Алгоритмы отдельных функций, выполняемые в станциях с программным управлением

Алгоритмы приема и передачи сигнальной информации

Данный раздел посвящен рассмотрению достаточно сложного вопроса — сигнализации. Достаточно сказать, что этой проблеме посвящены многие солидные труды, в частности, двухтомные исследования протоколов обмена [16], и очень подробное описание систем сигнализации [47].

Приступая к анализу этой темы, следует рассмотреть два вопроса:

1. Что передавать?
2. Как передавать?

Ответ на первый вопрос позволит судить о том, "какой сигнал следует передавать в ответ на поступивший ранее, в зависимости от состояния системы и результата его обработки?". Эта задача является основой для центральной программы. С ее реализацией мы познакомимся далее.

Вторая часть ответственна за правильную передачу уже известного сигнала и за надежную работу системы сигнализации. За это отвечает алгоритм (точнее, алгоритмы) сигнализации.

Для изучения этого вопроса воспользуемся классификацией, приведенной в [16].

Итак, для передачи сигналов по каналу связи применяются:

• внутриканальная сигнализация;
• внеканальная сигнализация;
• отдельные каналы связи.

Первые два вида сигнализации используют для передачи сигналов комплекты и устройства, работающие связанно с канальным оборудованием. Поэтому они в большей мере относятся к алгоритму передачи команд. Например, при передаче сигналов по разговорному тракту необходимо сформировать сигналы с помощью включения определенных реле (взаимодействие по аналоговым линиям) или записью в определенные регистры (взаимодействие по цифровым каналам). В этом случае достаточно дать заявку в модуль передачи команд, и он сформирует соответствующие команды.

При использовании отдельного канала сигнализации процесс установки заявки на передачу команды не отличается от предыдущего случая. В настоящее время в качестве передающей среды применяется 16-е временное положение ИКМ-тракта. Алгоритм передачи команд помещает сформированные последовательности в информационную область памяти 16-го канала. Но на передающей и приемной станциях используются специальные алгоритмы для преобразования пользовательской информации в форму, передаваемую по каналу (сигнальные единицы) и обеспечивающую защиту информации от искажения. Эти задачи выполняются на так называемом канальном уровне эталонной модели [16]. Понятие эталонной модели играет очень большую роль в современных системах обмена информацией и сигнализации, но требует достаточно длинных рассуждений, поэтому интересующимся вновь рекомендуем обратиться к [16].

Алгоритм сигнализации мы рассмотрим сокращенно — на примере отдельного канала сигнализации и одного протокола X.25. После того, как мы представим возможности использования одного типа сигнализации, читатель сможет в дальнейшем самостоятельно расширять знания по этому вопросу.

Структурная схема алгоритма приема и передачи сигнальной информации показана на рис. 3.23. На вход этого алгоритма поступает заявка на передачу сигналов управления и взаимодействия. Заявка на передачу сигнала указывает область памяти процесса, — в ней указан адрес комплекта, через который или для которого надо передать сигнал, определяемый состоянием процесса. Она содержит сигнал, который необходимо передать на соседнюю станцию. Сигнал кодируется в соответствии с рекомендациями ITU и поступает на выход для передачи во внешнюю среду в соответствии с протоколом, принятым на данном направлении. Кроме сигнала алгоритм выдает сигналы о результате передачи сигналов (сигнал передан, сигнал не передан).

Для передачи сигнала организуется буфер (рис. 3.24) для накопления сигнальных единиц (СЕ). Обычно буфер рассчитан на накопление 128 (максимально 256) сигнальных единиц. Они нумеруются циклически от 0 до 128 (после 128 нумерация начинается с нуля). Эти номера называются "Прямые Порядковые Номера" (ППН). Аналогично организуется буфер приема, в котором сигналы также циклически нумеруются. Они соответственно называются "Обратные Порядковые Номера" (ОПН).

Сигнальные единицы показаны на рис. 3.25. Они подразделяются на:

• информационную единицу;
• единицу состояния линии;
• заполняющую единицу.

Сигнальная единица состояния линии применяется для передачи основных сигналов установления соединения и для осуществления дополнительных видов обслуживания.

Она содержит поля, которые показаны на рис. 3.25.

Рис. 3.23. Структурная схема алгоритма приема и передачи сигнальной информации

Поле "флаг" — это открывающая и закрывающая сигнальную единицу последовательность. Поскольку длина сигнальной единицы величина переменная, то "флаг" является единственным признаком ее окончания.

Проверочная последовательность позволяет обнаруживать и исправлять ошибки.

Поле сигнальной информации содержит информацию об основных сигналах. Оно переменной длины. Максимально оно может содержать 256 байт, но в настоящее время используется 128.

Содержание поля сигнальной информации зависит от этапа соединения и передаваемых конкретных сигналов, но в большинстве случаев оно содержит обязательную часть, которая показана на рис. 3.25б. Она имеет объем 40 битов (5 байтов) и состоит из:

• код исходного пункта (станции) — 14 битов;
• код пункта назначения (станции) — 12 битов.

Таким образом, адресное пространство позволяет разослать сигнальное сообщение любой (или любым) из 4096 (2 в 12 степени) станциям.

Отдельный канал сигнализации на физическом уровне использует обычные цифровые каналы. Поэтому в адрес включают номер используемого канала. Для этого в сигнальной единице отводится код идентификации канала —12 битов ( 2¹²=4096 ).

Рис. 3.24. Организация буфера для передачи сигнальных единиц

увеличить изображение
Рис. 3.25. Форматы сигнальных единиц а) Основные форматы передачи сигнальной информации б) Пример заполнения части поля сигнальной информации.

Индикатор длины (ИД) указывает на количество байт в передаваемой сигнальной единице. Максимально он может содержать 8 разрядов, но в настоящее время все задачи могут быть решены с помощью 6 разрядов. Поэтому 2 старших разряда пока остаются в резерве для будущего использования.

Далее следуют биты вспомогательного служебного индикатора (ВСИ). Они разделяются на две группы по четыре бита каждая.

Первая часть определяет тип сигнализации:

• зоновая и местная сигнализация (11000);
• междугородняя (1000);
• международная (0000).

Каждый индикатор вызывает различные программы обслуживания. Например, местное соединение резко отличается по алгоритму и составу оборудования от междугороднего соединения и т. п.

Вторая часть из четырех битов содержит информацию о типе информации, содержащейся в основном поле:

• управление сетью сигнализации (код 0000);
• техническое обслуживание и измерение сети сигнализации (код 0001);
• сеть передачи данных (коды 0110 и 0111);
• техническое обслуживание и эксплуатация телефонной сети (код 1100).

Это краткое и укрупненное описание системы сигналов дает только приблизительное представление о содержании и кодировании сигналов.