docPoznańskie Warsztaty Telekomunikacyjne PWT2004
download 
Reklamacja Transkrypt
Poznańskie Warsztaty Telekomunikacyjne PWT2004
www.pwt.et.put.poznan.pl Krzysztof M.Brzeziński Instytut Telekomunikacji Politechniki Warszawskiej ul.Nowowiejska 15/19 00-665 Warszawa e-mail: [email protected] 2004 Poznańskie Warsztaty Telekomunikacyjne Poznań 9 - 10 grudnia 2004 JAK UCZYĆ O SYSTEMIE SYGNALIZACJI Nr 7? Streszczenie: System sygnalizacji SS7, wraz z jedną z jego części funkcjonalnych - protokołem ISUP, jest tworem bardzo złożonym, trudnym do ogarnięcia nawet przez fachowców-praktyków. Tym większe trudności sprawia "strawna" i efektywna jego prezentacja w celach dydaktycznych. W niniejszym artykule charakteryzuje się powszechnie dotychczas spotykaną praktykę w tym zakresie i wskazuje się na jej niedostatki. Proponuje się i uzasadnia podejście zasadniczo odmienne pod względem struktury i kolejności prezentacji poszczególnych zagadnień sygnalizacyjnych oraz rozłożenia akcentów. 1. WPROWADZENIE System sygnalizacji Nr 7 (SS7) jest jednym z głównych podsystemów składowych nowoczesnych sieci PSTN/ISDN (także ze strukturami sieci inteligentnej IN) i sieci ruchomych. Koncepcję tego systemu można określić jako tradycyjną w stosunku np. do systemów telekomunikacyjnych nowej generacji, zbudowanych w oparciu o pomysły "internetowe". Jednakże, wbrew pozorom, wewnętrzne zasady działania takich nowoczesnych systemów, zwłaszcza związane z ich nieuchronną i niezbędną współpracą z sieciami PSTN/ISDN, wciąż opierają się na wykorzystaniu elementów systemu sygnalizacji Nr 7. Oznacza to że, obiektywnie, system sygnalizacji Nr 7 jest i w przewidywalnej przyszłości będzie trwałym elementem kanonu konstruowania sieci telekomunikacyjnych. Taka jego pozycja w oczywisty sposób przekłada się na potrzeby dydaktyczne. Zarazem, system SS7, wraz z jego częścią funkcjonalną, na którą zwrócimy tu szczególną uwagę: protokołem ISUP (Integrated Services User Part), jest tworem bardzo złożonym, trudnym do ogarnięcia nawet przez fachowców - praktyków. Tym większe trudności rodzi "strawna" i efektywna jego prezentacja w celach dydaktycznych. W artykule zostanie zidentyfikowany i krytycznie przedyskutowany powszechnie obecnie spotykany sposób prezentacji zagadnień systemu sygnalizacji SS7 w dydaktyce. Zostanie także przedstawiona i umotywowana odmienna koncepcja dydaktyczna, która opiera się na "odwróceniu" kolejności i zasadniczej zmianie akcentów prezentacji. Praca ma swą genezę w rozterkach dydaktycznych autora, związanych z prowadzonymi przez niego w Instytucie Telekomunikacji Politechniki Warszawskiej PWT 2004, Poznań 9 - 10 grudnia 2004 wykładami w ramach przedmiotu Podstawy Komutacji Cyfrowej. Przedstawiane tu tezy i propozycje znajdują rozwinięcie w przygotowywanej przez autora monografiipodręczniku. Idea wyróżnienia i systematyzacji własności protokołu ISUP ma związek z praktycznymi doświadczeniami, zebranymi przy okazji formułowania Wymagań Operatora dla implementacji tego protokołu [1]. 2. DOTYCHCZASOWA KONCEPCJA DYDAKTYCZNA Omawianie systemu sygnalizacji międzycentralowej SS7 tradycyjnie rozpoczyna się od dyskusji struktury sieci sygnalizacyjnej i trybów sygnalizacji, następnie wprowadza się hierarchiczną (warstwową) architekturę funkcjonalną tej sieci i kolejno omawia się jej poziomy (łącza transmisyjnego, łącza sygnalizacyjnego i sieci sygnalizacyjnej), a na koniec traktuje się o poziomach wyższych: częściach użytkownika (w tym - ISUP). Taka kolejność odpowiada strukturze, zawartości i numeracji zaleceń ITU-T i standardów ETSI dotyczących SS7, jest więc uważana za "obiektywnie" właściwą. Zresztą niejako obowiązkowym elementem takiej koncepcji dydaktycznej jest szczegółowe zaznajamianie studenta, już na wstępie, z obszernym spisem norm dotyczących systemu sygnalizacji, a nawet z charakterystyką i procedurami działania poszczególnych organizacji standaryzacyjnych. Doświadczenia autora wskazują, że odwoływanie się do norm, zwłaszcza w dziedzinie telekomunikacji, jest celowe i niezbędne. Jednakże dokumenty ITU-T i ETSI były przygotowywane w procesie, który, mówiąc najłagodniej, nie traktuje priorytetowo potrzeb klarownej prezentacji. Nie taki był zresztą cel ich wydania (interesującym wyjątkiem są Zalecenia CCITT z początku lat 80. dwudziestego wieku, np. wprowadzające warstwowy model odniesienia OSI RM, a także niektóre z wydawanych przez ETSI raportów technicznych ETR o charakterze nieformalnym - informacyjnym). We wszystkich znanych autorowi podręcznikach i monografiach dotyczących sygnalizacji w sieci telefonicznej/ISDN zastosowano, mniej lub bardziej konsekwentnie, podejście przedstawione wyżej. Jest faktem, że w każdej z tych pozycji występuje zdecydowana dysproporcja między szczegółową 1 www.pwt.et.put.poznan.pl prezentacją struktur sieci sygnalizacyjnej i poziomów niższych, a zdawkowym potraktowaniem protokołu ISUP. W [2] części użytkownika ISUP poświęcono zaledwie 22 strony (mniej niż 5% objętości książki), w podręczniku krajowym [3] - 7 stron (2.5% objętości), w niezwykle obszernej monografii [4] - 21 stron, łącznie ze spisem norm (3.3% objętości), zaś w [5] - 46 stron (8.4% objętości). Jedynie w [6] omówienie protokołu ISUP zajmuje 100 stron (aż 20% objętości), lecz eksponuje się tam zagadnienia charakterystyczne dla sieci pólnocno-amerykańskiej. W przypadku protokołu ISUP (i - ogólniej - systemu sygnalizacji SS7) oznacza to nietrywialne różnice w stosunku do wersji europejskiej. Na przykład trudne do zrozumienia staje się rozróżnienie między podstawową architekturą i procedurami zestawiania połączeń w sieci telefonicznej, a strukturami i procedurami sieci inteligentnej IN: w podejściu amerykańskim, już w podstawowej strukturze sieci telefonicznej występują węzły SSP - Service Switching Point, w warunkach europejskich stanowiące element struktury sieci inteligentnej IN. Ponadto zupełnie inne, nieproporcjonalnie wielkie znaczenie przypisuje się tam kanonicznym strukturom sieci sygnalizacyjnej, z parami węzłów transferowych STP i łączami sygnalizacyjnymi A, B, C, D, E i F [7]. Te i inne cechy charakterystyczne amerykańskiej praktyki projektowania i stosowania sieci sygnalizacyjnej mają swe uwarunkowania standaryzacyjne, techniczne i prawne, które jednak (z braku czasu) w procesie dydaktycznym nie są zwykle odpowiednio komentowane i kontrastowane z uwarunkowaniami europejskimi, zapewne bardziej zajmującymi słuchacza. 3. GENEZA POTRZEBY ZMIAN Autor prowadzi przedmiot o dość rozległym zakresie materiału, traktujący o kanonie koncepcyjnokonstrukcyjnym sieci telekomunikacyjnych. Na omówienie zagadnień sygnalizacji międzycentralowej realizowanej z użyciem systemu SS7 poświęca się tam maksymalnie trzy dwugodzinne wykłady. Prezentacja systemu SS7 musi zatem zostać dokonana bardzo sprawnie i zwięźle. Mimo tej zwięzłości, (a raczej zwłaszcza w takiej sytuacji) studenci mają prawo oczekiwać, że poznają istotę sygnalizacji. Tym większe znaczenie ma dobór kolejności prezentacji materiału i stopnia szczegółowości jego elementów. Niedoskonałości zidentyfikowanego wcześniej podejścia tradycyjnego okazują się w takich warunkach dyskwalifikujące. Studenci są znużeni i zdezorientowani najdalej na etapie omawiania poziomu 3 części MTP (Message Transfer Part). Popularnym "odkryciem", jakiego studenci zwykle dokonują na tym etapie, jest opaczne zrozumienie mechanizmu kierowania wiadomości sygnalizacyjnych w sieci sygnalizacyjnej (message routing) jako sposobu na wskazanie (wyszukanie) docelowej centrali końcowej. Najbardziej frustrujące dla wykładowcy jest to, że sieć w zasadzie mogłaby działać w ten sposób. Jednakże z wyjaśnieniem, dlaczego tak nie jest i jak rzeczywista sieć działa, trzeba zaczekać do momentu omawiania protokołu PWT 2004, Poznań 9 - 10 grudnia 2004 ISUP i procesów zestawiania połączeń, które tym protokołem się posługują (gdyż w napiętym programie wykładu w zasadzie nie ma czasu na obszerniejsze dygresje). Generalnie twierdzimy, że oparcie procesu dydaktycznego na wzorcach literaturowych pochodzących z USA (z konieczności, wobec szczupłości literatury polskiej [3,8,9]), w połączeniu z zastosowaniem "liniowej" kolejności prezentacji wynikającej z redakcji standardów, jest nieproduktywne i prowadzi do konfuzji. 4. ISTOTA PROPONOWANEGO PODEJŚCIA ALTERNATYWNEGO Poniżej przedstawiono i umotywowano koncepcję dydaktyczną, która opiera się na "odwróceniu" kolejności i akcentów prezentacji zagadnień sygnalizacji SS7. Argumentuje się tu, że taki zabieg jest celowy, jeśli kontekstem zastosowania dydaktycznego - wiodącym wątkiem cyklu wykładów bądź zakresem podręcznika jest realizacja usług telekomunikacyjnych (a tak zwykle jest). W ramach określonego paradygmatu realizacji usług warto poszukiwać elementów trwałych, fundamentalnych (zresztą najczęściej uwarunkowanych historycznie) i wokół takich elementów budować konstrukcję prezentacji dydaktycznej. Ponadto, zwłaszcza w dydaktyce, celowe wydaje się stosowanie reguły w postaci znanego kryterium: "wszystko powinno być tak proste, jak to tylko możliwe, lecz nie prostsze". Proponowaną strukturę prezentacji przedstawiono syntetycznie na rys.1. Istotą propozycji jest "konstruowanie", wraz ze studentami, konkretnych struktur i procedur systemu sygnalizacji (prawa strona rys.1) jako racjonalnych i skutecznych mechanizmów realizacji pewnych potrzeb (lewa strona rysunku). W przypadku sieci PSTN/ISDN, trwałym elementem paradygmatu jest autonomia programu sterującego poszczególnych węzłów-central, schemat zestawiania połączenia krok-po-kroku, fakt związania relacją sygnalizacyjną central topologicznie sąsiednich (a nie dowolnych par central) oraz przypisanie strumienia informacji sygnalizacyjnych do konkretnego łącza rozmównego (circuit-related). Zasada i sposób działania systemu telekomunikacyjnego przy zestawianiu sesji usługowych i realizacji wielu usług dodatkowych daje się skutecznie i wiernie przedstawić przy założeniu, że pomiędzy parami central rozpięto bezpośrednie łącza sygnalizacyjne, przenoszące wiadomości protokołu ISUP. Zatem, zgodnie z wyżej przytoczoną regułą, sposób realizacji tego łącza (protokoły niższych warstw, topologia i tryb pracy sieci sygnalizacyjnej) jest w pierwszym przybliżeniu zupełnie nieistotny i zaniedbywalny. Dlatego na wstępie eksponuje się rolę i działanie protokołu ISUP jako podstawowego "animatora" procesów obsługi połączeń wewnątrz nowoczesnych sieci PSTN/ISDN. 2 www.pwt.et.put.poznan.pl Kontekst, potrzeby Koncepcje realizacyjne, struktury i protokoły Zakres podstawowy ISDN / PSTN usł. podstawowe główne usł. dodatkowe circuit-related link-by-link common channel struktura sieci kom. łańcuch połączeniowy relacja sygnalizacyjna "wirtualne" łącze sygn. uniwersalność niezawodność ISUP MAP INAP TCAP własności: - "mityczne" - nie stosowane w kontekście UP SCCP MTP: 3 2 1 "nowe" usługi dod. IN GSM non-circuit related end-to-end B-ISDN VoIP PINT/SPIRITS ..... związek logiczny kolejność prezentacji NSP MTP części (poziomy) systemu SS7 struktura sieci sygnalizacyjnej Rys.1 Proponowana struktura prezentacji dydaktycznej Wraz z przechodzeniem do bardziej zaawansowanego kontekstu, zaniedbywanie sposobu realizacji łączy sygnalizacyjnych przestaje być możliwe i celowe. Dopiero wówczas mówi się o strukturze sieci sygnalizacyjnej, umożliwiającej transmisję wiadomości sygnalizacyjnych pomiędzy wcześniej omawianymi węzłami komutacyjnymi, w tym - z użyciem węzłów pośredniczących (STP) i różnymi drogami (stąd tryby sygnalizacji - skojarzony i quasi-skojarzony). Mechanizmy działania takiej sieci sygnalizacyjnej, będącej w istocie uniwersalną, choć "ułomną" siecią z komutacją pakietów, są przedmiotem części MTP systemu sygnalizacji SS7. Uniwersalność sieci sygnalizacyjnej pozwala na włączenie w nią także węzłów nie będących centralami (nie obsługujących łączy rozmównych). Ta możliwość współgra z potrzebą obsługi sygnalizacyjnej struktur sieciowych (IN: węzły SSP i SCP; GSM), w których potrzebna jest wymiana informacji sterujących także w relacjach end-to-end oraz w kontekście nie związanym z konkretnym łączem rozmównym (non-circuit related). Do tego jednak wymagane jest zwykle uzupełnienie "ułomnych" funkcji sieci sygnalizacyjnej tak, by było możliwe bardziej elastyczne adresowanie, nie opierające się na relacji topologicznego sąsiedztwa (tu wprowadza się SCCP). Procedury sygnalizacyjne korzystające z takich możliwości mają najczęściej charakter transakcji (tu omawia się funkcje TCAP). Taki zestaw struktur i funkcji umożliwia realizację potrzeb sieci inteligentnych - omawia się tu więc protokół INAP i jego współpracę z protokołem ISUP. Dopiero w takim kontekście stają się zrozumiałe niektóre elementy protokołu ISUP, o których wcześniej celowo nie wspominano. W podejściu tradycyjnym, takie elementy są omawiane "jednym tchem" wraz z elementami rzeczywiście potrzebnymi i stosowanymi, co wprowadza chaos i dezorientację. PWT 2004, Poznań 9 - 10 grudnia 2004 5. ISUP Jak wynika z wcześniejszej dyskusji, w proponowanym podejściu protokół ISUP uzyskuje wyróżnione miejsce w strukturze prezentacji całego systemu sygnalizacji SS7. W sposobie prezentacji samego protokołu ISUP także dokonano zmian i przewartościowań, wynikających m.in. z refleksji na temat tego, czym jest ISUP (ulokowanie w architekturze warstwowej i związek z procesami sterującymi obsługą wywołań) oraz z czego składa się ISUP (poszczególne własności protokołu i ich związki). Poniżej te przemyślenia zostaną zwięźle naszkicowane. Czym jest ISUP? Sygnalizacja obsługuje te funkcje centrali, dla których niezbędna jest koordynacja z innymi węzłami sieci, co jest istotą modelu odniesienia dla systemów otwartych ISO OSI RM. Ten model, rozumiany jako instrument porządkowania i abstrakcji, ma bezpośrednie i ważkie zastosowanie w dydaktycznej prezentacji systemu SS7. Niestety, model OSI jest przeważnie rozumiany wąsko, to jest jako zespół konkretnych siedmiu warstw. Model odniesienia dla systemu SS7 był opracowywany równolegle z modelem OSI i jest w szczegółach inny (np. składa się z czterech warstwpoziomów). Podejście tradycyjne nakazuje poszukiwać właściwego odwzorowania pomiędzy tymi dwoma modelami, co jednak wymaga sporego doświadczenia, intuicji i wiedzy historycznej [10] i dla przeciętnego studenta jest trudno czytelne. W proponowanym tu podejściu istotne jest natomiast to, że model OSI wyraża jedną z centralnych i najbardziej nośnych koncepcji współczesnej telekomunikacji - mianowicie taką, że: 3 www.pwt.et.put.poznan.pl a) w systemie rozproszonym, złożonym z autonomicznych jednostek-systemów, daje się logicznie wydzielić funkcje samoistne - użytkowe, związane z wewnętrznym funkcjonowaniem danego systemu składowego, i funkcje komunikacyjne, dotyczące koordynacji działań pomiędzy tymi funkcjami samoistnymi w systemach składowych; b) funkcje komunikacyjne dają się pogrupować hierarchicznie w warstwy; c) realizację funkcji każdej warstwy można przedstawiać jako wynik porozumiewania się jednostek tej warstwy, rozlokowanych w poszczególnych komponentach systemu rozproszonego, za pomocą odpowiedniego protokołu (czyli protokołu warstwy n); d) jednostki warstwy n uzyskują możliwość wymiany informacji w ramach protokołu dzięki skorzystaniu z usług (komunikacyjnych), realizowanych łącznie przez funkcje wszystkich niższych warstw hierarchii (n-1, n-2...); tę relację stosuje się rekurencyjnie; e) żądanie realizacji usług (komunikacyjnych) od warstwy niższej i świadczenie tych usług warstwie wyższej można modelować jako przekazywanie, na styku pomiędzy jednostkami sąsiednich warstw, prymitywów usługowych (sygnałów wewnętrznych). W rozpatrywanym przypadku sygnalizacji w sieci PSTN/ISDN, funkcje samoistne to funkcje sterowania sesjami usługowymi (CCF, Call control function), zwane także funkcjami obsługi ruchu, funkcjami sterowania połaczeniami itp., a jednostki funkcjonalne ISUP są lokowane w najwyższej warstwie modelu OSI. Zgodnie z istotą modelu warstwowego, uprawnione jest abstrahowanie od funkcji warstw niższych i uznanie, że są one realizowane w sposób adekwatny, tu pozwalający na komunikowanie się jednostek aplikacyjnych ISUP za pomocą protokołu ISUP. Ten "adekwatny sposób komunikacji" pomiędzy jednostkami ISUP może być przedstawiony jako łącze sygnalizacyjne. Taką koncepcję wyraża rysunek 2. Centrala A Centrala B CCF CCF ISUP protokół ISUP ISUP może z tej usługi korzystać za pomocą prymitywów usługowych. Jednakże taką interpretację wykluczono z modelu OSI. Model ten zawiera bowiem dwa naturalne punkty nieciągłości: a) warstwę najniższą - fizyczną, specyficzną ze względu na wykorzystywanie nie modelowanego już, fizycznego medium transmisyjnego (choć niekiedy mówi się nieformalnie o "warstwie 0" modelu); b) warstwę najwyższą (w OSI - siódmą). Szczególną cechą modelu OSI jest to, że do skutecznego porozumiewania się w najwyższej warstwie komunikacyjnej niezbędna jest świadomość charakteru potrzeb komunikacyjnych konkretnego procesu aplikacyjnego: jednostka warstwy 7 (Application entity, jednostka aplikacyjna) potrzebuje odnosić się do modelu procesu komunikowania się, stosowanego przez proces aplikacyjny. Naturalną realizację tej cechy uzyskuje się, jeśli jednostka warstwy najwyższej będzie po prostu tą częścią procesu aplikacyjnego, która dotyczy komunikowania się z jednostkami odległymi. Nie definiuje się zatem żadnej generalnej usługi komunikacyjnej realizowanej przez warstwę siódmą wielość potrzeb różnych zastosowań na to nie pozwala. W konsekwencji, nie modeluje się także sposobu użycia funkcji komunikacyjnych warstwy siódmej za pomocą prymitywów usługowych (ani w żaden inny sposób!). Zatem, odnosząc zasady OSI (jako modelu pojęciowego) do sygnalizacji, nie modeluje się, w jaki sposób proces aplikacyjny (CCF) i jego komunikacyjna jednostka aplikacyjna (ISUP) komunikują się ze sobą, gdyż jest to komunikacja w ramach jednego bytu. Na rys.3 przedstawiono dwie, pozornie równoważne i stosowane zamiennie konwencje rysowania związków pomiędzy sterowaniem (rozumianym jako funkcje CCF) a sygnalizacją w strukturze centrali, na tle zupełnie różnych modeli stojących za tymi konwencjami. komutacja Centrala A obszar modelu OSI "sterowanie" (funkcje sterujące) CCF sygnalizacja ISUP ISUP Centrala B CCF "usługa sygnalizacyjna" protokół ISUP ISUP komutacja (wirtualne) łącze sygnalizacyjne Centrala A Centrala B "sterowanie" (funkcje sterujące) CCF CCF sygnalizacja ISUP ISUP Rys.2 ISUP w modelu OSI Daje się zauważyć dążenie do tego, by zasady modelowania zdefiniowane dla warstw modelu OSI przenosić także na obszary leżące faktycznie poza zakresem tego modelu. W szczególności, przez ekstrapolację możnaby przyjąć, że cały podsystem komunikacyjny, realizujący funkcje wszystkich warstw modelu OSI, dostarcza dobrze zdefiniowanej usługi komunikacyjnej (sygnalizacyjnej) i że aplikacja (CCF) PWT 2004, Poznań 9 - 10 grudnia 2004 protokół ISUP ISUP Rys.3 Konwencje związków sterowanie - sygnalizacja 4 www.pwt.et.put.poznan.pl Model (a) jest "niepoprawny" z punktu widzenia metodyki modelowania zastosowanej w modelu OSI. Jednakże nie ta formalna "niepoprawność" jest istotna, lecz to, że taki model jest niesprawny i wewnętrznie niespójny. Aby to wykazać, rozpatrzmy trzy możliwe interpretacje. Jednostka ISUP może zawierać w sobie pełny model sterowania połączeniami, lecz wówczas staje się (w domenie implementacyjnej) tożsama z modułem CCF. Zgodnie z drugą interpretacją, funkcje jednostki ISUP mogą zostać sprowadzone do kodera/dekodera wiadomości sygnalizacyjnych: każda wiadomość odebrana jest przekazywana do procesu aplikacyjnego, a każda wiadomość wysyłana pochodzi z tego procesu. Następuje pełna delegacja funkcji decyzyjnych jednostki protokołu, co sprowadza się do tego, że specyfikacja tej jednostki przybiera postać charakterystyczną dla protokołu stymulacyjnego, pozbawionego wewnętrznej autonomii decyzyjnej. W trzecim wariancie, część funkcji sygnalizacyjnych mogłaby być wykonywana autonomicznie w jednostce aplikacyjnej ISUP, a część - delegowana do procesu aplikacyjnego. Jednakże dokonanie "obiektywnego" rozdziału tych dwóch klas funkcji w specyfikacji protokołu jest praktycznie niemożliwe. Taki rozdział musiałby więc mieć z konieczności charakter decyzji implementacyjnej. Dla celów dydaktycznych, w których poszukuje się motywów głębszych niż czysto implementacyjne, takie postawienie sprawy jest nieprzekonujące. Dokumenty standaryzacyjne zawierają przykłady na to, że zidentyfikowane wyżej rozterki koncepcyjne nie są obce twórcom tych standardów. W proponowanym podejściu, istotę jednostek ISUP i wiążącego je protokołu wyjaśnia się jak na rys.3b, zaś abstrahowanie od szczegółów realizacji łącza sygnalizacyjnego motywuje się jak na rys.2. Z czego składa się ISUP? Podobnie jak w przypadku całego systemu sygnalizacji SS7, standardy zawierające specyfikację protokołu ISUP stanowią z reguły wzorzec dla tradycyjnej prezentacji tego protokołu w zastosowaniach dydaktycznych. Tymczasem ich układ i zawartość są zupełnie nieprzystosowane do takich celów. Zgodnie z ogólną metodyką specyfikowania i badania protokołów, można przyjąć, że protokół ISUP posiada określone własności: syntaktyczne (składniowe - zdolność do wysyłania i odbierania wiadomości o określonej zawartości) i semantyczne (związek sekwencji wymienianych wiadomości z procesami sterowania). Ponadto własności te można podzielić na statyczne (zbiór cech) i dynamiczne (proceduralne - ujawnianie cech w danych okolicznościach). Własności są powiązane ze sobą zależnościami hierarchicznymi ("własności B i C są częściami składowymi własności A") i niehierarchicznymi ("własność A jest niezbędna do realizacji własności B i C"; "jeśli stosowana jest własność D, to niezbędne są także własności E i F"). PWT 2004, Poznań 9 - 10 grudnia 2004 Jest faktem, że w tekście standardów takie zależności są ukryte - trzeba się ich doszukiwać, co jest bardzo uciążliwe z uwagi na beletrystyczny sposób formułowania specyfikacji. Tymczasem przestrzeń powiązań własności obiektywnie istnieje i wynika z logiki protokołu. Taka przestrzeń dla protokołu ISUP została zidentyfikowana i sformalizowana w ramach prac nad Wymaganiami Technicznymi dla implementacji tego protokołu [1,11]. Trudno przenosić ten rezultat bezpośrednio na pole dydaktyki (ok. 1000 szczegółowo zdefiniowanych własności, powiązanych ze sobą w bardzo nietrywialny sposób). Natomiast można dzięki temu stosunkowo łatwo ustalać zależności w rodzaju: "Usługa A jest opcjonalna. Jeśli implementuje się usługę A, wówczas staje się obowiązkowa obsługa wiadomości X z parametrami K i L lub wiadomości Y z parametrami M i N; w takim przypadku obowiązkowa staje się także obsługa procedury sygnalizacyjnej (funkcjonalności) C w zakresie m, a zakazana - funkcjonalności D....." W proponowanym podejściu, protokół ISUP jest konsekwentnie traktowany nie jako zamknięty, samoistny byt, lecz jako platforma realizacji usług (ogólniej - celów technologicznych operatora sieci). Oznacza to, że dla poszczególnych usług podstawowych (podstawowa obsługa wywołań) i dodatkowych (supplementary) poszukuje się własności protokołu ISUP bezpośrednio te usługi wspierających. Wówczas z logiki powiązań własności wyniknie, jakie inne, podrzędne bądź nadrzędne własności protokołu są niezbędne do realizacji określonego zestawu usług i celów technologicznych. Analiza "gęstości" zastosowania poszczególnych własności protokołu, dokonana w sposób opisany wyżej, pozwala ujawnić i wskazać m.in.: a) własności "mityczne" protokołu: takie, które wprawdzie zostały wyspecyfikowane w standardach, lecz dotychczas się nie zmaterializowały - nie znalazły żadnych żywotnych instancji zastosowań; b) własności jałowe - nie stosowane (zupełnie niepotrzebne) dla określonej, dużej klasy usług. W szczególności, przy omawianiu protokołu ISUP jako platformy realizacji obecnie spotykanych usług sieci PSTN/ISDN ("zakres podstawowy" na rys.1), nie ma żadnej potrzeby wprowadzania i dyskutowania m.in. następujących własności protokołu: a) Simple service activation; b) ROSE capability; c) Network specific facilities; d) General mechanism for redirection (ISUPv3); e) sygnalizacja end-to-end we wszystkich wariantach: pass-along, SCCP connectionless i SCCP connection-oriented; Tej ostatniej funkcjonalności przypisuje się zwykle wielkie, wręcz zasadnicze znaczenie, jako elementowi mającemu odróżniać ISUP od wcześniej stosowanych systemów w s p ó l n okanałowe j sygnalizacji międzycentralowej. W podejściu tradycyjnym omawia się ją m.in. dlatego, że jej opis stanowi znaczącą część wstępnych tomów standardów dla protokołu ISUP 5 www.pwt.et.put.poznan.pl (Q.761 i Q.730). Tymczasem jest ona niezwykle złożona i - jak się okazuje - zupełnie zbędna (własność "mityczna"). Należy też podkreślić, że nie ma ona nic wspólnego z procedurami sygnalizacyjnymi stosowanymi przy współpracy protokołu ISUP z protokołami sieci inteligentnej (INAP). 6. PODSUMOWANIE Nie twierdzi się tu, że przedstawiona w artykule koncepcja "odwrócenia" kolejności prezentacji zagadnień systemu sygnalizacji SS7 jest obiektywnie słuszniejsza od koncepcji tradycyjnej, powszechnie dotychczas spotykanej. Dyskusja na temat tego, czy bardziej właściwe jest podejście wstępujące (bottom-up), czy zstępujące (top-down) toczy się w różnych kontekstach od dziesięcioleci i wciąż jest daleka od rozstrzygnięcia. Zresztą nie proponuje się tu konsekwentnego zastąpienia wywodu wstępującego zstępującym. Jak pokazano, logika proponowanego podejścia wymaga omawiania poszczególnych komponentów systemu SS7 w kolejności dalekiej od liniowej, a w szczególności - dokonania "nawrotu" do własności protokołu ISUP, które w pierwotnym kontekście są zupełnie zbędne i nie stosowane. Zastanawiająca jest zbieżność takiego schematu z paradygmatami projektowania systemów. Jak wiadomo, paradygmat tradycyjny - "wodospadowy" (liniowy, bez nawrotów) funkcjonuje już tylko jako historyczny punkt odniesienia bądź jako wzorzec dla statycznej dokumentacji systemu. Skoro jednak zamysł dydaktyczny polega na "konstruowaniu" systemu, a nie jedynie jego dokumentowaniu, to nieadekwatność podejścia liniowego znajduje w takim kontekście dodatkowe uzasadnienie. Przedstawione w artykule tezy tracą swą moc w przypadku, gdy przedmiotem rozważań jest system sygnalizacji SS7 "jako taki", rozpatrywany jako konkretny, istniejący (pod)system sieci, nie zaś wyprowadzany z potrzeb usług realizowanych w tej sieci. Jednakże publikacje dydaktyczne o takich celach są nieliczne: bywają stosowane jako materiały do szkoleń pracowników firm telekomunikacyjnych, lecz w przypadku zajęć uniwersyteckich są praktycznie niespotykane. Można próbować oceniać proponowane tu podejście, mierząc stopień znużenia studentów oraz głębokość i trwałość nabytej w ten sposób wiedzy. Takich obiektywnych (w sensie statystycznym) badań porównawczych nie prowadzono, lecz nieformalne i wyrywkowe opinie studentów wydają się potwierdzać atrakcyjność i skuteczność zaproponowanej koncepcji. PWT 2004, Poznań 9 - 10 grudnia 2004 SPIS LITERATURY [1] Brzeziński K.M., Metodyka tworzenia i zapisu Wymagań Operatora (WTO) dla implementacji protokołu telekomunikacyjnego. PWT'2003, Poznań, 2003 [2] Manterfield R., Telecommunications Signalling. IEE Telecommunications Series, London, 1999 [3] Kabaciński W., Standaryzacja w sieciach ISDN. Wydawnictwa Politechniki Poznańskiej, Poznań, 2001 [4] Stallings W., ISDN and Broadband ISDN. Macmillan Pub. Co., 1992 [5] van Bosse J.G., Signaling in Telecommunication Networks. John Wiley & Sons, 1998 [6] Russel T., Signalling System #7. Mc-Graw Hill, 2002 [7] Trickley A., Simply SS7. SS8 Networks, 2001-2002 [8] Jajszczyk A., Wstęp do telekomunikacji. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1998 [9] Ostrowski P., Średniawa M., System i sieć sygnalizacji Nr 7. CITCOM-PW, Warszawa, 2000 [10] Mitra N., Usiskin S.D., Relationship of the Signalling System no.7 Protocol Architecture to the OSI Reference Model. IEEE Network Magazine, Jan.1991 [11] Brzeziński K.M., Grzegorzewski M., Komputerowe wspomaganie stosowania Wymagań Technicznych dla protokołów. KST'04, Bydgoszcz, 2004 6
