logo itpoint.cz

Metody signalizace v telekomunikačních sítích

Pátá z připraveného seriálu celkem jedenácti přednášek zaměřených na problematiku teorie a praxe IP telefonie, které zazněly na dvoudenním odborném semináři ve dnech 26. a 27.5. 2004 v pražském hotelu Olšanka. Za účasti předních odborníků kci pořádala ČVUT FEL / Katedra telekomunikační techniky, Sdělovací technika a ProTel engineering s.r.o.. Cílem přednášek je uživatelům se zkušenostmi s klasickou telefonií zprostředkovat informace o technickém řešení i organizačních souvislostech telekomunikací s moderními počítačovými sítěmi a uživatelům s praxí v oblasti výpočetní techniky a počítačových sítí poskytnout přehled o technických i organizačních problémech specifických pro telefonní techniku.

Pátá z připraveného seriálu celkem jedenácti přednášek zaměřených na problematiku teorie a praxe IP telefonie, které zazněly na dvoudenním odborném semináři ve dnech 26. a 27.5. 2004 v pražském hotelu Olšanka. Za účasti předních odborníků akci pořádala ČVUT FEL / Katedra telekomunikační techniky, Sdělovací technika a společnost ProTel engineering s.r.o. (TZ k této akci naleznete ZDE). Server telefonie.cz měl tu čest být mediálním partnerem této akce. Všech 11 přednášek bude průběžně zveřejněno - vždy 2 x týdně a to v ÚT a PÁ (poslední v ÚT 21.12. 2004) a všechny budou také následně na serveru dlouhodobě přímo dostupné v sekci zpráv "IP telefonie". Cílem přednášek je uživatelům se zkušenostmi s klasickou telefonií zprostředkovat informace o technickém řešení i organizačních souvislostech telekomunikací s moderními počítačovými sítěmi a uživatelům s praxí v oblasti výpočetní techniky a počítačových sítí poskytnout přehled o technických i organizačních problémech specifických pro telefonní techniku.

Celkový přehled všech jedenácti přednášek :





- bude zveřejněno k 3.12. 2004 / PÁ
- bude zveřejněno k 7.12. 2004 / ÚT
- bude zveřejněno k 10.12. 2004 / PÁ
- bude zveřejněno k 14.12. 2004 / ÚT
- bude zveřejněno k 17.12. 2004 / PÁ
- bude zveřejněno k 21.12. 2004 / ÚT

Abstrakt : S rozvojem spojovací techniky se změnila úloha signalizace v telekomunikačních sítích. Tento příspěvek je zaměřen na krátkou rekapitulaci stavu a perspektiv signalizací používaných při poskytování veřejné telefonní služby. Po krátké rekapitulaci definic několika důležitých pojmů je příspěvek zaměřen na nejvýznamnější signalizace, které jsou v současné době užívány v "klasických" veřejných telekomunikačních sítích, kde podporují poskytování telekomunikačních služeb (tedy i poskytování veřejné telefonní služby) s požadovanou zárukou spolehlivosti.

1 Úvod

Přestože je tato konference zaměřena na systémy IP-telefonie, to jest telefonie založené na využívání internetových protokolů, pořadatelé konference došli k závěru, že bude přínosem i krátká rekapitulace stavu a perspektiv signalizací používaných v sítích a službách, které nespadají do aplikační oblasti IP-telefonie, nebo kde oba druhy telefonie si konkurují anebo se doplňují. Jestliže je v této přednášce v souladu s názvem konference užíván název "telefonie", jde většinou o širší pojem, tj. telekomunikace.

S rozvojem spojovací techniky se mění úloha způsobu signalizace v telekomunikačních sítích. Pojem signalizace v telekomunikacích znamená, že máme na mysli předávání informací potřebných pro zajišťování vlastní komunikace. Nejdříve si krátce připomeneme zavedené definice nejdůležitějších pojmů v této problematice jako je signalizace, telekomunikační síť a síť elektronických komunikací. Na ně pak navážeme přehledem vlastností nejvýznamnějších signalizací, které jsou v současné době užívány v klasických telekomunikačních sítích. Tam výrazně podporují poskytování telekomunikačních služeb (tedy i poskytování veřejné telefonní služby) s požadovanou zárukou jejich dostupnosti, jakosti a spolehlivosti.

2 Rekapitulace výkladu základních pojmů

2.1 Pojem signalizace

Na úrovni ITU-T (Telecommunication Standardization Sector of the International Telecommunication Union = Sektor standardizace telekomunikací Mezinárodní telekomunikační unie) byla v roce 1993 zavedena definice pojmu signalizace (signalling), která pak byla převzata i do terminologie používané v dokumentech ETSI (European Telecommunications Standards Institute = Evropský ústav pro telekomunikační normy, nově v překladech dokumentů Evropských společenství se název této organizace překládá jako"Evropský institut pro normalizaci v telekomunikacích").

Signalizace (signalling) - výměna informací týkajících se sestavování a řízení spojení v telekomunikačních sítích, a také výměna informací při dohlížení nad těmito sítěmi.
Tato definice signalizace byla vypracována pro digitální síť integrovaných služeb (ISDN = Integrated Services Digital Network) a byla zveřejněna v řadě I. doporučení ITU-T pod označením I.112 (03/93) "Názvosloví sítí ISDN" (Vocabulary of terms for ISDNs). Doporučení I.112 obsahuje definice pojmů používaných v sítích ISDN.

Stejná definice byla převzata i do technické zprávy, kterou vypracoval technický výbor ETSI, pojmenovaný "Služby a protokoly pro zdokonalené sítě (SPAN)" (Services and Protocols for Advanced Networks (SPAN)). Tato zpráva, nazvaná "Pojmy a definice" (Terms and definitions), byla vydána ETSI v roce 2001 s označením ETSI TR 101 287 V1.2.1 (2001-09) (TR = Technical Report).

Pro ilustraci :

Term Definition References
signalling The exchange of information specifically concerned with the establishment and control of connections, and with management, in a telecommunication network. ITU-T I.112 (93), 501

VOCABULARY OF TERMS FOR ISDNs

(INTEGRATED SERVICES DIGITAL NETWORK (ISDN) - GENERAL STRUCTURE)

ETSI TR 101 287 V1.2.1 (2001-09) Services and Protocols for Advanced Networks (SPAN); Terms and definitions

2.2 Proměny definice pojmu telekomunikační síť

S rozvojem telekomunikačních sítí a telekomunikačních služeb, poskytovaných prostřednictvím těchto sítí, se modernizuje i potřebné názvosloví. Zajímavé jsou např. proměny definice jednoho ze základních pojmů - telekomunikační síť.

Starší definice (1993) :

V této definici se pojmem telekomunikace rozumí :

V pozdějším názvoslovném doporučení ITU-T z roku 2000 pro globální (celosvětovou) informační infrastrukturu vydaném s označením Y.101 (03/2000) "Názvosloví celosvětové informační infrastruktury : Pojmy a definice" (Global Information Infrastructure terminology : Terms and definitions) je předchozí definici přiřazen obecnější pojem síť, bez adjektiva telekomunikační.

V roce 2001 ETSI připravilo již zmíněný názvoslovný dokument pro moderní sítě, kde je pojem telekomunikační síť chápán obecněji :

V této definici se pojem komunikace omezuje na oblast přenosu informací a je definován takto :

Je zapotřebí upozornit na skutečnost, že v různých speciálních dokumentech může být pojem telekomunikační síť přizpůsoben potřebám jen tohoto dokumentu, např. v doporučení ITU-T K.48 (02/2000) "Požadavky elektromagnetické kompatibility pro jednotlivá zařízení telekomunikační sítě" (EMC requirements for each telecommunication network equipment - Product family Recommendation) byla použita odlišná definice telekomunikační sítě :

Telekomunikační sítí se rozumí síť provozovaná v rámci licence poskytované národním telekomunikačním orgánem a umožňující telekomunikaci mezi koncovými body sítě (NTP), tzn. bez koncového zařízení připojeného na NTP (NTP = Network Termination Point).

Je zapotřebí zdůraznit, že v §2 Základní pojmy, odst. 2 současného telekomunikačního zákona (Zákon č. 151/2000 Sb., o telekomunikacích a o změně dalších zákonů ze dne 16. května 2000) je pro účely tohoto zákona pojem telekomunikační síť stanoven tak, že nezahrnuje koncová zařízení sítě (např. telefonní přístroj).

Telekomunikační sítí se rozumí funkčně propojený soubor telekomunikačních zařízení k přepravě informací mezi koncovými body této sítě nebo soubor rádiových zařízení k přepravě informací nebo jejich vzájemná kombinace.

Podle současné právní úpravy v ČR (Vyhláška č. 195/2000 Sb. Ministerstva dopravy a spojů ze dne 30. června 2000, kterou se stanoví druhy a charakteristika koncových bodů a rozhraní veřejné telekomunikační sítě) je stanoveno, že :

2.3 Zavedení pojmu síť elektronických komunikací

V současné době je připravován zákon o elektronických komunikacích, viz [8], kterým bude do právní úpravy ČR implementován nový předpisový rámec Evropských společenství určený pro sítě a služby elektronických komunikací. V této souvislosti je zaváděn pro integrovanou sestavu telekomunikačních sítí nový pojem - síť elektronických komunikací.

Sítí elektronických komunikací (electronic communications network) se rozumí přenosové systémy, popřípadě spojovací nebo směrovací zařízení a jiné prostředky, které umožňují přenos signálů po vedení, rádiem, optickými nebo jinými elektromagnetickými prostředky, včetně družicových sítí, pevných (s komutací okruhů nebo paketů) a mobilních zemských sítí, sítí pro rozvod elektrické energie v rozsahu, v jakém jsou používány pro přenos signálů, sítí pro rozhlasové a televizní vysílání a sítí kabelové televize, bez ohledu na druh přenášené informace.

Definice pojmu vychází ze Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2002/21/ES o společném předpisovém rámci pro sítě a služby elektronických komunikací (rámcová směrnice) ze dne 7. března 2002.

3 Základní druhy signalizací

Hlavním úkolem signalizace v telekomunikačních sítích je zajistit spojovací funkce systémů přenosem nezbytných informací pomocí stanoveného souboru řídících signálů. V případě systémů přenosu komutovanými spoji slouží signalizace k sestavování, udržování a rušení příslušných spojení.

Podle účelu užívání se rozlišují tyto druhy signalizace :

V případě komutace okruhů představuje meziústřednovou (síťovou) signalizaci přenos signalizačních informací mezi ústřednami, zejména informací potřebných pro sestavení spojení a dohlížení nad ním. V případě komutace paketů představuje síťovou signalizaci přenos signalizačních informací pro směrování paketů.

Mezi účastnické signalizace se řadí tyto signalizace používané v ČR :

Pro síťovou signalizaci je v ČR převážně využívána signalizace č. 7 (SS7), standardizovaná na mezinárodní úrovni v rámci ITU-T, resp. ETSI. Jako dosluhující se ještě též používá klasická meziústřednová signalizace K+MFC (rozhraní 2Mbit/s, linková signalizace typu K, registrová s vázaným mfc kódem R2).

Pro spolupráci s analogovou sítí byly vypracovány v TESTCOM národní specifikace pro konverzi signalizací používaných v ČR v období přechodu na digitální telekomunikační síť, viz [1] a [2], ve kterých bylo stanoveno potřebné upřesnění obecné specifikace signalizačního systému č. 7 a účastnické signalizaci DSS1 pro použití v naší národní síti. Cílem národních specifikací bylo zabezpečit pokrytí služeb ISDN, které byly požadovány v té době pro telekomunikační sítě v České a Slovenské republice.

3.1 Signalizace a signalizační systémy

Signalizace zajišťuje výměnu informací, přesněji řečeno výměnu řídících signálů a zpráv. Podle definice zavedené v doporučení ITU-T Q.9 (88 a 93) Názvosloví spojování a signalizace (Vocabulary of switching and signalling terms), vydaném v rámci "Obecných doporučení pro telefonní spojování a signalizaci v mezinárodním automatickém a poloautomatickém styku", pojem signalizační systém (signalling system) zahrnuje nejen stanovenou soustavu procedur pro interpretaci a užívání definované množiny řídících signálů a zpráv, ale i příslušná zařízení a/nebo programová vybavení (software) potřebná pro generování, přenos a příjem těchto signálů a zpráv.

Pro ilustraci :

Term Definition References
signalling system The procedures for the interpretation and use of a repertoire of signals together with the hardware
and/or software needed for the generation, transmission, and reception of these signals.
ITU-T M.60 (93), 5011
ITU-T Q.9 (88), 2021

Signalizaci lze realizovat více způsoby. V klasických telekomunikačních sítích pracujících s komutací okruhů se v případě systémů s analogovým telefonním přenosem potřebné signalizační informace přenášely hovorovým kanálem, tzn. pro každý hovorový kanál zvlášť (individuálně). S nástupem digitálních spojovacích systémů byl k přenosu signalizace vytvořen oddělený signalizační kanál, zpravidla společný pro více hovorových kanálů.

Signalizace přidružená ke kanálu

Použijeme-li pojem signalizace přidružená ke kanálu (CAS = Channel Associated Signalling), znamená to, že řídící signály a zprávy přiřazené hovorovým kanálům se přenášejí buď přímo po hovorovém kanálu, nebo po individuálním signalizačním kanálu (k tomuto účelu vytvořeném).

Signalizace společným kanálem

Pojem signalizace společným kanálem (CCS = Common Channel Signalling) znamená, že je k více komunikačním (hovorovým) kanálům vytvořen jeden společný signalizační kanál. V signalizačním kanálu se řídící signály a zprávy přenášejí zpravidla digitálně podle k tomuto účelu definovaného protokolu jako tzv. signalizační zprávy.

Výhody signalizací se společným signalizačním kanálem

Zavedení signalizací využívajících společný signalizační kanál (CCS) ve spojovacích systémech s komutací okruhů přineslo (oproti CAS) tato zásadní funkční zlepšení :

3.2 Signalizace pro propojování telekomunikačních sítí

Obecně řečeno, telekomunikační sítě se dělí na sítě různých úrovní. Tak například mezinárodní síť umožňuje propojení národních telekomunikačních sítí na mezinárodní úrovni. Každá národní telekomunikační síť se skládá z různých telekomunikačních sítí, které mohou být provozovány různými provozovateli. Všechny tyto sítě musí být zpravidla schopny vzájemně spolupracovat, aby mezi sebou mohly komunikovat uživatelé napojení na tyto sítě, a to i v případě, že příslušné sítě nejsou spolu přímo propojeny (to znamená, že spolu tzv. "nesousedí").

Propojování telekomunikačních sítí neznamená jenom zajištění spolupráce pevných (nemobilních) sítí, ale jedná se i o umožnění spolupráce pevných sítí s dalšími telekomunikačními sítěmi, např. s mobilními sítěmi či jinými sítěmi nebo soustavami zajišťujícími informační styk (sem patří i pojmy jako Internet, SMS, E-mail).

Pevnou sítí se zde rozumí telekomunikační síť umožňující komunikaci mezi pevně umístěnými koncovými body sítě, a to prostřednictvím komutovaných nebo i trvale vytvořených spojů.

Podle Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2002/19/ES ze dne 7. března 2002 o přístupu k sítím elektronických komunikací a přiřazeným prostředkům a o jejich vzájemném propojení (přístupová směrnice), jakožto jedné ze směrnic nového předpisového rámce Evropských společenství, určeného pro sítě a služby elektronických komunikací, je nutné pojem propojení sítí chápat takto :

Propojením sítí se rozumí jak fyzické, tak logické vzájemné spojení sítí. Vzájemné propojování sítí je základní podmínkou pro vytvoření konkurenčního prostředí mezi sítěmi. Propojení sítí umožňuje účastníkům jedné sítě komunikovat s účastníky jiné sítě a umožňuje jim také přístup ke službám poskytovaným v jiné síti (to znamená, že jim například musí umožnit přístup ke službám, které poskytují různé, konkurující si podnikatelské subjekty, jež jsou připojeny na tyto propojené sítě).

Pro zajištění odpovídajícího funkčního propojení telekomunikačních sítí je nezbytné vhodně zvolit "mezisíťovou" signalizaci, neboť musí umožňovat výměnu informací i mezi sítěmi založenými na odlišných přenosových a spojovacích technologiích. Tato výměna je v současné době obvykle řešena pomocí signalizace standardizované na mezinárodní úrovni, např. v již zmíněném Sektoru standardizace telekomunikací Mezinárodní telekomunikační unie (ITU-T), nebo v Evropě v rámci ETSI.

Aplikace mezisíťových signalizací by měly umožňovat odpovídající funkční návaznost a spolupráci na těchto úrovních sítí :

4 Signalizace v současných telekomunikačních sítích

4.1 Veřejná telefonní služba a sítě ISDN

Pro ČR v současné době platný telekomunikační zákon, viz [8], stanoví, že :

Veřejnou telefonní službou se rozumí veřejná telekomunikační služba spočívající v přepravě nebo směrování mluvené řeči v reálném čase mezi koncovými body veřejné telekomunikační sítě, která umožňuje každému uživateli používat zařízení připojené k takovému koncovému bodu za účelem komunikace s jiným uživatelem, jehož zařízení je připojené k jinému koncovému bodu.

V současné době se pro poskytování veřejné telefonní služby používají převážně digitální sítě integrovaných služeb (ISDN), a proto se zaměříme na signalizace, které jsou úspěšně využívány v těchto sítích (digitální účastnický signalizační systém č.1 a síťový signalizační systém č.7). Síť ISDN byla navržena tak, že byla nejdříve definována jednotná účastnická a meziústřednová rozhraní, pro které pak byly specifikovány společné jednotné signalizační a komunikační protokoly.

Je zapotřebí připomenout, že koncepce návrhu sítě ISDN byla založena na integraci (sdružení) různých druhů telekomunikačních služeb, které dříve byly poskytovány různými oddělenými speciálními sítěmi, do jedné univerzálně koncipované digitální telekomunikační sítě. Koncepce sítě ISDN byla navržena tak, aby byl také umožněn plynulý vývojový přechod od klasických analogových telefonních sítí s různorodými "analogovými" signalizacemi k plně digitální telekomunikační síti využívající výkonné standardizované univerzální digitální signalizace. Cílem bylo umožnit postupné zavádění nových digitálních technologií, jak v technice spojovacích a přenosových systémů, tak i v technice koncových uživatelských zařízení.

V síti ISDN jsou na definovaných digitálních přenosových kanálech (64kbit/s) poskytovány standardizované přenosové služby (bearer services), které slouží k zajištění tzv. úplných telekomunikačních služeb (teleservices), mezi něž náleží např. služby označené "telefonie 3,1 kHz" a "telefax skupiny 4".

V sítích ISDN v ČR jsou užívány jako standardní tyto přenosové služby :

V sítích ISDN jsou poskytovány nejen funkce základního volání, ale je k dispozici také mnoho služeb doplňkových, jako například identifikace volajícího účastníka nebo zpracování zlomyslných volání.

4.2 Signalizační systémy vyvinuté pro ISDN

Zavedení digitálních signalizačních systémů navržených pro signalizační spolupráci v sítích ISDN přineslo mnoho výhod. Využití společného, k tomuto účelu vytvořeného signalizačního kanálu umožnilo zajistit přenos signálů a zpráv potřebných pro vytváření požadovaných předem definovaných druhů komunikačních spojení.

Pro sítě ISDN byly v ITU-T navrženy a pro Evropu v ETSI upřesněny obecné specifikace dvou základních systémů digitálních signalizací, realizovaných jako protokolově orientované signalizační systémy :

V těchto signalizačních systémech se pro přenos signalizačních informací využívají společné signalizační kanály, což je k tomuto účelu vyčleněné digitální komunikační kanály s odpovídající přenosovou kapacitou, po kterých jsou přenášeny příslušné signalizační zprávy formou paketového způsobu komunikace. Signalizační systémy DSS1 a SS7 byly navrženy tak, že umožňují signalizační podporu nejen pro telekomunikační služby založené na komutaci okruhů, ale i pro poskytování některých služeb založených na komutaci paketů. Zmíněné specifikace signalizačních systémů DSS1 a SS7 jsou natolik obecné, že umožňují přizpůsobit aplikace signalizací konkrétním potřebám jednotlivých sítí, a případně i potřebám uživatelů těchto sítí.

4.3 Digitální signalizační systém č. 1 (DSS1)

Systém DSS1 byl navržen pro komplexní zabezpečení komunikačních funkcí na účastnickém rozhraní v sítích ISDN. V současné době je referenčním představitelem účastnické signalizace. Umožňuje připojení různých druhů koncových zařízení.

Signalizace DSS1 se používá na rozhraní přístupu ISDN v referenčním bodě S nebo v případě zapojení zařízení ve funkci NT2 (jako je např. pobočková ústředna) v bodě T. Používá se také označení rozhraní S/T. Signalizace DSS1 umožňuje několik variant spolupráce mezi koncovými zařízeními a sítí :

Pro účastnická rozhraní v sítích ISDN byly definovány dva druhy přístupu :

  1. základní přístup (BA-Basic Access) (označovaný jako 2B+D) poskytující uživateli dva komunikační kanály s přenosovou rychlostí 64kbit/s, označované jako B-kanál
  2. primární přístup (PRA-Primary Rate Access) (označovaný 30B+D) poskytující uživateli 30 komunikačních B-kanálů s přenosovou rychlostí 64kbit/s

Základní i primární přístup jsou vybaveny společným signalizačním kanálem, tzv. D-kanálem, který je fyzicky odlišně realizován pro základní a primární přístup. Pro základní přístup je k dispozici signalizační D-kanál s přenosovou rychlostí 16kbit/s, zatímco pro primární přístup je k dispozici širší signalizační kanál s přenosovou rychlostí 64 kbit/s.

4.4 Signalizační systém č. 7 (SS7)

SS7 je signalizace ve společném kanále určená především pro použití v sítích se spojováním okruhů, jako je například ISDN a GSM. Signalizace se přenáší signalizačním spojem, který je oddělen od přenosových okruhů využívaných pro přenos hlasové nebo datové komunikace. Signalizační spoj je společný pro větší počet přenosových okruhů.

Síťový signalizační systém SS7 je řešen jako digitální systém, jímž se přenáší informace (tj. řídící signály a zprávy) mezi spojovacími prvky přenosové sítě (ústřednami), a také mezi jednotlivými prvky sítě a příslušnými databázemi. Tento mezinárodně standardizovaný signalizační systém, založený na výměně informací společným signalizačním kanálem (CCS), umožňuje zajistit poskytování služeb s vysokou spolehlivostí.

Koncepce signalizačního systému č. 7 vyhovuje těmto základním požadavkům :

Systém SS7 byl navržen pro meziústřednová i mezisíťová rozhraní. Je proto v současné době v ČR využíván jak v pevných, tak v mobilních sítích a při propojování pevných sítí s mobilními sítěmi. Tento signalizační systém zabezpečuje nejen sestavování, řízení a rušení komunikačních spojení, ale umožňuje například také dotazovací procesy do spolupracujících databází (jako jsou registry účastníků v sítích GSM) a spolupráci s platformou inteligentní sítě. Vlastní přenos signalizačních zpráv je založen na komutaci paketů, i když pro přenos signalizačních zpráv lze využít také komutaci okruhů.

Systém SS7 je navržen pro digitální přenos po signalizačních kanálech s přenosovou rychlostí 64 kbit/S. Jako signalizační kanály mohou být zvoleny libovolné kanálové intervaly v digitálním multiplexu 2 Mbit/s, kromě kanálového intervalu 0.

Signalizační zprávy se přenášejí mezi tzv. signalizačními body (SP = Signalling Point). Každá ústředna představuje jeden signalizační bod. Každá signalizační bod má přidělen kód signalizačního bodu (SPC = Signalling Point Code). Signalizační kanály spolu se signalizačními body tvoří signalizační síť. Systém SS7 umožňuje vytvořit signalizační síť, která může být i fyzicky oddělena od přenosových kanálů využívaných pro komunikační přenosy (např. od hovorových kanálů).

Ve fyzické struktuře signalizačního systému dále rozlišujeme :

Pro dosažení univerzálnosti a přizpůsobivosti různým sítím a potřebám různých služeb je systém SS7 rozčleněn na část přenosovou, zajišťující přepravu zpráv a na různé uživatelské části (User Parts) vytvořené pro různé účely :

V pevných sítích jsou pro sestavování hovorových spojení používány protokoly ISUP (uživatelské části pro ISDN) spolu s protokoly pro přepravu zpráv MTP, event. SCCP. V mobilních sítích jsou pro sestavování spojení používány protokoly ISUP a MAP, samozřejmě spolu s protokoly MTP a SCCP.

Signalizační síť SS7 je strukturována tak, že pomocí parametru indikátor sítě (NI = Network Indicator) jsou v současné době rozlišovány a využívány tři oddělené úrovně (roviny) signalizační sítě :

Ukázalo se, že koncepce signalizačního systému č.7 přijatá v doporučeních ITU-T, založená na signalizaci společným kanálem umožňuje, vedle vytvoření jednotné společné specifikace signalizace pro mezinárodní síť, i definování odpovídajících tzv. národních variant signalizačního systému č.7 přizpůsobených odlišnostem v jednotlivých národních telekomunikačních sítích. Definované národní varianty SS7 umožnily zajistit postupný přechod od smíšených sítí s analogovými spojovacími prostředky k sítím plně digitálním a současně umožnily respektovat různorodost spojovacích technologií a procesů spojování dosud aplikovaných v jednotlivých národních sítích.

5 Úloha signalizace při zajišťování integrity sítí

Při zajišťování telekomunikačních služeb v prostředí různorodých sítí s mnoha provozovateli je zapotřebí zajistit správnou spolupráci mezi těmito sítěmi tak, aby mohlo být zákazníkům těchto sítí garantováno správné poskytování funkcí, které tyto sítě nabízejí. Při propojování různých telekomunikačních sítí je proto zapotřebí zajistit tzv. celistvost (integritu) vzniklé soustavy sítí. To znamená, že tyto sítě musí být schopné správně spolupracovat mezi sebou, například při sestavování spojení a dohledu nad ním. K zajištění odpovídající funkční spolupráce mezi propojovanými sítěmi se využívají k tomuto účelu definované příslušné mezisíťové signalizace.

Potřeba zajištění správné funkčnosti (schopnosti poskytovat požadované funkce v patřičném rozsahu a kvalitě) propojené soustavy telekomunikačních sítí se dostává do popředí především všude tam, kde jsou kladeny požadavky na trvalou dostupnost a jakost zákazníkům poskytovaných služeb. Tak je tomu například i při poskytování veřejné telefonní služby. Jedná se o to, aby se vznikající soustavy propojovaných sítí jevily zákazníkům jako "jedna síť" z hlediska poskytovaných služeb. Zajištění této požadované správné funkčnosti je jedním z požadavků, který je součástí zajišťování integrity sítě.

Zajišťováním integrity sítě se rozumí zajištění funkčnosti a provozuschopnosti propojených telekomunikačních sítí, zabezpečení ochrany těchto sítí vůči poruchám způsobených elektromagnetickým rušením, nadměrným provozním zatížením, nepatřičným provozem nebo jinými vlivy zhoršujícími funkčnost či provozuschopnost. Tyto vlivy mohou být vytvářeny i úmyslně (např. viry). Zabezpečení funkčnosti a provozuschopnosti soustavy propojených sítí vyžaduje vypracování, odsouhlasení a dodržování společných pravidel při výměně informací zajišťujících vzájemnou komunikaci mezi sítěmi.

Problém zajištění integrity telekomunikačních sítí v ČR je ošetřen v § 42 Síťové plány veřejných telekomunikačních sítí telekomunikačního zákona takto :

  1. Úřad (ČTÚ - Český telekomunikační úřad) spravuje síťové plány veřejných pevných telekomunikačních sítí, kterými vymezuje základní vlastnosti těchto sítí nezbytné pro vzájemné propojování a připojování sítí a pro zajištění celistvosti všech sítí.
  2. Síťové plány, popřípadě jejich změny vydává Úřad (ČTÚ).

Celistvostí sítí je míněna schopnost patřičné spolupráce sítí. Pro zajištění výměny nezbytných informací při spolupráci sítí je nutné stanovit pravidla, jimiž se má řídit signalizace mezi sítěmi.

6 Síťový plán signalizace

V současné době je Českým telekomunikačním úřadem, zveřejněním v Telekomunikačním věstníku č. 4/2004, předložen k připomínkám návrh Síťového plánu signalizace veřejných telekomunikačních sítí poskytujících veřejně dostupnou telefonní službu.

Při přípravě návrhu tohoto síťového plánu, na jehož vypracování se jako odborný garant podílel TESTCOM, probíhaly v roce 2003 k této problematice rozsáhlé konzultace v rámci "Projektového týmu pro vypracování síťových plánů" k tomuto účelu vytvořeného na půdě APVTS (Asociace provozovatelů veřejných telekomunikačních sítí). Práce v týmu se zúčastnili :

Tento síťový plán stanovuje druhy signalizačních systémů pro použití v propojovacích bodech veřejných telekomunikačních sítí a požadavky mezinárodních doporučení ITU-T nebo norem ETSI, jejichž plnění je pro poskytování veřejně dostupné telefonní služby a zajištění integrity sítě povinné. Povinné požadavky zahrnují i požadavky, které je třeba plnit při poskytování doplňkových služeb, kteréžto požadavky jsou ve smyslu tohoto síťového plánu pro podnikatele poskytující veřejně dostupnou telefonní službu závazné :

Je zapotřebí upozornit na skutečnost, že předmětem navrženého síťového plánu signalizace není zajištění integrity sítě prostřednictvím rozhraní koncových bodů sítí. Tento síťový plán je věnován pouze zajišťování integrity sítě z hlediska signalizační spolupráce sítí přes rozhraní propojovacích bodů veřejných telekomunikačních sítí poskytujících veřejně dostupnou telefonní službu, a sice použitím signalizací, umožňujících uskutečňovat požadovaný rozsah spolupráce mezi jednotlivými sítěmi.

Ze síťového plánu signalizace vyplývá požadavek, aby při propojování sítí bylo prováděno signalizační propojení sítí signalizačního systému č. 7. Takto zvolené řešení by mělo zajistit podporu přístupu ke všem službám podle číslovacího plánu veřejných telefonních sítí, který stanovuje Český telekomunikační úřad (ČTÚ).

7 Závěr

Při návrhu signalizačního plánu bylo konstatováno, že v současné době je možné pro propojení telekomunikačních sítí poskytujících veřejně dostupnou telefonní službu využít jako standardní (z hlediska požadavku na zajištění integrity sítí) pouze signalizační propojení využívající signalizační systém č. 7. Z toho vyplývá, že i pro propojení se sítěmi využívajícími internetové protokoly (IP) je požadováno (v rámci poskytování veřejně dostupné telefonní služby) signalizační propojení sítí definované pomocí SS7.

Podaný přehled dosavadního vývoje a trendů signalizace v telekomunikačních sítích je jednak konstatováním dnešního stavu, a jednak pohledem do budoucnosti. Z tohoto hlediska by bylo žádoucí shromažďovat co nejvíce informací a zkušeností s provozem dosavadních systémů a předpokládaným provozem systémů perspektivních, a to v těchto tématických oblastech :

Toto desatero je myšleno jako popud k dalším studiím a realizacím týkajících se signalizace v telekomunikačních sítích.

Ing. Milan Rada, CSc.
TESTCOM, Technický a zkušební ústav telekomunikací a pošt
rada@testcom.cz

ZDE naleznete přehled firem na itpoint.cz, které se zabývají nabídkou služeb IP telefonie

telefonie.cz

Článek ze dne 30. listopadu 2004 - úterý

Zbrusu nová vzdálená správa pro Linux