Signaling System 7. Segnalazione Out-of Band su canale comune. Università di Palermo SS7 1

Transcript

1 Signaling System 7 Segnalazione Out-of Band su canale comune Standard ITU-T (Q.700..) SS7 1

2 SS7 (2) Nelle altre reti, scambio di informazioni tra utenti, con SS7 scambio tra macchine Segnalazioni riguardanti più canali di comunicazione trasmesse a pacchetto su un canale specializzato Informazioni scambiate sotto forma di messaggi Vantaggi: Tempi delle operazioni più brevi Uso più efficiente dei canali di comunicazione Supporto della Intelligent Network SS7 2

3 SS7 (3) Varianti nazionali definite da ANSI, ETSI, SS7 basato sullo scambio di messaggi tra i Network Elements (NE) tramite canali bidirezionali o Signaling Links In SS7: Applicazioni circuit-related Applicazioni non circuit-related Applicazioni circuit-related correlate alla connessione/disconnessione dei circuiti Applicazioni non circuit-related correlate al traffico non derivante da operazioni di connessione/disconnessione (e.g. interrogazione data base) SS7 3

4 SS7 (4) In SS7 Signaling Points e Signaling Links Sistema critico e quindi con forte ridondanza Signaling Points Scambio di messaggi tra tra Signaling Points identificati da Point Code 3 tipi di Signaling Point SSP - Service Switching Point STP - Signal Transfer Point SCP - Service Control Point SS7 4

5 Signaling Points Service Switching Point Autocommutatori telefonici (C.O. o tandem) Iniziano, terminano o commutano le chiamate Signal Transfer Point Commutatori a pacchetto della rete SS7 Signal Control Point Databases per le informazioni necessarie SS7 5

6 Struttura SS SSP STP SCP Voice trunks SSP SS7 links STP SS7 links SCP Stante la criticità duplicazione per STP, SCP e quindi per i link Tra due Signaling Point vi sono 2 link costituenti un Linkset Mated pair (ridondanza) SS7 6

7 Signaling Links 6 tipi di S.L. STP C STP A D D D D E STP C STP B B B B STP C A STP A A A A SCP SCP A E A SSP SSP F SS7 7

8 Signaling Links (2) A (Access) links - connettono un Signaling End Point (SSP o SCP) ad un STP B (Bridge) links - connettono tra loro gli STP appartenenti a reti diverse C (Cross) links - connettono tra loro coppie di mated STP D (Diagonal) links - connettono tra loro STP della stessa rete E (Extended) links - connettono un SSP ad una seconda coppia di STP F (Fully associated) links - connettono tra loro (in modo diretto) due SSP SS7 8

9 Protocol Stack OSI SS7 Application Presentation Session T U P TCAP I S U P Transport SCCP Network MTP-3 Data Link MTP-2 Physical MTP-1 SS7 nasce prima di OSI e non lo rispecchia fedelmente SS7 9

10 Message Transfer Part-1 MTP-1 OSI Physical Layer Definite diverse interfacce fisiche: E-1 2,048 Mbps / 32 ch. a 64 Kbps DS-1 V.35 DS-0 DS-0A 1,544 Mbps / 24 ch. a 64 Kbps 64 Kbps 64 Kbps 56 Kbps In Europa utilizzata più frequentemente la DS-0 SS7 10

11 Message Transfer Part-2 MTP-2 OSI Data Link Layer Assicura la accuratezza della trasmissione attraverso un link Controllo di flusso Validazione della sequenza dei messaggi Controllo degli errori MTP-2 Signal Unit (SU) MTP-2 Protocollo di tipo go back n con ACK cumulativo e uso del NAK SS7 11

12 Signal Unit 3 tipi di Message Signal Unit (MSU): Fill-In Signal Unit (FISU) Unità per la trasmissione bidirezionale continua e per il controllo continuo della qualità del link Link Status Signal Unit (LSSU) Unità per il trasporto dell informazione sullo stato del link e l indicazione dei signaling points Message Signal Unit (MSU) Unità per il trasporto ove che sia del Signaling Information Field (SIF) SS7 12

13 Fill-In Signal Unit Signal Unit generata in MTP-2 First Transmission Order Last Flag BSN BIB FSN FIB LI Spare CRC bit In assenza di altri segnali è trasmessa continuamente Flag: (Uso normale di bit stuffing e unstaffing) Backward Sequence Number (BSN) Numero di sequenza trasmesso dal receiver al fine di dare ACK o NAK SS7 13

14 Fill-In Signal Unit (2) Flag BSN BIB FSN FIB LI Spare CRC bit Backward Indicator Bit (BIB) Forward Sequence Number (FSN) Forward Indicator Bit (FIB) Length Indicator (LI) Indicatore di ricezione corretta o incorretta Sequence Number della Signal Unit Posto ad 1 per frame ritrasmessi Indicatore di tipo e lunghezza in ottetti LI = 0 FISU LI = 1 o 2 LSSU LI = 3 63 MSU SS7 14

15 Fill-In Signal Unit (3) Flag BSN BIB FSN FIB LI Spare CRC bit Spare 2 bit vuoti disponibili per uso futuro Clycic Redundancy Check (CRC) CRC-16 SS7 15

16 Link Status Signal Unit Signal Unit con priorità massima per la trasmissione del campo SF proveniente da MTP-3 First Transmission Order Last Flag BSN BIB FSN FIB LI Spare SF CRC o bit Flag, BSN, BIB, FSN, FIB, LI, Spare, CRC già definiti SF (Status Field) 1 o 2 (dipendentemente dal valore di LI) ottetti di Link Status Information scambiata tra i signaling points posti all estremità di un link SS7 16

17 Link Status Signal Unit (2) SF Usati soltanto i primi 3 bit del campo 8 o 16 bit A B C Spare Indication C B A Status 0 Out of alignment Status N Normal alignment Status E Emergency alignment Status OS Out of service Status PO Processor outage Status B Busy SS7 17

18 Message Signal Unit Signal Unit per il trasporto dell informazione per le user parts First Transmission Order Last Flag BSN BIB FSN FIB LI Spare SIO SIF CRC n 16 bit con n 272 Flag, BSN, BIB, FSN, FIB, LI, Spare, CRC già definiti SS7 18

19 SS7 (19) SIO (Service Information Octet) Field proveniente dal layer 3 Flag BSN BIB FSN FIB LI Spare SIO SIF CRC A B C D A B C D Service Indicator (SI) Subservice SS7 19

20 Subservice Field Suddiviso ulteriormente in 2 campi da 2 bit: Network Indicator Network Indicator Message Priority DC BA Meaning D C International network 0 0 National network 1 0 Spare 0 1 Reserved for national use 1 1 Message Priority Usato soltanto durante i periodi di congestione (00 minimum priority) SS7 20

21 Service Indicator Values Indication Hex Signaling Network Management message (SNM) 0 Signaling Network testing and Maintenance message (MTN) 1 Maintenance Special Message (MTNS) 2 Signaling Connection Control Part (SCCP) 3 Telephone User Part (TUP) 4 ISDN User Part (ISUP) 5 Data User Part (call and circuit-related messages) 6 Data User Part (facility registration and cancellation messages) 7 MTP testing user part 8 Spare 9 to F SS7 21

22 Signaling Information Field Contiene la routing label usata dal layer 3 e la signaling information (payload) Contiene fino a 272 ottetti Routing label formata da: Destination Point Code (DPC) Originating Point Code (OPC) Signaling Link Selection (SLS) Se DPC = Receiving signal point messaggio trasferito ad upper layers (ISUP,.) SIF usato dai protocolli di livello superiore come ISUP e TCAP SS7 22

23 ANSi & ITU-T SIO and SIF ANSI routing label usa 7 ottetti ITU-T routing label usa 4 ottetti SS7 23

24 Message Transfer Part-3 Equivalente al Network layer OSI Alcune funzioni equivalenti ad IP Due categorie di funzionalità: Signaling Network Management Signaling Message Handling Al solito scambio di primitive tra i layers 2 e 3 Anche con il layer 4 scambio di primitive SS7 24

25 Signaling Network Management MTP-3 riceve informazioni circa lo stato di links e routes SNM usa queste informazioni per il routing Variazioni per il caso di unavailability e di congestion Procedure Changeover e Changeback Un nodo unavailable ritorna available Procedura MTP Restart SS7 25

26 Signaling Message Handling Due compiti: Message Discrimination Message Distribution Message Discrimination in base al Destination Point Code (DPC) Ricavato dalla routing label presente nel field SIF di MTP-2 Se DPC = Node Point Code messaggio passato alla Message Distribution functionality Scelta tra i protocolli dell upper layer in base al Service Indicator ricavato dal field SIO di MTP-2 SS7 26

27 TUP TUP = Telephone User Part Può manipolare soltanto le segnalazioni della telefonia analogica Non è obbligatorio usare TUP per la telefonia analogica Usata in pochi paesi In tutti gli altri è stata sostituita da ISUP SS7 27

28 ISUP Negli switches attuali si impiega un tempo non nullo per effettuare la connessione Prenotazione del link all atto della richiesta Richiesta del collegamento Se esito positivo della richiesta allora uso del link diversamente rilascio Calling IAM ACM ANM Called REL RLC REL RLC SS7 28

29 SCCP Signaling Connection Control Part: Problema del trasferimento di dati Le funzioni mancanti in MTP SS7 29

30 TCAP Transaction Capabilities Application Part Messaggi e protocolli per comunicare tra le applicazioni SS7 30

31 SS7 (27) Struttura nel senso logico il modo in cui i varii elementi della rete sono aggregati e interagiscono tra loro Struttura nel senso topologico il modo in cui i varii elementi della rete sono interconnessi fisicamente SS7 31

32 SS7 (28) PSTN ISP * 8 # SS7 32

33 SS7 SS7 (29) 33

34 SS7 (30) Impossibile proporre una soluzione buona per tutti i casi Ogni tipo di rete presenta i suoi problemi: Tecnici e non tecnici Un insieme di soluzioni da scegliere caso per caso Per problemi di eavesdropping ed attacchi dall esterno soluzione tipica installazione di un firewall Rete Privata Rete Pubblica SS7 34

35 SS7 (31) Different architectures GSTN architecture: Intelligence in the network Dumb terminals SIP architecture: Move the intelligence to the edge SS7 35

36 Signaling in GSTN Signalling in the network (between switches) User to network signalling DSS 1 ISUP DSS 1 SS7 36

37 DSS-1 Q. 931 Protocol between the user and the network Much simpler than ISUP. Q. 921 Handles the transport of the messages SS7 37