Curs RC - Semnalizarea Telefonică PDF

3. Semnalizarea telefonică Realizarea unei comunicaţii între doi abonaţi conectaţi într-o centrală reprezintă rezultatul prelucrării unor RC informaţii care îşi au originea în solicitările de serviciu ce apar la abonaţi, dar care conduc la un proces de col...

3. Semnalizarea telefonică Realizarea unei comunicaţii între doi abonaţi conectaţi într-o centrală reprezintă rezultatul prelucrării unor RC informaţii care îşi au originea în solicitările de serviciu ce apar la abonaţi, dar care conduc la un proces de colaborare între informaţiile tranzitorii referitoare la un anumit apel (printre care identitatea chemătorului şi adresa chematului), cu informaţiile permanente (structura centralei şi a programului său de funcţionare) şi informaţiile ocazionale (starea de ocupare a reţelei). Schimbul informaţiilor folosite pentru satisfacerea apelurilor telefonice, care se derulează între centrala de origină şi mediul său exterior, necesită definirea unor protocoale grupate sub numele de "semnalizare telefonică". În funcţie de tipul apelului, local sau distant, protocoalele de semnalizare sunt diferenţiate. Acestea trebuie să aibă în vedere şi modul de funcţionare al centralelor implicate într-o convorbire. Ţinând seama că mediul exterior al unei centrale este format din abonaţii săi proprii, pe de o parte, şi din centralele direct legate cu ea, pe de altă parte, atunci rezultă două categorii de semnalizare: semnalizarea de abonat (utilizează linia abonatului ca suport fizic pentru transmiterea semnalelor); acest tip de semnalizare este realizat pentru orice apel. semnalizarea între centrale, care foloseşte joncţiunile dintre centralele implicate într-un apel ca suport fizic al schimbului de semnale. Astfel de semnalizări sunt transmise între centrale numai în cazul RS tratării apelurilor distante. Din punctul de vedere al modului de transfer al informaţiilor de semnalizare, putem clasifica semnalizările astfel: Semnalizări pe canal asociat CAS (Channel Associated Signaling) Semnalizări pe canal comun CCS (Common Channel Signaling) În sistemele CAS, transferul informaţiei de semnalizare se realizează fie prin circuitul care este folosit şi pentru comunicaţie fie prin canalul de semnalizare alocat individual pentru fiecare circuit de voce (ex. prin canalul de semnalizare nr. 16 din multiplexul primar se alocă fiecărei căi de comunicaţie un cuvânt de semnalizare de 4 biti = abcd (vezi structura cadrului E1)). În sistemul de semnalizare pe canal comun CCS – semnalizările se realizează pe canale distincte de cele de comunicaţii. Aceste semnalizări pot avea loc spre exemplu între terminalul ISDN şi centrala telefonică, CU prin transmiterea de pachete de date printr-un canal dedicat pentru semnalizare (canalul D). 3.1. Semnalizarea de abonat (semnalizări între centrala telefonică şi terminalul de abonat) - Sistem de semnalizare pe canal asociat - CAS Semnalizările dintre terminalul telefonic al abonatului şi centrala telefonică sunt destinate controlului realizării, menţinerii şi eliberării conexiunii de comunicaţie. Principalele semnalizări repartizate pe fazele importante de tratare a apelului telefonic sunt prezentate în figura 3.1. 1  RC Fig. 3.1. Schimbul de semnalizări între postul telefonic și centrală Un apel între doi abonaţi racordaţi la aceeaşi centrală (apel local) este în întregime prelucrat de centrala respectivă, având loc următoarele evenimente şi operaţii de funcţionare: RS Cererea de apel – Această operaţie este realizată de abonatul chemător care prin ridicarea receptorului din furcă, realizează închiderea buclei de curent continuu a abonatului, formată prin cele două fire ale liniei telefonice (ce leagă postul telefonic de restul reţelei). În felul acesta reţeaua sesizează intenţia abonatului de a iniţia un apel. Invitaţia de transmitere a numărului - centrala emite către chemător un semnal, de frecvenţă vocală, indicând astfel abonatului că i-au fost atribuite resursele necesare pentru a primi şi înregistra informaţia referitoare la identitatea abonatului chemat. Practic se transmite tonul de disc, care este un ton continuu cu frecvenţa de 450Hz şi care este preluat de capsula receptoare a aparatului telefonic. Transmiterea numărului chemat - de la postul abonatului chemător sunt transmise semnale electrice, care codifică cifrele numărului de apel al chematului într-o manieră standardizată. Aceste semnale sunt recunoscute de către centrală şi memorate ca adresă de identificare a terminalului de destinaţie a apelului. CU Dacă postul chemător este echipat cu disc de apel sau cu o claviatură cu comandă în impulsuri, cifrele numărului de apel sunt transmise sub forma unui tren de impulsuri "lipsă curent", al căror număr este egal cu valoarea zecimală a cifrei de transmis. Trebuie precizat că în acest caz, este posibil să se transmită doar cifrele zecimale 0 - 9 şi nici un alt tip de informaţie. De asemenea, astfel de transmisii nu pot avea loc în faza de convorbire (vezi curs 2). Aparatele moderne au claviaturi adaptate unei emisii de frecvenţe vocale, realizând transmisia cifrelor de numerotare în cod DTMF (Dual Tone Multi Frequencies). Deoarece frecvenţele utilizate sunt în banda telefonică, se pot transmite informaţii şi în faza de convorbire, utilizând astfel postul telefonic ca un mijloc de acces la sisteme şi servicii diverse. 2  Analiza numărului de apel al chematului - centrala analizează cifrele numărului de apel şi determină, categoria apelului; în cazul de faţă este un apel local. Se execută operaţiile de selecţie, se identifică terminalul chemat şi se verifică starea lui de disponibilitate. RC Se transmit apoi către abonaţi semnalizările de sfârşit de selecţie. Acestea se diferenţiază după rezultatul selecţiei şi după poziţia abonatului faţă de apelul respectiv:  Abonatului chemător i se comunică starea liniei chemate sau cauza de nesatisfacere a tentativei de apel, prin intermediul unor tonalităţi sau a unor mesaje înregistrate:  tonalitatea de revers apel - dacă linia chemată este liberă şi accesibilă,  tonalitatea de ocupare - dacă linia chemată este ocupată,  mesaje înregistrate - care indică în mod explicit cauza de nesatisfacere a apelului ("direcţia solicitată este momentan ocupată", "linie în deranjament", "post telefonic suspendat temporar", "număr inexistent" etc.). Tonalitatea de ocupare sau diferitele mesaje înregistrate sunt emise spre chemător, de către centrala sa de racordare, cât mai rapid posibil după sfârşitul selecţiei, pentru a evita imobilizarea inutilă a echipamentelor şi circuitelor reţelei.  Abonatul chemat, disponibil şi accesibil, este avertizat de către centrala sa de racordare (care este centrală de destinaţie într-un apel distant) asupra faptului că este solicitat într-un nou apel, prin emisia intermitentă pe linia abonatului a unui curent de 75Vef/25 Hz (curentul de sonerie). Aceeaşi RS centrală emite şi tonalitatea de revers apel spre linia abonatului chemător. Astfel transmiterea celor două semnalizări poate fi oprită imediat ce s-a detectat apariţia ''închiderii buclei" la chemat (în momentul răspunsului la chemat), fără a exista riscul suprapunerii lor peste semnalele de convorbire. Răspunsul chematului – Circuitul de linie al abonatului (SLCA/SLCD) veghează asupra liniei chematului şi transmite informaţia de răspuns către centrală în momentul în care acesta ridică receptorul (închiderea buclei de curent continuu). Detecţia răspunsului la chemat provoacă tăierea curentului de sonerie şi oprirea transmiterii tonalităţii de revers apel, moment în care începe şi taxarea comunicaţiei. Convorbirea - În general, în cursul convorbirii nu sunt transmise semnale de semnalizare. De la această regulă fac excepţie posturile telefonice care posedă un contor suplimentar, de control. În aceste cazuri sunt transmise de la centrală, pe toată durata convorbirii, impulsuri de taxă care fac să progreseze contoarele de control. Aceste impulsuri sunt constituite dintr-un curent a cărui frecvenţă este în afara benzii vocale de convorbire (joasă frecvenţă - 50 Hz). Eliberarea conexiunii – punerea în furcă a receptorului duce la deschiderea buclei de curent CU continuu ceea ce reprezintă semnalizarea de sfârşit de apel, provocând întreruperea imediată a comunicaţiei, cu desfacerea tuturor conexiunilor şi eliberarea tuturor dispozitivelor şi circuitelor participante. În cazul semnalizărilor de abonat pentru un terminal telefax, pentru a transmite un document prin fax, chemătorul formează numărul abonatului chemat. Procedura de apel şi setare a conexiunii este similară procedurii de setare a unui apel telefonic. Când telefaxul chemat sesizează apelul şi răspunde, se realizează iniţial un dialog între terminalele de fax pentru definirea parametrilor comuni de comunicare (rezoluţie, modul de codare a informaţiei, etc). Schema de principiu a semnalizărilor realizate de la şi spre terminalul de tip fax este prezentată în schema din figura 3.2. 3  RC RS Fig. 3.2. Schimbul de semnalizări între un echipament de tip fax și centrală 3.2. Semnalizarea între centrale În cazul unui apel distant, identitatea chemătorului, care se află memorată în centrala telefonică de origine, trebuie să fie transmisă către primul centru de tranzit aflat pe lanţul comunicaţiei şi apoi spre următoarele centre către destinaţie sau numai spre centrala de racordare a chematului, dacă aceasta este direct legată de centrala de plecare. CU În oricare din aceste situaţii, centralele implicate trebuie să cunoască informaţia de adresă necesară stabilirii legăturii solicitate, dar să se şi informeze reciproc asupra evenimentelor ce apar în procesul de prelucrare a apelului, toate colaborând pentru acelaşi scop final: punerea în corespondenţă a chematului cu chemătorul dorit de el. Aşa cum s-a mai precizat, pot exista două tipuri de semnalizări: semnalizări pe canal asociat şi semnalizări pe canal comun. În cazul comunicaţiilor între centrale, semnalizarea pe canal asociat (cunoscută şi sub numele de semnalizare cale pe cale) utilizează ca suport de transmisie a semnalelor de control chiar joncţiunea pe care ulterior se vor transmite semnalele de convorbire (fig. 3.3). 4  RC RC – reţea de comutaţie JI – Joncţiune de intrare UCC – unitate de comandă şi control JE – Joncţiune de ieşire US – unitate de semnalizări Fig. 3.3. Semnalizare între centrale pe canal asociat Semnalizarea pe canal comun, (numită şi semnalizare pe canal semafor) disociază suportul fizic folosit de semnalele de semnalizare de cel folosit de semnalele de convorbire (Fig. 3.4). În plus această semnalizare fiind de tipul unor transmisii de date, executată între calculatoarele de comandă ale centrelor de comutaţie, este posibil a partaja suportul de transmisie între mai multe apeluri simultane. RS Fig. 3.4. Semnalizare între centrale pe canal comun În cazul celor două metode, informaţiile de semnalizare transmise între centrale pentru stabilirea comunicaţiilor sunt aceleaşi. Diferă doar modul de conectare al echipamentelor de semnalizare cu fiecare cale de convorbire, într-un mod mai mult sau mai puţin descentralizat. CU 3.2.1. Semnalizări de tip CAS între centrale telefonice – Sistemul R2 Sistemul de semnalizare R2 a fost reglementat de comitetul de standardizare ITU-T. Este un sistem convenabil în servirea automată sau semiautomată, asigurând o fiabilitate ridicată în transmiterea informaţiilor necesare prelucrării unui apel. Sistemul R2 permite o stabilire rapidă a unui apel. El prevede un număr suficient de semnale în ambele direcţii de comunicaţie, care permite transmiterea informaţiilor între centrale relativ la linia abonatului chemat sau chemător. În cadrul sistemului se face o separare clară între semnalizările de linie (semnale de superviziune) şi semnalizările de selecţie (semnale de control pentru stabilirea apelului). 5  RC Fig. 3.5. Semnalizări de linie și de selecție Semnalizările de linie sunt semnalizări care se realizează între interfeţele de joncţiune având un conţinut informaţional redus. Sub acest nume se găsesc următoarele semnale:  Pentru sensul ”înainte” (de la centrala de plecare la centrala de sosire):  solicitare de angajare a interfeţei de joncţiune din centrala destinatară;  semnal de sfârşit de comunicaţie în cazul în care închide chemătorul, semnal care determină eliberarea echipamentului angajat pentru deservirea apelului.  Pentru sensul ”înapoi” (de la centrala de sosire la centrala de plecare):  confirmare a angajării şi invitaţie de transmitere a informaţiei de numerotare;  răspuns al chematului;  cerere de identificare chemător (opţional); RS  sfârşit de convorbire în cazul în care închide chematul; Informaţiile de semnalizare de linie relative la 30 de căi de convorbire utilizează canalul temporal CT16 din cadrul PCM de 2Mb/s. Însă cei 8 biţi ai canalului temporal CT16 nu pot permite furnizarea tuturor informaţiilor necesare pentru a transmite semnalizarea aferentă unui număr atât de mare de căi telefonice (30). De aceea 16 cadre PCM succesive se grupează formându-se un multicadru; cele 16 canale temporale CT16 ale diferitelor cadre se folosesc conform figurii 3.6. CU Fig. 3.6. Structura unui multicadru 6 Exemplu: Cadrul 1 din multicadru conţine în CT16 cuvintele de semnalizare pentru căile din CT1 (4 biţi) şi CT17 (4 biţi). În mod similar CT16 din celelalte cadre ale multicadrului conţin cuvinte de semnalizare RC de 4 biţi (a b c d) asociate celorlalte canale de comunicaţie. În practică sunt utilizaţi doar doi biţi („a” şi „b”) din cei 4 rezervaţi, biţii „c” şi „d” putând fi folosiţi pentru transmiterea de informaţii suplimentare. În cazul în care nu sunt folosiţi li se atribuie valorile c = 0; d = 1. Tabelul 3.1 indică modul de utilizare al biţilor „a” şi „b” pentru sensul înainte şi sensul înapoi. În starea de repaus, când un canal temporal de comunicaţie nu este folosit, biţii de semnalizare aferenţi acelui canal sunt a = 1 şi b = 0. Tabelul 3.1. Semnalizări CAS Sensul de Tipul de semnalizare Tranziţia comunicaţie Înainte Solicitare de angajare a f , b f : de la 1, 0 la 0, 0 Înainte Închiderea aparatului la chemător (eliberare înainte) a f , b f : de la 0, 0 la 1, 0 Înapoi Confirmare recepţie cerere angajare a b , b b : de la 1, 0 la 1, 1 Înapoi Răspunsul chematului a b , b b : de la 1, 1 la 0, 1 Înapoi Închiderea aparatului la chemat (eliberare inversă) a b , b b : de la 0, 1 la 1, 1 Înapoi Eliberare de gardă (repaus) a b , b b : de la 0, 1 / 1, 1 la 1, 0 RS Nota: pentru diferenţierea biţilor pe sensul înainte (forward) şi înapoi ( backward) s-au folosit indicii „f” şi respectiv „b”. Semnalizările de selecţie se referă la schimbul de informaţii între unităţile de comandă ale centralelor telefonice, care controlează realizarea conexiunilor. Permit transmisia unor informaţii mai elaborate. În această categorie se încadrează:  semnale "cerere de cifre",  semnale de numerotare,  semnale ce indică finalizarea tentativei de stabilire a legăturii solicitate. Semnalele folosite se pot clasifica de asemenea în semnale înainte şi semnale înapoi. Acestea sunt semnale codificate în cod 2/4, 2/5 sau 2/6 MF (multifrecvenţă), ceea ce înseamnă că pentru un cod 2/m se transmit simultan în linie două frecvenţe din cele „m” accesibile pentru semnalizare. Cel mai des întâlnit este sistemul 2/6MF. Semnalele înainte sunt semnale care se transmit de la centrala de plecare la centrala de sosire şi pot avea următoarele frecvenţe: CU F i = 1380 + i*120Hz unde i = 0, 1, 2, 3, (4 , 5) (1) Frecvenţele asociate semnalelor înapoi se obţin folosind relaţia: F j = 1140 – j*120Hz (2) Tabelul 3.2 prezintă semnificaţia câtorva semnale înapoi şi frecvenţele asociate. Tabel 3.2. Semnalizări de selecție înapoi transmise între centrale Nr. Frecvenţe(Hz) Grupa A Grupa B 1. 1140 + 1020 transmite cifra următoare (n+1) rezervat (naţional) 2. 1140 + 900 transmite cifra anterioară (n-1) transmite informaţie specială 3. 1020 + 900 treci la recepţie semnal din grupa B linie ocupată 4. 1140 + 780 congestie la reţeaua naţională congestie 7  5. 1020 + 780 transmite categorie chemător număr inexistent 6. 900 + 780 treci la covorbire (cu taxare) linie liberă (cu taxare) 7. 1140 + 660 transmite antepenultima cifră (n-2) linie liberă (fără taxare) RC 8. 1020 + 660 transmite cifra n-3 linie în deranjament 9. 900 + 660 rezervat (utilizare naţională) rezervat 10. 780 + 660 rezervat (utilizare naţională) rezervat 11. 1140 + 540 transmite indicativul ţării rezervat 12. 1020 + 540 transmite cifra de limbă sau de discriminare rezervat 13. 900 + 540 transmite indicaţii despre echip.R2 internaţional de rezervat plecare 14. 780 + 540 cere informaţii privind utilizarea supresorului de ecou rezervat 15. 660 + 540 congestie în centrul internaţional rezervat Nota: Semnalele înapoi pot avea dublă semnificaţie şi sunt cunoscute ca semnale din grupa A sau din grupa B. Semnalul înapoi este semnal din grupa B dacă este precedat de un semnal înapoi A3. 3.2.2. Sistemele de semnalizare pe canal comun (semafor) CCS Sistemul de semnalizare prin canal semafor utilizează comutaţia de pachete de date pentru realizarea semnalizărilor. Schimbul de informaţii de semnalizare se face sub formă de mesaje, transmise prin reţeaua de semnalizare. Sistemele de semnalizare pe canal comun sunt importante pentru introducerea de servicii noi care necesită RS semnalizări suplimentare, care să poată fi transmise oricând pe durata unui apel sau comunicaţii(date). Aceste semnalizări sunt necesare atât în interfaţa utilizator – centrală, cât şi între centrale telefonice. Semnalizările pe canal comun sunt întâlnite în cazul accesului de tip ISDN, unde semnalizările între terminalul ISDN şi centrala telefonică sunt standardizate de ITU-T şi sunt cunoscute sub numele de DSS1 (Digital Subscriber Signalling No.1). Aceste semnalizări se realizează printr-un canalul dedicat (D) (vezi cursul următor). Semnalizările pe canal comun între centralele telefonice se realizează prin sistemul de semnalizări SS7. Caracteristicile esenţiale ale semnalizării pe canal semafor: Legăturile semafor sunt de tip "transmisii de date". Codul de semnalizare este un cod "bogat", (un mesaj poate transporta numeroase şi diferite informaţii") şi bine adaptat dialogului între calculatoare. Viteza de transfer a mesajelor este foarte mare, diminuând deci timpul de stabilire a apelurilor. Legăturile semafor, fiind total separate de circuitele de convorbire, pot asigura atât funcţii de CU semnalizare pentru stabilirea comunicaţiilor, cât şi funcţii de gestiune, de exploatare şi de întreţinere a întregii reţele. Terminalul semafor asigură doar controlul transferului mesajelor între centrale, fără a analiza conţinutul informaţiei de semnalizare, care este destinat în general unităţii de comandă şi control a centralei telefonice. Această separare a funcţiilor (de transfer al mesajelor şi de prelucrare a părţii lor semantice) permite evoluţia lor independentă şi accesul la acelaşi terminal a mai multor utilizatori (ce beneficiază de servicii diferite). 8