Принципы сигнализации в цифровых АТС.

Сигнализация описывает данные, которые должны быть посланы с сообщением, чтобы гарантировать его доставку в пункт назначения.

Система сигнализации ОКС №7 (SS №7, или С7 по старому обозначению организации CCITT) – общеканальная система сигнализации - разработана для цифровых сетей связи, включая сеть ISDN, связывающих программно управляемые станции. Хотя ОКС №7 оптимизирована для каналов со скоростью передачи битов 64 кбит/с, считается, что она применима и при меньших скоростях передачи битов (например, 4,8 кбит/с) по аналоговым линиям. Структура системы сигнализации ОКС№7 соответствует семиуровневой модели взаимодействия открытых систем (OSI) организации ISO.

Система ОКС полностью удаляет сигнализацию из разговорного тракта, используя выделенный общий канал (звено), по которому передаются все сигналы (линейные и регистровые) для множества (около 4000) разговорных каналов.

Преимущества ОКС 7:

1) сокращение времени установления соединения,

2) универсальность системы для различных применений: телефония, передача данных, услуги ISDN, услуги для абонентов мобильной связи, функции эксплуатации и управления,

3) Гибкость и надежность (обходы и резервные звенья),

4) Наличие качественных спецификаций для внедрения ОКС на новых разрабатываемых ЭАТС.

Система создается на модульной основе и состоит из двух основных частей: подсистемы передачи сообщений МТР (message transfer part), охватывающей уровни 1-3, и подсистемы пользователя, зависящей от приложения, т.е. от того, используется ли телефон, терминал данных или ISDN; подсистема пользователя образует уровень 4. На рис. 1 показана общая структура, четыре уровня которой близко соответствуют первым четырем уровням семиуровневой модели OSI.

Рис. 1. Четырехуровневая структура системы сигнализации №7

TUP - подсистема пользователя телефонной сетью;

DUP - подсистема пользователя данными;

– • – • –поток сообщений сигнализации;

– – – сигналы управления и индикации.

Уровень 1 определяет физические и функциональные характеристики канала передачи данных сигнализации (обычно со скоростью 64 кбит/с) и доступ к нему. Как правило, это 16 временной интервал в 30-канальной ИКМ-системе.

Уровень 2 выполняет функции канала сигнализации, включая адаптацию процессора к цифровому потоку 64 кбит/с. На этом уровне добавляются битовые поля для обнаружения и коррекции ошибок и флаги для разграничения сигнальных единиц (SU - signal unit).

Уровень 3 выполняет сетевые функции сигнализации, т.е. направляет сообщение к нужному сигнальному каналу или подсистеме пользователя, реконфигурирует маршруты после неисправности и посылает информацию о нарушениях в работе сети сигнализации.

Уровень 4 - это подсистема пользователя, например подсистема пользователя телефонной сетью TUP (telephone user part) или подсистема пользователя данными DUP (data user part) (модем).

Согласно рекомендации Q.701 ITU-T, сигнальное сообщение — это передаваемый как единое целое набор информации, относящейся к функции управления вызовом; этот набор определяется на уровне 3 или 4. Каждое сообщение содержит служебную информацию, идентифицирующую подсистему пользователя и т.д. Сигнальная информация содержит данные о сигналах управления, типе и формате сообщения, адресный признак и информацию дистанционного контроля. Эти данные позволяют на уровне 3 маршрутизировать сообщение к нужному пункту назначения.

Звено данных сигнализации (уровень 1) является дуплексным и может работать через наземные или спутниковые каналы. Кроме 16 временного интервала в цифровом потоке 2,048 Мбит/с, могут использоваться также временные интервалы 67-71 в цифровом потоке более высокого уровня уплотнения 8 Мбит/с, причем скорость передачи данных сигнализации в обоих случаях равна 64 кбит/с.

Терминал сигнализации (уровень 2) выполняет следующие функции.

1. Разграничение и выравнивание сигнальных единиц. Обнаружение ошибок (с помощью контроля циклическим избыточным кодом X¹⁶ + X ¹²+ Х⁵ + 1).

Коррекция ошибок.

2. Первоначальная регулировка.

Непрерывный контроль звена сигнализации (коэффициента шибок в битах).

Управление потоком сигнальных сообщений (например, предотвращение очередей или блокировки).

На рис. 2 показан основной формат значащей сигнальной единицы MSU (message signal unit). Использованы следующие обозначения:

F - флаг (01111110);

СК - проверочные биты;

SIF - поле сигнальной информации (поле данных переменной длины, так как оно формируется подсистемой пользователя);

SIO - байт служебной информации;

LI - индикатор длины;

FIB - прямой бит-индикатор;

BIB - обратный бит-индикатор;

BSN - обратный порядковый номер;

FSN - прямой порядковый номер (предыдущее значение номера увеличивается на 1 по модулю 128).

Рис. 2.Форматы сигнальных единиц сообщения.

Принимающий терминал подтверждает прием, устанавливая следующий посылаемый в обратном направлении номер BSN равным номеру принятого FSN. Установленный номер BSN остается неизменным до подтверждения приема следующей значащей сигнальной единицы MSU. Неподтверждение приема обозначается инвертированием бита BIB.

Байт SIO разделяется на индикатор службы и поле подслужбы. Значение индикатора службы для телефона составляет 0100, для терминала ISDN — 0101. Поле подслужбы (4 бита) используется для различения национальных и международных сетей.

Поле данных SIF состоит из целого числа байтов пользовательских данных; в настоящее время это число составляет от 2 до 62, но допустимое максимальное значение, согласно рекомендациям ITU-Т, равно 272.

Когда сообщения для передачи отсутствуют и, следовательно, не требуется поле данных SIF, используются сигнальные единицы двух других типов — заполняющая сигнальная единица (FISU — fill-in signal unit) и сигнальная единица состояния звена (LSSU — link status signal unit). FISU содержит прямой и обратный биты-индикаторы и порядковые номера, a LSSU, кроме того, — поле состояния, используемое для управления звеном сигнализации.

Сигнальная информация для нетелефонных служб, которые со временем будут доступны абонентам коммутируемой телефонной сети общего пользования, учтена в форме так называемого протокола возможности транзакций (ТС — transaction capability). Подразумевается, что этот протокол будет использоваться для многих приложений, включающих передачу данных между пользователями, поддержку сетей подвижной связи и другие расширенные и дополнительно оплачиваемые услуги. Положения протокола ТС представлены в рекомендациях Q.771 -774 ITU-T, и они полностью совместимы с требованиями к системе сигнализации №7.

Система сигнализации №7 — сложная, развивающаяся система; она расширяется, чтобы включать новые запросы пользователей и особенности сетей.