Transcript ساختار شبکه ی سیکنالیگ

‫ساختار شبکه سیگنالینگ‬
‫موفق و سر بلند باشید ‪ :‬رضا علیپور ‪ ،‬تهران ‪1384 ،‬‬
‫سخنی از رهبر معظم انقالب اسالمی دانشمند محترم و فیلسوف گرامی حضرت‬
‫ِّ الوارف)‬
‫ُّه العالی﴾ ‪﴿ ،‬ادامُهللا ظل‬
‫ِل‬
‫د ظ‬
‫مَّ‬
‫خامنه ای ﴿ُ‬
‫تعلیم ‪ ،‬تعلم‪،‬تأدب عبادت است‬
‫آیت هللا العظمی امام‬
‫ساده ترین روش برقراری مکامله‬
Network
‫سیگنالینگ چیست؟‬
‫سیگنالینگ یعنی مبادله اطالعات بین اجزاء یک شبکه جهت‬
‫انتقال ترافیک‪ ،‬نگهداری ارتباط و ارائه سرویس ها‪.‬‬
‫قوانین حاکم بر انتقال اطالعات پروتکل نامیده می شوند‪.‬‬
‫پروتکل های زیادی تاکنون مطرح شده اند که ‪ SS7‬مهمترین بوده‬
‫و بیشتر از سایر پروتکل ها استفاده می شود‪.‬‬
‫‪‬سیگنالینگ مشترک با شبکه‬
‫‪ ‬شماره گیری‬
‫‪ ‬کنترل نحوه شماره گیری ‪Tone or Pulse‬‬
‫‪ ‬دسترسی به صندوق صوتی ‪Voice Mailbox‬‬
‫‪ ‬ارسال ‪Call-waiting Tone‬‬
‫‪ ‬استفاده از ‪Multi-party‬‬
‫‪ ‬ارسال پیام کوتاه ‪SMS‬‬
‫‪:‬‬
Call
“I’m busy!”
Voice
Trunk
Switch
A
User Traffic
Switch
B
Signaling Traffic
Switch
A
User & Signaling Traffic
Switch
B
‫ظهور ‪SS7‬‬
SS7
SS7 Protocols (Q.700
series)
Set up and clear down a call
Call forwarding
Provide Caller ID
Security access calls (CUG)
Circuit continuity check
Call holding
Notification to reset a faulty circuit
Charging information
Indication of national, international or
other subscriber
Indication that a called party line is free
Nature of circuit (satellite/terrestrial)
Subscriber busy signal
‫ساختار شبکه سیگنالینگ‬
Service Switching Point
‫ نقطه سوئیچ سرویس‬-1
Signaling Transfer Point ‫ نقطه انتقال سیگنالینگ‬-2
Service Control Point
‫ نقطه كنترل سرویس‬-3
SCP
‫( سیگنالینگ‬56Kbps or 64Kbps) ‫ نقاط‬
(SP)
SCP
‫ لینک های سیگنالینگ‬
SCP
SCP
STP
STP
SSP
SSP
STP
STP
SSP
SSP
SSP
STP
SCP
‫‪ ‬استفاده از ‪ TE‬برای متمرکز‬
‫کردن ترافیک مراکز محلی‬
‫در جهت ساده سازی عملیات‬
‫مسیریابی ترافیک و رفع‬
‫پیچیدگی توپولوژی شبکه‬
‫شبکه سیگنالینگ‬
‫)‪(STP‬‬
‫شبکه انتقال ترافیک‬
‫)‪(LE,TE‬‬
‫آدرس دهی شبکه‬
‫سیگنالینگ‬
Network Identifier 
Cluster Identifier
Cluster Member 
SP
C
‫)‪User Part (UP‬‬
‫كاربر استفاده كننده از شبكه سيگنالينگ‬
MTP3
MTP2
M
T
P
MTP1
Digital Signal
Destination
DS0
DS1
DS1C
DS2
DS3
DS3
Bandwidth
64 kbps
1.544 mbps
3.152 mbps
6.312 mbps
44.736 mbps
274.176 mbps
Channels
(DS0s)
1 channel
24 channels
48 channels
96 channels
672 channels
4032 channels
Carrier
Designation
None
T-1
T-1c
T-2
T-3
T-4
M
T
P
MTP1
MTP2
‫‪ ‬حاوی اطالعات وضعیت لینک های سیگنالینگ جهت‬
‫‪ ‬فعال نمودن لينك ها‬
‫‪ ‬بررس ي وضعيت لينك ها‬
‫‪ ‬غير فعال كردن هر يك از لينك‬
‫ها‬
‫‪ ‬گزارش وضعيت ترافيك بر روي‬
‫هر لينك‬
‫‪ ‬انتقال اطالعات كاربران ‪ MTP‬بين دو گره در شبكه‬
‫سيگنالينگ‬
‫‪ ‬برای آشكار سازی خطاي انتقال‪ ،‬اين نوع واحد سيگنال پس از‬
‫دريافت شدن در مقصد توسط ‪ MTP2‬پردازش وبررس ي مي‬
‫شود‬
‫‪( Flag (F) ‬الگوي بيتي خاص ”‪)“01111110‬‬
‫‪ ‬جداسازي واحدهای سیگنال‬
‫‪ ‬نشاندهنده فعال بودن لينك‬
‫‪ ‬بررس ي وضعيت لينك با عبور فلگ از هر لينك‬
‫‪Backward Sequence Number (BSN) ‬‬
‫‪‬‬
‫شماره ترتیب آخرین واحد سیگنال‪ ،‬که بدون خطا و بطور صحیح دریافت شده است‪.‬‬
‫‪Backward Indicator Bit (BIB) ‬‬
‫ارسال مجدد يك واحد سيگنال توسط اين بيت درخواست می شود‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪Forward Sequence Number (FSN) ‬‬
‫‪ ‬شماره ترتيب اختصاص یافته به واحد سيگنال (محدوده ‪ 0‬تا ‪ )127‬که جهت دريافت منظـم واحدهـاي سيگنال استفاده مي شود‪.‬‬
‫‪Forward Indicator Bit (FIB) ‬‬
‫‪ ‬اين بيت مشخص مي كند كه واحد سيگنال براي اولين بار ارسال مي شود يا ارسال مجدد انجام مي‬
‫گيرد‪.‬‬
‫)‪Length Indicator (LI‬‬
‫‪‬‬
‫تعداد بايتهاي قرار گرفته بين دو فيلد ‪ FCS‬و ‪LI‬‬
SIO
Sub-Service Indicator
Service Indicator
Service Indicator Octet (SIO)
‫آشكارسازي خطا‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫آماده سازی تمام فیلدهاي تشكیل دهنده واحد سیگنال ‪ ،‬بجز فیلد ‪FCS‬‬
‫درنظر گرفتن ارزش “‪ ”1‬برای تمام بیت هاي فیلد ‪FCS‬‬
‫تقسیم رشته بیت هاي قرار گرفته بین دو فلگ بر چند جمله اي مولد‬
‫‪ X^16+X^12+X^5+1‬و محاسبه باقیمانده این تقسیم‬
‫محاسبه مكمل یك برای باقیمانده تقسیم و ذخیره کردن آن در ‪ FCS‬واحد‬
‫سیگنال‬
‫استخراج ‪ FCS‬از واحد سیگنال توسط الیه ‪ MTP2‬در مقصد و ذخیره سازی‬
‫آن‬
‫درنظر گرفتن ارزش “‪ ”1‬برای تمام بیت هاي فیلد ‪FCS‬‬
‫تکرار عملیات محاسباتي انجام گرفته در مبدأ و محاسبه ‪FCS‬‬
‫مقایسه نتایج بدست آمده از محاسبات با ‪ FCS‬ذخیره شده (دریافت شده)‬
‫و آشكار سازي خطا‬
‫‪ ‬تصحیح خطا‬
‫‪ ‬در اليه ‪ MTP2‬پس از آشكارسازي خطا‪ ،‬دو روش براي تصحيح خطا استفاده مي شود‪:‬‬
‫‪Basic method ‬‬
‫‪Preventive Cyclic Retransmision method ‬‬
‫‪MTP3‬‬
‫‪MTP3‬‬
‫‪M‬‬
‫‪T‬‬
‫‪P‬‬
‫‪MTP2‬‬
‫‪MTP1‬‬
‫‪ ‬مشابه الیه شبکه )‪ (Network‬در مدل ‪OSI‬‬
‫‪ ‬انجام عملیات مسیریابی برای پیام های دریافت‬
‫شده برمبنای برچسب مسیریابی (ارسال آنها به‬
‫‪MTP2‬یا به الیه باالتر)‬
‫‪ ‬تضمینی برای تحویل پیام های سیگنالینگ مبادله‬
‫شده بین هر دو نقطه سیگنالینگ در مقصد حتی اگر‬
‫ارتباط سیگنالینگ مستقیم وجود نداشته باشد‬
‫‪ ‬جداسازی پیام ها برای الیه های باالیی‬
‫‪ ‬مدیریت پیام سیگنالینگ‬
‫‪ ‬مدیریت شبکه سیگنالینگ‬
‫مدیریت پیام سیگنالینگ‬
‫‪MTP2‬‬
‫‪MTP3‬‬
‫‪Discrimination‬‬
‫‪Function‬‬
‫‪MTP3 Users‬‬
‫‪Distribution‬‬
‫‪Function‬‬
‫‪SCCP‬‬
‫‪ISUP‬‬
‫‪Routing‬‬
‫‪Function‬‬
‫‪etc‬‬
‫‪ ‬تشخیص پیام‬
‫‪ ‬بررسی كد مقصد (‪ )DPC‬و انتقال پیام به واحد مسیریابي یا‬
‫به واحد توزیع‬
‫‪‬‬
‫‪ ‬توزیع پیام‬
‫‪ ‬بررسی‬
‫‪ SIO‬تعیین‬
‫كابر ‪ MTP3‬دریافت كننده پیام‬
‫‪ ‬مسیر یابي‬
‫‪ ‬بررسی ‪ DPC‬و انتخاب لینك مناسب براي انتقال پیام‬
‫‪ ‬ذخیره سازی اطالعات مربوط به لینك انتخاب شده در ‪SLS‬‬
‫لینكها براي‬
‫‪ ‬انجام عملیات تقسیم بار بر روي مجموعه‬
‫جلوگیري از افزایش بیش از حد ترافیك سیگنالینگ بر روي‬
‫مدیریت شبکه سیگنالینگ‬
‫مثالی از جدول مسیریابی‬
‫سیگنالینگ‬
‫در شبکه‬
‫‪ISUP‬‬
‫‪ ‬تعریف پروتکل برای ‪:‬‬
‫‪ ‬راه اندازی )‪ (Setup‬مدارهای (ترانک ها) حامل صوت و‬
‫دیتا بین مراکز‬
‫‪ ‬مدیریت مدارهای (ترانک ها) حامل صوت و دیتا بین‬
‫مراکز‬
‫‪ ‬برچیدن )‪ (Release‬مدارهای (ترانک ها) حامل صوت و دیتا‬
‫بین مراکز‬
‫‪ ‬استفاده از ‪ ISUP‬برای ارتباط های ‪ ISDN‬و همچنین ارتباط های‬
‫‪ISDN‬‬
‫‪Non‬پیام‪ISUP‬‬
‫ساختار‬
‫‪CIC (Circuit Identification Code) ‬‬
‫‪ ‬مشخص کننده ترانک بين دو سوئیچ‬
ISUP ‫پیام های‬
IAM (Initial Address Message) 
Called number, calling number, transmission requirement, 
type of caller, …
ACM (Address Complete Message) 
The call is through-connected to the destination 
A one-way-audio path is opened for ring-back tone 
Optional 
If not returned, no ring-back tone at all 
CPG (Call Progress) 
Optional; provide information to the calling switch 
ANM, Answer Message 
Open the transmission path in both directions 
Instigate charging for the call 
REL (Release) 
RLC (Release Complete) 
‫‪SCCP‬‬
‫‪ ‬مكمل ‪MTP3‬‬
‫‪ ‬پشتیباني آدرس دهي پیام هاي سیگنالینگ بین‬
‫دوكشور یا دو شبكه‬
‫‪ ‬پشتیبانی از روش ‪Connectionless‬‬
‫‪ ‬پشتیبانی از روش ‪Connection-oriented‬‬
‫‪ ‬توانایی )‪Global Title Translation (GTT‬‬
Connectionless ‫پروتکل های‬
Connection-oriented ‫پروتکل های‬
SCCP Users
MAP
OMAP
SCCP
SCCP Connection-oriented
Control
(SCOC)
HLR
VLR
SCCP Connectionless
Control
(SCLC)
MSC
EIR
:
SCCP management
(SCMC)
:
MTP3
SCCP
Routing
Control
(SCRC)
SCCP ‫ساختار‬
Optional
Parameters
Mandatory Variable
Parameters
Pointers
Mandatory Fixed
Parameters
Message
Type
Routing
Label
SCCP ‫ساختارپیام‬
‫پارامترهای پیام ‪SCCP‬‬
‫پارامترهای پیام ‪SCCP‬‬
SSN
BSC
MSC
CR
CC
DT1
DT1
DT1
DT1
:
:
DT1
RLSD
RLC
SCCP ‫مثالی از راه اندازی اتصال‬
A-Interface
MAP
BSSAP
TCAP
Q931
SCCP
SCCP
MTP
MTP
Abis-Interface
HLR
Air-Interface
Q931
Q921
LAPD
LAPDm
VLR
E1/T1
MSC
EIR
AC
SS7
E1/T1
BSC
BTS
E1/T1
Air
GSM protocol layers for signaling
Um
Abis
MS
BTS
A
BSC
MSC
CM
CM
MM
MM
RR
LAPDm
RR’
LAPDm
radio
radio
BTSM
LAPD
PCM
RR’
BTSM
LAPD
PCM
BSSAP
BSSAP
SS7
SS7
PCM
PCM
GSM ‫ و سایر املانهای شبکه‬MS ‫پروتکل های سیگنالینگ بين‬
SS
HLR
MM + CM
1
2
3
4
7
5
8
6
9
0
#
MSC
VLR
RR
BSC
BTS
Radio interface
A-Interface
TRAU
LAPD TS1
OAM
Uncompressed Speech TS
Compressed Speech TS
64 Kbps
BSC
64 Kbps
Transcoding
64 Kbps
64 Kbps
64 Kbps
CCS7 TS
X.25 TS2
PCM
LINK
MSC
CCS7 TS
X.25 TS2
PCM
LINK
OMC
A-Interface
TRAU
LAPD TS1
OAM
Uncompressed Speech TS
Compressed Speech TS
64 Kbps
BSC
64 Kbps
Transcoding
64 Kbps
64 Kbps
64 Kbps
CCS7 TS
X.25 TS2
PCM
LINK
MSC
CCS7 TS
X.25 TS2
PCM
LINK
OMC
DTAP
BSSMAP
Data (BSSAP)
SCCP
Length (8 Bits)
0
0
0
0
0
0
0
1
DLCI
Byte-2
0
0
0
0
0
C
B
SAPI
A
DTAP (2 Bytes)
Byte-1
Header
0 --------->RR, MM, CC
3 --------->SMS, SS
BSSMAP (1 Byte)
RR
BSSAP ‫ساختار پیام‬
MSC
BSC
MS
CC/MM
SCCP
0
0
0
0
0
0
0
0
BSSMAP ‫ساختار پیام‬
Data (BSSAP)
Parameter N
Parameter N-1
...
Optional Parameters
Parameter A
Parameter A
Parameter A
Mandatory Parameters
Data
Length
IEI
Message Type
DTAP ‫ساختار پیام‬
Data (BSSAP)
Parameter N
Parameter N-1
Optional Parameters
Data
Length
Data
IEI
IEI
...
Parameter A
Parameter A
Parameter A
Message Type
Mandatory Parameters
Optional Variable Length
Optional Fixed Length
Data
Data
Mandatory Fixed Length
Length
Mandatory Variable Length
‫‪MSC VLR‬‬
‫‪TCAP‬‬
‫‪EIR‬‬
‫‪TCAP‬‬
‫‪SCCP‬‬
‫‪ ‬پشتیبانی از سرویس ‪ Connectionless‬ارائه‬
‫شده توسط ‪ SCCP‬برای انتقال دیتا بین‬
‫الیه های باالیی )‪(Applications‬‬
‫‪ ‬استفاده از پیام های ‪ TCAP‬برای حمل‬
‫پرسش ها )‪ (Queries‬و پاسخ های )‪(Responses‬‬
‫مبادله شونده بین ‪SSP‬ها و ‪SCP‬ها‬
‫‪ TCAP ‬در شبکه موبایل برای حمل پیام های‬
‫‪ MAP‬بین ‪ MSC‬و ‪ HLR‬جهت پشتیبانی‬
‫عملیات های ‪Authentication, IMEI Checking,‬‬
‫‪ Roaming‬استفاده می شود‬
‫‪MTP‬‬
‫‪HLR‬‬
‫منابع‬
‫اخذ شده‬
‫سایت های اینترنتی‬
‫اساتید محترم دانشگاه های داخل و‬
‫خارج از‬
‫کشور‬
‫موفق و سر بلند باشید ‪ :‬رضا علیپور‬
‫‪ ،‬تهران ‪1384 ،‬‬