Этапы установления соединения и сигнальные сообщения

1. Передача номера

Функционирование оконечного оборудования ЦСИС значительно отличается от работы обычного аналогового телефонного оборудования. Это в значительной степени влияет на процесс сигнализации между оконечным оборудованием и станцией ЦСИС. Наличие цифрового тракта между станцией и пользователем не позволяет передавать тональные сигналы на этом участке. Вследствие этого, формирование всех тональных сигналов («Ответ станции», «Контроль посылки вызова» и т.д.) производится непосредственно в оконечном оборудовании пользователя.

Таким образом, абонент, снявший трубку телефонного аппарата ЦСИС, сразу услышит сигнал «Приглашения к набору номер», который генерируется в самом телефоном аппарате. Существует два способа передачи цифр набора от оконечного устройства на станцию: блоком или по одной цифре. Выбор способа передачи сообщения зависит от возможностей терминала и версии ПО коммутационной станции ЦСИС.

Если абонент набирает номер вызывающего абонента не снимая трубки, то терминал принимает все цифры набранного номера, который завершается нажатием клавиши «Вызов» (рис.29). Только после этого, терминал формирует сигнальное сообщение «Установить», содержащее полный номер вызываемого абонента и ряд дополнительных параметров, и отправляет его через D-канал на коммутационную станцию.

Рис.29. Передача цифр набора номера блоком

Если абонент сначала снимает трубку, а затем начинает набирать номер, то все события и цифры набора передаются в виде отдельных сообщений (рис.30). При снятии трубки абонент получает сигнал «Приглашение к набору номер», который генерируется в терминале.

Одновременно терминал посылает на станцию сигнальное сообщение «Установить», которое не содержит номера вызываемого абонента. Каждая набираемая цифра номера вызываемого абонента передается в виде отдельного сигнального сообщения «Информация». Таким образом, при передаче цифр набора по отдельности требуется большее число сигнальных сообщений, к тому же каждое сигнальное сообщение имеет стандартный заголовок, что также приводит к увеличению объема управляющей информации. Однако, учитывая относительно высокую скорость передачи сигнальных сообщений в D-канале, а также некоторые преимущества, которые дает последовательная передача цифр набора номера (возможность начала анализа префикса до принятия всего набираемого номера), в последнее время отдается предпочтение именно этому способу передачи номера на станцию ЦСИС.

Некоторые УПАТС ЦСИС поддерживают оба способа передачи номера от вызывающего терминала.

Рис.30. Передача цифр набора номера по отдельности

2. Идентификация вызываемого абонента

Идентификация вызываемого абонента производится исходя из набранного номера. План нумерации в ЦСИС определяется Рекомендацией Е.164. В соответствии с этой рекомендацией каждому базовому доступу присваивается свой номер набора.

С другой стороны, к одному БД может быть подключено до 8-ми оконечных устройств различного типа.

Сеть анализирует только абонентский номер и на его основе производит маршрутизацию соединения к заданному БД. Для выбора терминала в пределах одного доступа могут использоваться 2 различные процедуры:

Ø  автоматическое соединение к совместимому оконечному оборудованию (HLC);

Ø  множественный абонентский номер (MSN);

Ø  использование субадреса (SUBADDRESS).

При автоматическом установлении соединения к совместимому оконечному оборудованию в сигнальном сообщении «Установить» помещается информация о типе оконечного оборудования (ИЭ «Совместимость на нижних уровнях»(LLC)), с которого производится установление соединения, и о запрашиваемой службе (ИЭ «Совместимость на верхних уровнях»(HLC)). Эта информация передается через сеть и направляется ко всем терминалам вызываемого пользователя. Это сообщение принимается всеми терминалами вызываемого абонента, которые анализируют его содержание. Только совместимые терминалы будут отвечать на вызов.

При использовании ДВО “Множественный абонентский номер” (MSN) абонент может присваивать своим терминалам различные номера из списка, выданного компанией оператором (это платная услуга с возможностью выделения до десяти абонентских номеров одному БД). Список выделенных номеров присваивается оператором (администратором) станции указанному БД. Абонент имеет возможность самостоятельно присваивать номера из этого списка своим терминалам. Т.о., на поступивший вызов будет отвечать только тот терминал, номер которого содержится в сообщении “Установить”.

Абонент может присваивать собственные внутренние номера своим оконечным устройствам в пределах БД, которые называются субадресами (SUBADDRESS). Эти номера всегда остаются только местными, т.е. они не анализируются станцией. При поступлении вызова к БД, терминалам которого присвоены субадреса, процедура представления вызова происходит аналогичным образом, т.е. сообщение «Установить», содержащее признаки совместимости терминалов, направляется ко всем терминалам на доступе. Однако, кроме номера вызываемого абонента и признаков совместимости это сообщение будет содержать и субадрес вызываемого терминала. Поступившее сообщение будет приниматься всеми терминалами, но принимать его будет только тот терминал, чей субадрес указан в сообщении.

Разница между рассмотренными процедурами заключается в том, что в первом случае на вызов ответят все совместимые терминалы, во втором случае будет отвечать терминал с номером, указанном в сообщении «Установить», а в третьем случае будет отвечать терминал с указанным субадресом. Если окажется, что данный терминал не совместим с вызывающим или не поддерживает указанную службу, то вызов получит отказ. Т.о., абонент, использующий MSN или субадрес должен быть уверен, что он принадлежит конкретному терминалу определенного класса. Информацию о присвоенных номерах и субадресах можно получить только у вызываемого абонента.

Субадрес не передается через обычную телефонную сеть. Многие терминалы не обеспечивают возможности субадресации.

3. Вызывной сигнал и сигнал КПВ

Приняв вызов, терминал вызываемого абонента обеспечивает местную звуковую или световую индикацию о его принятии (рис.31). при этом, в сторону вызывающего терминала посылается сигнальное сообщение «Предупреждение». Получив это сообщение, вызывающий терминал генерирует сигнал КПВ. После того, как вызываемый абонент снял трубку, вызванный терминал посылает сообщение «Соединить». Станция начинает тарификацию установленного соединения и транслирует это сообщение к вызывающему терминалу. Вызывающий терминал прекращает передачу тонального сигнала КПВ и проключает информационный тракт (В-канал).

Рис.31. Посылка сигналов вызова и КПВ.

4. Выбор В-канала

Назначение В-канала, который будет использоваться для данного соединения, производится станцией. Выбор конкретного В-канала на данном интерфейсе производится станцией уже на начальном этапе установления соединения, т.е. при приеме сообщения «Установить». Станция сообщает о своем выборе вызываемому терминалу в составе сообщения «Подтверждение установления». Проключение информационного тракта, т.е. выбранных В-каналов, происходит после получения сообщения «Подтверждение соединения».

Установление местного соединения ЦСИС

1. Фаза установления соединения

Процедуры установления, поддержания и разъединения соединений сетевого уровня на интерфейсе пользователь-сеть определены в Рекомендации Q.931. В этой рекомендации определяются возможные состояния терминала, форматы сигнальных сообщений и процедуры обмена этими сообщениями в процессе установления соединений.

Рассмотрим процесс установления местного телефонного соединения в режиме коммутации каналов черех коммутационную станцию ЦСИС (рис.32).

Абонент производит набор номера вызываемого абонента блоком, терминал посылает на станцию сигнальное сообщение “Установить”. Станция, приняв это сообщение, подтверждает его посылкой вызывающему абоненту сигнального сообщения “Подтверждение установления”. Произведя анализ принятого номера, станция находит БД вызываемого абонента и посылает ему сообщение “Установить”. Это сообщение воспринимается всеми совместимыми терминалами, подключенными к этому доступу. В нашем случае, таких терминалов два. О начале звуковой (визуальной) индикации вызываемые терминалы сообщают посылкой сигнальных сообщений “Предупреждение”. Эти сообщения воспринимаются станцией и первое из них транслируется к терминалу вызывающего абонента.

Получив сообщение “Предупреждение”, вызывающий терминал генерирует тональный сигнал “КПВ”.

Когда абонент снимает трубку одного из телефонных аппаратов, то в нем формируется сигнальное сообщение “Соединить”, которое посылается на коммутационную станцию.

Станция подтверждает получение этого сообщения на местном уровне сигнальным сообщением “Подтверждение соединения” и одновременно транслирует сообщение “Соединить”.

Получив сообщение “Соединить”, вызывающий телефонный аппарат прекращает генерацию сигнала “КПВ” и посылает на станцию сигнальное сообщение “Подтверждение соединения”. С этого момента времени информационный тракт по выбранным В-каналам проключен и абоненты имеют возможность вести телефонный разговор.

В это время на стороне вызываемого терминала происходит освобождение второго телефонного аппарата, не занятого соединением. Станция передает на этот телефонный аппарат сигнальное сообщение “Освободить” и телефонный аппарат подтверждает свое освобождение сообщением “Освобождение завершено”.

Рис.32. Местное соединение ЦСИС

2. Форматы сигнальных сообщений

Обща структура сигнальных сообщений 3-го уровня определяется Рекомендацией Q.931. Рассмотрим структуры сигнальных сообщений, передаваемых в ЦСИС при установлении местного телефонного соединения.

Установление соединения начинается с посылки сигнального сообщения «Установить», структура которого приведена на рис.33.

Рис.33. Структура сообщения «Установить».

В данном примере сигнальное сообщение «Установить» содержит только 3 ИЭ: «Возможности передачи», «Номер вызываемой стороны» и «Совместимость на верхнем уровне». На рис. 33 приведены расшифровки содержимого для указанных элементов, соответствующие установлению телефонного соединения с абонентом, имеющим номер 028….. Кроме перечисленных элементов, пользователь может ввести собственную информацию, которая будет включена в ИЭ «Информация пользователь-пользователь».

При обработке на станции, данное сообщение будет дополнено следующими ИЭ: «Номером вызывающей стороны» и «Идентификацией канала». Именно дополненное станцией сообщение «Установить» будет поступать на терминал вызываемого пользователя.

Формат информационного сообщения «Номер вызывающей стороны» такой же, как формат элемента «Номер вызываемой стороны».

В ответ на сообщение «Установить», станция посылает сообщение «Соединение устанавливается» (рис.34).

Рис.34. Структура сообщения «Соединение устанавливается».

Обратим внимание, что указатель вызова в заголовке сообщения «Соединение устанавливается» равен 86. Это означает, что данное сообщение является ответом на сообщение «Установить», поступившее от вызывающего терминала, поэтому старший бит октета указателя вызова устанавливается в «1».

В сигнальном сообщении «Соединение устанавливается» ИЭ «Идентификатор канала» является обязательным для всех случаев, за исключением использования D-канала.

Когда сообщение «Установить» воспринято одним из терминалов вызываемого абонента и на этом терминале включается звуковая или визуальная индикация поступившего вызова, от этого терминала в сторону станции посылается сигнальное сообщение «Предупреждение». Это сообщение на стороне вызываемого абонента включает в себя заголовок и, как правило ИЭ «Идентификация канала».

Первое, из поступивших на станцию сообщений «Предупреждение», транслируется станцией к вызывающему терминалу, после чего вызывающий терминал генерирует тональный сигнал «КПВ». Как только вызываемый абонент снимет трубку, в вызываемом терминале генерируется сигнальное сообщение «Соединить», которое содержит обязательный элемент «Дата/Время» и необязательный ИЭ «Подключенный номер». Наличие этого элемента регламентируется национальными правилами.

Рис.35. Структура сообщения «Соединить».

Получив от вызываемого терминала сообщение «Соединить», станция посылает ему сообщение «Подтверждение соединения», которое может не содержать ИЭ. Одновременно станция транслирует сообщение «Соединить» к терминалу вызывающего абонента.

Терминал вызывающего абонента, получив сообщение «Соединить», прекращает посылку тонального сигнала «КПВ» абоненту и посылает на станцию сообщение «Подтверждение соединения». Приняв это сообщение, станция производит проключение выбранного В-канала и абоненты начинают разговаривать по скоммутированному информационному тракту.

3. Фаза разъединения

Для разъединения соединения определены 2 процедуры:
·         Трехэтапная процедура;
·         Двухэтапная процедура.

В трехэтапной процедуре (рис.36) разъединение начинается с посылки сигнального сообщения «Разъединить». Однако, разъединение не начинается до тех пор, пока не будет получено ответное сообщение «освободить». Отвечающая сторона после посылки этого сообщения приступает к освобождению В-канала. При этом идентификатор вызова сохраняется. Инициатор разъединения освобождает канал и стирает идентификатор вызова. После успешного завершения освобождения В-канала  инициатор разъединения посылает сообщение «Освобождение завершено».

Приняв это сообщение, приемная сторона завершает разъединение, стирая идентификатор вызова.

Инициатором считается та сторона интерфейса, которая начинает процедуру разъединения посылкой первого сообщения.

Ответная сторона – это противоположная сторона интерфейса.

Рис.36. Трехэтапная процедура разъединения.

В некоторых случаях используется двухэтапная процедура разъединения (рис.37). Освобождение В-канала начинается, когда одна из сторон интерфейса посылает освобождение «Освободить». Одновременно инициатор освобождает  соединение и сохраняет только идентификатор вызова. Приняв сообщение «Освободить», ответная сторона производит освобождение В-канала. После успешного освобождения (включая стирание идентификатора вызова), ответная сторона посылает сообщение «Освобождение завершено», по которому инициатор стирает идентификатор вызова.

Рис.37. Двухэтапная процедура разъединения.

Нормальный процесс разъединения основан на трехэтапной процедуре (рис.38).

Рис.38. Передача сигнальных сообщений при разъединении местного соединения.

Один из абонентов кладет трубку телефонного аппарата. Терминал этого абонента формирует сообщение «Разъединить» (рис.39). Это сообщение имеет обязательный ИЭ «Причина».

Рис.39. Структура сигнального сообщения «Разъединить».

ИЭ «Причина» может быть дополнен 5-м октетом, в котором может указываться диагностический код данного события.

Станция, получив сообщение «Разъединить», транслирует его к вызванному терминалу и одновременно отвечает вызывавшему терминалу сообщением «Освободить». Вызывавший терминал производит освобождение В-канала и посылает на станцию сообщение «Освобождение завершено». Вызванный терминал освобождает В-канал и отвечает станции сообщением «Освободить». Станция при приеме этого сообщения производит освобождение В-канала, стирает идентификатор вызова и посылает к терминалу сообщение «Освобождение завершено».