Система сигнализации №7 и общий канал 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 УКК_I формирует и передает в сиг­нальную сеть сообщения для управления коммутацией на УКК_J. 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 "Базовые несущие конструкции в проектировании электронных средств".

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 УК_i к УК_j 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.