сценарий обмена сигналами для связи АМТС с програмно-управляемыми АТС методом «импульсный пакет 2» при успешном междугородном вызове

Сегодня, с позиции цифровых станций становятся все более и более понятны недостатки выбранного в конце 60-х годов технического решения для автоматического определения номера вызываемого абонента. Необходимо, однако учитывать, следующие обстоятельства: в тегоды имелись только электромеханические АТС, уже существовало оборудование многочастотной сигнализаци по методу «импульсный челнок».Именно эти частоты в многочастотном коде»2 из 6» по способу «безинтервальный пакет» было решено использовать для передачи цифр номера вызывающего абонента. Естественным был и выбор сквозного (из конца в конец) принципа передачи сигналов, так что станция, нуждающаяся в информации о номере вызывающего абонента, могла бы запросить её непосредственно от исходящей АТС.

Одной из двух компонент запроса АОН является линейный сигнал «Ответ», т.к. разговорный тракт в электромеханических станциях коммутируется именно по этому сигналу. Второй компонентой запроса номера вызывающего абонента является частотный сигнал 500 Гц. Использование более низкой (менее 500 Гц) частоты тонального спектра довольно опасно, т.к. сигналы могут легко имитироваться гласными звуками человеческой речи. Более радикальная мера предосторожности состоит в отключении вызывающего абонента от разговорного тракта на время анализа наличия частоты 500 Гц при приеме линейного сигнала «Ответ» и на время передачи информации АОН, чтобы абонент не мог влиять на передачу информации.

Первый из двух возможных способов передачи запроса АОН, называемый фиксированным, используется в основном междугородными станциями. Он характеризуется фиксированной длительностью посылки частотного сигнала 500 Гц (90-110 мс). Этот частотный сигал запроса АОН посылается через 200-275 мс после начала сигнала «Ответ». Нужно отметить, что большая часть этого интервала (200-275 мс) может быть «поглощена» временем распространения сигнала «Ответ» по сети.

Основная особенность второго способа, называемого гибким, состоит в снятии частотного сигнала 500 Гц только после обнаружения первой цифры номера вызываемого абонента в кодограмме АОН. В этом случае сигнал 500 Гц формируется одновременно с сигналом «Ответ» и посылается длительностью до 800 мс, если поступление информации АОН не началось раньше.

После появления линейного сигнала «Ответ» оборудование исходящей станции должно перекоммутировать разговорный тракт от телефонного аппарата абонента ко входу приемника 500 Гц. Если сигнал 500 Гц не распознан за 400 мс, разговорный тракт восстанавливается.

Частотный запрос АОН должен обнаруживаться в широком динамическом диапазоне с разбросом частот 500±15 Гц и уровнем от –32 дБ до –4дБ. Короткие частотные сигналы 500 Гц длительностью менее 60 мс (даже высокого уровня) не принимаются. Не принимаются также и сигналы с перерывами от 5 мс или с уровнем ниже – 40 дБ.

Кодограмма АОН передается непосредственно после определения сигнала запроса. Передача информации происходит по разговорному тракту, который при этом отключается от телефонного аппарата вызывающего абонента.

Кодограмма АО состоит из девяти цифр, располагаемых в следующем порядке:

Код «начало передачи», 13;

Категория абонента, Ка;

Семь цифр в порядке нарастания десятичных разрядов.

начало

катего-рия

7-ая цифра

6-ая цифра

5-ая цифра

4-ая цифра

3-яя цифра

2-ая цифра

1-ая цифра

Уровень передачи каждого частотного сигнала в двухчастотной посылке должен составлять -7.3±0.8 дБ. Разница во временах начала передачи каждой из двух частот не превышает 1 мс.

Информация АОН передается циклически, начиная с любой цифры, но так, чтобы кодовая комбинация, принятая на входящем (приемном) конце, содержала все цифры. Поскольку многочастотный приемник на входящей стороне начинает прием информации АОН в случайный момент времени, целесообразно передавать по крайней мере 12 цифр. Поэтому передачу кодограммы следует производить в течение определенного времени или пока не будет принят линейный сигнал «Снятие запроса АОН» («Снятие ответа»). После этого разговорный тракт восстанавливается.

Метод импульсного пакета применяется при передаче внутризонового или междугородного номера по ЗСЛ на АМТС или между АМТС по междугородным каналам, рисунок 4а. По одному сигналу запроса (комбинация частот f₀f₂) выдается вся накопленная информация. В ответ принявшая адресную информацию АМТС посылает сигнал подтверждения правильности приема (комбинация f₀f₁₁) или при обнаружении ошибки сигнал повторения переданной информации (комбинация f₀f₄). Время передачи информации импульсным пакетом по сравнению с челноком сокращается.

Метод безынтервального пакета выдается из декадно-шаговой АТС информация АОН при исходящей автоматической междугородной и зоновой связи по ЗСЛ о категории и номере вызывающего абонента, рисунок 4б. Его особенности:

- все цифры выдаются по линейному сигналу запроса с АМТС (частота 500 Гц и плюс по проводу а). В отличие от импульсного пакета интервалы между знаками отсутствуют, что еще больше сокращает время передачи;

- в пакете информации добавляется начальная (Н) комбинация (f₀f₁₁), по которой контролируют прием и фиксируют в определенном порядке получаемые цифры;

- при передаче одинаковых цифр, следующих одна за другой, каждая цифра, стоящая на четном месте, заменяется служебной комбинацией (f₁f₁₁) – «12». В примере, показанном на рисунке 4б комбинацией f₁f₁₁ заменены цифры десятков тысяч и категории.

Для безынтервального пакета длительность одной частотной посылки составляет 35 … 40 мс.

а) Метод импульсного пакета

б) Метод безынтервального импульсного пакета

Рисунок 4 – Методы передачи адресной информации

Указание к задаче 3

Способ передачи по междугородним каналам будет импульсным пакетом, надо учитывать, что адресная информация может посылаться между станциями двумя способами:

Методом «от узла к узлу», согласно которому вся адресная информация посылается к каждой станции на пути соединения. Например, исходящая станция А передает всю информацию на станцию Б и её передатчик освобождается. Станция Б обрабатывает адресную информацию и посылает её к следующей станции Б и т.д.

Методом «из конца в конец», когда осуществляется сквозная сигнализация. Например, станция А вызывающего абонента передаёт только часть информации, необходимой для маршрутизации вызова на следующей станции Б, затем часть информации передаётся из станции А на следующую станцию В и т.д.

Указания к задаче 4

Сигнальная информация, передающаяся от подсистемы ISUP, представляется в вид значащих сигнальных единиц (MSU). Все поля в значащей сигнальной единице имеют фиксированную длину, за исключением поля сигнальной информации SIF. Поле SIF содержит информацию, предоставляемую подсистемой пользователя (в данном случае подсистемой ISUP) для передачи. Длина этого поля от 2 до 272 байтов.

Поле сигнальной информации состоит из этикетки маршрутизации, кода идентификации канала, типа сообщения и параметров, рисунок. Параметры подразделяются на обязательную фиксированную часть, обязательную переменную часть и необязательную часть. Код идентификации канала (CIC) имеет длину два байта и указывает номер разговорного канала между двумя станциями, к которому относится сообщение. Так, если используется цифровой тракт 2.048 Мбит/с, по пять младших битов CIC кодируют в двоичном виде речевой временной интервал. Оставшиеся же семь битов используются, когда необходимо определить, какому ИКМ-потоку принадлежит данный речевой интервал.

Код типа сообщения состоит из поля в один байт и обязателен для всех сообщений. Этот код однозначно определяет функциональное назначение и общую структуру каждого сообщения ISUP.

Любое сообщение включает ряд параметров. Каждый параметр имеет название, которое кодируется одним байтом. Длина параметра может быть фиксированной или переменной.

Активное использование переменных и необязательных полей в сообщениях ISUP позволяет иметь гораздо более гибкую и адаптируемую к изменениям подсистему, чем TUP. В этом отношении используемые в ISUP принципы форматирования подобны принципам для SCCP. Однако сообщения в SCCP не относятся к разговорному каналу и при этом используется местный условный номер для идентификации конкретной транзакции, а подсистема ISUP поддерживает канальный подход идентификации транзакции. То есть в сообщении ISUP используется номер разговорного канала для идентификации информации, относящейся к этому каналу. По этой причине в ISUP (как и в TUP) применяется код идентификации канала CIC.

Рисунок 5 – Структура поля сигнальной информации ISUP

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),

- подтверждение выполнения модификации соединения (СМС),

- отказ модифицировать соединение (RCM),

- блокировка (BLO),

- подтверждение блокировки (BLA),

- сообщение ответа от абонентского устройства с автоматическим ответом (например, терминал передачи данных) (CON),

- сообщение ответа (ANM),

- освобождение (REL),

- завершение освобождения (RLC) и др.

Начальное адресное сообщение IAM является первым сообщением, которое должно передаваться при установлении соединения. Оно содержит адресные цифры (например, цифры, набранные абонентом для маршрутизации вызова). В результате его передачи происходит занятие канала станцией. Тип сообщения IAM кодируется 00000001. Формат IAM включает также указанные ниже параметры.

Фиксированный обязательный параметр длиной один байт определяет природу устанавливаемого соединения. Этот параметр характеризует статус устанавливаемого соединения, например, наличие или отсутствие эхозаградителя, включение в соединение спутникового канала и т.п.

Другой фиксированный обязательный параметр длиной два байта характеризует прямое направление вызова и определяет возможности соединения, 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, включая указание языковой группы и т.п.

Последний фиксированный обязательный однобайтный параметр описывает требование к среде передачи, например, запрашивается канал 64 Кбит/с.

В адресном сообщении IAM имеется один обязательный переменный параметр длиной от 4 до 11 байт, определяющий номер вызываемого абонента (например, набираемые цифры номера), а также необязательные параметры: номер вызывающего абонента длиной от 4 до 12 байт и непосредственно информация «пользоватеь-пользователь» длиной от 3 до 131 байт, позволяющая абонентам обмениваться данными в ходе процедуры установления соединения.

Сообщение о принятии полного адреса АСМ передается входящей станцией для индикации успешного получения достаточного количества цифр для маршрутизации вызова к вызываемому абоненту. Тип сообщения АСМ кодируется 00000110.

Общий формат АСМ включает также фиксированный обязательный параметр длиной один байт, определяющий статус устанавливаемого соединения точно так же, как это имело место для IAM (наличие или отсутствие эхозаградителя, включение в соединение спутникового канала и т.п.).

Другой фиксированный обязательный параметр длиной два байта также аналогичен параметру в IAM, но характеризует обратное направление вызова, для которого и определяет возможности соединения, например, соединение из конца в конец или доступность ISUP по всему соединению.

Кроме этого, в АСМ могут включаться необязательные индикаторы вызова в обратном направлении длиной три байта и информация «пользователь-пользователь» длиной от 3 до 131 байт, как описано для IAM.

Как видно из приведенных выше примеров, ISUP широко использует поля необязательных параметров, тем самым увеличивая гибкость предоставляемых операторами сети услуг. Однако такая гибкость, с другой стороны, увеличивает затраты на анализ сообщений в АТС. Например, рассмотренное выше сообщение IAM согласно спецификации ITU-T может содержать до 145 необязательных параметров и до 131 байта информации пользователь-пользователь. Такой размер некоторых сообщений ISUP может вызвать проблемы, если в одно сообщение одновременно включено слишком много необязательных полей. Кроме того, гибкий подход к необязательным полям сам по себе требует дополнительной обработки для определения, какая информация присутствует в конкретном сообщении, а какая нет.

Тем не менее с учетом вышеупомянутой «ложки дегтя в бочке с медом», которую всегда можно надлежащим образом учитывать, не злоупотребляя необязательными параметрами, метод форматирования ISUP является чрезвычайно гибким и обеспечивает реализацию как уже сформулированных, так и перспективных требований.

Рисунок 6 иллюстрирует процедуру установления и разъединения базового соединения. При приеме запроса установления соединения от вызывающего абонента исходящая АТС А анализирует информацию о маршруте и формирует начальное адресное сообщение IAM. Анализ номера вызываемого абонента позволяет исходящей АТС А определить направление маршрутизации вызова. В приведенном на рисунке примере вызов направляется к транзитной АТС В. Информация в фиксированном обязательном параметре IAM указывает на тип требуемого вызывающим абонентом соединения – соединение 64 Кбит/с. Эта информация посылается к транзитной АТС, в результате чего соответствующий разговорный тракт проключается в обратном направлении к вызывающему абоненту.

Рисунок 6 – Установление и разъединение базового соединения в ISUP

Проключение тракта только в обратном направлении на этой стадии позволяет вызывающей стороне слышать тональные сигналы, посылаемые сетью, но препятствует передаче информации от вызывающей стороны в разговорный тракт. Если используется блочный режим, все адресные цифры, необходимые для маршрутизации вызова к вызываемому абоненту, включаются в сообщение IAM. Если используется режим «оверлэп» (overlap), IAM посылается тогда, когда приняты только необходимые для маршрутизации к транзитной АТС В цифры, а другие адресные цифры передаются через сеть в последующих адресных сообщениях.

Транзитная АТС В принимает IAM и анализирует содержащуюся в сообщении информацию. Анализ цифр номера вызываемого абонента на транзитной АТС В определяет дальнейший маршрут к входящей АТС Б. Анализ остальной информации, содержащейся в IAM, определяет выбор соответствующего разговорного тракта, например канал 64 Кбит/с. Далее IAM передается к АТС Б, от которой также проключается разговорный тракт.

При поступлении сообщения IAM во входящую АТС Б производится анализ номера вызываемого абонента и того, требуется ли добавочная информация от исходящей АТС А перед подключением к вызываемому абоненту. Если требуется добавочная информация, то на исходящую АТС А направляется сообщение из конца в конец, в котором формулируется это требование. Заметим, что транзитной АТС В не нужно анализировать это сообщение из конца в конец, так как для такого сообщения имеет место прозрачная передача. Исходящая АТС предоставляет соответствующую информацию, посылая ответное сообщение из конца в конец.

После приема необходимой информации входящей АТС Б вызываемый абонент информируется о входящем вызове, а от входящей АТС Б к транзитной АТС В посылается сообщение АСМ о принятии полного адреса. Сообщение АСМ о принятии полного адреса затем передается к исходящей АТС А. Прием сообщения о принятии полного адреса на любой станции, участвующей в установлении соединения, указывает на успешную маршрутизацию вызова к абоненту Б и позволяет удалить из памяти маршрутную информацию, связанную с соединением.

Когда вызываемый абонент отвечает на вызов, входящая АТС Б проключает разговорный тракт и передает сообщение об ответе на транзитную АТС В, которая, в свою очередь, пересылает сообщение ответа на входящую АТС А. При приеме сообщения ответа исходящая АТС проключает разговорный тракт в прямом направлении. Таким образом, устанавливается соединение вызывающего и вызываемого абонентов, начинается тарификация вызова и осуществляется разговор или передача данных.

В отличие от TUP, как вызывающий, так и вызываемый абоненты могут инициировать немедленное разъединение соединения, т.е. ISUP использует метод одностороннего отбоя. На рисунке вызывающий абонент А первым направляет сигнал соединения к исходящей АТС А. Исходящая АТС начинает разъединение соединения и передает сообщение об освобождении REL на транзитную станцию В, которая передает сообщение освобождения входящей АТС Б и начинает освобождение разговорного тракта. После освобождения разговорного тракта и готовности к обслуживанию нового вызова Транзитная АТС В посылает сообщение об окончании освобождения RLC на исходящую АТС А. Точно также при приеме сообщения освобождения REL выполняется разъединение разговорного тракта на входящей АТС Б.

Список литературы

1. Гольдштейн Б.С. Сигнализация в сетях связи. - М.: Радио и связь, 1997.

2. Корнышев Ю.Н. Сигнализация на телефонных сетях.- Одесса.: УГАС им. А.С. Попова, 1996.

3. Росляков А.В. Общеканальная система сигнализации 7.- М.: Эко- Трендз,1999 .

4. Автоматическая коммутация / Под ред. О.Н. Ивановой.- М.: Радио и связь, 1986 .

Содержание

стр.

1 Введение ……………………………………………………….. 3

2 Рабочая программа курса……………………………………… 4

3 Контрольное задание…………………………………………... 7

4 Методические указания к выполнению

контрольной работы…………………………………………… 10

Список литературы……………………………………………. 27

Сводный план 2001г., 115 поз.

Елена Александровна Шкрыгунова

Системы сигнализации в сетях электросвязи

Программа методические указания и контрольное задание (для студентов заочной формы обучения по специальности Автоматическая электросвязь)

Редактор В.В Шилина

Подписано в печать. Формат 60*84 1/16

Тираж 300 экз. Бумага типографическая № 1

Объём 1,75 уч. – изд. л. Заказ __ Цена 56 тенге

Копировально-множительное бюро АИЭС

480013, Алматы, Байтурсынова, 126