Рассмотрим этапы развития цифровых телефонных сетей.

 

50-е годы - впервые речевой сигнал был представлен в цифровой форме и передан по телефонному каналу.

70-е годы - начало использования цифровых систем передачи (США), разработана и запущена в эксплуатацию первая в мире цифровая СВЧ радиосвязь (Япония).

80-е годы - начало внедрения систем цифровой коммутации и внедрение их на телефонной сети общего пользования (Франция).

Преимущества цифровых телефонных сетей:

-простота группообразования;

-простота сигнализации;

-интеграция систем передачи и систем коммутации;

-слабая чувствительность к помехам (в т.ч. сигнал/шум);

-регенерация сигнала;

-возможность засекречивания информации.

-низкая стоимость оборудования;

-высокие качественные показатели, в т.ч. отсутствие внутренних блокировок в коммутационных системах.

Недостатки цифровых телефонных сетей:

-более широкая, чем в аналоговых сетях, полоса частот речевого сигнала;

-несовместимость с аналоговым оборудованием, необходимость

аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования;

-необходимость временнόй синхронизации;

-топологические ограничения группообразования.

 

 

Сигнализация в телекоммуникационных сетях

 

При установлении соединения между терминалом пользователя (абонентским устройством) и системой коммутации передаются сигналы управления (сигнальные сообщения).

Сигнальные сообщения могут передаваться двумя способами:

- децентрализованным способом, когда сигнальные сообщения передаются по тому же каналу, по которому осуществляется передача информации (используется в аналоговых телефонных сетях, а также для передачи служебной информации внутри АТС, а также между двумя АТС в цифровых сетях с малым числом линий в пучках и малым трафиком) - линейная сигнализация;

- централизованный, при котором между двумя управляющими устройствами коммутационных станций и узлов телекоммуникационной сети используется общеканальная сигнализация - ОКС, которая обеспечивает обмен управляющими сигналами (управление выбором маршрута, трафиком сигнализации, каналом защиты от ошибок и т.д.).

 

Линейная сигнализация

 

В телекоммуникационных сетях необходимо передавать три вида управляющих сигналов в процессе установления и разъединения соединений:

- линейные сигналы - определяют состояние устройств сети;

- адресные сигналы - определяют маршрут в сети к устройству адресата;

- информационные (тональные или импульсные) сигналы - оповещают пользователей об этапах (фазах) установления соединения.

 

5.2. Общеканальная система сигнализации (ОКС)

 

Сигнализация – это совокупность сигналов, передаваемых между элементами сети для обеспечения процессов установления и разъединения соединений при обслуживании вызовов, а также для передачи различной служебной информации

 

 

Рис. 5.1. Виды сигнализации

 

Существуют два способа сигнализации при обмене управляющих устройств сигналами внутри одной АТС или между разными АТС сети электросвязи:

-децентрализованный (используется в аналоговых телефонных сетях, а также для передачи служебной информации внутри АТС и между АТС на цифровых сетях с малым числом линий в пучках;

-централизованный, при котором используется общеканальная система сигнализации – ОКС – между двумя управляющими устройствами коммутационных станций (узлов) телекоммуникационной сети для обмена управляющими сигналами (управление выбором маршрута, трафиком сигнализации, каналом, защитой от ошибок и т.д.). ОКС - это цифровой канал.

В настоящее время в ОКС могут передаваться не только сообщения сигнализации (передаются с высшим приоритетом) в телекоммуникационных сетях, но и цифровые данные в пакетной форме, телеметрическая информация, данные для целей технической эксплуатации (передаются с низшим приоритетом).

В ОКС передаются сигналы управления, линейные и информационные сигналы.

В ОКС может передаваться и другая информация:

-управление сетью сигнализации;

-испытания правильности функционирования каналов сети сигнализации;

-данные для учета стоимости оказанных услуг (данные для биллинга);

-данные о нагрузке в каналах ОКС и в каналах передачи речи и данных;

-данные из информационных баз данных.

ОКС может использовать различные среды передачи:

-кабельные линии электросвязи;

-стандартные каналы связи: ИКМ, аналоговые.

Преимущества ОКС:

-неограниченный состав сигналов;

-малое время установления соединений за счет высокой скорости передачи сигнальной информации (64 кбит/с);

-отсутствие помех во время разговора при передаче данных сигнальной (управляющей соединением) информации.

ОКС можно эффективно применять уже при 60-канальном тракте передачи речи (данных) на местных сетях.

ОКС строится двумя способами:

-связанным;

-квазисвязанным (частный случай несвязанного).

 

В ОКС сигналы передаются в виде пакетов, а в SP и STP также используется способ коммутации пакетов, т.е. в каналах ОКС информация передается в виде сигнальных единиц (SU), которые имеют разное назначение и переменную длину.

Сигнальные единицы (SU) содержат следующую информацию:

-адресную;

-данные о номере канала в пучке;

-данные о номере пучка;

-сигнальную информацию об этапах установления соединения или его разъединения;

-информацию для обнаружения ошибок в передаче полезной информации и др.

МСЭ-Т рекомендует применение ОКС № 7 (рекомендации Q.700 - Q.705 – введение в ОКС № 7, функции, структура, Q.707 – испытания и техобслуживание, Q.711 – Q.716 – подсистема SCCP, Q.730 – Q.737 – дополнительные услуги ЦСИС, Q.761 – Q.767 – подсистема ISUP, Q.771 – Q.775 – подсистема TСAP, Q.780 – Q.788 – спецификация тестирования).

Применяемые аббревиатуры:

-ISUP – подсистема пользователя цифровой сети с интеграцией служб (ЦСИС);

-ТUP – подсистема телефонного пользователя (обычный телефонный пользователь);

-SCCP – подсистема управления соединением;

-МАР – подсистема пользователей мобильной сети;

-INAP – подсистема пользователей интеллектуальной сети (платформы);

-МТР - подсистема передачи сообщений (база, фундамент).

Система общеканальной сигнализации (ОКС № 7) – это универсальная многофункциональная система межстанционной сигнализации, ориентированная на поддержку практически всех услуг связи (настоящих и будущих).

Система ОКС № 7 может быть использована:

-на сети сигнализации, организованной по каналам систем передачи с ИКМ;

-по физическим линиям или аналоговым каналам.

ОКС № 7 предназначена для использования в цифровых сетях электросвязи (ЦСИО, СПД с коммутацией каналов).

Территория страны разбивается на географические районы, в каждом из которых устанавливается пункт сигнализации (SP).Один SP может обслужить до 16 зон нумерации.

Для удовлетворения требований МСЭ-Т к максимальной задержке сообщений по сигнальной сети, допускается передача сигнальных сообщений по ОКС № 7 не более, чем через 4 транзитных пункта сообщений (ТПС = STP).

Характеристики ОКС № 7:

-время простоя сигнального канала не более 10 мин. в год;

-номинальная загрузка сигнального канала 0,2 Эрл.;

-вероятность ошибки в битах (МТР) должна быть не.ниже 10^-4 .

Функции сети сигнализации ОКС № 7:

-управление трафиком;

-управление маршрутами сигнализации;

-управление звеньями сигнализации.