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

JBoss Envers and Spring transaction managers

I've stumbled upon a bug with my configuration for JBoss Envers today, despite having integration tests all over the application. I have to admit, it casted a dark shadow of doubt about the value of all the tests for a moment. I've been practicing TDD since 2005, and frankly speaking, I should have been smarter than that.

My fault was simple. I've started using Envers the right way, with exploratory tests and a prototype. Then I've deleted the prototype and created some integration tests using in-memory H2 that looked more or less like this example:

@Test
public void savingAndUpdatingPersonShouldCreateTwoHistoricalVersions() {
    //given
    Person person = createAndSavePerson();
    String oldFirstName = person.getFirstName();
    String newFirstName = oldFirstName + "NEW";

    //when
    updatePersonWithNewName(person, newFirstName);

    //then
    verifyTwoHistoricalVersionsWereSaved(oldFirstName, newFirstName);
}

private Person createAndSavePerson() {
    Transaction transaction = session.beginTransaction();
    Person person = PersonFactory.createPerson();
    session.save(person);
    transaction.commit();
    return person;
}    

private void updatePersonWithNewName(Person person, String newName) {
    Transaction transaction = session.beginTransaction();
    person.setFirstName(newName);
    session.update(person);
    transaction.commit();
}

private void verifyTwoHistoricalVersionsWereSaved(String oldFirstName, String newFirstName) {
    List<Object[]> personRevisions = getPersonRevisions();
    assertEquals(2, personRevisions.size());
    assertEquals(oldFirstName, ((Person)personRevisions.get(0)[0]).getFirstName());
    assertEquals(newFirstName, ((Person)personRevisions.get(1)[0]).getFirstName());
}

private List<Object[]> getPersonRevisions() {
    Transaction transaction = session.beginTransaction();
    AuditReader auditReader = AuditReaderFactory.get(session);
    List<Object[]> personRevisions = auditReader.createQuery()
            .forRevisionsOfEntity(Person.class, false, true)
            .getResultList();
    transaction.commit();
    return personRevisions;
}

Because Envers inserts audit data when the transaction is commited (in a new temporary session), I thought I have to create and commit the transaction manually. And that is true to some point.

My fault was that I didn't have an end-to-end integration/acceptance test, that would call to entry point of the application (in this case a service which is called by GWT via RPC), because then I'd notice, that the Spring @Transactional annotation, and calling transaction.commit() are two, very different things.

Spring @Transactional annotation will use a transaction manager configured for the application. Envers on the other hand is used by subscribing a listener to hibernate's SessionFactory like this:

<bean id="sessionFactory" class="org.springframework.orm.hibernate3.annotation.AnnotationSessionFactoryBean" >        
...
 <property name="eventListeners">
     <map key-type="java.lang.String" value-type="org.hibernate.event.EventListeners">
         <entry key="post-insert" value-ref="auditEventListener"/>
         <entry key="post-update" value-ref="auditEventListener"/>
         <entry key="post-delete" value-ref="auditEventListener"/>
         <entry key="pre-collection-update" value-ref="auditEventListener"/>
         <entry key="pre-collection-remove" value-ref="auditEventListener"/>
         <entry key="post-collection-recreate" value-ref="auditEventListener"/>
     </map>
 </property>
</bean>

<bean id="auditEventListener" class="org.hibernate.envers.event.AuditEventListener" />

Envers creates and collects something called AuditWorkUnits whenever you update/delete/insert audited entities, but audit tables are not populated until something calls AuditProcess.beforeCompletion, which makes sense. If you are using org.hibernate.transaction.JDBCTransaction manually, this is called on commit() when notifying all subscribed javax.transaction.Synchronization objects (and enver's AuditProcess is one of them).

The problem was, that I used a wrong transaction manager.

<bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager" >
    <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
</bean>

This transaction manager doesn't know anything about hibernate and doesn't use org.hibernate.transaction.JDBCTransaction. While Synchronization is an interface from javax.transaction package, DataSourceTransactionManager doesn't use it (maybe because of simplicity, I didn't dig deep enough in org.springframework.jdbc.datasource), and thus Envers works fine except not pushing the data to the database.

Which is the whole point of using Envers.

Use right tools for the task, they say. The whole problem is solved by using a transaction manager that is well aware of hibernate underneath.

<bean id="transactionManager" class="org.springframework.orm.hibernate3.HibernateTransactionManager" >
    <property name="sessionFactory" ref="sessionFactory"/>
</bean>

Lesson learned: always make sure your acceptance tests are testing the right thing. If there is a doubt about the value of your tests, you just don't have enough of them,