OKS-7

Signalointijärjestelmä nro 7 tai OKS-7 (yhteinen signalointikanava nro 7, eng.  Common Channel signaling ) - joukko puhelinsignalointiprotokollia, jota käytetään useimpien puhelinvaihteiden ( PSTN ja PLMN ) konfigurointiin ympäri maailmaa kanavajakoisten verkkojen perusteella. ajoissa . SS-7 perustuu analogisten tai digitaalisten kanavien käyttöön tiedon ja siihen liittyvien ohjaustietojen lähettämiseen.

Järjestelmän nimi on yleensä OKS-7, Euroopassa puhutaan SS7:stä ( eng.  Signaling System #7 ), ja Pohjois-Amerikassa sitä kutsutaan nimellä CCSS7 ( eng.  Common Channel Signaling System 7 ). Joissakin Euroopan maissa, erityisesti Isossa- Britanniassa , puhutaan C7:stä ( CCITT numero 7) tai numerosta 7 ja CCITT7:stä. Saksassa sitä kutsutaan nimellä N7 saksalaisesta Signalisierungssystem Nummer 7:stä.

Historia

Yleinen puhelinverkko on kehittynyt 1980- luvulta lähtien yksinkertaisesta puheverkosta, jossa on rajoitettu datakapasiteetti, älykkäämmäksi ajoneuvoksi, jolla on suuri kapasiteetti ja kyky toipua nopeasti laitteistovioista.

PSTN -uudistuksen sysäyksenä oli teleyritysten halu hallita verkkoa tehokkaasti ja lisätä sen kapasiteettia edullisimmalla tavalla. Tämä modernisointi loi pohjan uusille palveluille: ISDN -palvelut , älykäs viestintäverkko jne.

AT&T on kehittänyt SS-7-protokollia vuodesta 1975 lähtien, ja International Telecommunication Union määritteli ne standardeiksi vuonna 1981 Q.7xx-suositussarjana. SS-7 oli tarkoitettu korvaamaan SS5- , SS-6- ( SS6 )- ja R2 - signalointijärjestelmät, joita aiemmin käytettiin maailmanlaajuisesti ITU:n määritteleminä standardeina.

OKS-7:n edeltäjä, OKS-6-signalointijärjestelmä, kehitti AT&T 1970-luvulla . Ohjelmistoohjatun kytkennän edut mahdollistivat overlay-signalointiverkon ja itse asiassa tietoverkon, jonka kautta voidaan siirtää monimutkaisia ​​signalointiviestejä, paljon informatiivisempia kuin kaistan sisäiset taajuussignaalit , jotka kertoivat vain miehitys, yhteydenmuodostuksen valmistuminen, soitetun tilaajan määrä jne. Kun SS-6 käytettiin ensimmäisen kerran, se käytti Yhdysvaltain kaukoverkkokanavia tiedonsiirtonopeudella 2,4 kbps, myöhemmin nopeus nostettiin 4,8:aan kbps. Signalointitiedot välitettiin datalohkoina, joiden vakiopituus oli 28 bittiä ja jotka pystyivät kuljettamaan 12 erilaista viestiä.

On tärkeää, että OKS-6 ja OKS-7 ilmestyivät järjestelmiin, joissa signalointi oli sijoitettu erilliseen signaalikanavaan. Tämä ratkaisi turvallisuusongelman, koska tilaajalla ei ollut pääsyä signalointikanavaan. Tästä syystä OKS-6 ja OKS-7 kutsutaan järjestelmiksi, joissa on yhteinen kanavasignalointi, koska niissä on signaali- ja puhekanavat tiukasti erotettu toisistaan. Tästä johtuen toisaalta protokollan toimintaan tarvittavien kanavien määrä hieman kasvaa, mutta samaan aikaan niiden puhekanavien määrä, joita yksi signalointikanava voi palvella, kasvaa.

OKS-7-järjestelmä oli OKS-6:n periaatteiden jatkokehitys. OKS-7 käyttää muuttuvan pituisia ja paljon suurempia (joskin rajoitettuja) tietolohkoja, mikä lisää merkittävästi järjestelmän toimivuutta. Lisäksi SS-7 käyttää kanavia, joiden siirtonopeus on 64 kbps, mikä tekee tästä järjestelmästä huomattavasti nopeamman kuin SS-6.

Siten SS-7-tekniikka on korvannut SS-6:n, SS-5:n ja R5:n, lukuun ottamatta joitain R2-muunnelmia, joita käytetään joskus edelleen. SS-5 ja aikaisemmin käyttivät in-line signalointiperiaatetta , jossa yhteydelle tarvittava tieto kuljetettiin erikoisäänillä ( DTMF ) puhelinlinjalla (tunnetaan nimellä B-kanava ). Tämän tyyppinen signalointi loi protokollaan tietoturva-aukon, koska hyökkääjä saattoi emuloida palveluääniä tilaajalaitteellaan. Asiantuntijat, joita kutsutaan phreakeriksi , kokeilivat puhelinkeskuksia lähettämällä niille epätyypillisiä merkinantoääniä pienillä elektronisilla laitteilla nimeltä BlueBox .

Ruotsin viestintävirasto suoritti OKS-7:n koekäytön vuonna 1983. Sama tehtiin Isossa- Britanniassa ja Ranskassa 1980 - luvun alussa . MCI WorldCom otti ensimmäisen kerran käyttöön SS-7:n huhtikuussa 1988 Los Angelesissa ja Philadelphiassa ja puolitti puhelun muodostusajan Philadelphian ja Los Angelesin välillä. Puhekanavien käyttöajan lyhentäminen poistamalla niistä puhelunohjaussignaalit antoi operaattorille mahdollisuuden käsitellä useampia puheluita samalla määrällä toimistojen välisiä polkuja.

SS-7:n käytön aktivointi Euroopassa juontaa juurensa GSM-matkaviestinverkkojen rakentamisaikaan, jolloin vierailevan verkon kytkimen on verkkovierailun yhteydessä päästävä kotipaikan viiterekisteriin ( HLR ) ” tilaajan verkko, joka tallentaa tietoja tästä tilaajasta. Myöhemmin, kun ITU-T:ssä aloitettiin älykkäiden verkkojen standardointityö, SS-7-järjestelmän ominaisuuksia alettiin laajalti käyttää tukemaan palvelun kytkentätoimintojen (SSP, palvelun kytkentäpiste ) ja palvelun vuorovaikutusta PBX:n välillä. ohjaussolmu (SCP, palvelun ohjauspiste ).

Näin ollen SS-7:stä on tullut maailman suurin tiedonsiirtoverkko, joka yhdistää alueellisten ja kansallisten operaattoreiden puhelinverkot, GSM-verkkojen ja IS-verkkojen operaattorit ja tarjoaa samalla vuorovaikutusta NGN-verkkojen (VoIP) kanssa.

Venäjän federaatiossa SS-7-teknologioiden laaja käyttöönotto alkoi vuonna 1993 samanaikaisesti digitaalisten kytkentäjärjestelmien käyttöönoton ja NMT-450- ja GSM-900- matkapuhelinverkkojen luomisen kanssa , mutta jopa vuoteen 2002 mennessä noin kolmannes tietoliikenneyrityksistä ei ollut aloittanut integraatiota huolimatta siitä, että PSTN oli riippuvainen tästä jatkokehityksestä ja uusien viestintäpalvelujen syntymisestä. [1] .

OKS-7:n käyttö

SS-7 tarjoaa universaalin rakenteen signaloinnin, viestien, verkkovuorovaikutuksen ja puhelinverkon ylläpidon järjestämiseen. Yhteyden muodostamisesta lähtien protokolla toimii käyttäjätietojen vaihtamiseksi, puhelujen reitittämiseksi, vuorovaikutuksessa laskutuksen kanssa ja älykkäiden palveluiden tukemiseksi .

Joitakin ei-kriittisiä toimintoja siirrettäessä pääsignalointiprotokollien ulkopuolelle ja SS-7:n joustavuuden ylläpitämiseksi ilmaantui älypuhelinverkkoihin toteutettu erillisten palvelukerrosten käsite . Älyverkkojen tarjoama palvelu on ensisijaisesti puhelinnumeron muunnospalvelu (esimerkiksi kun ilmainen numero muunnetaan yleisen puhelinverkon normaaliksi tilaajanumeroksi). Muita palveluita ovat soittajan numero eli soittajan numeron automaattinen tunnistaminen, tilaajanumeroiden esto, automaattinen soitonsiirto, puhelun (puhelun) pito, neuvottelu, ennakkoon maksetut puhelut. Eri laitetoimittajat tarjoavat tilaajille erilaisia ​​palveluita.

OKS-7 on tärkeä myös VoIP - verkkojen ja yleisen puhelinverkon yhdistämisessä . Tällä hetkellä OKS-7-signalointi on löytänyt toteutuksen suositussa Asterisk IP-puhelinalustan versiossa 13 ja uudemmissa.

Fyysinen toteutus

SS-7 erottaa täysin puhekanavat ja signaaliniput (signaalikanavat tai linkkijoukot). SS-7-verkko koostuu useista yhteystyypeistä (A, B, C, E ja F) ja kolmesta signalointisolmusta - kytkentäpisteistä (SSP), signaloinnin siirtopisteistä (STP) ja signaloinnin ohjauspisteistä (SCP). SS-7-verkko tunnistaa jokaisen solmun numerolla, niin kutsutulla pistekoodilla . Lisäpalveluita tarjoavat tietokantaliitännät SCP-kerroksessa X.25 :tä käyttäen .

Solmujen välinen signalointipaketti on 56 kbps tai 64 kbps full duplex -datavirta. Euroopassa TS16- aikaväliä käytetään usein E1 -polun sisällä . Yhdysvalloissa signaalikeilat kulkevat yleensä äänikanavista erotettujen verkkojen yli ( eng.  non-asssociated signaling ). Toisin kuin yhdysvaltalaisissa verkoissa, Euroopassa signaalinipuilla varustetut rungot sisältävät usein myös äänikanavia ( englanniksi  liittyvä signalointi ). Sekoitettu menetelmä on samanlainen kuin ei-assosioitunut signalointi, mutta käyttää pientä määrää STP:itä signalointipaketin ylläpitämiseen.

Osajärjestelmät OKS-7

SS7-protokollapino perustuu OSI-malliin ja siinä on vain neljä kerrosta. Tasot ovat samat kuin OSI-kerrokset 1 (fyysinen), 2 (linkki) ja 3 (verkko). Layer 4 SS-7 vastaa kerroksen 7 OSI:ta. Tasot ovat nimeltään MTP ( Message Transfer Part ) 1 , MTP 2 ja MTP 3. SS-7 taso 4 sisältää useita eri käyttäjätasoja, kuten puhelinkäyttäjän osan ( TUP ), ISDN käyttäjäosan ( ISUP ), tapahtumaominaisuuksien sovellusosan ( ). TCAP ) ja Signaling Connection and Control Part ( SCCP ).  

MTP kuvaa siirtoprotokollia, mukaan lukien verkkoliitännät, tiedonsiirron, viestien käsittelyn ja viestien reitityksen ylempään kerrokseen. SCCP on muiden kerroksen 4 protokollien alikerros, ja yhdessä MTP 3:n kanssa sitä voidaan kutsua Network Service Partiksi (NSP). NSP tarjoaa viestien osoittamisen ja reitityksen sekä ohjauspalvelun muille kerroksen 4 osille. TUP on point-to-point-signalointijärjestelmä puhelupalveluun (ei käytössä Venäjällä). ISUP on avainprotokolla, joka tarjoaa linkkipohjaisen protokollan puhelun muodostamiseen, yhdistämiseen ja lopettamiseen. Suorittaa kaikki TUP:n toiminnot ja monet muut. TCAP:ia käytetään tietokantakyselyjen luomiseen ja sitä käytetään kehittyneissä verkkotoiminnoissa tai liitäntäprotokollana älykkäiden verkkojen ( INAP ), mobiilipalvelujen ( MAP ) jne. kanssa.

Muistiinpanot

1. ↑ SS7 over IP  , Open Systems Publishing . Arkistoitu alkuperäisestä 13. syyskuuta 2018. Haettu 13.9.2018.

Linkit

• Avoimen lähdekoodin projekti OKS-7

katso myös

• Digitaalinen stream E1
• SIGTRAN