Абонентская сигнализация edss -1 по d -каналу

  В 1990 году были разработаны стандарты, регламентирующие систему сигнализации на абонентском участке цифровой сети с интеграцией служб (ISDN). Эта система сигнализации была названа EDSS 1 (Европейская цифровая система сигнализации №1). Данная система сигнализации применяется как для базового, так и для первичного доступа (рекомендация МСЭ-Т Q.931) (сигнализация пользователь - сеть).

  С помощью EDSS1 осуществляется установление соединение, происходит разъединение, производится заказ услуг пользователями, передача информации между абонентами. Все эти функции реализуются с помощью специальных аппаратно - программных средств, входящих в состав терминалов ISDN, сетевых окончаний и оборудования систем коммутации.                                                                         Задачей абонентской сигнализации является обеспечение взаимодействия между оборудованием ОАТУ и АТС.

   Протоколы абонентской сигнализации описываются в соответствии с семиуровневой Эталонной Моделью Взаимодействия Открытых Систем (ЭМВОС). Сигнализация пользователь - сеть находится в пределах трёх нижних уровней ЭМВОС и выполняет следующие функции (Рис. 3.3):

- уровень передачи данных (физический уровень, уровень 1) обеспечивает синхронизируемую сетью передачу информации по канатам одновременно в обоих направлениях и регулирует одновременный доступ нескольких оконечных устройств к совместно используемому D - каналу;

- уровень защиты D - канала (уровень звена передачи данных, уровень 2) обеспечивает защищенную от ошибок передачу сигнальной информации для уровня 3 и передачу пакетов данных, передаваемых в D - канале, в обоих направлениях между сетью и устройством пользователя;

- уровень коммутации D - канала (сетевой уровень, уровень 3) обеспечивает установление и управление соединением на участке пользователь - сеть. Третьим уровнем заканчивается сигнализация пользователь - сеть.

Уровень 1 рассматривается на примере основного доступа (рис. 3.4).

SO - интерфейс представляет собой четырёхпроводную шину и обеспечивает передачу информации в двух направлениях: от сетевого окончания (NT) до терминального оборудования и от терминального оборудования до NT.          

  В каждом из направлений информация передаётся со скоростью 192 кбит/с. Информация передаётся в виде фрейма длиной 48 бит, частота посылки фрейма 4000 раз в секунду, что и составляет 192 кбит/с. 48 бит организуются следующим образом: 16 бит на каждый В - канал; 4 бита на D - канал; 12 бит на синхронизацию и эхоподавление.

Таким образом, функции SO интерфейса заключаются в организации двух стандартных пользовательских каналов (В - каналов) со скоростью 64 кбит/с в каждом направлении и канала сигнализации (D - канала) со скоростью 16 кбит/с.

220 V

Рис. 3.4. Уровень 1

Канал синхронизации требуется для передачи каналов в режиме временного уплотнения. С помощью синхронизации определяется расположение битов В и D каналов. По шине SO осуществляется питание пользовательского оборудования.

U к0 интерфейс. Абонентские линии могут существенно различаться по протяжённости, по характеристикам кабелей, поэтому МСЭ-Т не определяет стандарты на способ передачи сигналов по абонентской линии (контрольная точка U не стандартизирована). Выбор интерфейса обмена производится с учётом национальных требований. Наиболее часто используется интерфейс, называемый UkO. Описание его приводится ниже.

Основная проблема, возникающая при передаче на основном доступе, состоит в использовании существующих медных проводов для двухсторонней цифровой передачи. Причиной данной проблемы является необходимость обеспечения высокой скорости (160 кбит/с) при двухсторонней передаче по проводам а/ b.

Для решения этой проблемы используется код 2 B /1 Q.                                 

2 B /1 Q означает, что два бита информации кодируются одним импульсом определённой полярности и амплитуды. Так как возможны четыре случая сочетаний двух бит, то импульс принимает четыре различных значения и называется четверичным символом (Таблица 3.3, Рис. 3.5).

Уровень 2.  Протокол, используемый для уровня 2 в D - канале при выполнении процедуры установления соединения, называется LAPD (Link Access Procedure on the D channel). Данный протокол основывается на протоколе LAPB (рекомендация МСЭ-Т Х.25). Однако особенности LAPD дают ему ряд важных преимуществ.

 

           Рис. 3.5. Кодирование по принципу 2B/1Q.

 

          Таблица 3.3. Организация кода 2 B /1 Q

 

Первый бит	Второй бит	Четверичный символ
1	0	+3
1	1	+ 1
0	1	-1
0	0	-3

 

 

   Линейная скорость для этого кода составляет 160/2 = 80 кБод.

    Прежде всего, это мультиплексирование пакетов, имеющих собственные адреса 2 уровня, позволяющее существовать множеству процедур доступа на одном физическом соединении. Это позволяет нескольким терминалам (до 8) делить сигнальный канал между собой.

Формат D - канального сообщения второго уровня представлен на рисунке 3.6.

    Адресное поле состоит из двух байт. В нём определяется получатель управляющей сигнальной единицы и передатчик посланной единицы.

В адресное поле входят бит расширения (ЕА), индикатор команда/ответ (C/R), идентификатор пункта, обеспечивающего услуги звена передачи данных (второго уровня) - SAPI, индикатор терминального окончания (TEI).

 

 

Флаг

Адр

ес

Поле 4

управл. 5

Информация… 2 – 260 байт

Контр бит

ольн. ты

Флаг

 

Рис. 3.6. Формат D-канального сообщения второго уровня.

 

Индикаторы адресного поля приведены на рис. 3.7.

  Бит расширения адресного no ля (E А); 1 указывает на то, что байт последний в адресном поле.

                         8 7 6 5 4 3 2 1

Индикатор пункта передачи данных SAPI Класс передаваемой информации	C/R	EA  0 Бит расширения
Индикатор терминального окончания TEI Адрес терминала.		EA  1

Байт 2

                       

 

Байт 3

 

Рис. 3.7. Формат адресного поля

 

  Индикатор команда/ответ (C / R) указывает: является ли данный пакет командой, или ответом на команду. Если пользователь посылает команду, то C/R установлен в 0, если ответ – в 1. Со стороны сети наоборот: команда обозначается 1, ответ - 0.                                                                     

   Идентификатор пункта, обеспечивающего услуги звена передачи данных (SAPI) указывает класс передаваемой информации. Эти классы информации используются для распознавания сигнальной информации, административной информации уровня 2 и пакетов пользовательской информации.            

  Индикатор терминального окончания (TEI). В виду того, что к одному блоку сетевого окончания может быть подключено несколько пользовательских установок, станция ISDN присваивает каждой из них уникальный номер, который называется TEI. Таким образом, TEI предназначен для идентификации терминального оборудования.                                                                        

  Комбинация SAPI и TEI идентифицирует процедуры звена передачи данных и обеспечивает уникальность адреса для уровня 2. Терминал будет использовать этот адрес во всех передаваемых им пакетах и принимать только те пакеты, которые имеют соответствующий ему адрес.

Семь бит адресного поля, используемые для TEI, позволяют назначить 128 идентификаторов терминальных окончаний.

     Поле управления (Control field) определяет тип D - канального сообщения, которое может быть командой, или ответом на команду. Поле управления может состоять из одного или двух байтов, размер его зависит от формата. Существует три типа форматов поля управления: передача информации о номере пакета (I - формат), функции надзора (S - формат), ненумерованная информация и функции управления (U - формат).

Information transfer (I) format. I - формат используется при передачи информации между вторым и третьим уровнями.

     Supervisory (S) format. S формат используетсядля выполнения функции управления звеном передачи данных, таких как обозначение готовности звена передачи данных к приёму пакета I- формата, подтверждение получения пакета I - формата, запрос на повтор пакетов I - формата (начиная с номера N(R)), запрос на временное прекращение посылки пакетов I - формата.

    Unnumbered (U) format. U формат используется для обеспечения дополнительных функций контроля за звеном передачи данных и для передачи информации, не требующей подтверждения.

  Information (информационное поле) может и не присутствовать в пакете (в этом случае пакет не несёт в себе информацию третьего уровня, а используется вторым уровнем, например, для управления звеном передачи данных), если оно присутствует, то находится за полем управления. Размер информационного поля может достигать 260 байт.

   FCS (поле контрольных бит). В виду того, что при передачи по сети пакеты могут искажаться шумами на первом уровне, в каждом из них присутствует поле контрольных битов (Frame Check Sequence field), оно состоит из 16 проверочных битов и используется для проверки ошибок в принимаемом пакете. Если пакет принят с неправильной последовательностью проверочных битов, то он сбрасывается.

   Уровень 3. Основным протоколом 3-го уровня является протокол цифровой абонентской сигнализации (ЦАС), описанный в рекомендации Q.931.Уровень 3 отвечает за установление и управление соединением. Он готовит сообщения для передачи их вторым уровнем, подготовленная информация помещается в информационное поле D - канального сообщения. Сообщения уровня 3 - это сообщения, передаваемые между терминалами пользователя и станцией и наоборот. Третий уровень содержит процедуры для управления вызовами в режиме коммутации каналов, а также процедуры, позволяющие использовать ISDN для осуществления вызовов в режиме коммутации пакетов по D – каналу.

Задание.

1. Изобразить две временные диаграммы электрических цепей абонентской сигнализации (рис. 3.2) при следующих условиях:

1) абонент набирает цифру 2;

2) если реле У не замедлено на срабатывание и отпускание.

2. Уметь ответить на контрольные вопросы

                                                 

Контрольные вопросы

1. Поясните назначение линейных сигналов, сигналов управления, информационных сигналов.

2. Назовите допустимые значения собственного затухания абонентских линий, включенных в цифровые и аналоговые АТС.

3. Назовите допустимые значения напряжения питания абонентских линий.

4. Назовите допустимые значения тока питания микрофонной цепи.

5. Каково номинальное значение скорости работы номеронабирателя при декадном коде?

6. Поясните, что такое импульсный коэффициент номеронабирателя?

7. Какова скорость работы номеронабирателя при передаче номера многочастотным кодом?

8. Назовите значение частоты вызывного сигнала.

9. Каково назначение шунтирующих контактов номеронабирателя?

10.  Каково назначение балансного контура в телефонном аппарате?

11.  Почему в исходном состоянии телефонного аппарата по абонентской линии не течет постоянный ток?

12.  Назовите значение частоты зуммерного сигнала.

13.  Поясните, что такое время срабатывания и время отпускания реле постоянного тока?

14.  Какая технология коммутации (коммутация каналов или коммутация пакетов) используется в EDSS1?

15.  На каких уровнях ЭМВОС функционирует система сигнализации EDSS1?

16.  Назовите скорость передачи функциональных сигналов по D-каналу.

17.  Назовите линейную скорость передачи функциональных сигналов по абонентской линии при использовании кода 2B/1Q.

18.  В EDSS1 на втором уровне ЭМВОС используется протокол LAPD. Назовите максимальное число байт в информационном поле этого протокола.

Литература

1. Б.С. Гольдштейн, Н.А. Соколов, Г.Г. Яновский. Сети связи. Учебник для ВУЗов. СПб.: БХВ–Санкт-Петербург. 2014. – 400 с.

    2. Правила применения оконечного оборудования, подключаемого к двухпроводному аналоговому стыку телефонной сети связи общего пользования. Утверждены приказом Мининформсвязи России от 29 августа 2005г. №102. www. minsvyaz.ru.

      3. Система сигнализации. Руководящий документ отрасли РД.45.223-2001. Минсвязи России. М.2001.

      4. Гольдшейн Б.С. Сигнализация в сетях связи. Том 1. 4-е изд. – СПб.: БХБ – Санкт – Петербург, 2005.

Занятие № 4