Sygnalizacja w sieci telekomunikacyjnej
Sygnalizacja  wymiana informacji związanych z zestawianiem i rozłączaniem połaczeo oraz
sterowaniem połączeniami.
Trzy obszary funkcjinowania sygnalizacji:
�� Przesyłanie informacji pomiędzy stacjami abonenckimi, a węzłem komunikacyjnym
�� Przesyłanie informacji w sieci międzycentralowej
�� Sygnalizacja wewnątrz centrali
Dwie funkcje
�� Nadzorcza
�� Wybiercza ( adresowa )
�� *zarządzania ( tylko w międzycentralowej )
Funkcje zarządzania  zapewniają optymalizację wykorzystania sieci oraz ułatwiają zarządzanie ją.
Typowe funkcje zarządzania:
a) Wykrycie i przesłanie danych dotyczących wystąpienia blokady
b) Inf na temat niedostępności wyposażenia
c) Inf taryfikacyjne
d) Inf alarmowe z bezobsługowych centralach
Rodzaje sygnalizacji: Podział ze względu na realizację fizyczną
Sygnalizacja prądem stałym Sygnalizacja prądem przemiennym
- Stosowana w przypadku małych odległości - Sygnalizacja wybiercza korzysta z sygnałów
(brak możliwości wzmacniania sygnału) wieloczęstotliwościowych
- Bardzo wolna, a więc nie może byd stosowana - Sygnały liniowe są kodowane w różny sposób
w przypadku połączeo przechodzących przez i korzystają z różnorodnych protokołów
wiele central - Sygnały w zakresie częstotliwości od 300 Hz
- Wymaga połączeo galwanicznych do 3400 Hz noszą nazwę sygnałów w paśmie
(nie może byd używana w przypadku - Sygnały w zakresie częstotliwości od 3400 Hz
systemów wielokrotnych, światłowodowych czy do 4000 Hz noszą nazwę sygnałów poza
radiowych) pasmem
Sygnalizacja w paśmie i poza pasmem: ZALETY
W paśmie Poza pasmem
- Możliwośd stosowania dla łączy o różnych - Niewrażliwośd na zakłócenia spowodowane
charakterystykach przenoszenia prądami rozmównymi i związane ze
- Możliwośd bezpośredniego przekazywania stosowaniem tłumików echa
sygnalizacji w punktach tranzytowych i - Możliwośd przesyłania sygnałów w czasie
koocowych systemów nośnych trwania rozmowy, a w niektórych przypadkach,
- Możliwośd wymiany uszkodzonego odcinka również w czasie zestawiania połączenia
łącza bez specjalnych zabiegów technicznych - Prostota urządzeo związana z niewrażliwością
(wymaganych np. w przypadku stosowania na zakłócenia pochodzące z pasma rozmównego
sygnalizacji poza pasmem, w wydzielonym oraz z możliwością ciągłego przekazywania
kanale) sygnalizacji
- Natychmiastowe wykrywanie próby zajęcia
uszkodzonego łącza; zwalnia to z konieczności
sprawdzania ciągłości kanału rozmównego
- Dostępnośd całego pasma rozmównego dla
celów sygnalizacji (z wyjątkiem częstotliwości,
które mogą byd imitowane przez prądy
rozmówne)
Rodzaje sygnalizacji: Podział ze względu na logiczne powiązanie z kanałem
rozmównym
W przypadku sygnalizacji skojarzonej z kanałem W przypadku sygnalizacji we wspólnym kanale
informacje sygnalizacyjne związane z informacje sygnalizacyjne przesyła się w
konkretnym kanałem rozmównym przesyła się w specjalnym, wydzielonym kanale, przypadającym
nim samym bądz
w kanale sygnalizacyjnym (poza na wiele kanałów rozmównych. Identyfikacja
szczeliną rozmówną) na stałe związanym z informacji związanej z danym kanałem następuje
rozpatrywanym kanałem rozmównym. na podstawie nagłówka zawierającego adres
tego kanału.
Rodzaje sygnalizacji: Podział ze względu na logiczne powiązanie z kanałem
rozmównym
Struktura ramki systemu PCM 30/32 Struktura ramki w systemie PCM 24
Sygnalizacja
Poza szczeliną W szczelinie
Zalety syg we wspólnym kanale w stosunku do syg w kanale skojarzonym
�� Krótki czas zestawiania połączenia ze względu na znaczną szybkośd kanału sygnalizacyjnego
(64 kbit/s)"
�� Praktycznie nieograniczony zbiór sygnałów"
�� Duża elastycznośd w stosunku do nowych wymagao, umożliwiająca np. wprowadzanie
nowych usług"
�� Struktura informacji sygnalizacyjnych zgodna z wymogami przetwarzania programowego"
�� Niski koszt sygnalizacji w przeliczeniu na jeden kanał rozmówny"
�� Możliwośd użycia sieci sygnalizacyjnej do transmisji danych, np. związanych z zarządzaniem
siecią"
�� Wysoka niezawodnośd przesyłania informacji sygnalizacyjnej (zabezpieczenie przed błędami)
Czynniki wpływające na wybór sygnalizacji
�� Typ systemu komutacyjnego"
�� Typ systemu transmisyjnego"
�� Wymagane funkcje"
�� Częśd systemu telekomunikacyjnego, w którym ma byd realizowana sygnalizacja
Sygnalizacja w łączu abonenckim
Systemy sygnalizacji
SS 4
SS 5
- Używany w przypadku łączy jednokierunkowych. - Stosowany w łączach dwukierunkowych.
- Jest to system sygnalizacji w paśmie. - Sygnalizacja nadzorcza (liniowa) jest sygnalizacją typu
- Sygnalizacja nadzorcza (liniowa): wymuszonego, tzn. odebranie sygnału nadanego z
XY  dwie częstotliwości 2040 Hz i 2400 Hz, czas centrali A do centrali B musi byd potwierdzone przez
trwania 150 ą 30 ms centralę B. Umożliwia to zastosowanie tego typu
X  2040 Hz, czas trwania 100 ą 20 ms sygnalizacji w kablach podmorskich przy użyciu
Y  2400 Hz, czas trwania 100 ą 20 ms systemów TASI.
XX  2040 Hz, czas trwania 350 ą 70 ms - Sygnały liniowe są tworzone z dwóch częstotliwości
YY  2400 Hz, czas trwania 350 ą 70 ms 2400 i 2600 Hz."
- W przypadku sygnałów wybierczych (rejestrowych) - Do sygnalizacji wybierczej (rejestrowej) stosuje się kod
stosuje się kod binarny o czterech elementach  2 z 6 . Sześd częstotliwości mieści się w zakresie od 700
oddzielonych od siebie przerwami o czasie trwania do 1700 Hz (co 200 Hz)
35 ą 7 ms. Elementy mają tę samą długośd co
przerwy. Logicznej jedynce odpowiada częstotliwośd
2040 Hz, a logicznemu zeru  2400 Hz
SS R2 SS 7
- W wersji analogowej stosowany w łączach - Dostosowany do użycia w cyfrowych sieciach
jednokierunkowych, a w cyfrowej również telekomunikacyjnych z kanałami o przepływności 64
dwukierunkowych." kbit/s i zawierających centrale cyfrowe sterowane
- Sygnały nadzorcze w wersji analogowej mają programowo"
częstotliwośd spoza pasma telefonicznego (3825 Hz), - Spełnia obecne i przyszłe wymagania dotyczące
natomiast w wersji cyfrowej używa się szesnastej przesyłania informacji związanych z zestawianiem
szczeliny czasowej systemu PCM 30/32." połączeo oraz zdalnym sterowaniem i utrzymaniem
- Do sygnalizacji wybierczej stosuje się kod  2 z 6 , systemu telekomunikacyjnego"
przy czym częstotliwości leżą w paśmie 540 do - Zapewnia niezawodne przesyłanie informacji, w
1140Hz dla sygnałów  wstecz i 1380 do 1980 Hz dla prawidłowej kolejności, bez strat i powtórzeo"
sygnałów  w przód ." - Może byd stosowany również w kanałach analogowych
- Może byd stosowany w łączach dwu- i cztero- o przepływnościach mniejszych niż 64 kbit/s"
przewodowych. - Może byd używany w łączach naziemnych i
satelitarnych
Funkcję sygnalizacji nr 7
Poziom 1: Poziom ten definiuje fizyczne, elektryczne i unkcjonalne charakterystyki kanału
(funkcje sygnalizacyjnego oraz środki dostępu do tego kanału.
kanału
syg) Funkcje poziomu 1 obejmują:
�� " dostęp do kanałów o przepływności 64 kbit/s, pracujących jako kanały
sygnalizacyjne (mogą
byd również używane kanały o mniejszych przepływnościach)"
�� przekazywanie informacji jednocześnie w dwóch kierunkach, z tą samą
szybkością"
�� stosowanie kanału wyłącznie do celów sygnalizacyjnych
Poziom 2: Funkcje tego poziomu są związane z przekazywaniem informacji w pojedynczym kanale
(funkcje sygnalizacyjnym.
łącza syg)
Poziom 2 obejmuje następujące funkcje:
�� wyznaczanie początku i kooca jednostek sygnałowych za pomocą wzorów
synchronizacji (flag)"
�� zabezpieczanie przed imitacją wzoru synchronizacji w treści wiadomości"
�� wykrywanie błędów za pomocą bitów kontrolnych dodawanych do każdej
jednostki sygnałowej"
�� korekcja błędów, dokonywana przez powtarzanie jednostek sygnałowych oraz
kontrola poprawnej kolejności jednostek"
�� wykrywanie uszkodzeo kanału sygnalizacyjnego
Poziom 3: Poziom ten definiuje te wszystkie funkcje transportowe, które są wspólne dla łączy
(funkcje sygnalizacyjnych, a jednocześnie nie dotyczą działania pojedynczego kanału.
sieci syg)
Poziom 3 obejmuje następujące funkcje:
�� kierowanie wiadomości w odpowiednim kierunku, zgodnie z informacją adresową
zawartą w jednostkach sygnałowych"
�� zarządzanie siecią sygnalizacyjną
Poziom 4: Poziom ten definiuje funkcje i procedury systemu sygnalizacyjnego związane z konkretnym
(funkcje użytkownikiem tego systemu. Zakres takich funkcji może różnid się w zależności od typu
użytkownika) użytkownika.
Przykłady rodzajów funkcji użytkownika:
�� funkcje użytkownika telefonicznego
�� funkcje użytkownika danych" f
�� funkcje użytkownika usług zintegrowanych
Architektura systemu sygnalizacji nr 7 na tle modelu OSI
SCCP: - SCCP zapewnia dodatkowe funkcje, w stosunku do MTP, pozwalające na
Częśd sterująca zestawianie połączeo sygnalizacyjnych"
połączeniami o SCCP oferuje funkcje rutingu umożliwiające skierowanie
sygnalizacyjnymi wiadomości sygnalizacyjnych do punktów sygnalizacji
(Signaling Connection o SCCP zapewnia także funkcje zarządzania odpowiedzialne
Control Part) za dostępnośd podsystemów sieci sygnalizacyjnej
TC: - TC dostarcza funkcji i protokołów aplikacjom rozproszonym w różnych
Możliwości węzłach i wyspecjalizowanych serwerach (np. w bazach danych)"
transakcyjne(Transaction - Termin  Możliwości transakcyjne (Transaction Capabilities) odnosi się to
Capabilities) zbioru mechanizmów komunikacyjnych zapewniających interfejs między
usługami warstw aplikacji i sieci
TCAP: "- TCAP jest protokołem systemu SS7 umożliwiającym realizację usług sieci
Częśd aplikacyjna inteligentnych, przez wspieranie wymiany informacji nie związanych z
transakcji(Transaction łączami danych między punktami sygnalizacji. TCAP korzysta z usług SCCP
Capabilities Application
Part) Ponad TCAP:"
- Intelligent Network Application Part (INAP)" Mobile Application
Part (MAP)
Schemat przepływu wiadomości sygnalizacyjnej między centralami
Formaty jednostek sygnałowych
F  flaga (01111110) (flag)
BSN  numer kolejny wstecz (backward sequence number)
BIB  bit wskaz
nikowy wstecz (backward indicator bit)
FSN  numer kolejny w przód (forward sequence number)
FIB  bit wskaz
nikowy w przód (forward indicator bit)
LI  wskaz
nik długości (length indicator)
SIO  oktet wskaz
nika usługi (service information octet)
SIF  pole informacji sygnalizacyjnej (signaling information field)
CK  bity kontrolne (check bits)
Znaczenie pól w jednostce sygnałowej
- Flaga (F): służy do rozpoznawania początku i kooca jednostki sygnałowej
- Numery kolejne (BSN, BIB, FSN, FIB): używane przy korygowaniu błędów
- Wskaz
nik długości (LI): podaje długośd jednostki sygnałowej;
LI = 0 oznacza jednostkę wypełniającą,
LI = 1 lub 2 oznacza jednostkę określającą stan, LI > 2
oznacza jednostkę zawierającą wiadomośd
- Oktet wskaz
nika usługi (SIO): podaje rodzaj funkcji użytkownika
- Pole informacji sygnalizacyjnej (SIF): o długości do 272 oktetów; zawiera informacje związane z
funkcjami
użytkownika
- Bity kontrolne (CK): generowane przez użycie wielomianu:
x16 + x12 + x5 + 1
Pole informacji sygnalizacyjnej dla telefonii
Zawartośd pól informacyjnych zależy od rodzaju grupy funkcjonalnej (np. informacja adresowa
początkowa lub informacja adresowa kolejna) i jest szczegółowo określona w zaleceniach iTU-T.
Sygnalizacja DSS 1
Elastyczny, cyfrowy system sygnalizacji DSS 1(ang. digital subscriber signalling system No. 1).
informacje sygnalizacyjne przesyła się w tym przypadku w kanale D. Kanał ten ma szybkośd 16 kbit/s,
gdy obsługuje dwa kanały użytkownika (po 64 kbit/s każdy), oraz 64 kbit/s w przypadku obsługi
większej liczby kanałów użytkownika.
Format wiadomości sygnalizacyjnych
Identyfikator zgłoszenia identyfikuje zgłoszenie
(połączenie), do którego odnosi się dana
wiadomośd. Identyfikator ten jest przydzielany
zgłoszeniu w chwili jego zestawiania ze wspólnej
puli numerów. Po zakooczeniu połączenia
identyfikator zwraca się do puli. W ogólnym
przypadku identyfikator zgłoszenia może
zawierad więcej niż jeden oktet, np. w przypadku
dostępu podstawowego wartośd identyfikatora
jest zawarta w co najmniej jednym oktecie, a w
przypadku dostępu pierwotnego  w co
najmniej dwóch oktetach. Identyfikator
Każda wiadomośd sygnalizacyjna zawiera
zgłoszenia jest przydzielany przez urządzenie
dyskryminator protokołu (ang. protocol
koocowe abonenta (gdy abonent inicjuje
discriminator), identyfikator zgłoszenia (ang. cali
połączenie) albo przez centralę koocową (gdy
reference) oraz typ wiadomości (ang. message
połączenie jest inicjowane przez centralę w
type). Inne elementy informacyjne zależą od
odpowiedzi na żądanie sieci). Aby umożliwid
konkretnego typu wiadomości. Dyskryminator
rozróżnienie dwóch zgłoszeo, gdy zostaną im
protokołu o długości jednego oktetu służy do
przydzielone te same numery (jeden przez
rozróżniania wiadomości związanych z obsługą
urządzenie koocowe, a jeden przez centralę),
sygnalizacji DSS 1 w styku użytkownika z siecią
wykorzystuje się ostatni bit pierwszego oktetu
od innych rodzajów wiadomości przesyłanych w
identyfikatora zgłoszenia jako  flagę". Flaga ta
kanale D (np. danych w postaci pakietów).
określa czy numer był przydzielony przez
terminal, czy też przez centralę.
Typy wiadomości
Wiadomości związane z zestawianiem połączenia (ang. call-establishment messages)
Wiadomości związane z fazą informacyjną (ang. call-information-phase messages)
Wiadomości związane z rozłączaniem (ang. call-clearing messages)
Wiadomości różne (ang. miscellaneous messages)
Wiadomości definiowane przez operatora (ang. nationally-specified messages
Obecnie ważniejsze wiadomości sygnalizacji DSS 1:
- Alerting (alert)  wiadomośd wysyłana przez urządzenie koocowe użytkownika wywoływanego do
sieci i przez sied do użytkownika wywołującego w cełu poinformowania, że rozpoczęto  dzwonienie"
u użytkownika wywoływanego.
- Call proceeding (nawiązywanie połączenia)  wysyłana przez abonenta wywoływanego do sieci lub
przez sied do abonenta wywołującego; w tym drugim przypadku oznacza, że proces nawiązywania
połączenia został rozpoczęty i nie będą przyjmowane już następne informacje dotyczące tego
procesu.
- Congestion control (sterowanie przeciążeniami)  wskazuje na rozpoczęcie lub zakooczenie
sterowania przeciążeniami w czasie transmisji ,jnformacji użytkownika".
- Connect (połącz)  wskazuje na zaakceptowanie zgłoszenia przez abonenta wywoływanego.
- Connect acknowledge (potwierdzenie połączenia)  potwierdzenie wiadomości connect".
- Disconnect (rozłącz).
- Information (informacja)  wysyłana przez użytkownika lub sied w celu przesłania dodatkowych
informacji (np. dotyczącej zestawiania połączenia).
- Notify (powiadom)  wskazuje na informacje dotyczące połączenia, np. informacje o zawieszeniu
użytkownika.
- Progress (połączenie w trakcie).
- Release (zwolnij)  wskazuje, że urządzenie wysyłające tę wiadomośd rozłączyło swój kanał i
zamierza zwolnid identyfikator kanału i zgłoszenia.
- Release complete (zwolnienie zakooczone)  wiadomośd wskazuje, że urządzenie wysyłające tę
wiadomośd zwolniło kanał i identyfikator kanału.
- Resume (wznów)  wiadomośd wysyłana przez użytkownika do sieci z żądaniem wznowienia
zawieszonego połączenia.
- Resume acknowledge (potwierdzenie wznowienia)  potwierdzenie odebrania wiadomości
 resume".
- Resume reject (odmowa wznowienia)  wiadomośd wysyłana przez sied do użytkownika w celu
poinformowania go o niepowodzeniu żądania wznowienia zawieszonego połączenia.
- Setup (zgłoszenie)  wiadomośd wysyłana przez abonenta wywołującego do sieci i przez sied do
abonenta wywoływanego w celu zainicjowania zestawiania połączenia.
- Setup acknowledge (potwierdzenie zgłoszenia)  wskazuje, że rozpoczęło się zestawianie
połączenia oraz że mogą byd wymagane dodatkowe informacje.
- Status (stan)  wysyłana w odpowiedzi na wiadomośd  status enquiry" lub w czasie trwania
połączenia w celu zawiadomienia o niektórych błędach.
- Status enquiry (zapytanie o stan)  żądanie informacji o stanie.
- Suspend (zawieś)  wysyłana przez użytkownika do sieci z żądaniem zawieszenia połączenia.
- Suspend acknowledge (potwierdzenie zawieszenia).
- Suspend reject (odmowa zawieszenia).
Procedury zestawiania połączeo
 en-bloc Wersja z nakładem
Pierwszy przykład dotyczy przypadku, w którym informacje adresowe przesyła się w jednym bloku, a
drugi  sytuacji, w której kolejne cyfry wysyła się w oddzielnych wiadomościach typu  information"
(info). W tym drugim przypadku poszukiwanie drogi połączeniowej w sieci można rozpocząd jeszcze
przed odebraniem całego adresu punktu docelowego.
Sygnalizacja RSVP
�� RSVP: Resource ReSerVation Protocol
�� Zaprojektowany dla sieci IP
�� RSVP zapewnia rezerwację zasobów inicjowaną przez odbiornik dla strumieni typu punkt-
punkt i wielopunktowych
�� RSVP rezerwuje zasoby dla strumieni jednokierunkowych
�� RSVP współpracuje z protokołami IPv4 lub IPv6, zajmując miejsce protokołu transportowego
Procedura rezerwacji
Podejście typu  miękkiego stanu
" Zasada:
RSVP wysyła okresowo wiadomości odświeżające aby utrzymad stan wzdłuż drogi rezerwacji;
w przypadku braku wiadomości odświeżających stany związane z rezerwacjami są kasowane po
upłynięciu określonego czasu
" Cel:
Ułatwienie zmian w grupach odbiorników połączeo wielopunktowych i adaptacji do zmian
stanu sieci
Format wiadomości RSVP
Pola nagłówka
�� Vers: numer wersji protokołu (1)
�� Flags: zarezerwowane (nie zdefiniowane)
�� Msg Type:
1 = Path 4 = ResvErr 7 = ResvConf
2 = Resv 5 = PathTear
3 = PathErr 6 = ResvTear
�� Checksum
�� Send_TTL: służy do wykrywania przejśd przez obszary nie wspierające RSVP
�� RSVP Length: całkowita długośd wiadomości w bajtach