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SS7 1

Universitàdi Palermo LA

Segnalazione Out-of Band su canale comune

Standard ITU-T (Q.700 …………………………………………………….….)

SignalingSystem 7

SS7 2


SS7 (2)

Segnalazioni riguardanti più canali di comunicazione trasmesse a pacchetto

su un canale specializzato

Vantaggi:

� Tempi delle operazioni più brevi

� Uso più efficiente dei canali di comunicazione

� Supporto della Intelligent Network

Nelle altre reti, scambio di informazioni tra utenti, con SS7 scambio tra macchine

Informazioni scambiate sotto forma di messaggi

SS7 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 4


SS7 (4)

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

In SS7 Signaling Points e Signaling Links

Sistema critico e quindi con forte ridondanza

SS7 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 6


. .... . ..

SSP STP SCP

. .... . ..

SSP STP SCPSS7 links SS7 links

Voicetrunks

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)

Struttura SS7

SS7 7


Signaling Links

F

E

E

D

D

D

D

CCCB

B

B

B

A

A

A

A

A

A

A

A

6 tipi di S.L.

SSP

STP SCP

SSP

STP SCP

STP

STP

STP

STP

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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

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Protocol Stack

Physical

Data Link

Network

Transport

Session

Presentation

Application

MTP-1

MTP-2

MTP-3

SCCP

ISUP

TCAPTUP

OSI SS7

SS7 nasce prima di OSI e non lo rispecchia fedelmente

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Message Transfer Part-1

MTP-1

Definite diverse interfacce fisiche: � E-1 2,048 Mbps / 32 ch. a 64 Kbps

� DS-1 1,544 Mbps / 24 ch. a 64 Kbps

� V.35 64 Kbps

� DS-0 64 Kbps

� DS-0A 56 Kbps

� . . . . . . .

OSI Physical Layer

In Europa utilizzata più frequentemente la DS-0

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MTP-2

Assicura la accuratezza della trasmissione attraverso un link

Controllo di flusso

Validazione della sequenza dei messaggi

Controllo degli errori

MTP-2 MTP-2Signal Unit (SU)

Protocollo di tipo go back n con ACK cumulativo e uso del NAK

OSI Data Link Layer

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Signal Unit

3 tipi di Message Signal Unit (MSU):

Fill-In Signal Unit (FISU)

Unità per la trasmissione bidirezionale continuae per il controllo continuo della qualità del link

Link Status Signal Unit (LSSU)

Unità per il trasporto dell’informazione sullostato del link e l’indicazione dei signaling points

Message Signal Unit (MSU)

Unità per il trasporto ove che sia del SignalingInformation Field (SIF)

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Fill-In Signal Unit

CRCSpareLIFIBFSNBIBBSNFlag

8 7 1 7 1 6 2 16 bit

Transmission OrderFirst Last

Flag: 01111110 (Uso normale di bit stuffing e unstaffing)

Backward Sequence Number (BSN)Numero di sequenza trasmesso dal receiveral fine di dare ACK o NAK

Signal Unit generata in MTP-2

In assenza di altri segnali è trasmessa continuamente

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Fill-In Signal Unit (2)


8 7 1 7 1 6 2 16 bit

Forward Sequence Number (FSN)Sequence Number della Signal Unit

Forward Indicator Bit (FIB)Posto ad 1 per frame ritrasmessi

Length Indicator (LI)Indicatore di tipo e lunghezza in ottetti

LI = 0 � FISU

LI = 1 o 2 � LSSU

LI = 3 – 63 � MSU

Backward Indicator Bit (BIB)Indicatore di ricezione corretta o incorretta

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Fill-In Signal Unit (3)


8 7 1 7 1 6 2 16 bit

Spare2 bit vuoti disponibili per uso futuro

Clycic Redundancy Check (CRC)CRC-16

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Link Status Signal Unit

Flag, BSN, BIB, FSN, FIB, LI, Spare, CRC già definiti

Signal Unit con priorità massima per la trasmissione del campo SF proveniente da MTP-3

8 7 1 7 1 6 2 16 bit


CRCSF

8 o 16

SpareLIFIBFSNBIBBSNFlag

SF (Status Field)1 o 2 (dipendentemente dal valore di LI) ottettidi Link Status Information scambiata tra isignaling points posti all’estremità di un link

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Link Status Signal Unit (2)

SF Usati soltanto i primi 3 bit del campo

A B C Spare

8 o 16 bit

Status 0 Out of alignment 0 0 0

Status N Normal alignment 0 0 1

Status E Emergency alignment 0 1 0

Status OS Out of service 0 1 1

Status PO Processor outage 1 0 0

Status B Busy 1 0 1

Indication C B A

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Message Signal Unit

Flag, BSN, BIB, FSN, FIB, LI, Spare, CRC già definiti

Signal Unit per il trasporto dell’informazione per le user parts

8 7 1 7 1 6 2 16 bit


CRC

8

SIFSIOSpareLIFIBFSNBIBBSNFlag

8ncon n ≤ 272

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SS7 (19)

SIO (Service Information Octet) Field proveniente dal layer 3

CRCSIFSIOSpareLIFIBFSNBIBBSNFlag

DCB A DCBA

Service Indicator (SI) Subservice

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Subservice Field

Suddiviso ulteriormente in 2 campi da 2 bit:“Network Indicator” DC

“Message Priority” BA

D CMeaning

International network 0 0

Spare 0 1

National network 1 0

Reserved for national use 1 1

Network Indicator

Message Priority

Usato soltanto durante i periodi di congestione (00 minimum priority)

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Service Indicator Values

Spare9toF

HexIndication

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

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Signaling Information Field

Contiene la routing label usata dal layer 3 e la signaling information (payload)

Contiene fino a 272 ottetti

SIF usato dai protocolli di livello superiore come ISUP e TCAP

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, ….)

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ANSi & ITU-T SIO and SIF

ANSI routing label usa 7 ottetti

ITU-T routing label usa 4 ottetti

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Equivalente al Network layer OSI

Alcune funzioni equivalenti ad IP

Due categorie di funzionalità:

� Signaling Message Handling

� Signaling Network Management

Al solito scambio di primitive tra i layers 2 e 3

Anche con il layer 4 scambio di primitive

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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

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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

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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

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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

IAMACMANM

REL

RELRLC

RLC

Calling Called

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SCCP

Signaling Connection Control Part: Problema del trasferimento di dati

Le funzioni mancanti in MTP

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TCAP

Transaction Capabilities Application Part

Messaggi e protocolli per comunicare tra le applicazioni

SS7 31


SS7 (27)

� Struttura nel senso topologico

� Struttura nel senso logico

il modo in cui i varii elementi della rete sono aggregati e interagiscono tra loro

il modo in cui i varii elementi della rete sono interconnessi fisicamente

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SS7 (28)

1 2 3

4 5 67 8 9

* 8 #

PSTN

ISP

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SS7 (29)

SS7 34


SS7 (30)

Impossibile proporre una soluzione buona per tutti i casi

Un insieme di soluzioni da scegliere caso per caso

Per problemi di eavesdropping ed attacchi dall’esternosoluzione tipica installazione di un firewall

RetePubblica

RetePrivata

Ogni tipo di rete presenta i suoi problemi: Tecnici e non tecnici

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SS7 (31)

Different architectures

GSTN architecture:Intelligence in the networkDumb terminals

SIP architecture:Move the intelligence to the edge

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Signaling in GSTN

DSS 1 ISUP DSS 1

Signalling in the network (between switches)

User to network signalling

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DSS-1

Q. 931Protocol between the user and the networkMuch simpler than ISUP.

Q. 921Handles the transport of the messages

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