Способ передачи линейных сигналов

Совокупность электрических сигналов, используемых на сети для управления установлением соединения, называется системой телефонной сигнализации . Телефонной сигнализации посвящены Рекомендации МСЭ-Т серии Q.

В систему телефонной сигнализации обычно входят следующие виды сигналов.

Линейные сигналы отмечают основные этапы установления соединения (занятие, отбой, разъединение и др.).

Сигналы управления передаются между УУ коммутационных узлов и станций и между УУ и ТА абонента. Основные сигналы управления — сигналы наборы номера, так называемая адресная информация . В ряде систем также передаются сигналы о категории вызова, запроса аппаратуры автоматического определения номера (АОН) вызывающего абонента при междугородной связи, виде устанавливаемых соединений, способе передачи управляющей информации и т.д.

Информационные акустические сигналы передаются от АТС к ТА и служат для информирования абонента о состоянии устанавливаемого соединения. К ним относятся:

Контроль посылки вызова.

В АТС с электронными УУ может передаваться сигнал предупреждения о междугородном вызове.

Состав сигналов системы сигнализации зависит от типа используемого коммутационного оборудования, типа используемых систем передачи, структуры сети и т.п.

Различают следующие основные типы систем сигнализации:

системы абонентской сигнализации, которые определяют порядок обмена сигналами между абонентской установкой (телефонным аппаратом, факсом и т.п.) и АТС;

системы межстанционной сигнализации, которые определяют порядок обмена сигналами между станциями. Для местных, внутризоновых, междугородных и международных сетей используются различные системы межстанционной сигнализации.

8.1.8.1. Системы абонентской сигнализации

Как известно, оконечные абонентские установки телефонии (телефонные аппараты — ТА) подключаются к АТС с помощью двухпроводной абонентской линии. Отдельных проводов для целей сигнализации не предусматривается по экономическим соображениям. АЛ используется для передачи и речевых сигналов и сигнализации.

В настоящее время широко применяется передача линейных сигналов от абонента шлейфным методом (loop-start). Основные сигналы (занятие, ответ, отбой) формируются путем изменения сопротивления АЛ постоянному току.

Передача адресной информации (номера вызываемого абонента) может осуществляться двумя способами:

1. С помощью дискового номеронабирателя путем замыкания и размыкания шлейфа на короткое время (так называемый шлейфовый или импульсный способ набора — «pulse»). Количество циклов замыканий и размыканий соответствует передаваемой цифре плюс один стартовый цикл. Длительность одного цикла составляет 100 мс: 60 мс АЛ находится в замкнутом состоянии и 40 мс в разомкнутом.

Данный способ прост в технической реализации и широко распространен. Однако он является медленным и неудобным при необходимости набора номера значительной длительности (например, междугородного или международного).

2. Второй способ получил название многочастотного или тонального набора («tone») и применяется в ТА с тастатурными номеронабирателями. Передача каждой цифры осуществляется за 40 мс с помощью многочастотного кода «2 из 7», т.е. передаче одной цифры соответствует одновременная передача двух гармонических сигналов определенных частот (Табл. 8.1). Этот код обеспечивает 16 комбинаций сигнальных частот, 10 из которых используются для набора номера. Межсерийная пауза составляет также 40 мс. В зарубежных источниках данный код обозначается как DTMF — Dual Tone Multi Frequency.

Частоты второй группы, Гц

группы, Гц

Клавиши * и # используются для дополнительных услуг. Возможность посылки тональных сигналов абонентом используется для построения систем с удаленным управлением и речевым ответом типа речевой почты и т.п.

Типичный порядок обмена сигналами системы абонентской сигнализации показан на Рис. 8.17, а.

Рис. 8.17. Типичный порядок обмена сигналами систем абонентской (а) и межстанционной (б) сигнализации

8.1.8.2. Системы межстанционной сигнализации

В системах межстанционной телефонной сигнализации применяются следующие основные способы передачи линейных сигналов :

по физическим двухпроводным цепям (в том числе АЛ) шлейфным методом (loop-start). Для взаимодействия АТС и учрежденческих АТС (УАТС) также применяются методы с заземлением (ground-start) и E&M (от англ. ear и mouth). Метод E&M использует отдельную пару проводов для передачи линейных сигналов;

частотный метод по выделенному сигнальному каналу вне полосы частот канала ТЧ на частоте 3825 Гц при использовании аналоговых систем передачи с частотным разделением каналов;

способом наложения по выделенному сигнальному каналу при использовании ЦСП.

Допускается применение батарейного способа по двух- и трехпроводным физическим цепям. На сельских телефонных сетях допускается индуктивный способ.

Для передачи сигналов управления применяются разные реализации многочастотного способа (Multi Frequency — MF). В основном используется код «2 из 7». В современных системах используются различные, но достаточно близкие номиналы частот в полосе канала ТЧ. Международные системы сигнализации R1 и R2 используют частоты с интервалом 120 Гц в диапазоне 1380..1980 Гц в прямом и 540..1140 Гц в обратном направлении (MF-R1 и MF-R2). Широко применяемая на ОАКТС система сигнализации использует частоты в диапазоне от 700 до 1700 Гц с шагом 200 Гц. При работе с АТСДШ используется шлейфный способ передачи по двухпроводным АЛ и СЛ и батарейный по СЛ.

Типичный порядок обмена сигналами систем межстанционной сигнализации при установлении телефонного соединения показан на Рис. 8.17, б.

Все рассмотренные выше системы сигнализации исторически возникли первыми и относятся к классу так называемых внутриканальных (in-ba nd), поскольку вся сигнализация осуществляется по тому же каналу, по которому ведется передача информации пользователя.

В результате развития систем коммутации появился класс систем сигнализации по общему каналу сигнализации (ОКС), непосредственно связывающему управляющие устройства АТС. Первая система подобного класса — система сигнализации № 6 МСЭ-Т предназначалась для передачи всех видов управляющей информации по каналам ТЧ аналоговых систем передачи на скоростях 2,4..4,8 кбит/с. Система обладала хорошими эксплуатационными параметрами и получила широкое распространение в Европе, Японии и особенно в США, где она эксплуатируется до сих пор.

Появление и быстрое внедрение ЦСП предопределило появление системы сигнализации № 7 МСЭ-Т (SS7), ориентированной на применение в цифровых сетях. Один канал SS7 cо скоростью 64 кбит/с позволяет передавать сигнальную информацию для пучка из одной-двух тысяч (!) каналов ТЧ.

Обладая огромным потенциалом, SS7 не только обеспечила потребности передачи сигнальной информации для существовавшего в момент ее появления уровня развития связи, но и способствовала созданию новых услуг связи.

По существу SS7 образует сеть передачи данных — сеть сигнализации, при этом все сигналы собираются в пакеты и снабжаются заголовком, устанавливающим принадлежность каждого из сигналов определенному каналу ТЧ.

8.1.8.3. Принцип работы телефонных аппаратов с автоматическим определением номера вызывающего абонента

Появившиеся в конце 80-ых годов телефонные аппараты, выполненные на основе недорогих микропроцессорных комплектов (Intel 8080, 8085, Z80 и т.п.), быстро завоевали популярность у абонентов благодаря предоставлению услуги автоматического определения номера вызывающего абонента.

Для уяснения принципа действия таких аппаратов рассмотрим подробнее процесс обмена сигналами при установлении междугородного (международного) соединения на ОАКТС.

Как известно, оплата междугородного (международного) переговора ведется по принципу учета продолжительности переговора, и оплату переговора осуществляет вызывающий абонент. Для определения номера вызывающего абонента (с целью последующего учета длительности переговора и начисления стоимости переговора) городские АТС и автоматические междугородные телефонные станции АМТС оборудуются соответствующей аппаратурой. Собственно аппаратура автоматического определения номера (АОН) устанавливается на городских АТС.

При установлении междугородного (международного) соединения (Рис. 8.18) вызывающий абонент городской АТС набирает код выхода на междугородную сеть «8», в результате чего устанавливается соединение между АТС и АМТС по соединительной линии СЛ. АМТС посылает АТС сигнал запроса номера вызывающего абонента. АТС с помощью аппаратуры АОН определяет номер абонентской линии, требующей установления междугородного соединения, и многочастотным кодом «2 из 6» передает АМТС ее номер. АМТС оборудована приемниками данного кода и фиксирует его. При необходимости (в случае обнаружения ошибок) АМТС может повторить запрос (до трех раз). В случае успешной фиксации номера вызывающего абонента, ему передается сигнал готовности АМТС («длинный гудок») и абонент набирает необходимый код страны, города и номер вызываемого абонента. После установления соединения (ответа вызываемого абонента) включается счетчик продолжительности переговора.

Рис. 8.18. Обмен сигналами между АТС и АМТС при установлении междугородного соединения

Рассмотрим процесс обмена сигналами при наличии у одного из абонентов телефонного аппарата с автоматическим определением номера вызывающего абонента (Рис. 8.19). Пусть вызывающий абонент (назовем его А) имеет обычный телефонный аппарат, а вызываемый абонент (назовем его Б) имеет телефонный аппарат с автоматическим определением номера вызывающего абонента.

При поступлении вызова от абонента А телефонный аппарат абонента Б посылает запрос аппаратуре АОН, расположенной на АТС абонента А. АТС абонента А считает, что данный запрос поступил от АМТС, и обрабатывает его обычным образом, выдавая в СЛ, с которой поступил запрос, номер вызывающего абонента многочастотным кодом. ТА абонента Б оборудован приемником многочастотного кода «2 из 6». Принятый код преобразуется в обычные десятичные цифры, которые отображаются на дисплее аппарата абонента Б в виде номера абонента А.

Рис. 8.19. Обмен сигналами при наличии у вызываемого абонента телефонного аппарата с автоматическим определением номера вызывающего абонента

Обычно процесс определения номера вызывающего абонента протекает достаточно быстро (от долей до единиц секунд).

Из принципа действия аппаратов с автоматическим определением номера вызывающего абонента ясно, что может быть определен номер только того вызывающего абонента, АТС которого оборудована аппаратурой АОН. На Московской городской телефонной сети (МГТС) практически все автоматические телефонные станции оборудованы аппаратурой АОН.

Широкое распространение телефонных аппаратов с автоматическим определением номера вызывающего абонента нежелательно. Это объясняется тем, что аппаратура АОН АТС была рассчитана на обслуживание относительно малой нагрузки междугородных (международных) вызовов. Резкое возрастание нагрузки на данную аппаратуру при обслуживании внутригородских вызовов может привести к отказам в предоставлении междугородного переговора ввиду занятости аппаратуры АОН, что, конечно, недопустимо.

Надежность определения номера в значительной мере зависит от качества реализации приемника многочастотного кода (что не всегда достижимо ввиду малой производительности дешевых микропроцессоров), а также от качества соединительных и абонентских линий.

Рассмотренные телефонные аппараты наряду с функциями автоматического определения номера вызывающего абонента предоставляют абонентам также ряд дополнительных услуг, таких как будильник, записная книжка и пр.

Источник

7.3. Способы передачи линейных сигналов

1). На междугородной телефонной сети:

токами тональной частоты по разговорному каналу;

двоичным кодом по ОКС.

2).На внутризоновых сетях:

токами ТЧ (тональной частоты) по разговорному каналу (однополосная сигнализация на частоте 2600 Гц, двухполосная сигнализация на f₁= 1200 Гц и f₂=1600 Гц);

двоичным кодом по ОКС;

по индивидуальному выделенному каналу на f=3,825 Гц (ЧРК);

по выделенному сигнальному каналу в цифровых системах с ИКМ (CAS).

3).Способы передачи линейных сигналов в сл, зсл и слм:

Батарейный — передача линейных сигналов по проводам а, в и с приборов АТС и межстанционных СЛ с помощью переполюсовки полярностей станционных батарей исходящей и входящей АТС с использованием земли в качестве вспомогательного провода.

Шлейфный — передача ЛС по проводам а и в комплектов АТС по физическим двухпроводным СЛ и по проводам а, в, е, f комплектов АТС по физическим четырехпроводным ЗСЛ и СЛМ помощью переполюсовки полярностей станционной батареи только входящей станции на проводах а и в, е и f.

Частотный — передача ЛС по ВСК (выделенному сигнальному каналу) на частоте 3825 Гц в системах передачи с ЧРК;

По ВСК в цифровых системах передачи ИКМ.

7.4 Способы передачи сигналов управления [5].

Ккатегории сигналов управления относятся электрические сигналы передаваемые от телефонного аппарата (номеронабирателя или тастатуры) в прямом направлении, а также между управляющими устройствами узлов, станций и подстанций, в процессе установления соединения как в прямом, так и в обратном направлении. В междугородной сети сигналы управления и, в частности, информация о междугородном номере вызываемого абонента (ABCabxxxxx) могут передаваться одним из трех способов (рис. 7.4): из конца в конец; от узла к узлу; комбинированным. Первый способ используется при международной связи. С исходящей АМТС из пункта в пункт будет передаваться междугородный код, присвоенный опорной международной станции, а затем на эту станцию из конца в конец будет передан весь международный номер. Второй способ применяется на междугородной сети РФ между электронными АТС. Последний способ — передача междугородного кода из пункта в пункт и зонового номера из конца в конец — предназначен для связи между существующими станциями декадно-шагового типа и координатных.

Способы передачи отдельных сигналов управления могут быть различны. До сих пор широко распространен декадный способ передачи цифровой информации в качестве сигналов управления. Число импульсов в данном случае совпадает с числом единиц в цифре. Однако этому способу предпочитается кодированная передача сигналов управления. При кодированной передаче каждая цифра сигнала управления передается в виде одного импульса или комбинации из нескольких импульсов, причем с возможностью проверки правильности переданной информации. Сигналы управления в кодированном виде могут передаваться по телефонным каналам и по общим каналам сигнализации. При передаче то телефонным каналам применяются различные способы кодирования — по числу импульсов, амплитуде, частоте, фазе, а также последовательные и параллельные коды.

На телефонных сетях в соответствии с рекомендациями МСЭ-Т получили распространение три способа кодирования сигналов управления: одночастотный, двухчастотный и многочастотный. Структура сигналов для этих кодов приведена в табл. 7.3.

Одночастотный и двухчастотный коды являются последовательными кодами, так как цифры отличаются друг от друга комбинацией последовательно переданных признаков. Наличие или отсутствие признака характеризуется соответственно «1» или «0». Поскольку для каждого передаваемого признака имеются только два значения (бинарный код), то для передачи десяти значений цифр потребуется последовательная передача четырех импульсов.

В одночастотном коде в соответствии с табл. 7.3 информационными импульсами являются 2, 3, 4 и 5-й. Они образуют 16 комбинаций. Первый импульс является стартовым, а шестой-стоповым. При отсутствии стартового и стопового импульсов не было бы возможности различить две одинаковые последовательно переданные цифры. Такой способ передачи принят, например, для системы сигнализации № 3 МСЭ-Т (Табл.7.4). Длительность передачи каждого импульса в этой системе составляет 50 мс, а каждой цифры (506)=300 мс.

В двухчастотном коде также имеется всего четыре информационных импульса. Они образуют 16 комбинаций из последовательно передаваемых четырех импульсов. В стартовом и стоповом импульсах здесь нет необходимости, так как импульсы передаются с интервалами. Такой код применен в системе сигнализации № 4 МСЭ-Т (Табл.7.4). Длительность каждого импульса и каждого интервала принята в этой системе равной 35 мс. Каждая цифра сигнала управления передается за (35-4+35-4) =280 мс.

Многочастотный код отличается от двух предыдущих кодов тем, что каждая цифра кодируется в виде одного импульса, содержащего различные комбинации признаков, в данном случае различных частот. Если использовать для кодирования п частот, то можно комбинировать их различными способами. Если использовать пять или шесть частот для получения импульсов, содержащих одинаковое число частот, тогда, используя импульсы, содержащие две частоты, можно получить C 2 ₅=10 комбинаций при пяти частотах и C 2 ₆=15 комбинаций при шести частотах, то есть, достаточное число их для передачи сигналов управления.

Такие коды по числу п частот в каждом импульсе, выбранных из нескольких т частот, носят название кодов «n» из «m» (для рассмотренных выше примеров «2 из 5» или «2 из 6»). Код «2 из 6» применен, в частности, в системе сигнализации № 5 МСЭ-Т. В этой системе используются частоты 700, 900, 1100,1300, 1500 и 1700 Гц, которые комбинируются попарно в соответствии с табл. 7.3.

Многочастотный способ передачи сигналов управления используется на городских, внутризоновых и междугородной телефонных сетях. В качестве частот передачи сигналов выбраны шесть частот, а каждая цифра кодируется в виде импульса из двух частот (код «2 из 6»). В зависимости от участка сети могут быть использованы три разновидности многочастотного способа передачи (рис. 7.5): импульсный пакет; импульсный челнок и безынтервальный пакет. Передача сигналов управления начинается после приема сигнала запроса со следующей станции. При передаче импульсным пакетом цифры передаются друг за другом. После приема всего пакета цифр приемное оборудование проверяет правильность принятой информации, а затем передается один из сигналов: Номер принят правильно или Номер принят неправильно (рис. 7.5,а).

При передаче импульсным челноком каждая следующая цифра передается только после передачи в обратном направлении сигналовПередать следующую цифру или Повторить предыдущую цифру (рис. 7.5,6). Необходимость повторять предыдущую цифру возникает либо по требованию управляющих устройств, либо в связи с обнаруженной ошибкой при передаче сигнала.

Способ передачи безынтервальным пакетом (рис. 7.5,в), когда импульсы следуют друг за другом без интервалов, позволяет уменьшить время передачи информации. При передаче сигнала безынтервальным пакетом возникают трудности, если подряд одна за другой передаются одинаковые цифры. В данном случае передают служебный импульс повторения, не несущий никакой номерной информации. Этот импульс передается вместо четных импульсов, кодирующих одинаковые цифры, чем устанавливается граница между двумя соседними импульсами. Например, необходимо передать номер 5555. Тогда первая и третья цифры передаются импульсом, соответствующим цифре 5, а вторая и четвертая цифры — импульсом повторения.

Импульсный пакет используется на междугородной сети на участках АМТС-УАК, УАК-АМТС, УАК-УАК, АМТС-АМТС, на внутризоновой сети по ЗСЛ от АТС к АМТС (при наличии промежуточных регистров на АТС) и на городских телефонных сетях между АТСКЭ.

Импульсным челноком сигналы управления передаются по соединительным линиям внутризоновой сети от АМТС к АТСК, городской и сельской сетей-между АТСК.

Безынтервальный пакет используется на ЗСЛ внутризоновой сети от АТС к АМТС (при отсутствии промежуточных регистров на АТС).

Выбор способа передачи сигналов определяется следующими соображениями. Передача пакетом всех цифр номера применяется тогда, когда для управления коммутационными устройствами не используется часть цифр номера (на АМТС, УАК, АТСКЭ). В тех случаях, когда информация о номере обрабатывается управляющим устройством по частям, например на АТСК. с управлением по ступеням искания, она передается способом «импульсный челнок». Безынтервальный пакет обеспечивает наименьшее время передачи информации, что необходимо при использовании аппаратуры автоматического определения номера вызывающего абонента (АОН).

Время передачи имеет наибольшее значение при передаче способом «импульсный челнок», а наименьшее — способом «безынтервальный пакет». Использовать безынтервальный пакет на междугородной телефонной сети мешают появляющиеся при передаче искажения сигналов из-за различного значения f_р на разных частотах, что может вызвать «наползание» одного сигнала на другой.

7.5. Передача информационных сигналов [5].

Информационные (акустические) сигналы передаются в обратном направлении в виде зуммерных сигналов и механических голосов.

На АМТС и УАК предусматриваются зуммерные сигналы со следующими параметрами:

Ответ АМТС—непрерывная передача тока частоты 425±25Гц;

Занято—периодические посылки тока частоты 425±25 Гц с временными параметрами: импульс 0,3—0,4 с, интервал 0,3— 0,4 с;

Контроль посылки вызова—периодические посылки тока частоты 425±25 Гц с временными параметрами: импульс 0,8 или 1,0с с отклонениями ±0,1 с, интервал 3,2 или 4,0 с отклонениями ±0,3 с.

Ожидание—последовательная передача трех частот: 950± 50 Гц; 1400±50 Гц, 1800±50 Гц. Длительность передачи каждой частоты 330±70 мс. Длительность интервала между посылками до 30 мс. Сигнал передается в паузах между словами механического голоса «Ждите». Если число посылок трехчастотных сигналов между словами механического голоса не менее двух, то интервал между трехчастотными посылками должен быть 1000± ±250 мс.

Тиккер (ticker)-периодические посылки тока частоты 425±25 Гц с временными параметрами: импульс 0,1с , интервал 3,0с, передаваемые на фоне разговора при местной занятости.

На АМТС и УАК предусматриваются следующие механические голоса:

Неправильно набран номер;

Вызывайте телефонистку, если абонент относится к категории, не имеющей права пользования автоматической междугородной связью или если выбранное направление исключено из автоматического обслуживания;

На станциях декадно-шаговой и координатной систем могут передаваться следующие акустические сигналы:

Зуммер ответа входящей или транзитной станции — непрерывная посылка частоты 425±25 Гц;

механический голос: «Набирайте номер» при подключении к входящей АМТС.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Источник