CEFET/SC - São José
TÓPICOS EM TELEFONIA
Fábio Alexandre de Souza
Professor
Sinalização por canal comum SS7
•
www.ss7.com/down2.cfm
Introdução
• Sistema de sinalização SS7
Signaling System no 7
• Padrão global para telecomunicações definido
pela ITU-T.
• Define protocolo e procedimentos pelos quais os
elementos da Rede de Telefonia Fixa Comutada
(PSTN) trocam informações através de uma Rede
Digital de Sinalização.
Introdução
• SS7
– Estabelecimento de chamadas (call setup).
– Roteamento e Controle.
– Gerência e Manutenção da rede.
Histórico
No início...
www.eliillinois.org/.../ Telephone%20Operator.jpg
foi assim...
• Primeiros 50 anos da telefonia
Desenvolvimento lento.
Necessidade de padronização.
Em maio de 1865 acontece a International
Telegraph Convention, com assinatura de 20
países.
Formação da International Telegraph Union –
ITU.
Nasce a ITU...
• Em 1956 surge o Consultative Commitee
for International Telephone and Telegraph,
vinculado a ONU.
• Posteriormente o CCITT torna-se ITU-T.
• Ao CCITT coube o desenvolvimento de
um novo sistema de sinalização para
telefonia.
Por que SS7 ?
Necessidade de mudanças...
• Após a Segunda Guerra Mundial, houve
grande aumento na demanda por serviços
telefônicos, principalmente nos EUA.
• Para atender a esta demanda era
necessário aumentar a eficiência das
linhas instaladas.
Aumento da demanda
•
www.12steps.org/ photoboard/Photoboard.htm
Onde mudar...
• CAS pouco eficiente
– Chamadas não completadas ocupam as
linhas.
Linha ocupada
•
www.inpra.co.za/
Cenário
• Digitalização das redes
– Possibilidade de enviar sinalização de vários
canais em um único canal de 64 kbps.
• Novos serviços
– Roteamento de chamadas não geográficas.
Digitalização
•
•
www.adcommeng.com/images/
valley_com_row4_tele...
Call center
• 0800 ?????
•
www.lphumanresources.com/ telephone_interviewi
SS6 ?
• Primeira versão
– Common Channel Interoffice Signaling
System #6 – CCIOS6.
Versões ITU-T
• SS7
– 1976 – Livro Laranja
– 1980 – Livro Amarelo
– 1984 – Livro Vermelho
– 1988 – Livro Azul
– 1992 – Livro Branco
Finalmente...
ss7
Elementos SS7 - STP
STP Alcatel
STP – capacidade de tráfego
• Exemplo
– Nó com 1000 mensagens/segundo
– Capacidade de cada STP?
Arquitetura SS7 - SSP
Arquitetura SS7 - SCP
Arquitetura SS7 - CRP
Arquitetura SS7 - IP
Telefonia Móvel
Arquitetura SS7 – HLR e VLR
Portabilidade de código
Protocolo SS7
Protocolo SS7
SS7 - TCAP
• Transactions Capabilities Application Part
– Sinalização não associada a circuitos
• Acesso a bancos de dados (0800)
• Acesso a facilidade de centrais (rechamada
automática)
• Atualização de VLR e HLR em redes IS-41 e GSM
SS7 - SCCP
• Signalling Connection Control Part
– Serviços não orientados a conexão
Funções especializadas de roteamento
(localização de bancos de dados, Global Title
Translations)
– Gerência de subsistema (atualização de
bancos de dados, redundância)
SS7 - TUP
• Telephony User Part
– Sinalização associada a circuitos
– Protocolo antigo (“holdouts” como China e
Brasil utilizam)
– Brasil já migrou para o ISUP
SS7 - ISDNUP
• ISDN User Part (ISUP)
– Sinalização associada a circuitos
– Protocolo de sinalização derivado da ISDN
para estabelecimento de chamadas.
MPT
• Message Trasnfer Part
• 3 camadas inferiores do protocolo
responsáveis por garantir a entrega das
mensagens (Signal Unit -Unidade de
Sinal)
• Equivalente às camadas de Rede, Enlace
e Física do modelo OSI
MTP Camada 1 - Física
• Canais de 64 kbps
• PCM30: time slot 16
MTP2 – Camada 2 (Enlace)
•
•
•
•
•
•
•
Delimitação de SU´s – Flag 01111110
Alinhamento de SU´s
Detecção de erros
Correção de erros – retransmissão
Monitoramento de erros
Alinhamento de enlace
Controle de fluxo – busy state
MTP2 – Camada 2 (Enlace)
• Desempenho
• Padrão Telcordia – USA
– User interface – SSP, SCP
• 3 minutos/ano
– Network
• 2 minutos/ano
– Backbone
• NUNCA !!!!
MTP Camada 2 - Enlace
Buffer de retransmissão – MTP2
Timers MTP2
MTP Camada 3 - Rede
MTPL3
Cenário SS7
Unidades de Sinal - SU
• MSU – Message Signal Unit
– Transportam mensagens de sinalização
• LSSU – Link Status Signal Unit
– Informações sobre o estado do enlace aos dois
pontos finais
• FISU – Fill In Signal Unit
– Pacotes de preenchimento
– Manutenção do alinhamento em enlaces “ociosos”
MSU – pacote SS7
MSU - Transmissão
Transmission of signal units (undisturbed)
SP A
MSU (FSN=39, BSN=25), new: 39, ackn: 25
SP B
MSU (FSN=28, BSN=37), new: 28, ackn: 37
FISU (FSN=39, BSN=26), new: --, ackn: 26
FISU (FSN=39, BSN=27), new: --, ackn: 27
MSU (FSN=40, BSN=28), new: 40, ackn: 28
MSU (FSN=29, BSN=38), new: 29, ackn: 38
FISU (FSN=92, BSN=39), new: --, ackn: 39
FISU (FSN=40, BSN=29), new: --, ackn: 29
FISU (FSN=29, BSN=40), new: --, ackn: 40
FISU (FSN=40, BSN=29), new: --, ackn: 29
FISU (FSN=29, BSN=40), new: --, ackn: 40
MTP
Slide 8
Tektronix
MSU - Retransmissão
Transmission of signal units (disturbed)
SP A
SP B
MSU (FSN=07, FIB=0, BSN=03, BIB=0), new: 07, ackn: 03
MSU (FSN=04, FIB=0, BSN=07, BIB=0), new: 04, ackn: 07
MSU (FSN=08, FIB=0, BSN=04, BIB=0), new: 08, ackn: 04 X
transmission error
MSU (FSN=09, FIB=0, BSN=04, BIB=0), new: 09, ackn: 04
FISU (FSN=04, FIB=0, BSN=07, BIB=1), new: --, negativ ackn: 08
sequence
error
MSU (FSN=08, FIB=1, BSN=04, BIB=0), repetition: 08, ackn: 04
MSU (FSN=05, FIB=0, BSN=08, BIB=1), new: 05, positiv ackn: 08
MSU (FSN=09, FIB=1, BSN=05, BIB=0), repetition: 09, ackn: 05
FISU (FSN=05, FIB=0, BSN=09, BIB=1), new: --, negativ ackn: 09
MTP
Slide 9
Tektronix
LSSU
Gerência do enlace
• Campo LS
– bits
3
2
1
0
0
0
alinhamento (SIO)
0
0
1
alinhamento normal (SIN)
0
1
0
emergência (SIE)
0
1
1
serviço (SIOS)
1
0
0
de serviço (SIPO)
1
0
1
ocupado (SIB)
Indicação do estado fora de
Indicação do estado de
Indicação do est. de alinh. de
Indicação do estado fora de
Indic. do est. processador fora
Indicação do estado de enlace
Gerência do enlace
• SUERM – Signal Unit Error Rate Monitor
– Início = 00
– Para cada SU com erro (fora de sequência,
erro de CRC, tamanho incorreto) SUERM é
incrementado de 1
– SUERM = 64 link é tirado de servico (OOS –
Out Of Service)
– MTP2 informa MTP3
Gerência do enlace
• SUERM – Signal Unit Error Rate Monitor
– A cada 256 SU´s corretas SUERM é
decrementado de 1
Gerência do enlace
• Alinhamento do link
– Estado 00 – Idle (T17 do MTP3 0,8 a 1,5 s)
– Estado 01 – Não alinhado
• Troca de LSSU com informação de fora de
alinhamento
• Inicia T2 MTP2 11,5 s
– Estado 02 – Alinhado
• Reconhece as SU´s
• Timer T3 MTP2 11,5 s
Gerência do enlace
• Alinhamento do link
– Estado 03 – Teste
•
•
•
•
•
Envio de LSSU com
SIN: alinhamento normal
SIE: alinhamento de emergência
Troca de LSSU e contagem de erros
AERM – Alignment Error Rate Monitor
– Normal: 2 segundos/4 erros
– Emergência: 0,5 segundo/1 erro
Alinhamento
Link state control functions inclusive initial alignment
SP A
Comment
SP B
State
State
Out of Service
Comment
Power off
SIOS
SIOS
SIOS
Power on
Out of Service
Start
SIO
SIOS
SIO
SIO
Initial Alignment
Not aligned
SIN
SIN
SIN
SIN
:
:
SIN
:
:
SIN
Aligned
Aligned
Proving
Pn
Alignment
complete
Proving
FISU
Pn
FISU
Aligned ready
Aligned ready
MSU
Alignment
complete
MSU
In Service
MTP
Start
Not aligned
In Service
Slide 7
Tektronix
Gerência do enlace
• Alinhamento do link
• Se o alinhamento falhar ???
MSU - SIO
MSU - SIF
Signalling Link Seletion
FISU
Exemplo
Exemplo
• Apostila
Referências
•
•
•
•
www.ss7.com
RUSSEL, Travis, Signaling System #7,
McGraw-Hill, 2003.
www.pt.com/tutorials/ss7
www.itu.int