Telekommunikationssysteme 4. Vorlesung: Signalisierung · • Struktur der Signalisierungsblöcke...

Telekommunikationssysteme4 - 1

Institut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität, MünchenLehrstuhl für Informatik IV, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen

Prof. Dr. Claudia Linnhoff-PopienInstitut für Informatik Ludwig-Maximilians-Universität, München

Prof. Dr. Otto SpaniolLehrstuhl für Informatik IVRWTH Aachen

Telekommunikationssysteme WS 1999 / 2000

• Markus Garschhammer (LMU München)• Frank Imhoff (RWTH Aachen)• Bernhard Kempter (LMU München)• Annette Kostelezky (LMU München)• Axel Küpper (RWTH Aachen)• Jens Meggers (RWTH Aachen)

M MNTEAM

Unter Mitwirkung von

4. Vorlesung: Signalisierung



Erstes Fernsprechamt mit achtTeilnehmern (Berlin, 1881)



Wachstum des weltweitenTelekommunikationsverkehrs

nach SIEMENS

1997 1998 1999 2000 2001 2002 20030

20

40

60 [Millionen Anrufe]400

350

300

250

200

150

100

50

0

[Bytes pro Anruf]

ISUP INTUP

Trends:

• Anzahl der Nutzer �

• Gespräche pro Nutzer �

• Datenaufkommen pro Anruf �

Steuerdaten pro Anruf bei

TUP ..... Telephon User Part

ISUP .... ISDN User Part

IN ........ Intelligentes Netz



Signalisierung (Zeichengabe, Kennzeichengabe):Übermittlung von Informationen - in codierter Form - zu Steuerungszwecken

Zweck: Verständigung von Teilnehmern des Netzes mit dem Netz bzw.

mit Einrichtungen des Netzes u.u.

• Signalisierungsnachrichten können in mechanischer, optischer oder

elektrischer Form übermittelt werden

• Sender und Empfänger können Personen oder Maschinen sein

In digitaler Telekommunikation: ermöglicht Signalisierung die Steuerung einzelner Nachrichten, Kanäle oder auch kompletter Netze, insb.

- Auf/Abbau von Verbindungen, incl. Bereitstellung von Dienstmerkmalen

- Steuerung des Informationsflusses bestehender Verbindungen (Lastverteilung)

Was ist Signalisierung?



Signalisierung im Netzvs. Teilnehmeranschlußleitung

Weitverkehrs-Netz

RegionaleNetze

Zugangsnetze

D-

Kanal

SS7

ISDN ISDN



Anforderungen anSignalisierungssysteme

• Signalisierung muß im Hintergrund ablaufen - ein Teilnehmer soll nur das

Ergebnis wahrnehmen, nicht die Zeichengabe selbst

• Auf/ Abbau und Steuerung von Verbindungen müssen sehr schnell geschehen

• Signalisierung muß auch während einer bestehenden Verbindung möglich sein

• Signalisierungssysteme müssen über einen großen Codevorrat verfügen,

um existierende sowie künftige Anwendungen abzudecken

• Verfügbarkeit von Signalisierungsverbindungen muß hoch sein

• Signalisierungsverbindungen dürfen nicht medienabhängig sein

• Signalisierungsverbindungen müssen unabhängig von Nutzverbindungen sein

• Signalisierungssysteme müssen flexibel sein

• Signalisierungssysteme müssen wirtschaftlich sein



Konsequenz:Teilung der Informationen

In Kommunikationsnetzen gibt es 2 Arten von Informationen:

Nutzinformationen und Vermittlungsinformationen

(auch vermittlungstechnische Informationen, Signalisierungszeichen, Zeichengabe).

Klassische Übertragung: Inbandsignalisierung

Übertragungswege waren in der Vergangenheit für Nutzinformationenund Vermittlungsinformationen identisch.Die Vermittlungsinformationen wurden über das selbe Medium zeitlichvor und nach den Nutzinformationen übertragen.

Vermittlungsinformationen betrachteten nur jeweils beteiligte Netzknoten - alle anderen blieben unberücksichtigt.



KanalgebundeneZeichengabe

Vermittlungsstelle A Vermittlungsstelle B

• Signalisierungszeichen werden je Übertragungsschnittstelle generiert• Empfängerseite: es erfolgt eine Trennung von Nutz- und

Signalisierungszeichen• Steuerrechner der einzelnen Netzknoten werden dann direkt

miteinander verbunden

64-kbit/s-Nutzkanäle



Outbandsignalisierung

Outbandsignalisierung:Vermittlungsinformationen werden auf eigenständigen Übertragungs-wegen transportiert, die nur für diesen Zweck zur Verfügung stehen.

Diese Übertragungswege heißen Zentrale Zeichengabekanäle(ZZK), die Signalisierung wird auch als Common ChannelSignalling (CCS) bezeichnet.

Es entsteht eine eigenständige, von den Nutzkanälen unabhängigeKommunikation.

Ein gleichzeitiges Übertragen beider Informationsarten ist damit möglich.

Ziel:• Signalisierungsmöglichkeiten sollen flexibler gestaltet werden• Zeichengabe parallel zur Übertragung von Nutzinformationen • Verhalten auch benachbarter Netzknoten soll betrachtet werden



Kanalgebundene vs.Zentrale Zeichengabe

Vermittlungsstelle A Vermittlungsstelle B

Kanalgebundene Zeichengabe

64-kbit/s-Nutzkanal

64-kbit/s-Signalisierungskanal(Zentraler Zeichengabekanal)

64-kbit/s-NutzkanalGetrennte Behandlung von Nutz- und Signalisierungswegen.

Bisher:

Jetzt:



Signalisierungsnetz

Signalisierungs- und Nutzkanäle sind jeweils 64-kbit/s-Kanäle.Diese Kanäle werden über landgestützte Verbindungen und Satellitenstrecken

geführt. Im allgemeinen handelt es sich dabei um Punkt-zu-Punkt-Verbindungen.

Die Instanzen der Signalisierung bilden zusammen mit denSignalisierungskanälen ein eigenes Netz - das Signalisierungsnetz.

Wir unterscheiden folglich:Nutzkanalnetz und Signalisierungsnetz.

Die Verbindungen im Nutzwegenetz werden durch die ausgetauschtenSignalisierungsinformationen im Signalisierungsnetz gesteuert.



Nutzkanal- undSignalisierungsnetz

Nutzkanalnetz

Vermittlungsstelle VSt B

VSt A VSt C

Signalisierungsnetz

SignalisierungsinstanzBetriebs/Wartungs-

zentrum ZZK

ZZK ZZK

Nutzkanal

Nutz-kanal



Das Zeichengabenetz gestattet zwei Betriebsweisen:

Assoziierte Signalisierung:Feste Zuordnung von Nutz- und Zeichengabekanal.

Betriebsweisen

VSt A

SigFk.

VSt B

SigFk.Nutzkanal

Signalisierungskanal

VSt A

SigFk.

VSt B

SigFk.

Nutzkanal

Signalisierungskanal

VSt C

SigFk.

Quasiassoziierte Signalisierung:Indirekte Zeichengabeverbindungen zwischen Netzknoten.



Vermittlungsstellen, an denen Verbindungen beginnen und enden, heißenTeilnehmervermittlungsstellen (TVSt).

Logische Struktur desZeichengabenetzes

TVStTVSt

TrVSt

Transit-VSt

Wir unterscheiden:• Signalisierungspunkte

Signalling Points (SP), z.T. auch Signaling End Points (SEP)• Signalisierungstransferpunkte

Signaling Transfer Points (STP), in denen keine Nutzkanäle bestehen

SP

STP

STP

SPSP

Hier: SEP



Verbindungen zuanderen Netzen

Die einzelnen Netze müssen über eine ausreichende Anzahl von Nutz- undSignalisierungsverbindungen miteinander verbunden sein.

Gemeinsames Rückgrat für den logischen Zusammenhalt:ITU-T-Zeichengabeverfahren Nr. 7 =Signalling System No. 7, SS7

USA: Einsatz bereits Anfang der 80er Jahre

• Mit diesem Zentralkanal-Zeichengabesystem wurden zum ersten Mal die Nutzwege von den Signalisierungswegen getrennt behandelt.

• Durch die Vernetzung der Signalisierungsnetze ist es möglich, daß sich das ISDN der Deutschen Telekom und der Konkurrenzbetreiber sowie Mobilnetze und Elemente des Intelligenten Netzes für den Kunden als ein einziges Netz darstellen.



SS7 - Struktur

4. Vorlesung:Signalisierung in TK-Systemen

ISUP(neu)

ISUP(alt)

TUP DUP

TCAP

AE AEAE AE

TCAP TCAP TCAP

ASEINAP

ASEMAP

ASEOMAP

weitereASEs

SCCPTF

Signaling Data Link (Zeichengabekanal)

Signaling Network Functions (Zeichengabenetz)

Signaling Link Control (Zeichengabestrecke)

ISP (z.Z. leer)



Struktur desZeichengabenetzes

Struktur des Zeichengabenetzes entspricht Netz der NutzkanälePraxis: 3-stufige Netzstruktur

Zweitabstützung: jeder SP der zweiten und dritten Ebene erhält einenweiteren Zugang zu einem anderen regional benachbartenSP der darüberliegenden Ebene

1. Netzebene:Weitverkehrsnetz

2. Netzebene:Regionalnetz

SPSP SP3. Netzebene:Ortsnetz

...

...

STP STP

STP STP

STP STPSTP



Das Schichtenprinzipin der Informatik



SS7 vs. OSI

Signaling System No. 7 Open Systems Interconnection

Physical Layer

Data Link Layer

Network Layer

Transport Layer

Session Layer

Presentation Layer

Application Layer

Signaling Data Link

Signaling Link Control

Signaling Network Functions

User Parts



Zeichengabestrecke• Sichere Zeichenübermittlung• Rahmensynchronisation

Anwenderteil• Ansteuerung der Vermittlung• Nachrichtenbehandlung

Zeichengabekanal• Zugriff über Koppelnetz• Physikalische Bitübertragung

SS7-Funktionen in denverschiedenen Ebenen

Die unteren drei Levels vom Signaling System No. 7 sorgen für diegesicherte Übermittlung der Signalisierungsnachrichten zwischen den

Signalisierungsstellen.

Zeichengabenetz• Nachrichtenleitweglenkung• Nachrichtenverteilung

Signaling Data Link


User Parts


Betrachten die Ebenen im Detail:



Die 4. Ebene

Nachrichtenübertragungsteil(Message Transfer Part, MTP)

Ebenen 1-3

Unterscheiden Anwenderteile (User Parts) für verschiedene Anwendungen:

SCCP

Signaling Connection Control Part

ISUP

ISDN User Part

TUP

Telefone User Part

DUP

Data User Part

Der Message Transfer Part entspricht in seiner Grundfunktion den OSI-Schichten 1-3, wobei zum Funktionsumfang der Ebene 3 noch ein Teil

aus dem SCCP hinzugezogen werden muß.

Signaling Data Link





SS7 Ebene 4: INAP Intelligent Network

Application Protocol MAP Mobil Application Part OMAP Operations, Maintenance,

and Administration Part

Nachrichtenübertragungsteil(Message Transfer Part, MTP)

SS7 Ebenen 1-3

Komplexere, verteilteAnwendungen

Signaling Data Link


ISUP TUP DUPSCCP

Komplexere, verteilte Anwendungen basieren auf dem SCCP und verwenden inSchicht 7 einen speziellen Transaction Capabilities Application Part (TCAP).

TCAP TCAPTCAP


AE AE AE

ASE:INAP

ASE:MAP

ASE:OMAP...

Dieser gehört zu einer Application Entity (AE), zu der auch eine oder mehrere Application Service Elements (ASEs) gehören, die anwendungsspezifisch sind.



TCAP TCAPTCAP

ISUP TUP DUPSCCP

AE AE AE

ASE:INAP

ASE:MAP

ASE:OMAP

Signaling Data Link



DUP

ASE:INAP

ASE:MAP

ASE:OMAP

ISUP(neu)

ISUP(alt,

bis‘96)

TUP DUP

TCAP

AE AEAE AE

TCAP TCAP TCAP

ASEINAP

ASEMAP

ASEOMAP

weitereASEs

SCCPTF

Signaling Data Link (Zeichengabekanal)

Signaling Network Functions (Zeichengabenetz)

Signaling Link Control (Zeichengabestrecke)

ISP (z.Z. leer)

IntelligentesNetz

Mobil-netze

Netz-mgmt.

... ISDN Telefon Daten

Aktuelle Struktur SS7



SS7 - Der Nachrichtentransferteil

Signaling Data Link






Ebene 1:Signaling Data Link

Signaling Data Link



Aufgabe:• legt elektrische und funktionale Eigenschaften des Zeichenkanals fest

• einfachster Fall: 64-kbit/s-Kanal als zentraler Signalisierungskanal• physikalische Führung dieser Systeme wird als Zeichengabestrecke (Signaling Link) bezeichnet• solche Zeichengabestrecken sind immer bidirektional• mehrere Signalisierungssysteme zwischen den gleichen Netzkomponenten werden als Zeichengabebündel (Signaling Link Set) bezeichnet

Maßnahmen bzgl. Sicherheit/Ausfall:• Signalisierungskanäle können - wie Nutzkanäle - von digitalen Vermittlungsstellen vermittelt werden • Vermittlungsstellen sind immer zu unterschiedlichen Nachbarknoten verbunden



Ebene 2:Signaling Link Control

Signaling Data Link



Aufgabe:

• sorgt für gesicherte Übertragung der Nachrichten höherer Stufen, insb.: vollständige Nachrichtenübertragung, in richtiger Reihenfolge, unverfälscht.

Nachrichtenblöcke werden durch Flags voneinander getrennt, numeriert (zwecks Sicherstellung der Reihenfolge) und durch angefügte Blockprüfzeichen gesichert

• bei Fehlererkennung: Wiederholgung von Übertragung und Quittung

Prinzip:• Struktur der Signalisierungsblöcke auf Ebene 2 entspricht der OSI-Struktur von HDLC (High Level Data Link Control)

• Am Anfang und Ende jedes Blocks wird das Flag „01111110“ gesendet

• Tritt zwischen zwei Flags eine Folge von mindestens 6 Einsen auf, so wird nach der fünften Eins eine Null eingeblendet, die beim Empfang wieder entfernt wird



Sicherungsmaßnahmenauf Ebene 2

Signaling Data Link



Reihenfolgesicherung: BSN und FSN (Backward und Forward Sequence Number) sind Empfangs- und Sendefolgenummern, sie werden zwischen 0 und 127 vergeben.

Wiederholung fehlerhafter Blöcke:BIB und FIB (Backward und Forward Indication Bit) dienen zusammen mit BSN und FSN als Quittungsindikatoren.

Außerdem:Preventive Cyclic Retransmissiond.h. noch nicht bestätigte Blöcke könnenzyklisch vom Sender wiederholt werden

Dadurch schnellere Fehlerbehebung als bei konventionellem HDLC.

Nach dem Startbit erfolgt Standardkopf bestehend aus

- Backward Sequence Number (BSN)

- Backward Indication Bit (BIB)

- Forward Sequence Number (FSN)

- Forward Indication Bit (FIB) - Length Indicator (LI)



Blocktypenauf Ebene 2

Signaling Data Link



• Message Signal Unit (MSU)

• Level Status Signal Unit (LSSU)

• Fill-in Signal Unit (FISU)

F BSN BIB FSN FIB LI3..63

F BSN BIB FSN FIB

F BSN BIB FSN FIB

leer SIO SIF CK F

leer SF CK F

leer CK F

F ... Flag „01111110“ ... StandardkopfSIO ... Service Information OctettSIF ... Signaling Information FieldCK ... Check BitsSF ... Status Field

8 7 1 7 1 6 2 8 (32+8*n) 16 8

LI1..2

LI0

8 7 1 7 1 6 2 8/16 16 8

8 7 1 7 1 6 2 16 8 = Bitanzahl



Ebene 3:Signaling Network Functions

Signaling Data Link



Aufgabe:• Nachrichtenverteilung, z.B. Zustellung, Vermittlung zum Ziel-SP

• Steuerung des Zeichengabenetzes:d.h. Routing der Signalisierungsinformationen,Ersatzwegeschaltung bei Ausfall einzelner Signalisierungstrassen

Funktionen des Signalisierungs-netzmanagements:• erfassen den Zustand von

Zeichengabestrecken

• ggf. Veranlassung von Ersatzschaltungen

SP

STP

STP

SPSP

STP‘



Signaling Network Functions:Interne Nachrichtenleitung

Signaling Data Link



Ebene 4

Ebene 2

Nachrichten-leitweglenkung

Nachrichten-verteilung

Nachrichten-unterscheidung

Ebene 3:Signaling Network Functions

Nachrichten der Ebene 3 enthalten:• Originating Point Code (OPC) und• Destination Point Code (DPC)



Signaling Network Functions:Nachrichtenformate

Signaling Data Link



DUP

ASE:INAP

ASE:MAPASE:

OMAP

ISUP(neu)

ISUP(alt,

bis‘96)

TUP DUP

TCAP

AE AEAE AE

TCAP TCAP TCAP

ASEINAP

ASEMAP

ASEOMAP

weitereASEs

SCCP

TF

Signaling Data Link



ISP (z.Z. leer)

Nachrichtenformate:Nachrichten der Ebene 3 haben einen festgelegten Aufbau, in dem

vier Formate nach der jeweiligen Anwendung unterschieden werden:

Typ A: ManagementinformationenTyp B: TUP-NachrichtenTyp C: ISUP-NachrichtenTyp D: SCCP-Nachrichten



Signaling Network Functions:Aufbau der Nachrichten

Signaling Data Link



Typ A: Managementinformationen

Typ B: TUP-Nachrichten

Typ C: ISUP-Nachrichten

Typ D: SCCP-Nachrichten

SLS OPC DPC

Signalisierungsnachricht

Circuit ID

Circuit ID

Managementinformationen

SLS ... Signalling Link Selection OPC ... Originating Point Code DPC ... Destination Point Code Circuit ID ... Circuit ID Code

Routing Label

OPC DPC

OPC DPC

OPC DPC

Signalisierungsnachricht

Signalisierungsnachricht SLS

SLS

SLS

Routing Label

Routing Label

Routing Label



SS7 -

SCCP und Anwenderteile


INAP MAP OMAP ASEs

SCCP

TUP,

...



SCCP

DUP

ASE:INAP

ASE:MAPASE:

OMAP

ISUP(neu)

ISUP(alt,

bis‘96)

TUP DUP

TCAP

AE AEAE AE

TCAP TCAP TCAP

ASEINAP

ASEMAP

ASEOMAP

weitereASEs

SCCP

TF

Signaling Data Link



ISP (z.Z. leer)

INAP MAP OMAP ASEs

SCCP

Signaling Connection Control Part (SCCP) unterstützt Anwenderteile für

das ISDN, die Mobilnetze oder die Dienstesteuerung des Intelligenten Netzes

Ziel: flexiblerer Transport von Signalisierungsnachrichten

Global Titles



SCCP - Global Titles

Global Title (GT):Adresse, die von SCCP-Instanzen in einen Destination Point Code (DPC)umgewandelt und in Ebene 3 weiterverarbeitet wird

Anwendungen:• Bei Dienstaufrufen des Intelligenten Netzes -

zur Ermittlung des jeweiligen Ziels muß erst eine Datenbank abgefragt werden

• Beim Wählen einer Rufnummer

im Mobilfunknetz - es muß erstder aktuelle Aufenthalt desZiels ermittelt werden

INAP MAP OMAP ASEs

SCCP



SCCP:Die 4 Protokollklassen

Klasse 0 (z.B. für IN, Mobilfunk):• Verbindungslose Übertragung von Nachrichten• Längere Nachrichten können in einzelne Segmente aufgeteilt werden

und sich überholen - höhere Instanzen stellen Reihenfolge wieder her

Klasse 1 (z.B. für IN, Mobilfunk):• Verbindungslose Übertragung von Nachrichten mit Sequenzsicherung• Zusammengehörende Nachrichten verwenden gleichen SLS-Code• Nachrichtenüberholungen sind nicht möglich

Klasse 2 (z.B. für ISDN):• Verbindungsorientierte Nachrichtenübertragung• Auf- und Abbau von Signalisierungs- verbindungen zwischen zwei Knoten

Klasse 3 (z.Z. nicht verwendet):• Verbindungsorientierte Nachrichten- übertragung mit Flußkontrolle• End-to-End-Sicherung

INAP MAP OMAP ASEs

SCCP



Nachrichten des SCCP

Nachricht Abkürzung Kl. 0 Kl. 1 Kl. 2 Kl. 3Connection Request CR * *Connection Confirmation CC * *Connection Refused CREF * *Released RLSD * *Release Complecte RLC * *Data Form 1 DT1 *Data Form 2 DT2 *Data Acknowledgement AK *Unidata UDT * *Unidata Service UDTS * *Expedited Data ED *Expedited Data Acknowledge EA *Reset Request RSR *Reset Confirm RSC *Protocol Data Unit Error ERR * *Inactivity Test IT * *Extended Unidata XUDT * *Extended Unidata Service XUDTS * *



VerbindungsorientierteProzedur des SCCP (Klasse 2)

SCCP A SCCP B

CR

CC

DT1

RLSD

RLC

DT1

DT1

Verbindungs-

aufbau

Nachrichten-

austausch

Verbindungs-

abbau

CR ...Connection RequestCC ...Connection ConfirmationDT1 ...Data Form1RLSD ...ReleasedRLC ...Release Complete



Link-by-Link vs. End-to-End

Grundsätzlich Unterscheidung von Link-by-Link- und End-to-End-Verbindungen.MTP-End-to-End: Signalisierungsnachrichten werden mittels der Nachrichten-Routing-Funktion in der Ebene 3 des MTP weitergeleitet.

ISUP-End-to-End: Durch die Pass-Along-Methode, d.h. durch Kettung vonLink-by-Link-Verbindungen hat ISUP selbst auch die Möglichkeit von End-to-End

SCCP-End-to-End: durch Global-Title-Festlegungen für Leitung von Signalisierungsnachrichten wird Steuerung von Leistungsmerkmalen möglich

MTP MTP MTP MTPISUP ISUPTransit-VSt Transit-VSt

MTP MTP MTPISUP ISUPISUP ISUP

MTP MTP MTP

Link-by-Link

End-to-EndMTP MTP MTPSCCP SCCPSCCP SCCP

MTP MTP MTP

ISUP ISUP



Transaction CapabilitiesApplication Part (TCAP) für IN

INAP MAP OMAP ASEs

SCCP

TCAP TCAP TCAP TCAP

Zur Unterstützung komplexerer Anwendungen wie z.B.

• Datenbankabfragen bei Diensten des IN‘s:

• Mobilfunkanwendungen

• Managementanwendungen

SPSTP STP

SPISUPISUP

ISUPISUP ISUPTCAPINAP

Transit-VSt Transit-VSt

0800/123456089/90019358



TCAP für den Mobilfunkam Bsp. Verbindungsaufbau

MSC ... Mobile Switching CenterHLR ... Home Location RegisterVLR ... Visitor Location Register

MSC

VLR HLR

AccessPoint

Festnetz1

234

56

7 7 7

88 8

9

10

INAP MAP OMAP ASEs

SCCP

TCAP TCAP TCAP TCAP



Anwenderteile von SS7als Schnittstelle für ISDN

DUP

ASE:INAP

ASE:MAPASE:

OMAP

ISUP(neu)

ISUP(alt,

bis‘96)

TUP DUP

TCAP

AE AEAE AE

TCAP TCAP TCAP

ASEINAP

ASEMAP

ASEOMAP

weitereASEs

SCCP

TF

Signaling Data Link



ISP (z.Z. leer)

Aufgabe des SS7: Austausch von Signalisierungsnachrichten

Nun: Signalisierungsnachrichten werden durch Anwenderteile ausgetauscht.

Man unterscheidet:

• Telefon Unser Part (TUP)• Data User Part (DUP)• ISDN User Part (ISUP)• Broadband ISDN-UP (B-ISUP)

TUP war erster Anwenderteil,darauf aufbauend wurde der ISUPzum heute wichtigsten Anwenderteil.

Aufgaben des ISUP:

• Auf/Abbau von Nutzkanälen• Zeichengabe für Dienstmerkmale• Kopplung logischer Verbindungen z.B. Übergang nat./int. Netz



ISUP-Nachrichten

Insgesamt gibt es 45 Nachrichten, die im ISDN User Part gebraucht werden.Diese Nachrichten werden zwischen den Vermittlungsstellen zur Weiter-leitung von ISDN-Signalen verwendet.

Zu den gebräuchlichsten ISUP-Nachrichten gehören die folgenden:

ACM Address Complete Gerufener Teilnehmer ist frei,Ruf erfolgt.

ANM Answer Gerufener Teilnehmer hat Rufangenommen.

IAM Initial Address Dient der Belegung des Nutzkanals.Enthält Rufnummer o.ä.

REL Release Einleitung des Nutzkanal-Abbaus.RLC Release Complete Freigabe des Nutzkanals erfolgt.SAM Subsequent Address Transport von Wahlinfos zu VSt, die

bereits IAM-Nachricht erhalten haben



D-Kanal-Protokoll




S0-Schnittstelle fürISDN-Basisanschluß

Abschlußeinheit

des Netzes

2 D-Kanäle1 B-Kanal

S0-Schnittstelle

Network

Termination

(NT)

B-Kanal

64 Kbit/s

B-Kanal

64 Kbit/s

D-Kanal

16 Kbit/s

DIVO(Digitale Orts-

vermittlungsstelle)

Betreiber-Hoheit(z.B. Telekom)



S2M-Schnittstelle für ISDN-Primärmultiplexanschluß

Network

Termination

(NT)

Abschlußeinheit

des Netzes

2 x 2 Mbit/s

S2M-Schnittstelle

DIVO (Digitale Orts-vermittlungsstelle)Gebührenfreie interne

Kommunikation

Betreiber-Hoheit(z.B. Telekom)

TKAnl



Die Schichten desD-Kanal-Protokolls

Schicht 3 - Vermittlungsschicht (Network Layer)Beschreibung der eigentlichen Signalisierungsnachrichten zwischen den

Endeinrichtungen der digitalen Teilnehmervermittlungsstelle.

Schicht 2 - Sicherungsschicht (Data Link Layer)Sichert den Nachrichtenaustausch zwischen den Endeinrichtungen und der

digitalen Teilnehmervermittlungsstelle auf der Basis der

Link Access Procedure on the D-Channel (LAPD)

Schicht 1 - Bitübertragungsschicht (Physical Layer)Realisiert die synchrone digitale Signalübertragung zwischen der

Endeinrichtung und der Vermittlungsstelle



Schicht-3-Nachrichten

Aus der Menge der Schicht-3-Nachrichten des D-Kanal-Protokolls sollen im

folgenden diejenigen vorgestellt werden, die zum Verbindungsaufbau nötig sind.

Alle vorgestellten Nachrichten können sowohl vom Netz als auch von der Teil-nehmerstation gesendet werden.

SETUP Einleitung des Verbindungsaufbaus

SETUP ACKNOWLEDGE Anzeige, daß Verbindungsaufbau eingeleitet werden kann

INFORMATION Enthält die gewählte Rufnummer

ALERTING Zeigt an, daß sich das Endgerät gemeldet hat (klingelt)

CONNECT Zeigt an, daß die Verbindung angenommen wurde (Gerufener Teilnehmer hat Hörer abgenommen)

CONNECT ACK Quittung auf eine CONNECT-Nachricht



D-Kanal und SS7:Beispiel Verbindungsaufbau

ZugangsVSt ZugangsVStTransitVSt

STP

B-Kanal B-Kanal

D-Kanal D-KanalSS7 SS7

SEP SEP

Abheben

Wählen

Klingeln

Abheben

Verbindung ist durchgeschaltet

SetupSetup_Ack.Information

...

Alerting

Connect

SetupAlertingConnect

Connect_Ack

IAM

ACM

ANM

IAM

ACM

ANM



Signalisierungssysteme

in der Praxis




Signaling System NetworkControl (SSNC)

Quelle: SIEMENS

Umsetzung von SS7 im SIEMENS‘ Digital Electronic Switching System (EWSD)

SSNC existiert als Komponenten: SEP, STP und SRP (Signaling Relay Point) sowie Kombinationen

Signaling

System

Network

Control



SSNC - Netzübergänge

Quelle: SIEMENS

Intelligentes Netz

Mobilfunknetz

Festnetz analog/ISDN

Internet

InternationalesNetz

Nachbarnetze

KonventionelleSS7-Verbindung

High-speedSignaling LinkService Control Point

STPSRP

STPSRPSEP

SEP



Betriebsweisen beimSSNC

Quelle: SIEMENS

LokaleEbene

Transit-ebene

ÜberlagertesNetz

Szenario 2/3:SEP-SEP ohneSignalierungs-

verbindungmöglich

Szenario 1: Assoziierte Signalisierung

ohne STP‘s

SEP

SEP

SEP

SEP

STP

Szenario 2: Quasi- assoziierte Signalisierung

mit stand-alone STP‘s

SEP SEP

Szenario 3: Quasi- assoziierte Signalisierung

mit integrierten STP‘s

Vermittlungsstelle

Signalisie-rungspunkt



Architektur Stand-alone SSNC(Szenario 2)

Quelle: SIEMENS

ATM SwitchingNetwork

MainProcessor

Signaling LinkTermination

StatisticsSupport

SignalingManager

Operation,Admin.&Maint.

Line Inter-face Card

TelecommunicationManagement

Network



Architektur Integrated SSNC(Szenario 3)

Quelle: SIEMENS

SwitchingNetwork

MessageBuffer

CoordinationProcessor



SSNC Dienstmerkmale:SS7 Screening

Quelle: SIEMENS

Ablehnung von nicht-autorisierten Signali-sierungsnachrichten

Weiterleitung vonautorisiertem Signali-

sierungsverkehr

Screening des• MTP (Message Length, Network Indicator, Source, Destination, ...)

• SCCP (Address, Protocol Class, ...)



SSNC Dienstmerkmale:SS7 Accounting

Quelle: SIEMENS

Accounting ist möglichin Netzknoten, die als STP oder auch SRP arbeiten

Abrechnung ist möglich in Form der Zählung vonMTP- oder SCCP-Nachrichten

Vorteil für Netzoperator:• Vermarktung von Kapazität• Verifikation von Verkehr, der von anderen Netzen in Rechnung gestellt wird



SSNC -Global Title Translation (GTT)

Quelle: SIEMENS

GGT-Funktion:Im SCCP implementiert

• Adreßdaten aus SS7-Nachrichten werdenanalysiert

• Ggf. Weiterleitung anzentral verwalteteDatenbanken

• Konvertiertung

Datenbank desIntelligenten Netzes



SSNC -Number Portability

Quelle: SIEMENS

Number Portability (NP)Server für 8 Mio. über-tragbare Rufnummern



Danksagung

Ich bedanke mich für die Unterstützung dieser Vorlesung bei den Firmen

SIEMENS AGInformation and Communication Networks

Wireline Network Communication

Carrier Switching Networks

I-Nova Deutsche Telekom Innovationsgesellschaft mbH

DeTeSystem

und dem

Museum für Nachrichten- und Hochfrequenztechnik,

Prof. Lüke, RWTH Aachen

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