CEFET/SC - São José TÓPICOS EM TELEFONIA Fábio Alexandre de Souza Professor

CEFET/SC - São José

TÓPICOS EM TELEFONIAFábio Alexandre de Souza

Professor

Sinalização por canal comum SS7

• www.ss7.com/down2.cfm

Introdução

• Sistema de sinalização SS7Signaling 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 telefoniaDesenvolvimento 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

MTP Slide 8

20

Tektronix

Transmission of signal units (undisturbed)

SP A SP BMSU (FSN=39, BSN=25), new: 39, ackn: 25

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

MSU - Retransmissão

MTP Slide 9 Tektronix

error

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

FISU (FSN=04, FIB=0, BSN=07, BIB=1), new: --, negativ ackn: 08

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

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 sequence

LSSU

Gerência do enlace

• Campo LS– bits 3 2 1 0 0 0 Indicação do estado fora de

alinhamento (SIO) 0 0 1 Indicação do estado de

alinhamento normal (SIN) 0 1 0 Indicação do est. de alinh. de

emergência (SIE) 0 1 1 Indicação do estado fora de

serviço (SIOS) 1 0 0 Indic. do est. processador fora

de serviço (SIPO) 1 0 1 Indicação do estado de enlace

ocupado (SIB)

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

MTP Slide 7

20

Tektronix

Link state control functions inclusive initial alignment

SIOS

SIOS

SIO

SIO

SIN

SIN

: :SIN

FISU

MSU

SIOS

SIOS

SIO

SIN

SIN

: :

SIN

FISU

MSU

Comment

Start

Alignmentcomplete

State

Out of Service

Not aligned

Aligned

Proving

Pn

Aligned ready

In Service

State

Power off

Out of Service

Not aligned

Aligned

Proving

Pn

Aligned ready

In Service

Comment

Power on

Start

Alignmentcomplete

SP A SP B

Initi

al A

lignm

ent

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