Εργαστηριακή Άσκηση 4

Transcript

1 Εργαστηριακή Άσκηση 4 Σηµατοδοσία Κοινού Καναλιού (Common Channel Signaling): Σύστηµα Σηµατοδοσίας Νο. 7 & ISDN Τµήµα Χρηστών (User Part) Ι.1. Εισαγωγή Ι. ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ Η σηµατοδοσία στην τηλεφωνία έχει την έννοια της µεταφοράς πληροφοριών και οδηγιών που αφορούν στον έλεγχο και την επίβλεψη των τηλεφωνικών συνδέσεων. Παραδοσιακά η σηµατοδοσία διακρίνεται σε δύο βασικούς τύπους: Τη σηµατοδοσία στο συνδροµητικό βρόχο, η οποία αφορά τα σήµατα που ανταλλάσσονται µεταξύ της τερµατικής συσκευής του συνδροµητή και το τοπικό ψηφιακό κέντρο, προκειµένου να παρασχεθούν τηλεπικοινωνιακές υπηρεσίες στον συνδροµητή π.χ. να διεξαχθεί µια τηλεφωνική κλήση. Τη σηµατοδοσία µεταξύ των τηλεφωνικών κέντρων, η οποία αφορά τα σήµατα που ανταλλάσσονται µεταξύ τους προκειµένου να υποστηριχθούν τηλεπικοινωνιακές υπηρεσίες π.χ. να διεξαχθεί µια τηλεφωνική κλήση µεταξύ συνδροµητών που είναι φυσικά συνδεδεµένοι σε διαφορετικά τηλεφωνικά κέντρα. Η σηµατοδοσία µεταξύ των τηλεφωνικών κέντρων µεταφέρεται σε µια από τις χρονοθυρίδες (time slots) µιας PCM ζεύξης και διακρίνεται ανάλογα µε την ακολουθούµενη µεθοδολογία σε Σηµατοδοσία Συσχετιζόµενη µε το Κανάλι (Channel Associated Signaling, CAS), όπου η σηµατοδοσία συσχετίζεται φυσικά µε το κανάλι µεταφοράς δεδοµένων (φωνής) διότι είτε µεταφέρεται σε αυτό (in band signaling) είτε σε άλλο κανάλι της ίδιας PCM ζεύξης (out of band signaling στην χρονοθυρίδακανάλι 16). Σηµατοδοσία Κοινού Καναλιού (Common Channel Signalling) όπου ένα αφιερωµένο κανάλι σηµατοδοσίας υποστηρίζει περισσότερο από ένα κανάλια µεταφοράς δεδοµένων. Ταυτόχρονα, το κανάλι σηµατοδοσίας είναι από φυσική άποψη πλήρως ανεξάρτητο από τα υποστηριζόµενα κανάλια µεταφοράς δεδοµένων. Υπό αυτή την έννοια τα κανάλια και τα τηλεφωνικά κέντρα που υποστηρίζουν την µεταφορά σηµαδοσίας Κοινού Καναλιού αντιµετωπίζονται σαν ένα αυτόνοµο δίκτυο. Η µεθοδολογία της σηµατοδοσίας κοινού καναλιού είναι µεταγενέστερη αυτής του συσχετιζόµενου καναλιού και για αυτό τον λόγο είναι ταχύτερη, έχει µεγαλύτερη χωρητικότητα, χαρακτηρίζεται από µεγαλύτερη ευελιξία στη σχεδίαση και την υλοποίηση του δικτύου και τέλος µπορεί να υποστηρίξει πολλές διαφορετικές εφαρµογές. Τα προαναφερόµενα πλεονεκτήµατα την καθιστούν την κυρίαρχη µεθοδολογία σηµατοδοσίας µεταξύ τηλεφωνικών κέντρων στα σύγχρονα ψηφιακά ενσύρµατα και ασύρµατα τηλεφωνικά 1

2 δίκτυα. Η υλοποίηση της σηµατοδοσίας κοινού καναλιού στα σύγχρονα τηλεφωνικά δίκτυα βασίζεται στο λεγόµενο Σύστηµα Σηµατοδοσίας Νο. 7 (SS7, Signalling System No 7). Στα πλαίσια των προαναφερόµενων παρατηρήσεων η παρούσα εργαστηριακή άσκηση έχει ως στόχο: την κατανόηση της φυσικής υπόστασης των SS7 δικτύων καθώς και των λειτουργιών που αυτά επιτελούν την κατανόηση της δοµής και της λειτουργικότητας των µηνυµάτων σηµατοδοσίας ISUP (ISDN User Part) τη δυνατότητα αναγνώρισης και χρήσης σηµαντικών πληροφοριών οι οποίες περιέχονται στα µηνύµατα ISUP Στα πλαίσια των προαναφερόµενων στόχων οι ενότητες που ακολουθούν συνοψίζουν τις βασικές θεωρητικές γνώσεις που αφορούν το αντικείµενο των δικτύων σηµατοδοσίας SS7 µε έµφαση στην υποστήριξη τους για τη µεταφορά ISUP σηµάτων (ενότητες Ι.2.-Ι.5) και στη συνέχεια παρουσιάζουν τις σχετικές εργαστηριακές ασκήσεις (ενότητα ΙΙ). Ι.2. Σύστηµα Σηµατοδοσίας Νο. 7 (SS7) Το σύστηµα σηµατοδοσίας Νο. 7 παρουσιάστηκε µέσα από µια σειρά συστάσεων της επιτροπής καθορισµού των διεθνών προδιαγραφών για τις τηλεπικοινωνίες CCITT (µετέπειτα ITU). Αυτές οι συστάσεις εισήχθησαν το 1980 (κίτρινο βιβλίο) και αναθεωρήθηκαν το 1984 (κόκκινο βιβλίο) και το 1988 (µπλέ βιβλίο). Η δοµή του συστήµατος σηµατοδοσίας ακολουθεί µια αρχιτεκτονική διαστρωµάτωσης σε 7 στρώµατα σύµφωνα µε το πρότυπο OSI (βλέπε Σχήµα 1). Το ενδιαφέρον στοιχείο στον τρόπο δόµησης του Νο. 7 είναι ότι τα κατώτερα στρώµατα (στρώµατα 1-3) λειτουργούν ως ένας γενικός µηχανισµός µεταφοράς σηµάτων ανεξάρτητα από το περιεχόµενο της σηµατοδοσίας ή το δίκτυο στο οποίο εντάσσονται. Ο κοινόχρηστος αυτός µηχανισµός ονοµάζεται Τµήµα Υπηρεσίας ικτύου (Network Service Part, NSP) του πρωτοκόλου Νο. 7. Με απλά λόγια ο µηχανισµός αυτός αναλαµβάνει την αξιόπιστη και ασφαλή µετάδοση της σηµατοδοσίας, όπως αυτή µεταβιβάζεται από τα ανώτερα στρώµατα, δίχως να την επεξεργάζεται ή να γνωρίζει το περιεχόµενο της. Στην πραγµατικότητα οι διαφοροποιήσεις στο περιεχόµενο της σηµατοδοσίας εντοπίζεται στα ανώτερα στρώµατα. Εκεί οι διαφορετικές τηλεπικοινωνιακές εφαρµογές και δίκτυα αντιστοιχούν σε διαφορετικά Τµήµατα Χρηστών (User Part) οι οποίοι χρησιµοποιούν την κοινόχρησητη πλατφόρµα µεταφοράς της σηµατοδοσίας τους. Ορισµένα χαρακτηριστικά παραδείγµατα διαφορετικών εφαρµογών οι οποίες χρησιµοποιούν τις υπηρεσίες του συστήµατος σηµατοδοσίας Νο. 7 είναι οι ακόλουθες: Telephony User Part (TUP), το οποίο προσφέρει την σηµατοδοσία η οποία είναι απαραίτητη για έναν απλό χρήστη τηλεφωνίας. ISDN User Part (ISUP), το οποίο προσφέρει την σηµατοδοσία η οποία είναι απαραίτητη για την υποστήριξη ISDN κλήσεων και υπηρεσιών. Mobile Application Part (MAP), το οποίο υποστηρίζει την σηµατοδοσία µεταξύ κόµβων του δικτύου κινητής τηλεφωνίας GSM π.χ. την ανταλλαγή πληροφοριών µε τη µορφή διαλόγου (δηλ. ερωτήσεων και απαντήσεων) µεταξύ µεταξύ MSC/VLR και 2

3 HLR στην περίπτωση της αναζήτησης πληροφοριών εντοπισµού θέσης ενός κινητού χρήστη. Intelligent Application Part (INAP), το οποίο υποστηρίζει την µεταφορά σηµατοδοσίας σχετικής µε την υποστήριξη «έξυπνων» υπηρεσιών π.χ. την ανταλλαγή πληροφοριών µε τη µορφή διαλόγου (δηλ. ερωτήσεων και απαντήσεων) µεταξύ ενός τηλεφωνικού κέντρου και ενός συστήµατος (π.χ. µια βάση δεδοµένων) υποστήριξης «έξυπνων» υπηρεσιών. Εφαρµογής INAP MAP ISUP TUP Παρουσίασης Μεταφοράς Τµήµα Εφαρµογών µε υνατότητα Αλληλεπίδρασης (ΤCAP) Συνόδου ικτύου Τµήµα Ελέγχου Σύνδεσης Σηµατοδοσίας (SCCP) Ζεύξης εδοµένων Φυσικό N S P ίκτυο Σηµατοδοσίας Ζεύξη Σηµατοδοσίας Ζεύξη εδοµένων Σηµατοδοσίας M T P Σχήµα 1. Αρχιτεκτονική Πρωτοκόλου SS7. Ι.3. Αρχιτεκτονική ικτύου Σηµατοδοσίας Η αρχιτεκτονική του δικτύου σηµατοδοσίας περιλαµβάνει Σηµεία Σηµατοδοσίας (Signaling Points, SP) τα οποία διασυνδέονται µε Ζεύξεις Σηµατοδοσίας (Signaling Links, SL) µέσω Σηµείων ιαβίβασης Σηµατοδοσίας (Signaling Transfer Points, STP), όπως φαίνεται στο Σχήµα 2. Το SP είναι ένας κόµβος του δικτύου σηµατοδοσίας (π.χ. ένα τηλεφωνικό κέντρο) το οποίο µπορεί να δηµιουργήσει, να µεταδώσει και να τερµατίσει µηνύµατα σηµατοδοσίας. Κάθε SP έχει µια µοναδική ταυτότητα αναγνώρισης στο δίκτυο σηµατοδοσίας που ονοµάζεται Κωδικός Σηµείου Σηµατοδοσίας (Signaling Point Code, SPC). To SPC αποτελείται από δύο αριθµούς της ακόλουθης µορφής: Ταυτότητα ικτύου (Network ID, ΝΙ)-Κωδικός Σηµείου Σηµατοδοσίας (SPC). Το SP το οποίο δηµιουργεί τα µηνύµατα σηµατοδοσίας ονοµάζεται Σηµείο Αφετηρίας (Originating Point, OP) και χαρακτηρίζεται απο ένα Κωδικό Σηµείου Αφετηρίας (Originating Point Code, OPC), ο οποίος ταυτίζεται µε τον SPC κωδικό του. Κατ αναλογία το SP στο οποίο τερµατίζεται η σηµατοδοσία ονοµάζεται Σηµείο Προορισµού (Destination Point, DP) και χαρακτηρίζεται απο ένα Κωδικό Σηµείου Προορισµού (Destination Point Code, DPC), ο οποίος επίσης ταυτίζεται µε το SPC κωδικό του. 3

4 STP SP SP Φυσική ιαδροµή Σηµατοδοσίας Λογική ιαδροµή Σηµατοδοσίας Σχήµα 2. Παράδειγµα διασύνδεσης κόµβων σηµατοδοσίας SS7. Τα SP, εκτός του OP και του DP, τα οποία αποτελούν µέρος του φυσικού µονοπατιού σηµατοδοσίας υποστηρίζοντας την απλή µεταφορά των µηνυµάτων από το προηγούµενο SP στο επόµενο SP ονοµάζονται Σηµείa Μεταβίβασης Σηµατοδοσίαs (Signaling Transfer Points, STP). Εφόσον τα STP αποτελούν σηµεία αναδροµολόγησης των µηνυµάτων δεν είναι απαραίτητη η ανάλυση και η επεξεργασία του περιεχοµένου τους. Υπό αυτή την έννοια σε ένα STP λειτουργούν µόνο οι διαδικασίες σηµατοδοσίας SS7 των κατώτερων στρωµάτων. Με άλλα λόγια σε ένα STP λειτουργεί µόνο το NSP και δεν αναµιγνύονται τα ανώτερα στρώµατα δηλ. τα UPs, τα οποία είναι τα µόνα τα οποία είναι σε θέση να επεξεργαστούν το περιεχόµενο των µηνυµάτων. Αντίθετα, βέβαια στην περίπτωση των OP και DP ενεργοποιούνται οι διαδικασίες όλων των στρωµάτων του SS7 συµπεριλαµβανοµένων και των UPs. Η φυσική διασύνδεση µεταξύ των SPs πραγµατοποιείται µέσω των SLs τα οποία δεν είναι παρά PCM κανάλια (χρονοθυρίδες) αφιερωµένα στη σηµατοδοσία. Ανάλογα µε τον όγκο της σηµατοδοσίας µεταξύ δύο φυσικά συνδεόµενων SPs χρησιµοποιούνται ένα ή περισσότερα SLs. Τα SLs τα οποία υποστηρίζουν τη σύνδεση των ίδιων SPs συγκροτούν τη λεγόµενη Οµάδα Ζεύξεων Σηµατοδοσίας (Signaling Link Set, SLS). Ο τρόπος διασύνδεσης των SPs, που καθορίζει τελικά και τη δοµή του δικτύου, πραγµατοποιείται µε δύο εναλλακτικούς τρόπους Συσχετιζόµενος Τρόπος Σηµατοδοσίας (Associated Signaling Mode) Σε αυτή την περίπτωση δύο SP τα οποία ανταλλάσουν σηµατοδοσία (συσχετιζόµενα) επικοινωνούν µε µια άµεση φυσική σύνδεση δηλ. ένα ή περισσότερα SLs (Σχήµα 3 (α)). Οιονεί Συσχετιζόµενος Τρόπος Σηµατοδοσίας (Quasi-associated Signaling Mode) Σε αυτή την περίπτωση δύο SP τα οποία ανταλλάσουν σηµατοδοσία (συσχετιζόµενα) δεν έχουν άµεση φυσική σύνδεση και επικοινωνούν µέσω ενός ή περισσότερων STP (Σχήµα 3 (β)). 4

5 SP SP SP SP (α) Λογική ιαδροµή Σηµατοδοσίας SP SP SLS, Φυσική ιαδροµή Σηµατοδοσίας (β) Σχήµα 3 (α) Συσχετιζόµενος Τρόπος Σηµατοδοσίας (β) Οιονεί Συσχετιζόµενος Τρόπος Σηµατοδοσίας Η δοµή του δικτύου µέσα από την επιλογή των παραπάνω τρόπων σηµατοδοσίας διαφέρει από δίκτυο σε δίκτυο αλλά η συνήθης επιλογή αντιµετωπίζει το δίκτυο σηµατοδοσίας σαν µια κοινή πλατφόρµα εξυπηρέτησης των συνολικών αναγκών σηµατοδοσίας του δικτύου. Αυτή η αντιµετώπιση τυπικά οδηγεί στην χρήση του οιονεί συσχετιζόµενου τρόπου σηµατοδοσίας σε µεγαλύτερο βαθµό και συµπληρωµατικά του συσχετιζόµενου τρόπου σηµατοδοσίας σε περιπτώσεις ανταλλαγής υψηλού όγκου µηνυµάτων σηµατοδοσίας. Η επιλογή αυτού του τύπου συνήθως συµβαδίζει µε την ιεραρχική δοµή των τηλεφωνικών δικτύων, η οποία τυπικά αποτυπώνεται σε µια διαστρωµάτωση του τύπου: ιεθνή (ανώτερο στρώµα)-εθνικά (1 ή περισσότερα στρώµατα)-τοπικά (κατώτερο Στρώµα) Τηλεφωνικά Κέντρα. Κατ αναλογία για το δίκτυο σηµατοδοσίας το κατώτερο στρώµα αποτελείται από τοπικά (συνδροµητικά) κέντρα τα οποία δεν διασυνδέονται άµεσα αλλά µέσω ενός ανώτερου στρώµατος από STP ( ιαβιβαστικά Κέντρα). Με τη σειρά τους και ανάλογα µε την πολυπλοκότητα του δικτύου αυτά τα STP µπορούν να υπόκεινται σε ανώτερα στρώµατα µε άλλα STPs. Συνήθως, την κορυφή της ιεραρχίας του δικτύου την καταλαµβάνουν τα STP ιεθνών τηλεφωνικών κέντρων. Η φιλοσοφία αυτής της δικτύωσης βασίζεται στις ακόλουθες αρχές: Κάθε SP το οποίο δεν είναι STP συνδέεται άµεσα µε τουλάχιστον 2 STPs του αµέσως επόµενου επιπέδου. Κάθε STP ενός επιπέδου συνδέεται άµεσα µε τουλάχιστον 2 STPs του αµέσως ανώτερου επιπέδου. Τα STPs του ανώτερου επιπέδου έχουν άµεσες φυσικές συνδέσεις µε όλα τα STP στο ίδιο και στο αµέσως επόµενο επίπεδο. Μια τυπική δοµή ενός ιεραρχικού δικτύου σύµφωνα µε τις προαναφερόµενες αρχές περιγράφεται στο Σχήµα 4. 5

6 STP STP SP Σχήµα 4. Παράδειγµα ιεραρχικά δοµηµένου δικτύου σηµατοδοσίας Ι.4. Μηνύµατα Σηµατοδοσίας SS7 Στο SS7 σύστηµα σηµατοδοσίας η πληροφορία, η οποία περιέχεται στη σηµατοδοσία, µεταφέρεται µε τη µορφή πακέτων από bits. Τα πακέτα σηµατοδοσίας, που ονοµάζονται Μονάδες Σήµατος (Signaling Units, SUs), υπάρχουν στους 3 ακόλουθους τύπους: Μονάδα Σηµατοδοσίας Μηνύµατος (Message Signal Unit, MSU): Τα MSUs χρησιµοποιούνται για την µεταφορά πληροφοριών µεταξύ των UPs. Μονάδα Σηµατοδοσίας Κατάστασης Ζεύξης (Link Status Signal Unit, LSSU):Τα LSSUs χρησιµοποιούνται για την διαχείριση της κατάστασης των SL π.χ. ανταλλάσσονται κατά την έναρξη λειτουργίας των SL ή εφόσον υπάρχουν προβλήµατα και επίκειται η τοποθέτηση τους σε καθεστώς «εκτός λειτουργίας». Μονάδα Σηµατοδοσίας Συµπλήρωσης (Fill In Signal Unit, FISU): Τα FISUs χρησιµοποιούνται όταν δεν υπάρχουν µηνύµατα σηµατοδοσίας προς µετάδοση οπότε µεταδίδονται πακέτα χωρίς πληροφορία. Η σκοπιµότητα της µετάδοσης τους συνίσταται στην αναγκαιότητα συνεχούς λειτουργίας και επίβλεψης του SL. Η γενική µορφή των προαναφερόµενων SUs περιγράφεται στο Σχήµα 5. H αρίθµηση των διάφορων πεδίων δηλώνει το πλήθος των bits που περιέχονται σε αυτά ενώ η φορά µετάδοσης (1 ο µεταδιδόµενο bit) ορίζεται από δεξιά προς αριστερά. Η σηµασία των διάφορων πεδίων έχει ως εξής: F (Flag) είναι η λεγόµενη Σηµαία που δηλώνει την αρχή και το τέλος ενός SU. Η δυαδική λέξη που αναγνωρίζεται ως Σηµαία αποτελείται από µια ακολουθία 8 bit της εξής µορφής: CK (Check Bits) είναι τα λεγόµενα Ψηφία Ελέγχου τα οποία χρησιµοποιούνται για την ανίχνευση λαθών. Συγκεκριµένα, η πλευρά που µεταδίδει την 6

7 πληροφορία υπολογίζει τα 16 bit βάσει ενός αλγόριθµου που συνίσταται σε µια σειρά δυαδικών πράξεων επί του περιεχοµένου του µηνύµατος (δηλ. των bit που βρίσκονται µεταξύ του τελευταίου Bit του πεδίου F και του πρώτου bit του πεδίου CK). Η πλευρά που λαµβάνει την πληροφορία επαναλαµβάνει τον υπολογισµό υπολογίζοντας εκ νέου το CK. Εάν το λαµβανόµενο CK ταυτίζεται µε αυτό που υπολογίστηκε µε βάση τα λαµβανόµενα bits η µετάδοση θεωρείται ορθή. Εάν τα δύο CK διαφέρουν τότε αυτό αποτελεί ένδειξη ανίχνευσης λάθους και το SU απορρίπτεται. M S U F CK SIF SIO LI FIB FSN BIB BSN F n 272 n User Info SLS OPC DPC NI SI L S S U F I S U 2 4 F CK SF LI FIB FSN BIB BSN F ή F CK LI FIB FSN BIB BSN F Σχήµα 5. οµή µηνυµάτων σηµατοδοσίας SS7. SIF (Signaling Information Field) είναι το λεγόµενο Πεδίο Πληροφορίας Σηµατοδοσίας, το οποίο περιέχεται µόνο στα MSUs και αποτελείται από δύο υποπεδία o Την Ετικέτα (Label) η οποία περιλαµβάνει Πληροφορία ροµολόγησης (Routing Label) µε την καταχώρηση του αποστολέα (OPC), του παραλήπτη (DPC) και την Επιλογή της Ζεύξης Σηµατοδοσίας (Signaling Link Selection). Ανάλογα µε το είδος του σήµατος µετά το SLS µπορεί να υπάρχουν κάποια bit που να συσχετίζουν το σήµα µε κάποιο συγκεκριµένο κανάλι (Circuit Identification Code, CIC) φωνήςδεδοµένων στο οποίο αναφέρεται το σήµα. o Την Πληροφορία Χρήστη (User Info), η οποία, όπως είναι φυσικό, είναι διαφορετική ανάλογα µε το UP (ISUP, MAP, INAP κλπ). Στο παρών φυλλάδιο θα εξεταστεί τόσο θεωρητικά όσο και εργαστηριακά η περίπτωση του ISUP. Ενώ όλα τα άλλα πεδία αφορούν το MTP το SIF δηµιουργείται και επεξεργάζεται από το UP στο οποίο αντιστοιχεί το σήµα. 7

8 SIO (Service Information Octet) είναι το λεγόµενο Πεδίο Πληροφορίας Υπηρεσίας το οποίο δείχνει το UP µε το οποίο σχετίζεται το µήνυµα και περιλαµβάνει δύο υποπεδία: o Τον είκτη Υπηρεσίας (Service Indicator, SI) ο οποίος έχει µήκος 4 bit και υποδεικνύει το UP π.χ. η ακολουθία 0101 δηλώνει το ISUP. o Τον είκτη ικτύου (Network Indicator, NI) o οποίος έχει µήκος 2 bit (για την Ευρώπη) και δείχνει το είδος του δικτύου π.χ. Εθνικό (10) η ιεθνές ίκτυο (00). LI (Length Indicator) είναι ο λεγόµενος είκτης Μήκους ο οποίος δείχνει τον αριθµό των bytes που περιέχονται µεταξύ του CK και του LI. Μάλιστα, το µήκος αυτό αποτελεί και µια έµµεση ένδειξη και για το είδος του µηνύµατος. o LI=0 (=000000) υποδεικνύει ένα SU του τύπου FISU. o LI=1 η 2 υποδεικνύει ένα SU του τύπου LSSU. o 62>LI>2 υποδεικνύει ένα SU του τύπου MSU. Κάθε MSU το οποίο ξεπερνάει το 62 λαµβάνει τη µέγιστη τιµή του 63 (111111). SF (Status Field) είναι το λεγόµενο Πεδίο Κατάστασης το οποίο περιέχεται µόνο στα LSSUs και δηλώνει την κατάσταση του SL. Από τα 8 ή 16 bit που αποτελούν το SF τα πρώτα 3 bit δηλώνουν την κατάσταση του SL και αποστέλλονται στο συνεργαζόµενο SP ώστε να ενηµερωθεί για µια πιθανή αλλαγή στην κατάσταση του SL. π.χ. η ακολουθία 001 (Κανονικός Συγχρονισµός, Normal Alignment) υποδηλώνει την κανονική λειτουργία της ζεύξης από τη σκοπιά του αποστολέα του µηνύµατος Τα πεδία που προηγούνται του LI λειτουργούν ως µηχανισµός διόρθωσης λαθών εφόσον αφορούν την αναµετάδοση λανθασµένων µηνυµάτων και αποτελούνται από τα ακόλουθα υποπεδία: o FSN (Forward Sequence Number) είναι ο λεγόµενος Αύξων Αριθµός Αποστολής ο οποίος λαµβάνει τιµές από 0 έως 127 µε ένακυκλικό τρόπο. Κάθε νέο µήνυµα που αποστέλλεται λαµβάνει την FSN τιµή του προηγούµενου προσαυξηµένη κατά µια µονάδα. Στην συνέχεια το FSN χρησιµοποιείται από τον αποδέκτη του µηνύµατος για την επιβεβαίωση της ορθής ή λανθασµένης λήψης του µηνύµατος. o BSN (Backward Sequence Number) είναι ο λεγόµενος Αύξων Αριθµός Λήψης που σχετίζεται µε το FSN ενός προηγούµενα ληφθέντος µηνύµατος για το οποίο στέλνεται επιβεβαίωση ορθής η λανθασµένης λήψης. o FIB (Forward Indicator Bit) είναι το λεγόµενο Ενδεικτικό Bit Αποστολής και χρησιµοποιείται από τον αποδέκτη αντεστραµένο ή όχι για να δηλώσει λανθασµένη ή ορθή λήψη, αντίστοιχα. 8

9 Ι.5. ISUP, ISDN Τµήµα Χρηστών (User Part) Ι.5.1. Εισαγωγή Το τµήµα χρηστών ISUP είναι ένα πρωτόκολλο σηµατοδοσίας που ανήκει στο σύστηµα σηµατοδοσίας Νο. 7 και υποστηρίζει την ανταλλαγή µηνυµάτων που αφορούν τον έλεγχο και τη διαχείριση εφαρµογών φωνής και δεδοµένων στα ISDN δίκτυα κορµού. Η σηµατοδοσία ISUP χρησιµοποιείται ευρέως στην επικοινωνία µεταξύ τηλεφωνικών κέντρων µεταγωγής κυκλώµατος, προκειµένου να είναι εφικτή η από κοινού η διαχείριση των κλήσεων (φωνής και δεδοµένων) και των υπηρεσιών (supplementary services) που υποστηρίζει το ISDN δίκτυο. Η επικοινωνία µεταξύ των MSCs στην κινητή τηλεφωνία αλλά και των σύγχρονων διεθνών/εθνικών ψηφιακών τηλεφωνικών κέντρων στην ενσύρµατη τηλεφωνία υποστηρίζεται κυρίως από το πρωτόκολλο ISUP. Στρώµα 4 ISUP Μήνυµα ISUP 16 Ετικέτα ροµολόγησης (Routing Label) CIC SLS OPC DPC Στρώµα 3 ΜΤP SIF SIO Στρώµα 2 (ΜΤP) ISUP-MSU Σχήµα 6. οµή Μηνυµάτων Σηµατοδοσίας ISUP. Ι.5.2. οµή ISUP Μηνυµάτων Η δοµή των µηνυµάτων σηµατοδοσίας ISUP (MSU) παρουσιάζει τα γενικά χαρακτηριστικά που περιγράφονται στην ενότητα Ι.4 και στο Σχήµα 5. Η ειδική µορφή που παρουσιάζουν τα ISUP MSUs περιγράφεται από το Σχήµα 6. Συγκεκριµένα, στην κεφαλή του Πεδίου Πληροφορίας Σηµατοδοσίας (Signaling Information Field, SIF) υπάρχει η ετικέτα δροµολόγησης που περιλαµβάνει τρία πεδία: τον Κωδικό Σηµείου Αφετηρίας (Originating Point Code, OPC) µήκους 14 bits, τον Κωδικό Σηµείου Προορισµού (Destination Point Code, DPC) επίσης µήκους 14 bits και τέλος την επιλογή της Ζεύξης Ζηµατοδοσίας (Signaling Link Selection) µε µήκος 4 bits. Το πεδίο που ακολουθεί την ετικέτα δροµολόγησης ονοµάζεται Κωδικός Αναγνώρισης Κυκλώµατος (Circuit Identification Code, CIC) και υποδεικνύει το κανάλι (χρονοθυρίδα) στην οποία αναφέρεται η σηµατοδοσία π.χ. σηµατοδοσία προκειµένου να αποκατασταθεί µια κλήση µέσω ενός συγκεκριµένου καναλιού. Όπως φαίνεται και στο Σχήµα 7 το πεδίο έχει µήκος 16 bit από τα οποία τα πρώτα 8 bit είναι τα λιγότερο σηµαντικά bit της δυαδικής αναπαράστασης του CIC. 9

10 CIC, Κωδικός Αναγνώρισης Κυκλώµατος (Λιγότερο σηµαντικά bits) Σχήµα 7. οµή του πεδίου Κωδικής Αναγνώρισηςε Κυκλώµατος, CIC. Η καθ αυτό πληροφορία της ISUP σηµατοδοσίας περιέχεται στα πεδία που ακολουθούν το CIC. Τα επόµενα 8 bits, ο λεγόµενος Κωδικός Μηνύµατος (Message Type Code) περιγράφουν το είδος του µηνύµατος. Το κάθε ISUP µήνυµα περιλαµβάνει διαφορετικές πληροφορίες και χρησιµοποιείται σε διαφορετικές περιστάσεις Για παράδειγµα το πρώτο µήνυµα που αποστέλλεται κατά την έναρξη της διαδικασίας αποκατάστασης µιας κλήσης είναι το λεγόµενο Μήνυµα Αρχικής ιεύθυνσης (Initial Address Message, IAM) το οποίο ανάµεσα στις πληροφορίες που περιέχει, περιλαµβάνει την διεύθυνση (π.χ. τηλεφωνικό νούµερο) του χρήστη ο οποίος καλείται καθώς και του χρήστη ο οποίος καλεί. Είναι προφανές ότι χωρίς την διεύθυνση του καλούµενου χρήστη το δίκτυο δεν θα µπορούσε να δροµολογήσει την κλήση στο δίκτυο. Επιπλέον, χωρίς την µεταφορά της διεύθυνσης του χρήστη ο οποίος καλεί δεν θα µπορούσε να προσφερθεί η υπηρεσία της αναγνώρισης κλήσης στον καλούµενο χρήστη. Αντίστοιχα, όταν µια κλήση διακόπτεται το τηλεφωνικό κέντρο του χρήστη που καλεί λαµβάνει το Λεγόµενο Μήνυµα Απόλυσης (Relesase Message, REL) το οποίο ανάµεσα στις πληροφορίες που περιέχει περιλαµβάνει και το λόγο για τον οποίο απολύεται η κλήση. Για παράδειγµα, η διακοπή µιας κλήσης µπορεί να οφείλεται στην αδυναµία να βρεθούν ελεύθερα κανάλια για την εξυπηρέτηση της κλήσης ή στην απασχόληση της καλούµενης συνδροµητικής γραµµής από άλλη κλήση. Οι δύο προαναφερόµενοι λόγοι καθώς και όσοι άλλοι προβλέπονται µεταφέρονται ως πληροφορία µέσω του µηνύµατος απόλυσης. Λαµβάνοντας αυτή την πληροφορία το δίκτυο µπορεί να αποστείλει στο χρήστη ένα ειδικό τόνο ή ανακοίνωση ανάλογα µε την περίσταση. Οι πληροφορίες που περιέχονται σε κάθε µήνυµα είναι τυποποιηµένες και οργανώνονται µε την µορφή παραµέτρων οι οποίες λαµβάνουν διάφορες τιµές ανάλογα µε το περιεχόµενο της µεταφερόµενης πληροφορίας. Η γενική µορφή οργάνωσης των παραµέτρων παρουσιάζεται στο Σχήµα 8. Οι παράµετροι διακρίνονται σε Υποχρεωτικές (Μandatory) και σε Προαιρετικές (Οptional). Οι πρώτες περιλαµβάνονται πάντα και µε συγκεκριµένη διαδοχή στην µετάδοση, ενώ οι δεύτερες µπορούν να υπάρχουν ή να µην υπάρχουν χωρίς αυτό να αποτελεί λειτουργικό πρόβληµα. Οι υποχρεωτικές παράµετροι διακρίνονται σε αυτές που έχουν σταθερό µήκος (Μandatory Fixed) και σε αυτές που έχουν µεταβλητό µήκος (Mandatory Variable). Η θέση, το µήκος και η σειρά διαδοχής των σταθερών υποχρεωτικών παραµέτρων είναι προκαθορισµένα για κάθε µήνυµα και γι αυτό δεν αναφέρεται το όνοµα τους παρά µόνο η τιµή τους. Προφανώς δεν είναι αναγκαία και η χρήση κάποιας ένδειξης σχετικής µε το µήκος τους. Οι υποχρεωτικές παράµετροι µεταβλητού µήκους τοποθετούνται πάντα µετά τις υποχρεωτικές παραµέτρους σταθερού µήκους. Για την ακρίβεια µετά τις τελευταίες 10

11 ακολουθούν δείκτες που επισηµαίνουν την θέση της κάθε υποχρεωτικής παραµέτρου (µε µεταβλητό µήκος) καθώς και τη θέση έναρξης των προαιρετικών παραµέτρων. Ο κάθε δείκτης αποτελείται από ένα byte και η τιµή του δείχνει τον αριθµό των bytes που µεσολαβούν µεταξύ του ιδίου του δείκτη και του πρώτου byte της τιµής της παραµέτρου. Εφόσον η παρουσία και η σειρά διαδοχής των υποχρεωτικών παραµέτρων µεταβλητού µήκους είναι προκαθορισµένη δεν υπάρχει ανάγκη αναγραφής του ονόµατος τους παρά µόνο της τιµής τους. Οι προαιρετικές παράµετροι διακρίνονται και αυτές σε σταθερού και µεταβλητού µήκους και µπορούν να µεταδίδονται µε οποιαδήποτε σειρά. Η ασάφεια ως προς την παρουσία τους, το µήκος τους αλλά και τη σειρά µετάδοσης καθιστά αναγκαία την αναγραφή του ονόµατος της παραµέτρου (1 byte), του µήκους της (1 byte) και ακολούθως του περιεχόµενου τους. Το τέλος της µετάδοσης των προαιρετικών παραµέτρων και σε τελική ανάλυση του µηνύµατος δηλώνεται από 1 byte που περιλαµβάνει µόνο 0. Η λεπτοµερής περιγραφή όλως των ISUP µηνυµάτων καθώς και των παραµέτρων τους υπάρχει στην σύσταση της ITU-Τ Q.763. Η καταγραφή των ακολουθιών σηµατοδοσίας που απαντώνται στα τηλεφωνικά δίκτυα περιλαµβάνονται στην σύσταση ITU-Τ Q.764. Σειρά Μετάδοσης των bit transmission Ετικέτα ροµολόγησης (6 bytes) Κωδικός Αναγνώρισης Κυκλώµατος CIC (2 bytes) Κωδικός Μηνύµατος (1byte) Υποχρεωτική Παράµετρος Α (n bytes) Υποχρεωτική Παράµετρος Λ (n bytes) Ένδειξη Θέσης Παραµέτρου M (1 byte) Ένδειξη Θέσης Παραµέτρου Π (1 byte) Ένδειξη Θέσης Έναρξης Προαιρετικών Παραµέτρων Ενδείκτης Μήκους Παραµέτρου M (1 byte) Παράµετρος M (n byte) Σειρά Μετάδοσης των Bytes Τµήµα Υποχρεωτικών Παραµέτρων Σταθερού Μήκους Τµήµα Υποχρεωτικών Παραµέτρων Μεταβλητού Μήκους Ενδείκτης Μήκους Παραµέτρου Π (1 byte) Παράµετρος Π (n byte) Όνοµα Παραµέτρου (= Ρ) (1byte) Ενδείκτης Μήκους Παραµέτρου Ρ (1 byte) Παράµετρος Ρ (n byte) Όνοµα Παραµέτρου (= Ω) (1 byte) Ενδείκτης Μήκους Παραµέτρου Ω (1 byte) Παράµετρος Ω (n byte) Τέλος Προαιρετικών Παραµέτρων Τµήµα Προαιρετικών Παραµέτρων Σχήµα 8. Γενική δοµή ενός ISUP µηνύµατος. 11

12 I.5.3. ιαδικασίες ISUP σηµατοδοσίας. Η διαχείριση µιας κλήσης προϋποθέτει την αποστολή και τη λήψη µηνυµάτων σηµατοδοσίας µε µια ορισµένη σειρά και περιεχόµενο. Η σύσταση Q.764 περιγράφει τους κανόνες µε τους οποίους πρέπει να ενεργούν τα τηλεφωνικά κέντρα τα οποία εµπλέκονται σε µια κλήση. Συνεπώς οι ενέργειες δηλ. τα σήµατα τα οποία αποστέλλονται από ένα τηλεφωνικό κέντρο σε ένα άλλο συνεργαζόµενο κέντρο καθώς και ο τρόπος µε τον οποίο το τελευταίο θα απαντήσει είναι πλήρως καθορισµένα. Η γνώση αυτών των κοινών κανόνων καθιστά εφικτή την από κοινού διαχείριση µιας κλήσης µέσω της ανταλλαγής των ISUP µηνυµάτων. Το Σχήµα 9 περιγράφει µια τυπική ακολουθία µηνυµάτων σηµατοδοσίας που ανταλλάσσονται κατά τη διάρκεια µιας επιτυχούς αποκατάστασης κλήσης και στη συνέχεια µιας φυσιολογικής απόλυσης κλήσης (Normal call setup, Normal call clearing). Συγκεκριµένα, το σενάριο που περιγράφεται στο Σχήµα 9 αφορά δύο συνδροµητές που ανήκουν σε διαφορετικά τοπικά τηλεφωνικά κέντρα. Τα δύο κέντρα δεν συνδέονται άµεσα παρά µόνο µέσω ενός ενδιάµεσου µεταβατικού κέντρου (transit exchange). ISDN Καλών Χρήστης Πληκτρο λόγηση Αριθµού Τόνος Καλούµενης Κλήσης Αίτηση Αποκατάστασης Κλήσης Αποδοχή Κλήσης Σύνδεση Τηλεφωνικό Κέντρο Καλούντα Χρήστη OPC DPC1/OPC1 ΙΑΜ ACΜ CPG ANM Τηλεφωνικό Κέντρο Καλούµενου Χρήστη DPC Αίτηση Αποκατάστασης Κλήσης Αποδοχή Κλήσης Σύνδεση ISDN Καλούµενος Χρήστης Ένδειξη Καλούµενης Κλήσης Κατέβα σµα Ακουστι κού Οµιλία Αίτηση Απόλυσης Κλησης Φωνή/ εδοµένα REL Οµιλία Απόλυση Κλησης Απόλυση Κλησης RLC Απόλυση Κλήσης Σχήµα 9. Ακολουθία σηµάτων για την αποκατάσταση και την απόλυση κλήσης. Η επιτυχής αποκατάσταση κλήσης µεταξύ των δύο συνδροµητών προϋποθέτει την δηµιουργία ενός φυσικού µονοπατιού ανάµεσα τους για την µεταφορά της φωνής ή των δεδοµένων. Για να συµβεί αυτό πρέπει να δεσµευθεί ένα κανάλι/χρονοθυρίδα ανάµεσα στο κέντρο του χρήστη ο οποίος καλεί και στο µεταβατικό κέντρο και στη συνέχεια ανάµεσα στο 12

13 τελευταίο και το κέντρο του καλούµενου χρήστη. Τέλος, πρέπει ο καλούµενος συνδροµητής να είναι διαθέσιµος και να αποδεχθεί την εισερχόµενη κλήση. Αναλυτικά η διαδικασία έχει ως εξής: Όταν το τοπικό τηλεφωνικό κέντρο λαµβάνει την αίτηση αποκατάστασης κλήσης από τον χρήστη (πληκτρολόγηση αριθµού) αναλύει τον αριθµό του καλούµενου χρήστη και κάποια ειδικά χαρακτηριστικά της κλήσης. Σύµφωνα µε το αποτέλεσµα της ανάλυσης του καλούµενου αριθµού και τη συνεπαγόµενη ανάλυση δροµολόγησης αποφασίζεται η δροµολόγηση της κλήσης στο επόµενο κέντρο. Στη συνέχεια δεσµεύεται ένα κανάλι/χρονοθυρίδα προς αυτό το κέντρο και αποστέλλεται ένα µήνυµα Αρχικής ιεύθυνσης ΙΑΜ. Το ΙΑΜ περιέχει την πληροφορία η οποία είναι απαραίτητη έτσι ώστε το επόµενο κέντρο να είναι σε θέση να διαχειριστεί περαιτέρω την κλήση π.χ. περιλαµβάνει τον καλούµενο αριθµό, το είδος και τις απαιτήσεις της κλήσης κλπ. Η επιτυχής δροµολόγηση του ΙΑΜ εξασφαλίζεται από την ετικέτα δροµολόγησης, η οποία αναγράφει το DPC. Όταν το κέντρο στο οποίο αντιστοιχεί το DPC λάβει το ΙΑΜ αναλύει την πληροφορία που αυτό περιέχει π.χ. τον καλούµενο αριθµό και αποφασίζει εάν η κλήση θα τερµατιστεί σε ένα τοπικό συνδροµητή ή εάν θα δροµολογηθεί σε άλλο κέντρο. Στην δεύτερη περίπτωση, δηλ. όταν το κέντρο λειτουργεί ως µεταβατικό (transit) δεσµεύεται ένα ελέυθερο κανάλι/χρονοθυρίδα προς το επόµενο κέντρο και αποστέλλεται εκ νέου ένα IAM προς αυτό. Η διαδικασία αυτή επαναλαµβάνεται ώσπου το ΙΑΜ να καταλήξει στο τοπικό τηλεφωνικό κέντρο, όπου είναι συνδεδεµένος ο καλούµενος χρήστης. Σε αυτό το κέντρο η ανάλυση του καλούµενου αριθµού που περιέχεται στο ΙΑΜ συµπίπτει µε το συνδροµητικό αριθµό ενός τοπικού χρήστη. Σε αυτή την περίπτωση το τοπικό κέντρο προορισµού θα ελέγξει την κατάσταση της καλούµενης γραµµής και εάν αυτή το επιτρέπει (π.χ. δεν είναι απασχοληµένη µε άλλη κλήση, δεν υπάρχει τεχνικό πρόβληµα κλπ) αποστείλει µια αίτηση αποκατάστασης κλήσης. Παράλληλα και εφόσον έχει ληφθεί ο πλήρης αριθµός του καλούµενου χρήστη το κέντρο προορισµού µπορεί να αποστείλει στο προηγούµενο κέντρο ένα µήνυµα Πλήρους ιεύθυνσης (Address Complete Message, ACM). Το µήνυµα αυτό διαβιβάζεται από το ένα κέντρο προς το προηγούµενο του µέχρι να φθάσει στο κέντρο του χρήστη ο οποίος καλεί. Εάν το ACM περιέχει την κατάσταση του καλούµενου χρήστη (π.χ. ελεύθερος) τότε το κέντρο του χρήστη ο οποίος καλεί θα ειδοποιήσει τον συνδροµητή του διαβιβάζοντας το χαρακτηριστικό τόνο που καταδεικνύει ότι ο καλούµενος χρήστης ειδοποιείται. Εάν δεν υπάρχει ένδειξη της κατάστασης του καλούµενου χρήστη στο ACM, τότε αυτή µπορεί να µεταφερθεί µε το λεγόµενο µήνυµα Προόδου Κλήσης (Call Progress Message, CPG) το οποίο διαβιβάζεται από το κέντρο του καλούµενου χρήστη προς αυτό του καλούντα. Το CPG ενηµερώνει επίσης και για διάφορα γεγονότα για τα οποία πρέπει να ενηµερωθεί ο χρήστης που καλεί π.χ. την προώθηση κλήσης. Στη συνέχεια όταν ο καλούµενος χρήστης απαντήσει τότε το τοπικό κέντρο στέλνει στο προηγούµενο κέντρο το λεγόµενο µηνυµα Απάντησης (Answer Message,ΑΝΜ) το οποίο διαβιβάζεται µέχρι το κέντρο αφετηρίας της κλήσης. Το τελευταίο ειδοποιεί τον χρήστη του, οπότε ενεργοποιείται το µονοπάτι για την διακίνηση φωνής/δεδοµένων και 13

14 αρχίζει η συνδιάλεξη. Συνήθως αυτό το σηµείο αποτελεί και το χρονικό σηµείο έναρξης της χρέωσης. Όταν για παράδειγµα ο χρήστης που καλεί αποστέλλει στο τοπικό κέντρο ένα µήνυµα απόλυσης κλήσης («κατεβάζει το ακουστικό») τότε το κέντρο αρχίζει την διαδικασία απελευθέρωσης των καναλιών που έχουν δεσµευθεί ανάµεσα στο κέντρο αφετηρίας και στο κέντρο προορισµού. Γι αυτό τον σκοπό στέλνει το λεγόµενο µήνυµα Απόλυσης (Release Message, REL) στο επόµενο κέντρο. Αυτό, µε την σειρά του, διαβιβάζει το µήνυµα απόλυσης REL στο επόµενο κέντρο και παράλληλα στέλνει µια επιβεβαίωση της αποδοχής της απόλυσης κλήσης στο προηγούµενο. Με τη λήψη του RLC το σχετικό κανάλι γίνεται διαθέσιµο για µια επόµενη κλήση. Η προαναφερόµενη διαδικασία συνεχίζεται µε την αποστολή του REL και τη λήψη του RLC Μέχρι να απελευθερωθούν όλα τα εµπλεκόµενα κανάλια. Η λεπτοµερής περιγραφή όλων των πιθανών ISUP διαδικασιών υπάρχει στην σύσταση της ITU Q

15 ΙΙ.1. Εργαστηριακή Άσκηση 4 ΙΙ. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ II.1.1. Στόχοι και Αντικείµενο της Εργαστηριακής Άσκησης Η παρούσα εργαστηριακή άσκηση έχει ως σκοπό να επιτύχει την εξοικείωση των σπουδαστών µε τις βασικές αρχές λειτουργίας του συστήµατος σηµατοδοσίας SS7-ISUP. Στα πλαίσια αυτού του στόχου θα αναλυθούν µια σειρά από ακολουθίες ISUP µηνυµάτων σηµατοδοσίας, οι οποίες έχουν καταγραφεί σε πραγµατικά τηλεφωνικά κέντρα. Η ανάλυση των µηνυµάτων σηµατοδοσίας έχει ως σκοπό να αναδείξει τη λειτουργικότητα των πλέον σηµαντικών παραµέτρων για κάθε σήµα. Συνοψίζοντας µε την ολοκλήρωση της εργαστηριακής άσκησης οι σπουδαστές θα πρέπει: να έχουν κατανοήσει τις βασικές αρχές λειτουργίας του συστήµατος σηµατοδοσίας SS7-ISUP. να έχουν κατανοήσει τη λογική η οποία διέπει τις διαφορετικές ακολουθίες σηµάτων οι οποίες θα αναλυθούν. να έχουν κατανοήσει ειδικότερα τη λειτουργικότητα τον πλέον σηµαντικών παραµέτρων οι οποίες περιέχονται σε κάθε µήνυµα καθώς και των τιµών που κατά περίσταση αυτές µπορούν να λάβουν. II.1.2. Εργαστηριακή Τοπολογία Η παρούσα εργαστηριακή άσκηση δεν περιλαµβάνει τη χρήση εξοπλισµού πέρα από τα PC του εργαστηρίου και ένα SW πρόγραµµα το οποίο µεταφράζει την ISUP σηµατοδοσία από δεκαεξαδική σε δυαδική και αλφαριθµητική µορφή. Συγκεκριµένα, οι υπό ανάλυση αλληλουχίες σηµάτων έχουν καταγραφεί σε πραγµατικά ψηφιακά τηλεφωνικά κέντρα και αναπαρίστανται µε τη µορφή δεκαεξαδικών ψηφίων (0, 1, 9, Α, F). Η χρήση δεκαεξαδικών ψηφίων αποτελεί το συνήθη τρόπο µε τον οποίο καταγράφεται η σηµατοδοσία στα δίκτυα. Η χρήση του δεκαεξαδικού συστήµατος µειώνει τον όγκο των δεδοµένων (1 byte αναπαρίσταται µε δύο δεκαεξαδικά σύµβολα) αλλά δε διευκολύνει την άµεση κατανόηση του περιεχόµενου των σηµάτων. Γι αυτόν το λόγο είναι απαραίτητη η χρήση sw µεταφραστών, οι οποίοι µετατρέπουν τα δεκαεξαδικά σύµβολα σε δυαδικά και στη συνέχεια τα αποκωδικοποιούν σύµφωνα µε τις προδιαγραφές που διέπουν το εκάστοτε σύστηµα σηµατοδοσίας. Στα πλαίσια της παρούσας εργαστηριακής άσκησης θα χρησιµοποιηθεί ένα λογισµικό µετάφρασης για την ISUP σηµατοδοσία. Το εν λόγω πρόγραµµα ονοµάζεται «ISUP Decoder» και βρίσκεται µε τη µορφή εικονιδίου στην επιφάνεια εργασίας του υπολογιστή σας. Με διπλό κλίκ πάνω στο εικονίδιο επιτυγχάνεται η είσοδος στο περιβάλλον εργασίας του «ISUP Decoder» (βλέπε Σχήµα 10). Στο αριστερό τµήµα του παράθυρου της εφαρµογής υπάρχει διαθέσιµος χώρος για την εισαγωγή του περιεχόµενου ενός σήµατος σε δεκαεξαδική µορφή. Η εισαγωγή των δεδοµένων προϋποθέτει την αντιγραφή τους στο clipboard («Copy») και την επικόλληση τους στον εν λόγω χώρο («Paste»). Στη συνέχεια, µε την επιλογή του κουµπιού «Decode» εµφανίζονται τα περιεχόµενα του σήµατος ανά παράµετρο και πεδίο 15

16 παραµέτρου σε δυαδική καθώς και αλφαριθµητική µορφή. Περισσότερες λεπτοµέρειες για τη σηµασία των ISUP παραµέτρων καθώς και για εναλλακτικές τιµές που αυτές µπορούν να λάβουν µπορείτε να βρείτε στην προδιαγραφή ITU-T Q.763 Formats and Codes of the ISDN User Part of Signalling System No. 7 (Lab/Lab 4/Q0763.doc, Q.704.doc, Q.931.pdf, Q.850.pdf) Σχήµα 10. Περιβάλλον εργασίας ISUP Decoder Οι αλληλουχίες των υπό ανάλυση µηνυµάτων βρίσκονται σε µορφή txt αρχείων (ISUPi.txt, i=1,2, ) στον υποφάκελο Lab/Lab 4/Log Files που περιέχεται στο φάκελο Lab της επιφάνειας εργασίας του υπολογιστή σας. Σε κάθε αρχείο το περιεχόµενο των µηνυµάτων αναπαρίσταται σε δεκαεξαδική µορφή και συγκεκριµένα σε λέξεις δύο δεκαεξαδικών χαρακτήρων(σχήµα 11). Κάθε ζεύγος δεκαεδικών αριθµών αντιστοιχεί σε ένα byte, όπου το δεύτερο δεκαεξαδικό ψηφίο αντιστοιχεί στα bit 1-4, ενώ το πρώτο ψηφίο στα bit 5-8. TIME MSG DIR DATA 14:50:33:4 IAM S A A D A D C0 31 D4 37 C0 00 TIME MSG DIR DATA 14:50:33:7 ACM R C 2E E C0 37 C

17 TIME MSG DIR DATA 14:50:34:0 CPG R C C C0 00 TIME MSG DIR DATA 14:50:49:9 ANM R C 2D D D4 37 C0 00 TIME MSG DIR DATA 14:52:55:2 REL R C TIME MSG DIR DATA 14:52:55:2 RLC S END Σχήµα 11. Αρχεία ISUP σηµατοδοσίας Σχήµα 12. Σενάρια Εργασίας Η αλληλουχία των ISUP σηµάτων τα οποία πρόκειται να αναλυθούν αντιστοιχούν σε κλήσεις µεταξύ δύο τηλεφωνικών κέντρων (Σχήµα 12). Τα υποθετικά σενάρια εργασίας αφορούν σε επιτυχείς και ανεπιτυχείς διαδικασίες αποκατάστασης/απόλυσης κλήσης φωνής, βίντεοτηλεφωνίας και µεταφοράς αρχείων (File transfer). Επιπρόσθετα, θα εξετασθούν και περιπτώσεις ανταλλαγής µηνυµάτων τα οποία αφορούν την επίβλεψη των ISUP καναλιών καθώς και µηνύµατα τα οποία σχετίζονται µε ISDN συµπληρωµατικές υπηρεσίες. Σε κάθε περίπτωση σκοπός της εργαστηριακής άσκησης είναι να µελετηθούν τα περιεχόµενα των µηνυµάτων έτσι ώστε να γίνει κατανοητή η αναγκαιότητα ανταλλαγής πληροφορίας στο δίκτυο κορµού προκειµένου να επιτευχθεί µια επιτυχής αποκατάσταση κλήσης. Τέλος, είναι σηµαντικό να µελετηθεί το περιεχόµενο τις πληροφορίας, η οποία ανταλλάσσεται στις 17

18 περιπτώσεις των ανεπιτυχών διαδικασιών αποκατάστασης κλήσης, διότι αυτό αποτελεί µια συνηθισµένη αφετηρία για την ανάλυση και την αποκατάσταση δικτυακών προβληµάτων. II.1.3. Εργαστηριακές Εργασίες II Επιτυχηµένη ιαδικασία Αποκατάστασης Κλήσης Φωνής/Φυσιολογική Απόλυση Κλήσης Το αρχείο ISUP1.txt περιέχει ένα παράδειγµα σηµατοδοσίας για µια επιτυχηµένη διαδικασία αποκατάστασης κλήσης φωνής, η οποία ακολουθείται από µια φυσιολογική απόλυση κλήσης. Μεταφράσετε µε την βοήθεια του «ISUP Decoder» τις δεκαεξαδικές λέξεις. Μετά την αποκωδικοποίηση των µηνυµάτων απαντήστε στις εξής ερωτήσεις: Α. Πληροφορία κοινή σε όλα τα µηνύµατα Σε ποιό τµήµα χρηστών (User Part) αναφέρεται η σηµατοδοσία (βλ. SIO) ; Η σηµατοδοσία αναφέρεται σε εθνική ή διεθνή κλήση (βλ. SIO); Ποια είναι η ταυτότητα του τηλεφωνικού κέντρου αφετηρίας (OPC) και προορισµού (DPC) (βλ. Ετικέτα ροµολόγησης) ; Σε ποιό κύκλωµα αναφέρεται η σηµατοδοσία (βλ. Ετικέτα ροµολόγησης και ) ; Β. Πληροφορία Μηνύµατος Αρχικής ιέυθυνσης (IAM) Ποιος είναι ο συνδροµητικός αριθµός του χρήστη που καλεί και καλείται αντίστοιχα ; Είναι σε θέση το δίκτυο να προσφέρει στον καλούµενο χρήστη τον αριθµό του χρήστη που καλεί π.χ. στην περίπτωση που καλούµενος συνδροµητής έχει την υπηρεσία Αναγνώρισης Κλήσης ; Τι τύπου πρόσβαση στο δίκτυο έχει ο χρήστης που καλεί: ISDN ή Αναλογική ; Σε ποιο είδος τηλε-υπηρεσίας αναφέρεται η σηµατοδοσία: Κλήση Φωνής, εδοµένων, ΦΑΞ, Βιντεο κλπ ; Είναι απαραίτητη η χρήση σηµατοδοσίας ISUP σε όλα τα επιµέρους τµήµατα του µονοπατιού σηµατοδοσίας ; Για παράδειγµα, εάν ο τελικός προορισµός είναι ένα τηλεφωνικό κέντρο που δεν υποστηρίζει την ISUP σηµατοδοσία (πχ υποστηρίζει CAS σηµατοδοσία) θα διεκπεραιωθεί η κλήση ; Γ. Πληροφορία Μηνύµατος Πλήρους ιεύθυνσης (ACM) Τι τύπου πρόσβαση στο δίκτυο έχει ο χρήστης που καλείται: ISDN ή Αναλογική ; Πρόκειται ο χρήστης που καλεί να ακούσει τον χαρακτηριστικό τόνο της καλούµενης κλήσης ; 18

19 . Πληροφορία Μηνύµατος Προόδου Κλήσης (CPG) Ποια ενέργεια του κέντρου αφετηρίας προς τον χρήστη που καλεί συνεπάγεται η λήψη του µηνύµατος Προόδου κλήσης (CPG) ; E. Πληροφορία Μηνύµατος Απάντησης (AΝM) Είναι σε θέση το δίκτυο να προσφέρει στον χρήστη που καλεί τον αριθµό του χρήστη µε τον οποίο τελικά συνδέεται π.χ. στην περίπτωση που καλούµενος συνδροµητής έχει την υπηρεσία Προώθησης Κλήσης ; ΣΤ. Πληροφορία Μηνύµατος Απόλυσης (REL) Σε ποιο σηµείο του δικτύου δηµιουργήθηκε το µήνυµα Απόλυσης (REL) ; Ποια αιτιολόγηση δίνεται για το µήνυµα απόλυσης ; Συνοψίστε και σχολιάστε, µε τη βοήθεια του διδάσκοντα, τα συµπεράσµατα από την προηγηθείσα µελέτη. II Παραλλαγή Επιτυχηµένης ιαδικασίας Αποκατάστασης Κλήσης Φωνής/Φυσιολογική Απόλυση Κλήσης Το αρχείο ISUP2.txt περιέχει µια εναλλακτική διαδικασία αποκατάστασης κλήσης. Ποια η διαφορά αυτής της διαδικασίας συγκριτικά µε αυτή η οποία µελετήθηκε στην ενότητα II Συνοψίστε και σχολιάστε, µε τη βοήθεια του διδάσκοντα, τα συµπεράσµατα από την προηγηθείσα µελέτη. II Επιτυχηµένη ιαδιακασία Αποκατάστασης για Μεταφορά Αρχείου (File Transfer) /Φυσιολογική Απόλυση Κλήσης Το αρχείο ISUP3.txt περιέχει ISUP σηµατοδοσία που αφορά στην µεταφορά αρχείων µεταξύ δύο H/Y υπολογιστών η οποίοι συνδέονται µέσω µιας ISDN κάρτας µε το τηλεφωνικό δίκτυο. Εντοπίστε τις διαφορές στο περιεχόµενο της σηµατοδοσίας ανάµεσα στην κλήση φωνής (ενότητα II.1.3.1, αρχείο ISUP1.txt) και αυτή της µεταφοράς δεδοµένων (αρχείο ISUP3.txt). Συνοψίστε και σχολιάστε, µε τη βοήθεια του διδάσκοντα, τα συµπεράσµατα από την προηγηθείσα µελέτη. II Σηµατοδοσία ISUP και ISDN υπηρεσίες Τα αρχεία ISUP4.txt και ISUP5.txt περιέχουν σηµατοδοσία µιας επιτυχηµένης αποκατάστασης και απόλυσης κλήσης αλλά ταυτόχρονα περιέχουν πληροφορία που 19

20 σχετίζεται µε τις συµπληρωµατικές υπηρεσίες που έχουν ενεργοποιήσει οι εµπλεκόµενοι συνδροµητές. Μετά την αποκωδικοποίηση των µηνυµάτων απαντήστε στις εξής ερωτήσεις: Ποιες υπηρεσίες έχουν ενεργοποιήσει οι συνδροµητές οι οποίοι συµµετέχουν στην κλήση του αρχείου ISUP4.txt Ποια υπηρεσία έχει ενεργοποιήσει ο συνδροµητής που καλείται στην κλήση του αρχείου ISUP5.txt Συνοψίστε και σχολιάστε, µε τη βοήθεια του διδάσκοντα, τα συµπεράσµατα από την προηγηθείσα µελέτη. II Σηµατοδοσία ISUP για την Υποστήριξη του δικτύου και την ιάγνωση/ Επίλυση προβληµάτων Τα αρχεία ISUP6.txt, ISUP7.txt και ISUP8.txt περιέχουν σηµατοδοσία που αφορούν ανεπιτυχείς απόπειρες αποκατάστασης κλήσης. Μετά την αποκωδικοποίηση των µηνυµάτων απαντήστε στις εξής ερωτήσεις: Ποια φυσιολογική αιτία, στην περίπτωση του ISUP6.txt, οδηγούν στην ανεπιτυχή αποκατάσταση κλήσης ; Ποια είναι τα αίτια των ανεπιτυχών κλήσεων για τις περιπτώσεις των αρχείων ISUP7.txt και ISUP.8.txt 20

21 ΑΝΑΦΟΡΕΣ-ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 21