Системы сигнализации токами тональных частот обеспечивают такую же дальность передачи сигналов, как и передачи речи. Устройств для «обхода» усилителей не требуется. Линейные сигналы могут передаваться по любым каналам, по которым возможна передача речи. К недостаткам одночастотных и двухчастотных протоколов сигнализации токами тональных частот следует отнести возможность имитации линейных сигналов токами тех же частот в процессе разговора и относительно слабые информационные возможности таких протоколов, что отражают строки, выбранные в качестве эпиграфа к данной главе.

Принцип передачи сигналов токами тональной частоты [21] показан на рис. 5.1. Источником тока тональной частоты служит генератор (Г). Сигналы тональной частоты поступают в линию от контактов импульсного реле (И) через линейный трансформатор (ТрЛ). На встречной станции сигналы тональной частоты через ТрЛ подаются на вход приемника тонального набора (ПТН), который преобразует их в сигналы постоянного тока. Так как ПТН должен быть подключен к разговорному тракту постоянно, включая и время разговора для обеспечения приема сигналов «Отбой» и/или «Разъединение», то на этот ПТН оказывают воздействие токи разговорных частот, среди которых периодически оказываются токи, частота которых совпадает с частотой, выбранной для передачи линейных сигналов. В этих случаях ПТН может сработать, создавая ситуации приема ложных сигналов.

Рис. 5.1. Передача сигналов токами тональной частоты

Минимизация вероятности ложных срабатываний достигается увеличением длительности распознавания линейных сигналов и правильным выбором частоты передачи линейных сигналов.

Так как около 90% энергии речевых сигналов сосредоточено в спектре 300-1500 Гц, то в целях ограничения возможности имитации сигналов разговорными токами без чрезмерного увеличения длительности сигналов желательно использовать частоты не ниже 2000 Гц, где энергия разговорных сигналов является наименьшей.

Этот вывод был подтвержден и уточнен результатами испытаний, проведенных в Лондоне, Париже и Цюрихе в 1946 и 1948 гг., с целью выбора частот для систем сигнализации, стандартизованных ITU-T (бывшим МККТТ). С учетом этого для передачи линейных сигналов в различных системах сигнализации ITU-T рекомендуются:

• для одночастотной системы сигнализации частота 2280 Гц (система № 3) или частота 2600 Гц (система R1);

• для двухчастотной системы сигнализации частоты 600 и 750 Гц (система № 2), частоты 2040 и 2400 Гц (система № 4) или частоты 2400 и 2600 Гц (система № 5).

Кроме этого, в Европе встречаются одночастотные системы сигнализации на частоте 2500 Гц (Испания) и на частоте 3000 Гц (Швейцария, Германия, Дания), а также двухчастотные системы сигнализации 2400 и 2500 Гц (Голландия) и 600 и 750 Гц (Англия).

На рис. 5.2 представлена зависимость спектральной мощности сигналов русской речи от частоты [47]. Однако для выбора сигнальных частот в российских системах сигнализации определяющим было еще и то обстоятельство, что помимо стандартных телефонных каналов 300-3400 Гц, в СССР эксплуатировались также каналы с полосой 300-2400 Гц и так называемые «деленные» каналы с полосой 300-1700 Гц.

Рис. 5.2. Спектральная характеристика уровня мощности русской речи В связи с этим исторически сложились три способа сигнализации токами тональных частот на российских телефонных сетях и соответствующее каждому способу коммутационное оборудование для полуавтоматической связи:

• аппаратура полуавтоматической междугородной телефонной связи, одночастотная, упрощенная, разработки 1960 г. (АМСО-бО-У), используемая для внутризоновой связи. Сигнальная частота 1600 или 2100 Гц, причем переключение с одной частоты на другую осуществляется перепайкой монтажных перемычек в приемниках и передатчиках. Одночастотные линейные сигналы передаются только с исходящей стороны, обратные сигналы - акустические. Аппаратура АМСО-60-У обеспечивает одностороннее и двустороннее использование каналов;

• аппаратура полуавтоматической междугородной телефонной связи, двухчастотная, применяемая для междугородных соединительных линий. Сигнальные частоты 1200 и 1600 Гц. Сигнальные частоты передаются как в прямом, так и в обратном направлениях. Использование каналов - одностороннее;

• аппаратура полуавтоматической международной телефонной связи, двухчастотная, применяемая для международных соединительных линий. Сигнальные частоты 2040 и 2400 Гц (система № 4 в главе 9) передаются как в прямом, так и в обратном направлениях. Несмотря на относительно невысокие информационные возможности и в полном соответствии с эпиграфом к данной главе, эти способы сигнализации эффективно функционируют на Взаимоувязанной сети связи России. Для автоматической зоновой и междугородной связи используется одночастотная система сигнализации на частоте 2600 Гц, которая, учитывая вышеизложенные условия, является наиболее подходящей и описание которой представлено в трех следующих разделах.

5.2. ОДНОЧАСТОТНАЯ СИСТЕМА СИГНАЛИЗАЦИИ 2600 Гц ПО ИСХОДЯЩИМ ЗАКАЗНОСОЕДИНИТЕЛЬНЫМ ЛИНИЯМ (ЗСЛ)

При значительных расстояниях от местной АТС до междугородной станции между ними часто используется оборудование передачи с частотным разделением каналов (ЧРК) без выделенного сигнального канала и с передачей сигнализации в разговорном спектре. Например, аппаратура уплотнения междугородной и внутриобластной связи типа К-60, К-120,К-300.

Блок-диаграмма процесса обработки одночастотной сигнализации по ЗСЛ ОУБ Я. 11 представлена на рис. 5.3. Перечень линейных сигналов, передаваемых по ЗСЛ, а также сообщений между процессом ОУБ Я. 11 и ПО обработки вызова в АТС представлен в табл. 5.1-5.3.

Рис; 5.3. Блок-диаграмма процесса обработки одночастотной & сигнализации по ЗСЛ

Последовательность обмена линейными сигналами при установлении соединения по ЗСЛ упрощенно представлена на рис. 5.4, а более строго - в ВБЬ-диаграмме процесса ОУБ Я.11 на рис. 5.5.

Сигнал «Занятие» передается в виде однократной частотной посылки длительностью 200 мс. Вслед за занятием осуществляется набор номера. При декадном наборе импульсы передаются частотными посылками длительностью 40-60 мс.

Сигналы «Ответ» вызываемого абонента после набора номера или «Запрос АОН» передаются одним частотным импульсом 200 мс. «Снятие ответа или запроса АОН» передается двумя частотными импульсами по 200 мс с паузой между ними длительностью 100 мс.

«Отбой» вызываемого абонента передается серией частотных импульсов по 200 мс с паузами 100 мс между ними.

«Разъединение» передается длительной частотной посылкой, время распознавания которой 280-420 мс.

В исходном состоянии возможно появление по ЗСЛ непрерывного частотного сигнала «Блокировка», уровень которого на 4 дБ ниже уровня других сигналов. После достоверного распознавания этого сигнала в течение 100-150 мс ЗСЛ переводится в состояние блокировки.

Таблица 5.1. Перечень линейных сигналов по ЗСЛ

Таблица 5.3. Сообщения к ПО обработки вызова от процесса РУБ Я! 1

Таблица 5.4. Перечень состояний процесса обработки одночастотной сигнализации по ЗСЛ

Процесс РУБ Я.1 1 включает состояния, представленные в табл. 5.4, и следующие значения тайм-аутов: Т0 = 10 мин- непродуктивное занятие ЗСЛ; Т1 = 130 мс- время распознавания импульса; Т2 = 200 мс- время трансляции импульса занятия; ТЗ = 700 мс- минимальное время передачи сигнала разъединения (550-850 мс); Т4 = 20 с - максимальное время передачи непрерывного сигнала разъединения; Т5 = 5 мин - снятие разъединения; Т6 = 1 с - передача разъединения.

При получении сообщения от ПО обработки вызова о новом вызове в ЗСЛ посылается частотный импульс длительностью Т2=200 мс, означающий «Занятие», и процесс переходит в предответное состояние.

В предответном состоянии Б 1.01 специальной процедурой трансляции выполняется трансляция цифр номера, набираемого вызывающим абонентом, а процесс остается в предответном состоянии. В этом состоянии возможен отбой вызывающего абонента А, инициирующий посылку сигнала «Разъединение». Трансляция сигнала «Разъединение» осуществляется в переходном состоянии Б1.12, минимум 700 мс, из которого, по истечении тайм-аута длительностью Т3=700 мс, процесс переходит в состояние разъединения, а затем в течение ближайших 20 с ожидает перехода в исходное состояние.

В состоянии Б1.01 возможен также приход частотного сигнала, означающего ответ вызываемого абонента Б, который после фильтрации и соответствующего достоверного распознавания переводит процесс в разговорное состояние Б 1.02.

В разговорном состоянии возможны как разъединение при отбое вызывающего абонента А, так и отбой вызываемого абонента Б. При этом отбой вызываемого абонента Б передается серией импульсов длительностью 200±5 мс с паузами 100±5 мс. Для анализа ситуации вводятся специальные этапы и соответствующий счетчик приема импульсов (РС). Достоверный прием первого импульса должен обеспечиваться в течение 100-150 мс, а всех последующих импульсов в течение 180 мс. В книге принято решение использовать для фильтрации импульсов единое время Т1=130 мс, а фильтрация паузы совпадает со временем распознавания любого частотного сигнала: 20-30 мс. В состоянии Б1.02 возможен также прием сигнала «Снятие ответа», который определяется, если счетчик РС=2.

100

В состоянии разъединения 81.03 ожидается завершение тайм-аута Т4=20 с, после чего (если не принят сигнал «Освобождение») процесс переводится в специальный режим посылки сигнала «Разъединение» в виде импульсов по 1 с и пауз по 5 мин до появления сигнала «Освобождение». Эта процедура осуществляется сменой состояний 81.04 ожидания КИС и 81.03 разъединения.

Рис. 5,5. 8БЬ-диаграмма процесса 0\Т ЯЛ! (1 из 4)

Рис. 5.5. ББЬ-диаграмма процесса ОУБ Я.11 (3 из 4)

Рис. 5.5. 8БЬ-диаграмма процесса ОУР Я.І 1 (4 из 4)

5.3. ОДНОЧАСТОТНАЯ СИСТЕМА СИГНАЛИЗАЦИИ 2600 Гц ПО ВХОДЯЩИМ МЕЖДУГОРОДНЫМ СОЕДИНИТЕЛЬНЫМ ЛИНИЯМ (СЛМ)

Входящие междугородные соединительные линии (СЛМ) от АМТС также часто оснащаются передающим оборудованием с ЧРК и используют сигнализацию в спектре разговорного канала частотой 2600 Гц.

В данном разделе описывается логика этого протокола сигнализации для входящего междугородного вызова по СЛМ.

На рис. 5.6 представлена блок-диаграмма процесса обработки одночастотной сигнализации 2600 Гц по СЛМ ОУР Я.І 2, а на рис. 5.7 показана упрощенная последовательность обмена сигналами на частоте 2600 Гц при входящем междугородном вызове.

Рис. 5.6. Блок-диаграмма взаимодействия блоков процесса обработки одночастотной сигнализации по СЛМ

8БЬ-диаграмма процесса ОУР Я.12 представлена на рис. 5.8.

Перечень линейных сигналов, передаваемых по СЛМ, а также сообщений между процессом ОУР Я. 12 и ПО обработки вызова АТС представлен в табл. 5.6-5.8.

Список состояний процесса обработки сигнализации 2600 Гц по СЛМ приведен в табл. 5.9.

Свободный канал (в исходном состоянии) характеризуется отсутствием в нем сигнала 2600 Гц. В связи с этим техническое состояние соединительной линии не проверяется при отсутствии входящих вызовов, поэтому свободные соединительные линии должны периодически тестироваться, используя последовательность сигналов «Занятие»/«0свобождение».

Таблица 5.6. Перечень линейных сигналов по СЛМ

Рис. 5.7. Упрощенная последовательность обмена одночастотной сигнализации по СЛМ Таблица 5.7. Сообщения от ПО обработки вызова к процессу РУГ.Я.12

Таблица 5.8. Сообщения от процесса ОУР.Я.12 к ПО обработки вызова

Если входящая местная АТС по каким-либо техническим причинам не может обрабатывать новые входящие вызовы, она переводит СЛМ в состояние блокировки, для чего в канал посылается непрерывный частотный сигнал. Уровень сигнала в этом случае меньше уровня всех других сигналов на 4 дБ, чтобы не перегружать соединительную линию.

Согласно рис. 5.7, в исходном состоянии АТС местной сети должна быть готова к приему сигнала «Занятие», который переводит соединительную линию в предответное состояние.

В предответном состоянии станция должна принять либо декадные импульсы набора номера посредством посылок 2600 Гц, либо многочастотные сигналы методом «импульсный челнок». После того как номер вызываемого абонента принят, станция проверяет состояние абонента и переводит СЛМ либо в состояние «Б свободен», либо в состояние занятости абонента Б.

Если вызываемый абонент свободен, передается непрерывный сигнал 2600 Гц. В этот же момент в абонентскую линию вызываемого абонента транслируется индукторный сигнал посылки вызова. Длительность посылки составляет 1 с, а паузы

- 2с.

Если вызываемый абонент ответил, прекращается посылка частотного сигнала и СЛМ переходит в разговорное состояние.

Если вызываемый абонент занят, входящая АТС сообщает о состоянии вызываемого абонента путем передачи двух посылок 2600 Гц, имеющих длительность 200 мс, с паузой между ними 100 мс. Если абонент занят другим междугородным соединением, то в дополнение к этим двум посылкам в соединительную линию должен быть также послан акустический сигнал «Занято».

При местном занятии вызываемый абонент, уже участвующий в другом, ранее начатом разговоре, должен быть оповещен о входящем междугородном вызове оператором междугородной станции после его подключения к разговору. После прекращения первого разговора вызываемый абонент снова считается свободным с удержанием приборов разговорного тракта. При отбое вызываемого абонента АМТС информируется об этом серией частотных посылок длительностью 200 мс с паузами 100 мс.

Если абонент снова потребуется оператору междугородной станции, последний посылает сигнал повторного вызова, который также является серией частотных посылок длительностью 200 мс с паузами 100 мс. Этот сигнал переводит соединительную линию в состояние повторного вызова. Если абонент снова снимает трубку, прекращается передача линейного сигнала «Отбой Б» и линия возвращается в разговорное состояние.

В состоянии повторного вызова в абонентскую линию посылается вызывной сигнал. Формально реальная посылка вызова должна соответствовать периодичности линейного сигнала посылки вызова, т. е. пока в соединительной линии передается линейный сигнал «Посылка вызова», посылается индукторный вызов в телефонный аппарат вызываемого абонента, а когда сигнал «Посылка вызова» снимается, индукторный вызов прекращается. Возможно также осуществлять автоматическое управление посылками вызова непосредственно в местной АТС. После того, как вызываемый абонент отвечает, посылки вызова должны прекратиться независимо от наличия линейного сигнала повторного вызова.

В любом состоянии может быть распознан непрерывный сигнал «Разъединение» (отбой вызывающего абонента), переводящий соединительную линию в состояние ожидания сигнала «Освобождение».

8БЬ-диаграмма процесса обработки одночастотной сигнализации • ОУ Я.І 2 представлена на рис. 5,8.

Процесс имеет следующие тайм-ауты: Т1 =120 мс- время распознавания сигнала «Занятие», Т2 = 350 мс- время распознавания сигнала «Разъединение», Т4 = 200 мс- время посылки импульсов сигналов «Б занят» и «Б свободен», Т5 = 100 мс- время паузы сигнала «Б занят».

Рис. 5.8. SDL-диаграмма процесса О VF R.I 2 (1 из 5)

Рис. 5.8. ВБЬ-диаграмма процесса ОУБ Я.12 (3 из 5)

В исходном состоянии возможно получение команды блокировки канала от ПО обработки вызова местной АТС. После этого в канал направляется непрерывная частота 2600 Гц и процесс переходит в состояние блокировки Б2.09. Переход в это состояние происходит, как правило, в случае технической неисправности комплектов АТС или самой входящей соединительной линии СЛМ, что происходит достаточно редко.

Рис. 5.8. ВБЬ-диаграмма процесса ОУБ Я.12 (4 из 5)

Более частой ситуацией является появление в том же исходном состоянии Б2.00 частотной посылки, которая может означать сигнал «Занятие». При появлении частотной посылки вводится тайм-аут Т1=130 мс, и процесс переходит в состояние Б2.10 детектирования сигнала «Занятие». В этом состоянии возможны два варианта. Первый вариант - это снятие частоты 2600 Гц в течение периода Т=130 мс, после чего сбрасывается тайм-аут Т1 и процесс возвращается в исходное состояние. Это означает, что в канале была помеха в виде кратковременного частотного сигнала. Второй вариант- это завершение тайм-аута 130 мс, что означает реальное появление сигнала «Занятие».

В последнем случае в программное обеспечение обработки вызова посылается сообщение о появлении нового вызова и процесс переходит в предответное состояние Б2.01.

В предответном состоянии осуществляется прием номера вызываемого абонента либо многочастотным кодом «2 из б» методом «импульсный челнок», для чего необходимо подключить приемник многочастотной сигнализации (МББ), либо декадным кодом, который представляет собой последовательность импульсов и пауз одночастотных посылок, разделяемых межцифровыми интервалами. В каждом межцифровом интервале определяется, какая цифра была принята, и значение этой цифры передается в ПО обработки вызова.

Рис. 5.8. ВБЬ-диаграмма процесса ОУБ Я.12 (5 из 5)

Длительность импульсов и пауз составляет 40-60 мс, а межцифровой интервал должен превышать 400 мс. В случае работы с АМТС-3 декадные импульсы набора могут составлять 40-90 мс, а паузы 36-60 мс.

После получения необходимого для ПО обработки вызовов местной АТС количества цифр номера определяется состояние вызываемого абонента Б и посылается сообщение в процесс ОУБ Я. 12 о состоянии вызываемого абонента.

В том случае, если абонент Б свободен, вводится тайм-аут 200 мс и начинается посылка частотного сигнала в канал, а процесс переходит в состояние Б2.15 посылки сигнала «Б свободен». После завершения тайм-аута Т4=200 мс процесс переходит в состояние Б2.04 «Б свободен».

В случае занятости абонента Б устанавливается тот же тайм-аут Т4, в канал начинается посылка частоты 2600 Гц и процесс переходит в состояние Б2.12 «Б занят 1». По завершении тайм-аута Т4=200 мс частота снимается, устанавливается следующий тайм-аут Т5=100 мс, а процесс переходит в состояние Б2.13 - вторая фаза посылки сигнала- «Б занят 2». После завершения Т5=100 мс опять устанавливается тайм-аут Т4=200 мс и вновь посылается частота. Процесс переходит в состояние Б2.14 третьей фазы посылки сигнала «Б занят З». После того, как тайм-аут Т4 заканчивается, частотная посылка снимается и процесс переходит в состояние Б2.06 занятости абонента Б.

И наконец, в предответном состоянии возможно появление частотной посылки длительностью, превышающей длительность импульса, что означает «Разъединение» (отбой абонента А). Время детектирования этого сигнала Т2 выбрано равным 350 мс, соответственно при появлении частотного сигнала, большего 200 мс, устанавливается тайм-аут Т2=350 мс и процесс переходит в состояние S2.11 распознавания разъединения.

В этом случае возможно:

• снятие частоты: это означает, что сигнал «Разъединение» не принят и процесс возвращается в предответное состояние с соответствующим сбросом тайм-аута 350 мс,

• завершение тайм-аута: это означает, что пришел реальный сигнал «Разъединение».

В последнем случае посылается встречный частотный сигнал «Освобождение», означающий контроль исходного состояния, и процесс переходит в состояние S2.08 ожидания снятия сигнала «Разъединение» и перехода в исходное состояние.

В состоянии S2.04 «Б свободен» продолжается частотная посылка в СЛМ. Эта посылка была начата в предответном состоянии после получения сообщения о том, что вызываемый абонент свободен, и в соответствии с требованиями уже передавалась в состоянии S2.15 не менее 195 мс.

В состоянии S2.04 этот частотный сигнал будет продолжать транслироваться до момента ответа вызываемого абонента. Как только пришло сообщение об ответе вызываемого абонента, снимается частота, что означает передачу сигнала «Ответ», и процесс переходит в разговорное состояние S2.05.

В этом же состоянии «Б свободен» возможно появление частотной посылки со стороны АМТС, время фильтрации которой составляет не менее 350 мс. Для фильтрации сигнала «Разъединение» вводится дополнительное состояние S2.16 распознавания разъединения, в котором возможно либо завершение тайм-аута Т2=350 мс и переход в состояние S2.08 ожидания исходного состояния, либо снятие частоты до завершения тайм-аута Т2=350 мс, после чего осуществляется возврат в состояние S2.04 «Б свободен».

После ответа вызываемого абонента процесс переходит в разговорное состояние S2.05, в котором возможно появление сигнала «Разъединение», который также является частотной посылкой, детектируемой в течение не менее 350 мс. В случае более короткой частотной посылки процесс возвращается в разговорное состояние, а при наличии частоты не менее 350 мс определяется, что это реальный сигнал «Разъединение», в канал посылается частотная посылка - сигнал «Освобождение», а процесс переходит в состояние Б2.08 ожидания исходного состояния.

Возможно также появление сообщения от ПО местной АТС об отбое абонента Б. В этом случае в канал посылается последовательность импульсов длительностью 200 мс с паузой 100 мс и процесс переходит в состояние Б2.03 отбоя абонента Б.'В этом состоянии возможно появление из канала сигнала «Разъединение», детектируемого в течение 350 мс. либо более коротких частотных посылок, представляющих собой сигнал «Повторный вызов».

В последнем случае процесс переходит в состояние Б2.07 повторного вызова. В этом состоянии ожидается поступление частотных посылок с длительностью 200 мс каждая и паузами 100 мс.

При появлении частотной посылки длительностью, превышающей 200 мс, производится дополнительное ее детектирование в течение Т2=350 мс. Данная частотная посылка определяется как сигнал «Разъединение», и процесс переходит в состояние Б2.08.

При появлении сообщения от ПО обработки вызовов АТС «Ответ Б», ради которого и осуществляется повторный вызов, процесс возвращается в разговорное состояние Б2.05. В этой ситуации в состоянии Б2.05 воз-^-можно продолжение приема частоты еще в течение какого-то короткого '.времени, а снятие частотной посылки от АМТС может произойти уже ^'непосредственно в разговорном состоянии Б2.05.

Состояние Б2.06 занятости абонента Б предполагает также в случае полуавтоматической связи подключение оператора междугородной телефонной станции к занятому абоненту с последующей реализацией процедуры, описанной в 3 и 4 главах для протоколов сигнализации по двум выделенным сигнальным каналам и по трехпроводным соединительным линиям. После данного вмешательства возможны два случая:

• когда абонент В (третий абонент) первым вешает трубку: в этом случае появляется сообщение «Ответ Б», устанавливается тайм-аут 200 мс для передачи импульсного сигнала «Б свободен» и процесс переходит в состояние Б2.15 для посылки сигнала «Б свободен», по завершении тайм-аута Т4 частота снимается и процесс переходит в состояние ответа Б2.05;

• когда вызываемый абонент Б первым кладет трубку: сигнал «Б свободен» направляется в СЛМ в виде непрерывного частотного сигнала длительностью не менее 195 мс. Данный сигнал передается до того момента, когда абонент Б опять снимет трубку, и процесс перейдет в разговорное состояние Б2.05.

В состоянии Б2.06 занятости абонента Б также возможно появление сигнала «Разъединение» от АМТС, время фильтрации которого составляет, как обычно, 350 мс. В случае успешной фильтрации процесс переходит в состояние Б2.08 ожидания исходного состояния.

⇐Линейная сигнализация: местный вызов | Сигнализация в сетях связи | Одноастотная сигнализация на междугородных и ведомственных телефонных сетях⇒