DDevelopment & Design

Sygnalizacyjne ABC

  • byTouK
  • August 1, 2008
  • 3 minute read

Poniższy artykuł oparty jest na wspaniałej pozycji książkowej “System Sygnalizacji nr 7 G. Danielewicz, W.Kabaciński”. Gorąco zachęcam do lektury!!:)

Sterowanie

W wiekszości przypadków jeżeli coś działa dłużej niż okres potrzebny na zaparzenie herbaty to znaczy, że coś nim steruje. Podobnie jest w telekomunukacji, wszystko co dzieje sie w sieci wynika i jest oparte na przesyłaniu i wymianie informacji sterujących pomiędzu jej elementami. Siec telekomunikacyjna jest przykladem sieci zorientowanej polaczeniowo, tzn takiej w ktorej zanim dojdzie do wymiany danych, zarówno w fazie zestawiania jak i rozlaczania połaczenia, realizowana jest wymiana informacji sterujących. Proces za pomocą, którego przekazywane są informacje sterujące nazywamy sygnalizacja.

W telekomunikacji podstawowym zastosowaniem sygnalizacji jest zestawienie połaczenia pomiedzy dwoma abonentami. Nomenklatura nazywa abonenta inicjującego połacznie jako ‘abonenta wywołującego’ a abonenta do którego kierowanie jest połaczenie abonentem wywoływanym. Podobnie w przypadku central (punktów przyłaczenia do sieci) do których dołaczeni są abonenci, centrala wywołująca i wywoływaną. Nawiązanie połaczenia wymaga sygnalizacji pomiedzy:

  • abonentem wywołującym a cetrala wywołującą
  • abonentem wywoływanym a centralą wywoływaną
  • miedzy centrala wywołujacą i wywoływana bezpośrednio lub poprzez inne centrale

Funkcje i rodzaje sygnalizacji

Funkcje i rodzaje sygnalizacji zmieniały się na przestrzeni czasu wraz z rozwojem i ewolucja technologiczną. Niegdyś abonent chcąc nawiązać połaczenie podnosił sluchawke telefoniczną i krecił metalową korbką. To indukowało prąd, który powodował zapelenie się malej lampki w centrali ‘manualnej’ obsługiwanej przez grupę procesorów płci pięknej. Taka pani podłączała swoją sluchawkaę do drugiego konca przewodu i rozpoczynała “obsługę zgłoszenia w centrali”. Dowiadywała się od delikwenta gdzie chce się dodzwonić, po czym odłaczała swoją słuchawkę i za pomocą krótkiego drutu łaczyła dwa odpowiednie przewody.

Z pośród wielu różnych kryteriów za pomocą, których moglibyśmy sklasyfikować sygnalizacje dwa bezwątpienia najważniejsze to funkcje jakie realizuje w danym kontekscie oraz obszar ich zastosowania.

Funkcje

Sygnalizacja spełni trzy zasadnicze funckje:

  • adresową – jest odpowiedzialna za przekazywanie w sieci informacji adresowych dotyczących abonenta wywoływanego. Informacje adresowe zawierają wskazany przez abonenta wywołujacego identyfikator abonenta wywoływanego. Najcześciej identyfikator ten jest podstawą do kierowania sygnalizacji pomiedzy kolejnymi elementami w sieci.
  • nadzorczą – jest odpowiedzialna za kontrolowanie stanu łacza, wykrywa zmiany i przekazuje informacje z nimi związane
  • zarządzającą – jest odpowiedzialna za przesyłanie informacji służacej do zarządzania łączami

Obszar funkcjonowania

Z zależności od obaszaru funkcjonowania syganlizację dzieli się na:

  • abonencką – obejmuje wymianę informacji sterujących pomiędzy centralą i abonentem
  • międzycentrolową – obejmuje wymianę informacji sterujących pomiędzy centralami biorącymi udział w połaczeniu
  • wewnątrz centralowa – jest to wymiana informacji pomiędzy wewnętrznymi komponentami centrali

Zarówno sygnalizacja abonencka jak i między centralowa są objęte przez procesy standaryzacyjne na poziomie międzynarodowym i krajowym, natomiast sygnalizacja wewnątrz centralowa jest niezależnym rozwiązanie danego producenta.

Typy sygnalizacji

Biorąc pod uwagę inne aspekty sygnalizacji związane z jej własciwościami fizycznymi można dokonać ponownej klasyfikacji za pomocą dwóch kryteriów, rodzaju syganału oraz zależności pomiedzy informacjami sterujacymi a danymi.

Rodzaj sygnału

W zależności od tego kryterium możemy wyróżnić dwa rodzaje sygnałów analogowe i cyfrowe.

Sygnały analogowe do przesyłania informacji wykorzystują sygnał analogowy, który może być prądem stałym lub przemiennym o określonej czestotliowśći lub złożonym z większej liczby sygnałów o danych częstotliwościach. W przypadku sygnalizacji prądem stałym informacja może być przesyłana w postaci obecności lub braku prądu oraz poprzez kierunek jego przepływu. W przypadku sygnalizacji prądem przemiennym informacje mogą być przekazywane za pomocą obecności lub braku sygnału oraz jako jego częstotliwość lub kombinacja zbioru częstotliwości. Jeśli częstotliwość sygnalizacji mieści sie w pasmie sygnału danych to jest to tak zwana sygnalizacja w pasmie jeśli nie to poza pasmem.

W przypadku gdy sygnalizacja przyjmuje postać cyfrową jest ona przesyłana w postaci ciągów bitów. O systemach w których informacje przesyłane są w postaci cyfrowej mówimy systemy transmisji cyfrowej. W takich systemach dane transmitowane są w  określonej szczelinie czasowej, w której w zależności od szybkości łacza umieszczane są paczki bitów. Taka przydzieloną szczelinę nazywamy kanałem. Jeśli w ramach takiej szczeliny określona liczba bitów zarezerwowana jest dla informacji sygnalizacyjnych to mamy do czynienia z sygnalizacją w szczelinie natomiast jesli na potrzebę sygnalizacji rezerowana jest niezależna szczelina to mowimy o sygnalizacji poza szczeliną.

Media

Kluczowym aspektem sygnalizacji jest powiązanie pomiędzy przesyłanymi informacjami sygnalizacyjnymi a mediami czyli danymi.  Przesyłanie informacji sygnalizacyjnych może być skojarzone z łaczem danych lub nie. W zależności od charakterystyki skojarzenia sygnalizację dzielimy na skojarzona z kanałem lub we wspólnym kanale. W sygnalizacji skojarzonej z kanałem dla każdego kanału przydzielane są zasoby transmisyjne do przesyłania informacji sterujących związanych wyłacznie z tym łaczem. W sygnalizacji ze wspólnym kanałem zasoby dla informacji sygnalizacyjnych są współdzielone przez wiele kanałów danych. W przypadku gdy mamy do czynienia z całkowitym oddzieleniem sygnalizacji od danych mowimy, że sieć jest podzialona na dwie niezależne warstwy sterująca i transportu danych.

CD..?

W kolejnych postach dokładniej opisze poszczególne formy sygnalizacji ze względu na obszar funckjonowania.

— Previous article

RTP/RTCP - Realtime Transport/Control Protocol

Next article —

SIP & SDP - Session Description Protocol

You May Also Like
DDevelopment & Design

Need to make a quick json fixes – JSONPath for rescue

From time to time I have a need to do some fixes in my json data. In a world of flat files I do this with grep/sed/awk tool chain. How to handle it for JSON? Searching for a solution I came across the JSONPath. It quite mature tool (from 2007) but I haven't hear about it so I decided to share my experience with others.

First of all you can try it without pain online: http://jsonpath.curiousconcept.com/. Full syntax is described at http://goessner.net/articles/JsonPath/



But also you can download python binding and run it from command line:
$ sudo apt-get install python-jsonpath-rw
$ sudo apt-get install python-setuptools
$ sudo easy_install -U jsonpath

After that you can use inside python or with simple cli wrapper:
#!/usr/bin/python
import sys, json, jsonpath

path = sys.argv[1]

result = jsonpath.jsonpath(json.load(sys.stdin), path)
print json.dumps(result, indent=2)

… you can use it in your shell e.g. for json:
{
"store": {
"book": [
      {
"category": "reference",
"author": "Nigel Rees",
"title": "Sayings of the Century",
"price": 8.95
      },
      {
"category": "fiction",
"author": "Evelyn Waugh",
"title": "Sword of Honour",
"price": 12.99
      },
      {
"category": "fiction",
"author": "Herman Melville",
"title": "Moby Dick",
"isbn": "0-553-21311-3",
"price": 8.99
      },
      {
"category": "fiction",
"author": "J. R. R. Tolkien",
"title": "The Lord of the Rings",
"isbn": "0-395-19395-8",
"price": 22.99
      }
    ],
"bicycle": {
"color": "red",
"price": 19.95
    }
  }
}

You can print only book nodes with price lower than 10 by:
$ jsonpath '$..book[?(@.price

Result:
[
  {
"category": "reference",
"price": 8.95,
"title": "Sayings of the Century",
"author": "Nigel Rees"
  },
  {
"category": "fiction",
"price": 8.99,
"title": "Moby Dick",
"isbn": "0-553-21311-3",
"author": "Herman Melville"
  }
]

Have a nice JSON hacking!From time to time I have a need to do some fixes in my json data. In a world of flat files I do this with grep/sed/awk tool chain. How to handle it for JSON? Searching for a solution I came across the JSONPath. It quite mature tool (from 2007) but I haven't hear about it so I decided to share my experience with others.
DDevelopment & Design

Sample for lift-ng: Micro-burn 1.0.0 released

During a last few evenings in my free time I've worked on mini-application called micro-burn. The idea of it appear from work with Agile Jira in our commercial project. This is a great tool for agile projects management. It has inline tasks edition, drag & drop board, reports and many more, but it also have a few drawbacks that turn down our team motivation.

Motivation

From time to time our sprints scope is changing. It is not a big deal because we are trying to be agile :-) but Jira's burndowchart in this situation draw a peek. Because in fact that chart shows scope changes not a real burndown. It means, that chart cannot break down an x-axis if we really do more than we were planned – it always stop on at most zero.

Also for better progress monitoring we've started to split our user stories to technical tasks and estimating them. Original burndowchart doesn't show points from technical tasks. I can find motivation of this – user story almost finished isn't finished at all until user can use it. But in the other hand, if we know which tasks is problematic we can do some teamwork to move it on.

So I realize that it is a good opportunity to try some new approaches and tools.

Tools

I've started with lift framework. In the World of Single Page Applications, this framework has more than simple interface for serving REST services. It comes with awesome Comet support. Comet is a replacement for WebSockets that run on all browsers. It supports long polling and transparent fallback to short polling if limit of client connections exceed. In backend you can handle pushes in CometActor. For further reading take a look at Roundtrip promises

But lift framework is also a kind of framework of frameworks. You can handle own abstraction of CometActors and push to client javascript that shorten up your way from server to client. So it was the trigger for author of lift-ng to make a lift with Angular integration that is build on top of lift. It provides AngularActors from which you can emit/broadcast events to scope of controller. NgModelBinders that synchronize your backend model with client scope in a few lines! I've used them to send project state (all sprints and thier details) to client and notify him about scrum board changes. My actor doing all of this hard work looks pretty small:

Lift-ng also provides factories for creating of Angular services. Services could respond with futures that are transformed to Angular promises in-fly. This is all what was need to serve sprint history:

And on the client side - use of service:


In my opinion this two frameworks gives a huge boost in developing of web applications. You have the power of strongly typing with Scala, you can design your domain on Actors and all of this with simplicity of node.js – lack of json trasforming boilerplate and dynamic application reload.

DDD + Event Sourcing

I've also tried a few fresh approaches to DDD. I've organize domain objects in actors. There are SprintActors with encapsulate sprint aggregate root. Task changes are stored as events which are computed as a difference between two boards states. When it should be provided a history of sprint, next board states are computed from initial state and sequence of events. So I realize that the best way to keep this kind of event sourcing approach tested is to make random tests. This is a test doing random changes at board, calculating events and checking if initial state + events is equals to previously created state:



First look

Screenshot of first version:


If you want to look at this closer, check the source code or download ready to run fatjar on github.During a last few evenings in my free time I've worked on mini-application called micro-burn. The idea of it appear from work with Agile Jira in our commercial project. This is a great tool for agile projects management. It has inline tasks edition, drag & drop board, reports and many more, but it also have a few drawbacks that turn down our team motivation.