Sygnalizacja Skojarzona z Kanałem a we Wspólnym Kanale

Rola sygnalizacji w sieci

Aby zestawić połączenie, sieć wymienia informacje sterujące między urządzeniami. Ten proces, nazywany sygnalizacją, obejmuje ustanawianie, utrzymywanie, monitorowanie i kończenie połączeń. Obsługuje także wykrywanie podniesienia słuchawki, przekazywanie cyfr adresowych i informowanie o zajętości linii. Stosuje się dwa podstawowe sposoby transportu tych informacji: w kanale skojarzonym z obwodem użytkowym albo we wspólnym kanale sygnalizacyjnym.

Sygnalizacja Skojarzona z Kanałem (CAS)

Sygnalizacja skojarzona z kanałem (ang. Channel Associated Signaling) to metoda, w której informacja dla danego kanału rozmównego jest przesyłana w tym samym kanale co ruch użytkownika albo przez zasób sygnalizacyjny trwale przypisany do tego kanału. Sygnalizacja i obwód użytkowy pozostają wtedy związane z konkretnym kanałem.

Jak Działa CAS?

W europejskiej hierarchii cyfrowej E1 szczelina czasowa TS16 może przenosić kanał sygnalizacyjny 64 kbit/s. W układzie CAS jego bity są przydzielane do obsługi sygnalizacji 30 kanałów telefonicznych. W północnoamerykańskiej hierarchii T1 często stosowano sygnalizację przez „kradzież” bitu, w której w wybranych ramkach zastępowano najmłodszy bit próbki głosu informacją o stanie linii.

W wieloramce E1 opisanej w G.704 ramka 0 przenosi wzorzec wyrównania wieloramki. Ramki od 1 do 15 przenoszą bity sygnalizacyjne ABCD dla par kanałów 1 i 16, 2 i 17, aż do 15 i 30. Każdy kanał telefoniczny otrzymuje zatem cztery strumienie sygnalizacyjne o przepływności 500 bit/s. Znaczenie bitów A, B, C i D zależy od odmiany CAS. Sygnalizacja liniowa zwykle oznacza zajęcie, zgłoszenie i rozłączenie, a sygnalizacja międzyrejestrowa przenosi cyfry adresowe.

Wady i Zalety CAS

• Zaleta: obserwacja wspólnego toru: Gdy sygnalizacja korzysta z tego samego toru co ruch, część usterek może ujawnić się podczas zestawiania połączenia. Nie jest to pełny test ciągłości w każdej odmianie CAS.
• Zaleta: ograniczony zasięg awarii: W układzie z zasobem przypisanym do jednego kanału usterka zwykle dotyczy tego kanału. Wspólna szczelina, taka jak TS16, może jednak objąć grupę kanałów.
• Wada: opóźnienia: Starsze systemy CAS przekazują informacje, zwłaszcza cyfry adresu, sekwencyjnie, co wydłuża zestawianie połączenia.
• Wada: zużycie zasobów: W systemach in-band sygnały zajmują pasmo głosowe, a w systemach z kradzieżą bitu część bitów próbek jest przeznaczana na sygnalizację.
• Wada: ograniczony zakres informacji: Wiele odmian przekazuje głównie stany linii i cyfry adresowe, co utrudniało wdrażanie usług dodatkowych.

Sygnalizacja we Wspólnym Kanale (CCS)

Sygnalizacja we wspólnym kanale (ang. Common Channel Signaling) oddziela logicznie sygnalizację od kanałów ruchu. Jedno współdzielone łącze lub sieć sygnalizacyjna przenosi oznaczone wiadomości dotyczące wielu obwodów. Rozdzielenie pozwala niezależnie projektować transport komunikatów i kanałów użytkowych, a obie ścieżki muszą zachować zgodność.

Jak Działa CCS?

Jednym z najważniejszych systemów CCS jest System Sygnalizacji nr 7 (SS7). W SS7 wiadomości sygnalizacyjne są wymieniane między punktami sygnalizacyjnymi, zwykle centralami sterowanymi programowo. Łącze sygnalizacyjne o przepływności 64 kbit/s może obsługiwać wiele kanałów, a rzeczywista pojemność zależy od natężenia ruchu i konfiguracji sieci. System jest przeznaczony zarówno do sygnalizacji związanej z obwodem, jak i do komunikatów niezwiązanych z pojedynczym połączeniem.

SS7 oddziela transport komunikatów od obsługi konkretnych usług. Część transferu komunikatów (MTP) oznacza i niezawodnie przekazuje wiadomości między punktami sygnalizacyjnymi, a część użytkownika ISDN (ISUP) obsługuje sterowanie połączeniami związanymi z obwodem. Inne części użytkownika wspierają dodatkowe usługi. Zwielokrotnione łącza i trasy alternatywne pozwalają utrzymać sygnalizację po awarii pojedynczego łącza.

Wady i Zalety CCS

• Zaleta: szybkie zestawianie połączeń: Wiadomości przesyłane osobnym łączem mogą skrócić czas zestawiania w porównaniu z wieloma systemami CAS. Konkretny czas zależy od protokołu, trasy i obciążenia sieci.
• Zaleta: wykorzystanie zasobów: Jedno łącze sygnalizacyjne może obsługiwać wiele kanałów ruchu, pozostawiając ich pasmo dla danych użytkownika. Kanały głosowe nie wymagają wtedy kradzieży bitów.
• Zaleta: zakres informacji: Wiadomości CCS mogą przenosić adresowanie, stan połączenia i informacje usługowe. SS7 obsługuje między innymi PSTN, ISDN, sieci ruchome oraz funkcje zarządzania siecią.
• Wada: brak wbudowanego testu kanału ruchu: Oddzielna ścieżka sygnalizacyjna sprawia, że zestawienie połączenia nie potwierdza samo przez się ciągłości kanału rozmównego. Mogą być potrzebne osobne procedury kontroli.
• Wada: skupienie skutków awarii: Awaria wspólnego łącza może zablokować kanały, które ono obsługuje. SS7 ogranicza to ryzyko przez redundantne łącza i możliwość przekierowania ruchu sygnalizacyjnego na alternatywne trasy.

W Skrócie: CAS kontra CCS