Понятие о системе сигнализации
13. Понятие о системе сигнализации №7
При централизованной сигнализации применяется групповой сигнальный канал, или общий канал сигнализации (ОКС).ОКС — это цифровой канал связи между двумя управляющими устройствами станций или узлов сети электросвязи для обмена сигнальными сообщениями.
Первоначально ОКС предназначался только для обмена сообщениями сигнализации в телефонных сетях. В настоящее время в ОКС могут также передаваться данные пользователей в пакетной форме, информация телеметрии, данные для целей технической эксплуатации. Эти данные должны передаваться с более низким приоритетом, чем данные сигнализации. К ОКС должны иметь доступ все пользователи сети, которые требуют услуги коммутации каналов. С помощью программно-аппаратных средств ОКС реализуются следующие функции: выбор маршрута передачи сигнальной информации, защита от ошибок, предотвращение пропаданий, удвоений и столкновений кадров, управление графиком сигнализации, управление каналом.
В ОКС передаются сигналы управления, линейные и информационные для пучка линий (каналов), предназначенных для пересылки речевой информации или данных. Разумеется, речь идет о пучках линий или каналов цифровых систем передачи, которые коммутируются на станциях в режиме коммутации каналов.
Преимущества, получаемые при применении ОКС [3]:
1) состав сигналов практически не ограничен;
2) уменьшается время установления соединения благодаря высокой скорости передачи сигнальной информации (от 2400 до 64000 бит/с);
3) исключается влияние сигналов речи и данных на передачу сигнальной информации;
4) уменьшается объем аппаратных средств станций, так как отпадает необходимость в использовании согласующих устройств — линейных комплектов;
Рекомендуемые материалы
5) повышается верность передачи сообщений благодаря применению помехозащищенного кодирования, решающей обратной связи и повторения информации. .
Сообщения по ОКС передаются с помощью программно-аппаратных средств, функции которых разделены на четыре уровня:
1) физический; 2) звеньевой; 3) сетевой (средства этого уровня управляют работой нескольких звеньев 2-го уровня);
4) пользовательский (пользователи телефонной сети, сети ПД, ЦСИО и др.).
На рис. 20.4 приведена схема взаимосвязи протокольных моделей взаимодействия удаленных объектов и системы сигнализации № 7 в ЦСИО. На этом рисунке показаны: состав протоколов доступа к сети, состав сетевых протоколов модели ВОС и СС № 7, передача информации по каналам типа В и типа D (пунктирные линии).
Отметим, что протоколы СС № 7 охватывают не все функции протокола канала D (Рекомендация Х.25 МККТТ), так как были ориентированы для применения на телефонных сетях. Поэтому к программному обеспечению сетевого уровня (3) канала D на узлах коммутации добавляют программный модуль (заштрихованный участок на рис. 20.4), реализующий недостающие функции протоколов СС № 7. Добавочные модули программного обеспечения УКК позволяют приблизить сервис СС № 7 к сервису канала D.
Для того, чтобы в ЦСИО создавать и разрушать соединения каналов В, предоставлять пользователям помощью средств централизованной системы сигнализации № 7 МККТТ. Информация сигнализации полностью отделяется от информации, передаваемой по каналам В между пользователями. Такое разделение услуги различных служб, УКК должны обмениваться информацией сигнализации. Этот обмен реализуется с позволяет исключить их взаимное негативное влияние.
Достоинства и функционирование централизованной сигнализации будут более подробно рассмотрены в п. 20.2. Здесь же лишь отметим, что взаимодействие сетей сигнализации и информационных каналов пользователей происходит в процессе соединения информационных каналов по частям (от звена к звену). Если необходимо установить соединение канала В в интерфейсе пользователь—сеть с межстанционным каналом В, то управляющая система УККI формирует и передает в сигнальную сеть сообщения для управления коммутацией на УККJ. Доступ устройств пользователей ЦСИО к сети обеспечивается с помощью протоколов, определяемых эталонной семиуровневой моделью взаимодействия удаленных объектов (ВУО).
Управление передачей сообщений в cети каналов передачи информации пользователей и в сигнальной сети описывается сетевыми протоколами. Необходимые скорость и верность передачи сигнальной информации в сигнальной сети обеспечиваются благодаря использованию пакетного способа передачи и коммутации.
Сигнальные сообщения создаются верхними уровнями СС № 7. Они передаются далее на сетевой уровень (3-й) и уровень звена сигнализации(2-й) в форме сигнальных единиц Функции 3-го уровня делятся на две группы:
1) обработки сигнальных сообщений;
2) управления сетью сигнализации.
В процессе обработки сигнальных сообщений на 3-м уровне реализуются функции маршрутизации, классификации, распределения. Маршрутизация — это функции выбора исходящего направления и звена в нем для каждого сообщения.
Классификация (селекция, выделение) сообщений необходима для идентификации пункта назначения сообщения. Если пункт назначения, указанный в принятом сигнальном сообщении, находится на рассматриваемой ЦАТС сети, то принятое сообщение подлежит передаче к подсистеме пользователя (уровень 4). Если сообщение не относится к данному пункту, то для него следует выбрать маршрут передачи.
Распределение сообщений необходимо для доставки данного сообщения определенной подсистеме пользователей (на 4-м уровне может быть несколько подсистем пользователей:
ЦСИО, аналоговой или аналого-цифровой телефонной сети, сети ПД с КК, сети связи с подвижными объектами и др.).
На 3-м уровне объединяются звенья сигнализации, образуя подсистему передачи сообщений. Управление сетью сигнализации состоит в управлении нагрузкой и реконфигурацией сети при перегрузке и повреждениях ее элементов. Под реконфигурацией сети подразумевается преобразование маршрута потока сообщений, обеспечивающего обход неисправного или перегруженного элемента сети.
В процессе управления сетью сигнализации реализуются функции управления нагрузкой, маршрутами и звеньями сигнализации. Под управлением нагрузкой сигнализации понимают ограничение потоков сообщений для предотвращения перегрузки направлений, звеньев и пунктов сети сигнализации.
Под управлением маршрутами сигнализации подразумевают выбор маршрута для сообщения по какому-либо критерию (например, по кратчайшему пути, по наименьшей загрузке).
Обратите внимание на лекцию "10 Базовые несущие конструкции".
Под управлением звеньями сигнализации понимают переключение передачи сообщения на резервное звено, например между двумя рассматриваемыми пунктами сети сигнализации. Как было показано ранее, с помощью ППС в СС № 7 обеспечивается управление передачей сообщений между двумя пунктами сигнализации (от звена к звену). Функции защиты от ошибок в процессе доставки сигнальных сообщений реализуются протоколами канального (2-го) уровня (в терминах МСЭ-Т — протоколами звена сигнализации).
Функции протоколов звена сигнализации СС № 7 таковы:
1) разделение СЕ с помощью флагов (фазирование); 2) защита от ложных флагов; 3) защита от ошибок вставлением проверочных битов; 4) защита от ошибок путем повторной передачи СЕ; 5) обеспечение порядка следования путем нумерации СЕ в цикле; 6) сохранение порядка следования СЕ с помощью обмена подтверждениями о номере принятой СЕ; 7) контроль коэффициента ошибок для обнаружения неисправностей звена сигнализации; 8) контроль перегрузки звена сигнализации.
Способы построения сигнальной сети. Внедрение централизованной сигнализации на действующих телефонных сетях и сетях передачи данных с КК обычно начинается с создания ОКС для одного или небольшого количества направлений связи, так как построение сигнальной сети, удовлетворяющей современным требованиям, для передачи сообщений сигнализации между всеми станциями и узлами сети обходится очень дорого. Поэтому на первом этапе ввода централизованной сигнализации сигнальную сеть строят по связанному способу, когда конфигурация сигнальной сети повторяет конфигурацию сети каналов передачи речи и данных. На втором этапе возможен переход к квазисвязанному способу построения сигнальной сети. Такой способ может быть более экономичным при достаточном количестве сигнальных пунктов в сети сигнализации (например, на всех цифровых АТС и узлах). При таком способе сигнальные сообщения передаются между i-м и j-м узлами коммутации по заранее закрепленному пути в сигнальной сети, в котором могут быть последовательно соединены два звена и более.
Наибольшие живучесть и надежность могут быть достигнуты при несвязанном способе построения сигнальной сети. В такой сети сигнальные сообщения от УКi к УКj могут быть
направлены по одному из многих возможных путей через один или несколько транзитных ПС, если какие-либо звенья неисправны или перегружены. На рис. 20.12 приведены примеры трех возможных способов построения сигнальной сети ЦСИО. Обязательное требование использования ОКС — наличие программного управления на станциях, между которыми образуется такой канал. Обеспечение требуемой живучести сигнальной сети достигается использованием резервных звеньев сигнализации и передачей сообщений по обходным путям.