Передача информации управления

 в телефонных сетях

 

Межстанционная сигнальная ин­формация передается различными способами, которые можно разде­лить на три основных класса:

сигнализация непосредственно по телефонному каналу, которая может пере­даваться постоянным током (например, на участке абонентское устройство - АТС) и токами тональной частоты;

сигнализация по индивидуальному выделенному каналу, для чего может быть использован 16-й временной канал в тракте ИКМ или выделенный частотный канал на частоте 3825 Гц;

системы сигнали­зации по общему каналу (ОКС) по принципу адресно-группового использования, когда данные управления передаются в соответствии со своими адресами и размещаются в памяти буфера для общего использования телефонными каналами по требованию.

Системы сигнализации первых двух классов разработаны для при­менения в сетях со старыми аналоговыми техно­логиями. Не только Рос­сийские телефонные сети, но и боль­шинство национальных сетей связи всего мира до сих пор вклю­чают значительную часть оборудо­вания, использующего эти системы сигнализации. Протокол общеканальной сигнализации ОКС используется в сетях с современными технологиями, основанными на цифровой коммутации и программ­ном управлении. Детальные спецификации систем сигнализации регулярно публикуются в книгах Сектора стандартизации электросвязи Международного союза электросвязи ITU-T (International Telecommunication). Перечислим системы ITU-T, которые в настоящее время получили наибольшее распространение на телефонных сетях.

Система R1 явля­ется первым региональным стандартом ITU-T. Первоначально она была ориен­тирована на Северную Америку. Использует многочастотную регист­ровую сигнализацию с кодом "2 из 6" и внутриполосную линейную сигна­лизацию. По аналоговым каналам пе­редается непрерывный линейный сигнал с час­тотой 2600 Гц в обоих направлениях, его передача прекращается с получение подтверждения. Цифровой вариант R1 предназначен для цифрового тракта 1544 кбит/с, используемого в странах американского континента (си­стема ИКМ-24, Рекомендация G.733).

Система R2 второго регионального стан­дарта ITU-T используется во многих европейских и развивающихся странах. Система R2 имеет две модифика­ции: аналоговую и цифровую (R2D). В аналоговом варианте передача ли­нейных сигналов осуществляется на тональных сигналах (3825 Гц) вне полосы разговорных частот в сис­темах уплотнения с частотным разде­лением каналов. В цифровом варианте для линейной сигнализации используются выделен­ные сигнальные каналы тракта со ско­ростью 2048 бит/с (ИКМ-30, Рекомен­дация G.732).

Первой системой общеканаль­ной сигнализации стала система № 6 (ОКС-6), спецификации которой отражены в "Зеленой кни­ге" ITU-T. Система № 6 полностью удаляет сигнализацию из разговорно­го тракта, используя отдельное, общее звено сигнализации, по которому пе­редается управляющая информация для нескольких трактов. Система ОКС-6 не смогла соответствовать таким актуальным требованиям как:

наличие многоуровневой архитекту­ры протокола общеканальной сигна­лизации;

универсальность системы сигнализации для разнообразных приложений;

обеспечение надежнос­ти связи, при которой потеря одного звена сигнализации не должна отрицательно сказаться на качест­ве обслуживания;

 наличие качествен­ных спецификаций.

В настоящее время общеприня­тым мировым стандартом стала сис­тема ОКС-7 (Signal System Number 7, SS7). Описания подсистем системы ОКС-7 приведены в спецификациях "Бе­лой книги" ITU-T.

В качестве базового кана­ла для организации ОКС№7 рекомендован канал ИКМ со скоростью передачи 64 кбит/с.

Увеличить пропускную способность системы ОКС поз­воляет параллельное использование нескольких временных каналов ИКМ тракта. Допускается также использование аналоговых звеньев сигнализации, вклю­чающих в себя каналы тональной частоты (0,3...3,4)кГц, оборудованные высокоскоростными модемами. Определение при­надлежности передаваемой информации к какому-либо каналу связи произ­водится по адресному принципу при помощи специальных идентификаторов. Передача информации осуществляется методом коммутации пакетов (кадрами в 1 байт) в виде сигнальных единиц, структура кото­рых является переменной и предусматривает наличие специальных признаков и характеристик. Обеспечиваются функции:

 выделение и синхронизация сигнальных единиц при помощи так называемых «флаговых» комбинаций;

обнаружение и коррекция ошибок;

установление начальной процедуры тракта сигнализации;

контроль состояния тракта сигнализации по коэффициенту ошибок;

 управ­ление трафиком и индикация перегрузки.

Область применения системы сигнализации МККТТ № 7 ши­рока: 

поддержка связи по международным магистралям; организация взаимодействия новых и модернизированных цифровых систем коммутации; использование в сетях подвижной радиосвязи; реализация элементов интеллектуальной сети (плюс дополнительные протоколы INAP, SCCP и TCAP); использование в цифровых сетей с интеграцией служб; поддержка взаимодействия центров технической эксплуатации; передача информации тарификации; использование элементов системы и принципов защиты информации для обмена данными между микро-ЭВМ в распределенных системах управления станций и узлов коммутации.

Рассмотрим особенности национальной сигнализации в Российской Федерации. В самом начале своей деятельнос­ти МККТТ (теперь МСЭ) сосредоточил свои усилия на спецификациях международных систем сигнализации, допуская неза­висимое развитие национальных систем.

В таких условиях своим особым пу­тем стала развиваться национальная систе­ма сигнализации СССР, поэтому сегодня мы имеем весьма специфические межстанционные протоколы, вызы­вающие немалые затруднения при введении в эксплуатацию цифровых АТС. Характерной чертой российских сетей является наличие двух видов со­единительных линий городской теле­фонной сети — местных и междугородных, что обусловлено различием в обра­ботке местных и междугородных вызовов. Кроме того, на сельских линиях ис­пользуется аппаратура передачи ИКМ-15 и ИКМ-12, которая не согла­суется ни с одним международным стандартом.

Не обошлось без особенностей и при определении частот то­нальной частоты. Так, в Российских сетях существуют три способа сиг­нализации токами тональной часто­ты: на частотах 1600 и 2100 Гц — для внутризоновой связи, с двусторон­ним и односторонним использова­нием каналов; на частотах 1200 и 1600 Гц — для междугородних со­единительных линий, каналов 2040 и 2400 Гц — для международной связи, что соответствует системе № 4. Одной из причин такого многообразия является то, что помимо стандартных телефонных каналов 300—3400 Гц (3,1 кГц) в СССР эксплуатиро­вались каналы с полосой 300 — 2400 Гц и каналы с полосой 300 — 1700 Гц.

При введении в эксплуатацию координатных АТС были выбраны час­тоты, рекомендованные ITU-T для R1 и № 5. Получившийся "гибрид" с названием "многочас­тотный импульсный челнок" несовместим с R2.

Опыт эксплуатации ОКС-7 в сетях связи России, новые рекоменда­ции и стандарты, принятые МСЭ-Т и ETSI, развитие сотовых и интеллекту­альных сетей, внедрение но­вых сетевых технологий послужили ос­нованием для разработки и утверждения новых редакций национальных спецификаций стека протоколов ОКС-7 (подсистем МТР-2000, SCCP-R-2000, ISUP).

Для решения проблемы совместимости российских и международных сис­тем сигнализации есть два пути. Первый путь предполагает полную адаптацию иностранными производителями своей цифровой коммутационной техники, включая межстанционные интерфейсы, к требованиям россий­ских сетей. Однако стоимость разра­ботки довольно высока, при этом введение встроен­ных интерфейсных средств вызывает снижение гибкости сетевых функ­ций технического обслуживания и та­рификации. Другой путь предполагает применение конвертеров сигнализации. Конвертер представ­ляет собой автономный сетевой мо­дуль, который осуществляет преобразование физических интерфейсов и протоколов обмена сигналами с целью сопряжения в Единой сети элект­росвязи России коммутаци­онных узлов и станций различных систем и разных производителей.

Закупаемые за рубежом цифровые системы коммутации традиционно ориентированы на системы R2 и ОКС-7. Возникающее противоречие используемых систем сигнализации решалось доработкой программных версий закупаемого оборудования для перехода к версии "многочас­тотный импульсный челнок" R1, а в последнее время к российской версии R1,5, которая предусматривает взаимодействие с цифровыми междугородными системами коммутации. Альтернативой подобному под­ходу является переход всей телефонной сети РФ на систему ОКС-7. Временным решением, улучшающим экономичес­кие показатели отдельных этапов эволюции сетей телефонной связи, является, конвертирование протоколов.