prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/pks/pks5.pdf ·...

33
Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko VSP-TK, 3. letnik 2001/2002

Upload: others

Post on 01-Feb-2020

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

Prenosni in komutacijskisistemi

Drago Hercog

Univerza v Ljubljani,Fakulteta za elektrotehniko

VSP-TK, 3. letnik2001/2002

Page 2: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

Prenosni in komutacijskisistemi

Signalizacijsko omrežje št. 7SS7

(Signaling System No. 7)

Page 3: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 3

Govorno in signalizacijsko omrežje

Page 4: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 4

Zanesljivost omrežja SS7

SP - Signaling PointSTP - Signaling Transfer PointSCP - Service Control Point

Page 5: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 5

Elementi omrežja SS7 -državno in meddržavno omrežje

STPSTP STP

STP

STP

STP STP

STP

SPSP

SP

SP

SP

SPSPSP

SPSP SP

omrežje SS7 države

mednarodno omrežje SS7

omrežje SS7 države

Page 6: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 6

SS7 in OSI

1: physical

4: transport

5: session

2: data-link

MTP 1: signaling data link

MTP 2: signaling link

MTP 3: signaling network

signaling system SS7OSI

3: network

6: presenation

7: application

user part user part

Page 7: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 7

MTP 1: signaling data link

❚ prenos zaporedja bitov❚ kanali s hitrostjo 64 kbit/s ali drugačni

Page 8: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 8

MTP 2: signaling link

❚ uokvirjanje❚ sinhronizacija okvirjev❚ zanesljiv prenos okvirjev med

sosednjima vozloma❚ krmiljenje pretoka❚ protokol s ponavljanjem N sporočil

Page 9: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 9

MTP 3: signaling network

❚ naslavljanje❚ usmerjanje❚ multipleksiranje❚ upravljanje omrežja

Page 10: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 10

MTP naslavljanje❚ naslovi signalizacijskih točk

(Signaling Point Code - SPC)❚ veljavnost naslovov znotraj omrežja❚ format SPC se razlikuje v državnih

in mednarodnih omrežjih❚ izvorni naslov - OPC (Originating

Point Code)❚ ponorni naslov DPC (Destination

Point Code)

Page 11: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 11

MTP naslavljanje

❚ preslikavanje naslovov v prehodihmed omrežji

❚ SSF (SubService Field): državno alimednarodno omrežje

❚ SLS (Signaling Link Selection):uravnoteženje prometa

❚ datagramski prenos

Page 12: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 12

Format paketa MTP 3

DPCOPCSLSinformation SSF SI

ozna

ka u

pora

bnik

a

drža

vni/m

edna

rodn

i

naslo

v pon

ora

naslo

v izv

ora

ozna

ka ka

nala

signm

aliza

cijsk

o spo

roči

lo

Page 13: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 13

Obdelava v osebku MTP 3TUP ISUP

s i gna l i z ac i j s k i k an a l i

SCCP

usmerjanje(branje OPC, DPC)

diskriminiranje(branje DPC)

demultipleksiranje(branje SI)

multipleksiranje(pisanje SI)

N-SAP N-SAP

L-SAP

N-SAP

Page 14: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 14

Upravljanje in nadzor nadomrežjem

❚ del omrežnega sloja❚ skrb za zanesljivost omrežja❚ skrb za zmogljivost omrežja❚ razporejanje prometa po kanalih

Page 15: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 15

Signalizacija zatelefonska omrežja

❚ Zvezam pridružena signalizacija (CircuitAssociated Signaling)

❚ Vzpostavljanje in sproščanje zvezž

❚ Najpogostejša protokola:❙ Telephone User Part (TUP)

❙ ISDN User Part (ISUP)

Page 16: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 16

Najpogostejšasporočila ISUP

ISUP pomen

IAM Initial AddressMessage

zahteva po zvezi

ACM Address CompleteMessage

zvonjenje priklicanem

ANM ANswer Message odgovor klicanega

REL RELease zahteva po sprostitvi

RLC ReLease Complete potrditev sprostitve

Page 17: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 17

Vzposta-vitev insprostitevzveze(DSS1 +SS7)

sprejemklica

SP SPSTPTE TEzahteva

klica

zahteva po sprostitvi

vzpostavitevzveze

sprostitev

IAM

SETUP

SETUP

IAM

REL

ACM

ACM

CALL

PROCEEDING

CALL

PROCEEDING

ALERTING

ALERTING

RELEASE

RELEASE

CONNECT

CONNECT

ANM

ANM

RLC

RLC

Q.931(kanal D)

Q.931(kanal D)

ISUP(SS 7)

Page 18: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 18

Pomanjkljivost MTP

❚ MTP 3 je datagramski protokol❚ naslavljanje je lokalno❚ MTP je primeren le za zvezam

pridruženo signalizacijo (TUP, ISUP)❚ potreba po signalizaciji, ki ni zvezam

pridružena (INAP, MAP...)❚ sloj SCCP

❙ povezavna komunikacija❙ globalno naslavljanje

Page 19: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 19

Protokolni sklad

MTP 1

MTP 2

MTP 3SCCP

MAP,INAP...

TCAP

s i g n a l i z a c i j a S S 7O S Ini pridružena zvezi pridružena zvezi

ISUPTUP

1: physical

4: transport

5: session

2: data-link

3: network

6: presenation

7: application

Page 20: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 20

Signaling ConnectionControl Part (SCCP)❚ globalni naslovi

❙ SPC❙ telefonska številka omrežnega elementa❙ številka uporabnika (SubSystem

Number - SSN): ISUP, MAP, INAP...

❚ funkcija medomrežnega povezovanja❚ povezavna in datagramska

komunikacija

Page 21: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 21

Sporočila SCCP

sigle nom explanationCR Connection

Requestzahteva po zvezi

CC ConnectionConfirm

potrditev zahteve

RLSD ReLeaSeD zahteva po sprostitviRLC ReLease

Completepotrditev zahteve

DT1 DaTa form 1 informacijsko sporočilo(povezavno)

UDT Unit DaTa datagram

Page 22: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 22

SCCP zveza

SP SPConnectionRequest

Released

ConnectionConfirm

ReleaseComplete

p r e n o s p o d a t k o v v D T 1

Page 23: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 23

Aplikacijski protokoli❚ INAP, MAP❚ 7. sloj OSI❚ porazdeljene aplikacije: dialogi med

aplikacijami❚ zaporedje elementarnih operacij

(tipično: vprašanje - odgovor)❚ 3 naloge

❙ organizacija dialoga❙ organizacija elementarne operacije❙ specifikacija operacije

Page 24: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 24

Dialog med aplikacijamaaplikacijski

osebekaplikacijski

osebek

začetek dialoga

konec dialoga

elementarna operacija

elementarna operacija

vprašanje/zahteva

vprašanje/zahteva

odgovor

odgovor

.........

Page 25: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 25

Funkcije slojev 4÷7 OSIv sistemu SS 7

1: physical

4: transport

5: session

2: data link

MTP 1

MTP 2

MTP 3SCCP

aplikacijski protokol

TCAP

podslojkomponent

podslojtransakcij

S S 7O S I

3: network

6: presentation

7: application

Page 26: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 26

TCAP - podsloj transakcij

❚ organizacija dialoga meduporabnikoma

❚ podoben transportnemu sloju❚ nestrukturiran ali strukturiran dialog

(nekakšna zveza)❚ prenos komponent❚ sporočila TCAP nosijo datagrami UDT❚ za naslavljanje skrbi SCCP

Page 27: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 27

TCAP - podsloj transakcij

❚ Tipi sporočil za organizacijostrukturiranega dialoga:❙ Begin

❙ Continue

❙ End

❙ Abort

Page 28: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 28

TCAP - podsloj transakcij(primer dialoga)

aplikacijskiosebek

aplikacijskiosebek

Begin (components)

Continue (components)

Continue (components)

End (components)

Page 29: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 29

TCAP - podsloj komponent

❚ upravljanje elementarnih operacij❚ tipi sporočil

❙ Invoke - nosi vprašanje/zahtevo❙ ReturnResult (NotLast) - nosi odgovor❙ ReturnResult (Last) - nosi odgovor❙ ReturnError

Page 30: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 30

TCAP dialog ( enaelementarna operacija)

aplikacijskiosebek

aplikacijskiosebk

TCAP-Begin-Invoke

TCAP-Continue-ReturnResult(NotLast)

TCAP-Continue-ReturnResult(NotLast)

TCAP-End-ReturnResult(Last)

Page 31: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 31

Primer porazdeljeneoperacije:MAP

aplikacija aplikacija

TCAP-Begin-Invoke/operacija

TCAP-End-ReturnResult/operacija

zahteva pooperaciji

rezultatioperacije

izvajanje operacije

Page 32: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 32

TCAP dialog ( prepletanjeelementarnih operacij)

aplikacijskiosebek

aplikacijskiosebek

TCAP-Begin-Invoke/MAP-action1

TCAP-Continue-ReturnResult/MAP-action2

TCAP-Continue-Invoke/MAP-action2

TCAP-End-ReturnResult/MAP-action1

Page 33: Prenosni in komutacijski sistemi - fides.fe.uni-lj.sifides.fe.uni-lj.si/~hercog/PKS/pks5.pdf · Prenosni in komutacijski sistemi Drago Hercog Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko

PKS 3 Drago Hercog 33

Zgled: prehod GSM terminala v tuje omrežjeMS MSC/VLRnov MSC/VLRstarHLR

LocationUpdatingRequest

AuthenticationResponse

SCCP-Udt/TCAP-Begin-Invoke/MAP-SendIdentification

SCCP-Udt/TCAP-Begin-Invoke/MAP-UpdateLocation SCCP-Udt/TCAP-Begin-Invoke/

MAP-CancelLocation

SCCP-Udt/TCAP-Continue-ReturnResult/MAP-InsertSubscriberData

SCCP-Udt/TCAP-Continue-Invoke/

MAP-InsertSubscriberData

C/SCCP-Udt/TCAP-End-ReturnResult/

MAP-CancelLocation

SCCP-Udt/TCAP-End-ReturnResult/

MAP-UpdateLocation

MM-LocationUpdatingAccept

AuthenticationRequest

SCCP-Udt/TCAP-End-ReturnResult/MAP-SendIdentification