253151482 07 Tehnici de Comutatie

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/23/2019 253151482 07 Tehnici de Comutatie

    1/15

    1 Semnalizarea n reeaua telefonic

    Stabilirea unei legturi ntre abonaii unei reele telefonice se face pe baza unor informaiicomplexe, care apar la diferite nivele ale reelei sub forma semnalizrilor. Ansamblul mijloacelor ioperaiunilor de transmitere i prelucrare a acestor informaii constituie sistemul de semnalizare.

    Avnd n vedere c ntr-o reea o !A este conectat pe de o parte cu abonaii si i pe de altparte cu alte centrale n cadrul reelei, se disting dou tipuri de semnalizri:

    Semnalizri de abonat, care se desfoar ntre abonat i centrala proprie"Semnalizri ntre centrale.

    1.1 Semnalizarea pe liniile de abonat

    Semnalizarea de abonat, este dependent de tipul liniei de abonat. #n reelele telefonice modernese folosete n exclusivitate pentru liniile de abonai analogice semnalizarea n curent continuu itonuri. Semnalizarea n reelele telefonice fixe analogice este de $ tipuri%

    Semnalizarea liniar & reprezint aciunile de ridicare a receptorului fie cu scopul de a faceun apel, fie de a rspunde la unul, sau de punere a receptorului. 'nd receptorul este pefurc, n linia de telefon este prezent o tensiune de () de voli. 'nd receptorul este ridicat,aceast tensiune scade, astfel centrala tie c cineva a ridicat receptorul. 'nd un abonat esteapelat, aparatului su telefonic i este aplicat o tensiune de **) voli ce provoac ca soneriatelefonului s sune, p'n ce acesta ridic receptorul sau p'n ce c+emtorul nc+idereceptorul.Semnalizarea vocal & reprezint sunetele de ton ce apar n receptor. !onul continuusemnific c centrala telefonic este gata de a prelua numrul pe care noi dorim s-l sunm.!onul discontinuu lung nseamn c telefonul abonatului sunat nu este ocupat i soneria sasun. !onul discontinuu scurt nseamn c abonatul apelat este ocupat. ar $ tonuri scurtearat c a aprut o eroare, adic sau numrul apelat nu exist sau altceva.Semnalizarea de comand & semnific procesul de culegere a unui numr de telefon. Sunt metode de culegere & impuls i ton. etoda impuls presupune scurtcircuitarea liniei detelefon de at'tea ori de c't este cifra pe care dorim s-o culegem /o scurtcircuitare nseamncifra *, 0 scurtcircuitri & cifra 0, *) scurtcircuitri & cifra )1. etoda tonal este mai rapidi presupune c fiecare cifr are atribuit o perec+e de frecvene, una de frecven joas, iaralta de frecven nalt. #n dependen de ce combinaie se transmite prin linie, centrala tie

    ce cifr s-a cules.

    1.2 Semalizarea ntre centrale

    #ntr-un apel distant, centrala de destinaie trebuie s cunoasc identitatea abonatului c+emat,precum i alte informaii necesare stabilirii legturii. Sc+imbul de informaii ntre centraleleimplicate n conexiune constituie semnalizare ntre centrale i n cursul evoluiei reelei telefoniceau existat mai multe metode de semnalizare dintre care n reelele moderne se folosesc dou metodede semnalizare:

    Semnalizarea pe canal asociat, caracterizat prin aceea c, pentru fiecare apel, se folosetepentru transmiterea informaiilor de semnalizare aceeai cale fizic pe care se va transmiteulterior convorbirea,adic jonciune dintre centrale.

  • 7/23/2019 253151482 07 Tehnici de Comutatie

    2/15

    Acest lucru este prezentat n figura de mai jos.

    2igura *..* Semnalizarea pe canal asociat

    3c+ipamentele ce asigur semnalizarea este ec+ipamentul auxiliar A45, care este conectat nfaza de semnalizare, sub comanda unitii de comand i control 4, prin intermediul reelei de

    conexiune, la jonciunea dintre !A.

    Sistemul de semnalizare pe canal asociat folosit n reelele telefonice actuale este standardizat de!4-! sub denumirea de sistem de semnalizare 6.

    Semnalizarea pe canal comun sau pe canal semafor, caracterizat prin aceea c semnalizrileasociate tuturor canalelor de voce /date1 sau unor grupuri de canale se realizeaz pe un canalcomun dedicat acestei operaii. Aceasta a aprut odat cu dezvoltarea comunicaiilor digitalei este ilustrat mai jos.

    2igura *.. Semnalizarea pe canal comun

    nformaia de semnalizare pentru toate jonciunile dintre cele dou !A este transmis pe canalcomun de semnalizare prin intermediul punctelor semafor 7S. Sistemul de semnalizare pe canalcomun folosit n reelele telefonice actuale este standardizat de !4-! sub denumirea de sitem desemnalizare nr.8.

  • 7/23/2019 253151482 07 Tehnici de Comutatie

    3/15

    2 Sistemul de semnalizare nr.7

    Sistemul de semnalizare SS8 este o ar+itectur pentru semnalizare n afara benzii /out-of-band signaling1 ce asigur suport pentru stabilirea apelului, taxare, funcii de rutare icomutare n reeaua telefonic public /7S!9 & 7ublic S:itc+ed !elep+one 9et:or;1.Semnalizarea n afara benzii /aze de date 6eea /adic baze de date care stoc+eaz informaiilegate de reeaua de telecomunicaie1 i 7uncte de ontrol de Serviciu pentru controlulserviciilor furnizate"Servicii mobile"

  • 7/23/2019 253151482 07 Tehnici de Comutatie

    4/15

    Servicii :ireless cum ar fi 7S /7ersonal ommunication Sstem1, roaming :ireless iautentificarea abonatului mobil.7ortabilitatea numrului local /B97 - Bocal number portabilit1.Servicii cu i fr tax.Sc+imbul informaiilor stocate n baze de date localizate n diferite elemente de reea/93 - 9et:or; 3lement1.

    anagementul reelei pentru comunicaii eficiente i sigure.

    2.1 Arhitectura SS7

    6eeaua SS8 include urmtoarele trei componente eseniale%

    Puncte de comutaie a serviciului /Service S:itc+ing 7oints - SS7s1 & SS7-urile suntcentrale telefonice /locale sau de tranzit1 ec+ipate cu soft:are cu faciliti SS8 ilegturi de semnalizare terminale. 3le iniiaz, termin sau comut apelul. 4n SS7 trimite

    mesaje de semnalizare ctre alte SS7-uri pentru a realiza, controla i ntrerupe circuitele devoce, operaii cerute pentru desfurarea unui apel. 3l poate trimite deasemenea ointerogarea la o baz de date /S71 pentru a determina cum s ruteze apelul /de ex.apelurile netaxabile1. 9odurile SS7 sunt punctele de acces ale serviciului de ctreutilizatori prin utilizarea unui protocol de acces.

    Puncte de transfer a semnalizrii /Signaling !ransfer 7oints - S!7s1 & S!7-urile suntcomutatoare de pac+ete ale reelei SS8. 3le recepioneaz i ruteaz mesajele desemnalizare ctre destinaia corespunztoare. 4n S!7 ruteaz fiecare mesaj recepionatla o legtur de semnalizare de ieire pe baza informaiei de rutare coninute n

    mesajul SS8. Acest ec+ipament acioneaz ca i concentratoare de reea imbuntesc utilizarea reelei SS8 elimin'nd necesitatea legrilor directe ntre punctele desemnalizare. 9odurile intermediare S!7, acioneaz ca i rutere SS8, asigur'nd cimultiple ntre sursa i destinaia mesajelor, pentru a fi posibil gestionarea defectelor.

    S!7-urile ofer de asemenea funcii de rutare speciale pentru numerele netaxabile de tipulC)), numere de cartele telefonice sau pentru identificarea abonailor mobili. Acestea pot fiutilizate i pentru a analiza mesajele intersc+imbate cu alte reele. S!7-urile sunt desfurate deregul redundant n perec+i localizate n puncte diferite & ele funcioneaz redundant pentru arealiza aceeai funcie.

    Puncte de control a semnalizrii ?serviciului? /Signaling ?Service? ontrol 7oints -S7s1 & S7-urile sunt baze de date care furnizeaz informaiile necesare pentrucapabiliti avansate de procesare a apelurilor. S7-urile sunt desfurate de regul n

    perec+i complementare localizate n puncte fizice diferite, unul dintre S7-uri este orezerv. 9odurile S7 execut funcii de control ale reelei & taxare sau translaie denumere telefonice netaxabile.

    =isponibilitatea reelei SS8 este critic pentru procesarea apelului & fr sc+imbul deinformaii dintre SS7-uri nu este posibil realizarea apelurilor ntre centrale diferite, din acest motiv,

    reeaua SS8 este construit utiliz'nd o ar+itectur cu redundan ridicat & fiecare elementindividual trebuie s satisfac condiii impuse pentru disponibilitate.

  • 7/23/2019 253151482 07 Tehnici de Comutatie

    5/15

    2iecare punct de semnalizare din reeaua SS8 este identificat n mod unic de un codnumeric /point code - 71. Aceste coduri sunt transportate n mesajele de semnalizaresc+imbate ntre punctele de semnalizare pentru a se identifica punctul de origine /origination

    point -

  • 7/23/2019 253151482 07 Tehnici de Comutatie

    6/15

    2igura ..* !ipuri de legturi de semnalizare SS8

    Legturlin! A& legtur /lin;1 de acces & conecteaz un punct de semnalizare terminalsau punct de semnalizare surs /de ex. SS7 sau S71 la un S!7" pe legturile A se transmit doarmesaje generate de ctre sau destinate punctului de semnalizare terminal.

    Legturlin! "& legtur /lin;1 punte & conecteaz S!7-uri" de regul, Huad-uri de legturi >interconecteaz S!7-urile primare ale unei reele cu S!7-urile primare ale unei alte reele"funcia acestor legturi este de a transporta mesaje de semnalizare dincolo de punctul lor de intrareiniial n reeaua de semnalizare ctre punctul destinaie" perec+ile de S!7-uri interconectate sesitueaz la acelai nivel ierar+ic.

    Legturlin! #& legtur de interconecare /cross lin;1 & conecteaz perec+i asociate de S!7-uri care realizeaz funcii identice" aceste legturi sunt utilizate pentru a crete fiabilitateareelei de semnalizare" o legtur este utilizat doar atunci c'nd un S!7 nu are alt rutdisponibil ctre un punct de semnalizare destinaie" legturile nu sunt utilizate ntre perec+ileasociate de S7-uri.

    Legturlin! $& legtur /lin;1 diagonal & conecteaz perec+i de S!7-uri de la niveleierar+ice diferite /de ex. o perec+e de S!7-uri secundare -locale sau regionale- se leag la o

    perec+e de S!7-uri primare -inter-reea- cu rol de Igate:aJ utiliz'nd o configuraie delegturi de tip Huad1" nu este stabilit o ierar+ie clar asociat unei legturi inter-reea i astfellegturile de interconectare sunt referite fie ca leg turi >, = sau ca leg turi >?=.

    Legturlin! %& legtur /lin;1 extins & conecteaz un SS7 la un S!7 alternativ pentrua furniza o legtur de semnalizare alternativ" legturile 3 nu sunt utilizate de regul, doardac un grad mai ridicat de fiabilitate justific c+eltuielile suplimentare" aceste legturi

    asigur conectivitate de rezerv la reeaua SS8 n situaia n care S!7-ul asociat punctului decomutaie nu poate fi atins pe legturile A.

  • 7/23/2019 253151482 07 Tehnici de Comutatie

    7/15

    Legturlin! && legtur /lin;1 complet asociat & conecteaz n mod direct dou puncte desemnalizare terminale /SS7-uri sau S7-uri1" aceste legtur permit numai semnalizareasociat" aceste legturi nu sunt utilizate de regul n reele care includ S!7-uri, deoarecescurcircuiteaz funciile de securitate asigurate de S!7-uri.

    2igura .. Apel normal bazat pe semnalizarea SS8

    4n abonat conectat la centrala A genereaz un apel ctre un abonat conecta la centrala > & paiistabilirii, controlului i ntreruperii apelului sunt urmtorii%

    *. entrala A analizeaz numerele apelate i determin c apelul este destinat centralei >

    . entrala A selecteaz un trunc+i liber ctre centrala > i genereaz un mesaj de adres iniial/initial address message - A1 & mesaj de baz necesar iniializrii apelului. esajul A esteadresat centralei >.

    $. entrala A acceseaz una din legturile de acces /de ex. A-D1 i transmite mesajul prinaceast legtur n vederea rutrii ctre centrala >.

    G. S!7-ul D recepioneaz mesajul, analizeaz etic+eta de rutare i determin c trebuie rutat ctrecentrala >. S!7-ul D transmite mesajul pe legtura >-D.

    0. entrala > recepioneaz mesajul, analizeaz coninutul acestuia i determin c numrulapelat este deservit de el i c acest numr este liber.

    (. entrala > genereaz un mesaj de adres complet /address complete message -A1,care indic c mesajul A a atins destinaia potrivit. esajul identific centrala dedestinaie /A1, centrala de origine />1 i trunc+iul selectat.

    8. entrala > acceseaz una din legturile sale A /de ex. >-51 i transmite mesajul A pelegtur pentru rutare ctre centrala A i n acelai timp nc+ide calea audio n direcieopus, trimite semnalul de revers apel pe trunc+iul rezervat ctre centrala A i trimite semnalul deapel la abonatul apelat.

    C. S!7-ul 5 recepioneaz mesajul, inspecteaz etic+eta de rutare i determin c mesajultrebuie rutat ctre centrala A. S!7-ul 5 transmite mesajul pe legtura A-5.

  • 7/23/2019 253151482 07 Tehnici de Comutatie

    8/15

    K. Ba recepionarea mesajului A, centrala A conecteaz abonatul apelat la trunc+iul selectat/conexiune nspre abonatul apelant1 & apelantul poate auzi semnalul de revers apel trimis de ctrecentrala >.

    *). Atunci c'nd abonatul apelat ridic telefonul, centrala > genereaz un mesaj de rspuns/ans:er message - A91, care identific centrala destinaie /A1, centrala origine />1 i

    trunc+iul selectat.

    **. entrala > selecteaz aceeai legtur A care a fost utilizat i pentru transmiterea mesajuluiA /legtura >-51 i trimite mesajul A9. #n acest moment trunc+iul trebuie conectat la liniac+emat n ambele direcii /pentru a permite conversaia1.

    *. S!7-ul 5 recunoate c mesajul A9 este adresat centralei A l trimite mai departe pelegtura A-5.

    *$. entrala A recepioneaz mesajul A9 i asigur conectarea abonatului apelant la trunc+iul de

    ieire /n ambele direcii1, conversaia putnd avea loc.*G. =ac abonatul apelant ntrerupe legtura /n urma conversaiei1, centrala A va genera un mesajde deconectare /release message - 63B1 adresat centralei >, identific'ndu-se trunc+iul asociatapelului. esajul se trimite pe legtura A-D.

    *0. S!7-ul D recepioneaz mesajul 63B, determin c este adresat centralei > i o trimitemai departe pe legtura D->.

    *(. entrala > recepioneaz mesajul 63B, deconecteaz trunc+iul de la linia de abonat, punetrunc+iul n stare inactiv, genereaz un mesaj de realizare a deconectrii /release complete

    message -6B1 adresat centralei A, i transmite acest mesaj pe legtura >-5. esajul 6Bidentific trunc+iul utilizat pentru conexiune.

    *8. S!7-ul 5 recepioneaz mesajul 6B, determin c este adresat centralei A, i o trimitemai departe pe legtura A-5.

    *C. Ba recepionarea mesajului 6B, centrala A pune trunc+iul identificat n stare inactiv.

    2igura ..$ Apel normal bazat pe semnalizarea SS8 & reprezentare alternativ

    nterogarea unei baze de date bazat pe semnalizarea SS8 este prezentat n fig. ( .

  • 7/23/2019 253151482 07 Tehnici de Comutatie

    9/15

    2igura ..G nterogare baz de date utiliznd SS8

    4n exemplu posibil este legat de apelul unor numere netaxate C)) sau CCC" acestenumere sunt numere de telefon virtuale, neasignate unei linii de abonat.

    'nd un abonat formeaz un numr C)) centrala trebuie s caute instruciuni ntr-o baz dedate & baza de date furnizeaz fie un numr de telefon real la care apelul trebuiedirecionat sau va identifica o alt reea la care apelul trebuie rutat pentru fiecare apelare &rspunsul generat de baza de date poate fi acelai pentru fiecare apel sau poate varia n funcie denumrul apelat, perioada de timp a zilei, sptm'nii, anului, sau n funcie de ali factori.

    2.' Structura protocolului SS7 pe ni(ele

    7rotocolul SS8 este divizat n mai multe straturi funcionale. niial ar+itectura SS8 a fostdestinat telefoniei bazat pe comutaie de circuite, dar a evoluat pe msur ce au aprut noi cerinefiind momentan capabil s permit transferul informaiilor care nu mai sunt legate de comutaiade circuite.

    2igura .$.* Straturile protocolului SS8 i comparaie cu straturile

  • 7/23/2019 253151482 07 Tehnici de Comutatie

    10/15

    7artea de transfer a mesajelor /essage !ransfer 7art - !71%

    Legtura de date de semnalizare (Signaling Data Link)definete caracteristicile fizice,electrice i funcionale ale legturii digitale de semnalizare. nterfeele fizice definite includ% =S*/un slot al cadrului !* cu debitul de *.0GGbps1, 3* /un slot al cadului 3* cu debitul de.)GCbps, de regul slotul *(1, L.$0 /interfa serial sincron la (G;bps sau 0(;bps1, =S)

    /(G;bps1, =S)A /0(;bps1 & 0(;bps este implementarea uzual.

    Legtura de semnalizare (Signaling Link)definete funciile i procedurile care asigurtransmiterea sigur a mesajului pe legturile de semnalizare. Aceste funcii implementeazcontrolul fluxului, validarea secvenei de mesaje, detecie de erori /c'nd apare o eroare pelegtura de semnalizare, mesajul este retransmis1.

    Reeaua de semnalizare (Signaling Network) definete acele funcii i proceduri de transportcare sunt comune legturilor de semnalizare i sunt independente de legturile individuale desemnalizare. Asigur adresarea nodurilor i rutarea mesajelor ntre punctele de semnalizare din

    reeaua SS8. Asigur rerutarea traficului de pe legturile i punctele de semnalizare defecte icontroleaz traficul c'nd apar congestii. Asigur transferul mesajelor ntre punctele de semnalizarede-a lungul reelei SS8 indiferent dac exist sau nu legtur direct ntre aceste puncte.

    Partea de control a conexiunii de semnalizare (Signaling onnection ontrol Part SP)

    furnizeaz funcii adiionale !7-ului pentru asigurarea serviciilor orientate i neorientate peconexiune i pentru asigurarea !ranslaiei @lobale de !itlu /@lobal !itle !ranslation @!!1. S7furnizeaz numere de subsistem pentru a permite adresarea mesajelor unor aplicaii specificesau unor subsisteme din puncte de semnalizare specifice.

    Partea de utilizator de telefon (!ele"#one $ser Part%!$P)definete funciile semnalizriide control internaionale pentru stabilirea i ntreruperea unei comunicaii telefonice clasice.6eprezint o implementare mai vec+e a lui SS8 i nu permite aplicaii de date.

    Partea de utilizator &SDN (&SDN $ser Part %&S$P) definete protocoalele utilizate pentrustabilirea, managementul i eliberarea circuitelor trunc+iuri care transport voce i date ntre SS7-uri /localizate n 7S!91. Apelurile care au punctul de origine i punctul destinaie n aceeaicentral nu folosesc semnalizare S47.

    a"a'iliti de tranzacie (!ransaction a"a'ilities%!)furnizeaz mijloacele necesare pentru

    stabilirea unei conexiuni ce transport date care nu controleaz comutaia de circuite ntre doupuncte de semnalizare S7.

    Partea de a"licaii a ca"a'ilitii de tranzacie (!ransaction a"a'ilities ""lication Part %

    !P)asigur sc+imbul datelor care nu controleaz comutaie de circuite ntre aplicaiile localizaten reeaua SS8 utiliz'nd serviciul S7 ne-bazat pe conexiune /connectionless1 ca i un strat detransport. =efinete mesajele i protocoalele utilizate pentru comunicaia dintre aplicaiilelocalizate n nodurile reelei SS8. #n reelele mobile, !A7 transport mesajele IobileApplication 7art&A7J trimise ntre comutatoare mobile i baze de date pentru autentificareautilizatorului, identificarea ec+ipamentului i pentru roaming.

    Partea de a"licaii mo'ile ( P) % *o'ile ""lication Part+ este utilizat n cadrulreelelor mobile?:ireless pentru a se accesa informaii de roaming, pentru a se controla

  • 7/23/2019 253151482 07 Tehnici de Comutatie

    11/15

    procesul de I+and-overJ i pentru a asigura servicii de mesaje /SS1. 7entru aceste operaii seutilizeaz n mod tipic !A7 peste S7 i !7 ca i mecanism de transport.

    Partea de o"erare, -ntreinere .i administrare (/"erations, aintenance and dministration

    Part%/P) definete mesaje i protocoale utilizate n administrarea reelelor SS8. Serviciilefurnizate de ctre

  • 7/23/2019 253151482 07 Tehnici de Comutatie

    12/15

    2igura .$.$ Structura mesajelor BSS4

    $niti de semnal de mesa2 0 essage Signal $nits (S$) & sunt containere caretransport mesaje de protocol !47, S47 i S7 n c'mpul de informaie. Aceste mesajetransport toate semnalele de control al apelului, interogrile de baze de date i rspunsurile,datele de management i ntreinere a reelei. 3xist de asemenea funcii adiionalespecializate pentru aplicaii mobile celulare. Aceste uniti au etic+et de rutare care permiteunui punt de semnalizare origine s trimit informaie ctre un punct de semnalizare destinaie de-alungul reelei SS8.

    2igura .$.G Structura mesajelor S4

    M 2anion - 2lag /) * * * * * * )1 & indic nceputul unei noi uniti de semnal isf'ritul unei uniti anterioare" te+nici de manipulare pe bit sunt utilizate pentru a asigura caceast structur nu apare n cadrul mesajului transmis pe legtur & unitatea S4 esterefcut dup recepionarea sa, toate manipulrile pe bit fiind inversate. < manipulare posibil

    pe bit const n nserarea unui bit de zero dup fiecare grup de cinci bii de unu.

  • 7/23/2019 253151482 07 Tehnici de Comutatie

    13/15

    M 2> /2or:ard ndicator >it1 & >it indicator nainte & este utilizat n eliminarea erorilor.=ac se recepioneaz o validare negativ se retransmit toate mesajele ncep'nd cu cel corupt

    & n aceste mesaje bitul 2> este inversat.

    >S9N>> i 2S9N2> sunt utilizai pentru a confirma recepionarea unitilor S4 i pentru aasigura recepionarea n ordine corect a acestor uniti. Aceste c'mpuri sunt utilizate de

    asemenea pentru control de flux. 9umerele de secven ale mesajelor transmise sunt stocatep'n c'nd aceste mesaje sunt validate de ctre punctul de semnalizare destinaie.

    M S< /Service nformation

  • 7/23/2019 253151482 07 Tehnici de Comutatie

    14/15

    #n mod similar un grup /cluster1 este parte a unei reele & adresa de rutare are trei nivele denumerotare definite de numerele de reea, grup i membru & fiecare din aceste numere este pe C

    bii. Adresa complet este denumit codul punct /point code1 al punctului de semnalizare, cod careidentific n mod unic punctul de semnalizare.

    !7$ adaug informaie n c'mpul S2 /ISignalling nformation 2ieldJ1 al pac+etului

    S4. Aceat informaie include adresa detinaie a mesajului /I=estination 7oint odeJ -=71, adresa surs a mesajului /I

  • 7/23/2019 253151482 07 Tehnici de Comutatie

    15/15