Sveučilište u Zagrebu FAKULTET PROMETNIH ZNANOSTI … procesi i sustavi/materijali/04_-_SS7... ·...

Sveučilište u Zagrebu

FAKULTET PROMETNIH ZNANOSTI

Zavod za informacijsko-komunikacijski promet

Katedra za tehniku informacijsko-komunikacijskog prometa

Kolegij:

Sveučilište u Zagrebu

FAKULTET PROMETNIH ZNANOSTI

Zavod za informacijsko-komunikacijski promet

Katedra za informacijsko komunikacijske sustave i mreže

Kolegij:

Komutacijski procesi i sustavi

SS7: Signalizacijska mreža

Uvod

o Eng. Signaling System 7, SS7

o „Živčani sustav” telefonske mreže

o Nezavisna i samostalna podatkovna mreža

o Čvrsto je povezana sa telefonskom mrežom

o Višestruka primjena SS7, uključujući i kod translacije 0800 i prenesenih telefonskih brojeva

Povijesni pregled

o Do 1970.-tih, signalizacija za uspostavljanje poziva vršila se unutar glasovnog kanala – in-band signalizacija

o Negativni učinci takve signalizacije: značajno kašnjenje u uspostavljanju poziva nakon biranih brojeva, tzv. postdial delay ili call

setup time

o Potreba sa odvojenom signalizacijom van govornih kanala

o Pojava Common-Channel Interoffice Signaling (CCIS) � CCIS No. 6 �Common-Channel Signaling 7, CCS7 � Signaling System 7, SS7

SS7 mrežna topologija

o Postoje tri vrste čvorova u SS7 arhitekturi:

1) Service Switching Point (SSP) – povezan je sa switchom (centralom) u telefonskoj mreži ukoliko taj isti switch podržava SS7 funkcionalnost. SSP konvertira signalizaciju za glasovni poziv u SS7 signalizacijske poruke.

2) Service Control Point (SCP) – pruža pristup bazama podataka telefonskoj mreži. Primjer usluge koje pruža SCP je translacija 0800 brojeva i LocalNumber Portability.

3) Signal Transfer Point (STP) – čvor(ovi) koji su ruteri u SS7 mreži. Glavna uloga je usmjeravanje poruka između dva SSP-a ili između SSP i SCP.

o SS7 mreža može se promatrati i kao client-server (SSP � SCP) ili client-to-client (SSP � SSP) komunikacija


o Vrste SS7 linkova (veza):

1. A-link (Access link): povezuje SSP sa STP ili SCP sa STP ili ponekad SSP direktno

sa SCP

2. B-link (Bridge link): povezuje neuparene STP

3. C-link (Cross link): povezuje uparena STP

4. D-link (Diagonal link): lokalno uparene STP sa regionalno uparenim STP

5. E-link (Extended link): mogu se koristiti pri povezivanju SSP izravno STP-om

koji nije matični

6. F-link (Fully associated link): povezuje izravno dva SSP –a, stoga ne zahtjevaju

prolazak kroz STP za slanje signalizacijskih poruka


o Primjer SS7 topologije sa svim čvorovima i linkovima:

Usmjeravanje u SS7 mreži

o Temelji se na hop-by-hop pristupu i skupu pravila (6):1. Generirana poruka od strane SSP za direktno spojenog SSP mora najprije ići F-

linkom

2. Ako F-link ne postoji, poruka generirana od SSP-a za drugi SSP ide A-linkom

prema STP-u izvorišnog SSP-a

3. Poruka od SSP-a za drugi SSP koja je poslužena od različitog para uparenih

STP-a usmjerava se na A-link

4. Poruka koje je već stigla kod STP-a predodređena za odredišni SSP poslužen

od strane ovoga STP-a, usmjerava se na A-link

5. Poruka koja je već stigla na STP predodređena za SSP koji je poslužen drugim

uparenim STP-ovima usmjerava se na E-link

6. Poruka od SSP predodređena za SCP usmjerava se na F-link ako postoji. U

protivnom, poruka se usmjerava na primarni STP na A-linku za prosljeđivanje

prema SCP-u


o Tablica usmjeravanja za različita odredišta za čvor 3 i čvor 9:

Adresiranje u SS7 mreži

o Adrese čvorova u SS7 mreži nazivaju se point code

o Logičke adrese i ne definiraju fizičku lokaciju čvora

o Originating Point Code (OPC), Destination Point Code (DPC) i AdjacentPoint Code (APC)

o Uglavnom se koriste dva point code formata:1. North American Point Code (American National Standards Institute – ANSI)

2. ITU format (Internatioanl Telecommunication Unit – ITU)

North American Point Code

o Standardiziran od strane ANSI duljine 24 bitova (3 x 8 bitova)

ITU Point Code

o Duljine 14 bitova te se također sastoje od tri dijela:

ITU Point Code

o Mrežni identifikator zajedno sa identifikatorom zone naziva se Signaling Area/Network Code (SANC)

o Primjer: 4.164 definira SANC odredište za Uzbekistan gdje 4 označava svjetsku zonu

o Za Indoneziju su primjerice dodijeljene tri SANC oznake: 5.020, 5.021 i 5.022

Upotreba Point Code-a

o Dodjela adresa:

Veza između komutacijskog čvora i SSP-a

o Switch – SS7 sučelje:

Interoperabilnost SS7 mreža

o Problematika postojanja različitih shema adresiranje – North American i ITU

o Upotreba hibridnog SSP-a koji se ima uloga gateway-a

o Pretvara adrese (Point Code) iz jednog formata u drugi – npr. kod povezivanja mreža dviju država ili nekoliko nacionalnih mreža

Interoperabilnost SS7 mreža

SS7 protokolarni složaj

1) Protokoli nižeg sloja

2) Protokoli višeg sloja


o Protokoli nižeg sloja: MTP1, MTP2 i MTP3 odgovaraju fizičkom, podatkovnom i mrežnom sloju OSI referentnog modela:• Message Transfer Part-Level 1 (MTP1) – definira fizička i električna sučelja SS7

složaja:

� DS0A (54 Kbps)

� DS0 (64 Kbps)

� DS1 (1.544 Mbps)

� E1 (2.048 Mbps)

• Message Transfer Part-Level 2 (MTP2) – djeluje na podatkovnom sloju a

obuhvaća: detekciju pogreške, bit stuffing, kontrola toka. Postoje dvije signalne

jedinice za MTP2:

� Fill-in signaling unit (FISU)

� Link status signalin unit (LSSU)

• Message Transfer Part-Level 3 (MTP3) – ekvivalent mrežnom sloju OSI modela

Funkcije adresiranja (14 ili 24 bitna adresa) i usmjeravanja.


o Message Signaling Unit (MSU)


o Početak Service Information Field (SIF) se sastoji od tzv. routing label

(oznake)

o DPC = Destination Point Code

o OPC = Originating Point Code

o SLS = Signaling Link Selection


o Protokoli višeg sloja koriste se kod procesa potrebnih za uspostavu poziva:• Telephone User Part (TUP)

• Integrated Services Digital Networks (ISDN)

• Signaling Connection Control Part (SCCP)

SS7 i uspostava poziva – Telephone User

Part (TUP)o Kontrola glasovnog poziva (analognog) – uspostava i prekid.

o Identifikacija kanala za potrebe poziva – Circuit Identification Code, odnosno Trunk Circuit Identification Code (TCIC)

o Inital Address Message (IAM) generira izvorišna centrala putem SS7 sučelja identificirajući odredišni SSP na temelju biranog broja �Identifikacija slobodnog kanala – TCIC se uključuje u IAM poruke zajedno sa OPC i DPC

o Ako je kanal uspostavljen, odredišna centrala generira AddressComplete Message (ACM) koja se šalje izvorišnoj centrali opet putem SS7 sučelja

SS7 i upravljanje mrežom

o Izmjena upravljačkih poruka

o U SIO polju naznačuje se da se radi o porukama za potrebe upravljanje mrežom

o SIF polje se koristi za pružanje dodatnih podataka o vrstama poruka za potrebe održavanje mreže

o Poruke mrežnog upravljanja (eng. Network Management Messages) primarno se koriste za upravljanje usmjeravanjem

SS7 i upravljanje mrežom

o Generiranje Transfer-Prohibited (TFP) poruke:

ZASTOJ!!

TFP Poruka

SS7 i uspostava poziva: ISUP

o ISUP nema toliko ograničenja koliko TUP

o ISUB je proširiv protokol – može se prilagoditi po potrebi

o Koristi se za obradu poziva (eng. Call processing) u PSTN mreži unatoč tomu što je izvorno bio namijenjen za ISDN usluge

o ISUP definira nekoliko stotina različitih poruka (IAM, ACM, itd…)

o TCIC kod i routing oznaka su uključene u svim ISUP porukama, slično kao i kod TUP

o Kod ISUP poruka, routing oznaka se sastoji od DPC, OPC i SLS polja dok je TCIC smješten u odvojeno polje nakon routing oznake


o Primjer ISUP poruka


o ISUP Initial Address Message (IAM) i Release Message (REL)


o Uspostava poziva pomoću ISUP poruka


o Prekid poziva pomoću ISUP poruka


o Zapažanja:• Prije ospotave trunk-grupe, dvije susjedne centrale se moraju „dogovoriti” oko

numeriranja logičkog glasovnog kanala da ne bi došlo do dvosmislenosti – ako

je TCIC definiran kao 51, odredišna centrala treba taj podataka da nebi

rezervirala isti TCIC za novi poziv u suprotnom smjeru

• Postoji općenito pravilo dodjeljivanja TCIC koda:

• Puno radnji može započeti po primitku ACM poruke izvorišne centrale:

inicijacija Call Detail Record (CDR) i sl.

TCIC kod = circuit_group_member x 32 + circuit_id

TCIC kod = 20 x 32 + 15


o Ilustracija usmjeravanja poziva i SS7 poruka (neovisnost putanje SS7 poruka i telefonskog poziva)

NISU SPOJENI IZRAVNO!

SS7 i uspostava poziva: ISUP i upravljanje

kanalimao ISUP poruke se mogu koristiti i za upravljanje kanalima (trunkovima)

o Primjeri takvih poruke (prethodno navedenih u tablici) su: • BLO

• BLA

• CGB

• CGBA

SS7 i uspostava poziva: ISUP dinamičko

usmjeravanje poziva


usmjeravanje pozivao Uspostava poziva u mrežama sa dinamičkim usmjeravanjem postoje 4

važnije vrste poruka:

1. Traveling class mark – kontrola odabira rute pri switchu (centrali) unutar

mreže sa dinamičkim usmjeravanjem poziva

2. Crankback – vraćanje kontrole poziva izvorišnoj centrali

3. Status query – zahtjev za statusom linka

4. Status response – odgovor na zahtjev za statusom linka koji sadrži podatke o

status linka


usmjeravanje pozivao Upotreba prethodno navedenih poruka:

Izvor

Odredište


usmjeravanje pozivao Razmatrani scenariji (4):

1. Ako je moguće usmjeriti poziv direktno na switch 3, IAM poruka uključuje TCM oznaku EXIT1 da switch 3 zna da se radi o odredišnom switchu.

2. Poziv se usmjerava putem 1-2-3. Switch 1 generira IAM poruku sa TCM oznakom VIA1. Switch 2 tada zna da je posrednički switchunutar mreže sa dinamičkim usmjeravanjem te prosljeđuje poziv dalje na slobodni kanal prema switchu 3.


usmjeravanje pozivao Razmatrani scenariji (4):

3. Kada switch 2 primi IAM poruka sa TCM oznakom VIA1, moguće je da ne postoji slobodnih kanala na relaciji switch 2-3. Dvije situacije su moguće:

� Upotreba crankback opcije – kontrolu poziva tada ponovo preuzima switch 1.

� Ako ne postoji mogućnost za crankback opcijom, tada će switch 2 generirati

ISUP network trunk congestion (NTC) poruku i poslati je switchu 1 koji tada

obavještava izvorišni switch 6 da poziv ne može biti uspostavljen.

4. Switch 1 može zatražiti Switch 3 status report za sve izlazne kanale slanjem Status Query poruke.

Sigurnosni nedostatci sustava SS7

Sažetak

o SS7 mreža je važan faktor za funkcioniranje PSTN-a.

o Sadrži dvije ključne dimenzije: • Topološka arhitektura

• Protokolarni složaj

o SS7 protokolarni složaj pruža nekoliko funkcija poput obrade pozive, upravljanje linkovima itd.

o Postoji razlika između usmjeravanja poziva i SS7 usmjeravanja.

o Potrebno je voditi računa o kapacitetu SS7 linkova.

Pitanja

Sveučilište u Zagrebu FAKULTET PROMETNIH ZNANOSTI … procesi i sustavi/materijali/04_-_SS7... ·...

Documents

Transcript of Sveučilište u Zagrebu FAKULTET PROMETNIH ZNANOSTI … procesi i sustavi/materijali/04_-_SS7... ·...