Ανάπτυξη και έλεγχος λογισμικού σηματοδοσίας σε συστήματα μεταγωγέων για δίκτυα ευρείας ζώνης

Abstract

The area of Telecommunications is drastically changing regarding new technologies and services. The last few years, various research programs target to the upgrading of broadband networks potential, in order to offer faster and more reliable methods of information transfer , based on ATM technique. Besides the informaton transfer between users, ATM switching systems are responsible for the dynamic establishment, release and management of connections, which is realized through signaling software implementation. Given the development cost and the constantly increasing need for the support of new services and signaling protocols, the signaling software implementation has to be efficient, flexible, reliable and scalable. In this thesis, the problem of the design, development and functional verification of signaling software in ATM switching systems is gradually approached. Based on the fact that the requirements for optimization of switching systems regarding cost, complexity, flexibility and reliability are constantly increasing, the distributed approach of signaling software is adopted. In addition, new technologies for the testing and verification of the implemented signaling protocols are presented, while new services requirements are easily supported such as multipoint to multipoint connections due to the distributed approach. The contribution of this thesis is focused on the improvement of AATM swotching systems response times and on the extensibility and support of new requirements, New design techniques regarding signaling software implementation are approached, which enable a more flexible system management.

Στη διδακτορική διατριβή περιγράφονται τεχνικές επίλυσης του προβλήματος της ανάπτυξης συστημάτων μεταγωγέων ΑΤΜ δικτύων. Η μελέτη των συστημάτων βασίζεται σε προδιαγραφές διεθνών οργανισμών τυποποίησης και παρουσιάζονται τεχνικές λύσεις στη σχεδίαση, υλοποίηση και εφαρμογή συστημάτων μεταγωγής ευρείας ζώνης. Κατά την ανάλυση της διατριβής, προσεγγίζονται τεχνικές επίλυσης του προβλήματος της ανάπτυξης κατανεμημένου λογισμικού σηματοδοσίας σε συστήματα μεταγωγέων ΑΤΜ δικτυών. Η αποδοτική σχεδιάση και ανάπτυξη της σηματοδοσίας συνεισφέρει στη βελτιστοποίηση του ισοζυγίου επεξεργασίας - χρονικής απόκρισης, στη διαχείριση λαθών, στην επεκτασιμότητα και προσαρμογή του ΑΤΜ μεταγωγέα σε νέες απαιτήσεις. Η διατριβή χωρίζεται σε 8 συνολικά κεφάλαια. Στο πρώτο κεφάλαιο αρχικά γίνεται μιά εισαγωγή στα δίκτυα ευρείας ζώνης με ασύγχρονη πολύπλεξη (ΑΤΜ). Παρουσιάζονται οι βασικές πληροφορίες για τα ΑΤΜ δίκτυα, την μορφή των δεδομένων και των ΑΤΜ συνδέσεων. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζεται το B - ISDN σχεσιακό μοντέλο αναφοράς Δικτύων Ευρείας Ζώνης, με ιδιαίτερη έμφαση στο Επίπεδο Ελέγχου (Control Plane). Διακρίνεται επαρκώς η κρισιμότητα του ρόλου της διαδικασίας της σηματοδοσίας σε συστήματα ΑΤΜ μεταγωγέων. Στο τρίτο κεφάλαιο περιγράφεται η λειτουργικότητα ενός ΑΤΜ Μεταγωγεά που αναπτύχθηκε στα πλαίσια ερευνητικού προγράμματος. Μετά από σύντομη περιγραφή του υλικού και καθορισμού της θέσης του συστήματος σε μια γενικότερη τοπολογία Δικτύων Ευρείας Ζώνης ΑΤΜ, ιδιαίτερο βάρος δίδεται στα πρωτόκολλα σηματοδοσίας που πρέπει να υποστηρίζονται. Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται μιά σύντομη αναφορά σε τεχνικές υλοποίησης πρωτοκόλλων, σύμφωνα με κατάλληλη γλώσσα προδιαγραφής (SDL). Στο πέμπτο κεφάλιο περιγράφονται οι οντότητες λογισμικού σηματοδοσίας του συστήματος ΑΤΜ Μεταγωγέα. Μετά από σύντομη αναφορά στην αρχιτεκτονική του κάθε πρωτοκόλλου, τεκμηριώνεται η επιλεγόμενη προσέγγιση κατανεμημένου λογισμικού σηματοδοσίας. Τέλος μέσω κατάλληλων παραδειγμάτων παρουσιάζονται οι διαδικασίες που ακουλουθούνται στο σύστημα του Μεταγωγέα κατ