Instytut Telekomunikacji PWSigtran).pdf · 2014-05-06 · M3UA Centr MGC MTP-2 MTP-1 IAM/ACM/ANM…...
Transcript of Instytut Telekomunikacji PWSigtran).pdf · 2014-05-06 · M3UA Centr MGC MTP-2 MTP-1 IAM/ACM/ANM…...
Sigtran 1
NGN – SIGTRAN (Signalling Transport)
Materiały wykładowe
do użytku wewnętrznego
Instytut Telekomunikacji PW
Sigtran 2
Kontekst szczególny: 3GPP
Rel. 7
VLR G
3
SIGTRAN (Signalling Transport)
• Pierwotna potrzeba - transfer sygnalizacji ISUP w sieci IP
IP PSTN
MGC
DSS1/SS7 (ITU)
SG
MG
Centr.
/STP
SIP/H323 (IETF/ITU)
ISUP (logicznie)
IAM
ACM
...
Cel:
• "przenieść" ISUP w relacji Centrala-MGC
Wymaganie podstawowe:
• zapewnić pełną funkcjonalność SS7 na
styku Centrala-MGC
Cel w obecnej wersji:
• przenieść „protokoły sieci CS”
MTP1/2/3 IP/?/?/?
SG - Signalling Gateway
MGC - Media Gateway Controller
ST - Signalling Transfer Point (SS7)
SIP(T/I)
ISUP ISUP
4
cd. – szczegół: pełna funkcjonalność …
SG - Signalling Gateway
MGC - Media Gateway Controller
ST - Signalling Transfer Point (SS7)
ddd = ?
• niezawodny, bezpieczny i szybki
transport (TCP nie wystarcza)
• pełna funkcjonalność styku:
ISUP/MTP3 wymaga od SG „czegoś
więcej” niż zwykłego "przepakowania"
wiadomości ISUP
IP PSTN
MGC
DSS1/SS7 (ITU)
SG
MG
Centr
/STP
SIP/H323 (IETF/ITU)
ISUP (centrala-centrala)
IAM
ACM
...
MTP(...) IP(ddd(...))
SIP(T/I)
ISUP ISUP
MTP_Transfer_ind MTP( IAM) IP[ ddd (IAM) ]
IP[ ddd (ACM) ] MTP( ACM)
ISUP
MTP3
MTP_Transfer_req
MTP3 SG
TransferProhibited
SignRouteSetTest
TransferAllowed
MTP_Transfer_ind
TCP:
•duże opóźnienia (ACK, sekwencyjność)
•niezgranie timerów TCP z sygnalizacyjnymi
•brak obsługi multi-homing (wiele interfejsów)
•podatny na DoS
ISUP
MTP_Pause
MTP_Resume
wymagana jest „jakaś” adaptacja
IP[ ddd (SNM) ]
Sigtran 5
SIGTRAN - funkcje
• A zatem - główna idea transportu sygnalizacji SS7/IP
– cel ogólny: funkcjonalne przeniesienie „protokołu” warstwy N
– ale są „drobne niuanse” odnośnie tego co przenosić fizycznie…
SCTP - Stream Control Transmission Protocol (RFC 2960)
• zarządzanie asocjacjami i strumieniami (połączeniami <=> #7 data link)
• sekwencyjność w obrębie poszczególnych strumieni
• segmentacja i składanie danych warstwy adaptacyjnej
• potwierdzanie, sterowanie przepływem, detekcja/eliminacja błędów
np. http://www.isoc.org/briefings/017/index.shtml
Podstawowa kwestia: co fizycznie przenosi "adaptacja" : PDU czy prymitywy ?
• PDU - brak zarządzania międzywarstwowego w protokole adaptacji
• prymitywy – oznacza przenoszenie prymitywów komunikacyjnych oraz zarządzania
międzywarstwowego w protokole adaptacji
PDU
prymitywy komunikacyjne
Generyczny transport
dla strumieni
sygnalizacyjnych
IP
Warstwa
sygnalizacyjna N
adaptacja
6
SIGTRAN – zasada działania (RFC 2719)
• Dwa kanoniczne tryby pracy
1. transfer prymitywów międzywarstwowych (N)-(N+1)
tzw. (N) User Adaptation
2. zastąpienie „oryginalnej” warstwy (N) z punktu widzenia warstwy (N+1)
tzw. (N) Peer-to-peer Adaptation
Centr MGC SG
…
N+1
N
N-1
…
N+1
NUA N
N-1
NUA
IP
SCTP SCTP
IP
współpraca
N-
ind
N-
ind
PSTN IP
…
N+1
N
N-1
…
N+1
NPA
Centr MGC
N
N-1
NPA
IP
SCTP SCTP
IP
N+1
PSTN IP
SG
SG/MGC SG/MGC
…
N+1
NUA NUA
IP
SCTP SCTP
IP
N+1 + …
IP
współpraca’
współpraca – w zaawansowanej
wersji może emulować warstwę N
szczególne zastosowanie NUA:
warstwa (N+1) w SG
Req
Ind
wystarczy „przenieść”
prymitywy m-warstwowe
należy emulować pełną warstwę N -
znacznie bogatsza funkcjonalność niż
UA (np. timery, monitorowanie statusu
łącza)
Sigtran 7
Warstwa MTP2 – dwie możliwości
1. transfer prymitywów międzywarstwowych (MTP2)-(MTP3)
M2UA - MTP2 User Adaptation RFC 3331)
ISUP
MTP-3
MTP-2
MTP-1
ISUP
MTP-3
M2UA
Centr MGC
MTP-2
MTP-1
SG
M2UA
IP
SCTP SCTP
IP
współpraca
SIGTRAN :=
zdalna realizacja prymitywów
- transferu danych
- zarządzania
MT
P2
-in
d
MT
P2
-in
d
Funkcje M2UA (ogólnie: pośredniczy między MTP2 w SG a MTP3 w MGC)
1. Pełna współpraca składników MTP3 po sieci IP
- obsługa styku MTP2/MTP3 w zakresie przesyłu danych
- raportowanie zmian statusu łącza blokowi zarządzania (SNM)
2. Zarządzanie skojarzeniami (association) i ruchem SCTP
3. W SG nie ma funkcji punktu sygnalizacyjnego SS7 (Signalling Point); brak wyższych warstw SS7
4. Punkt sygnalizacyjny jest w MGC
PSTN IP
Sigtran 8
M2UA - konfiguracja równoważna logicznie
Centr MGC
ISUP/SCCP
MTP-3
MTP-2
MTP-1
MTP-2
MTP-1
ISUP/SCCP
MTP-3
Preferowane zastosowania:
- własna sieć
- mała koncentracja łączy SS7/ duże rozproszenie (wielu) SG
- SG zintegrowane z MG
MTP2 dwie możliwości cd.
ind req
MTP2 dwie możliwości – cd.
2. wprowadzenie funkcjonalności warstwy MTP3 w węźle SG
MTP2 User Peer-to-Peer Adaptation Layer – M2PA (RFC 4165)
ISUP
MTP-3
MTP-2
MTP-1
ISUP
MTP-3
M2PA
Centr MGC
MTP-2
MTP-1
SG=STP
(węzeł poziomu MTP-3)
M2PA
IP
SCTP SCTP
IP
MTP-3
Preferowane zastosowania:
- styki międzyoperatorskie
albo konfiguracja SG-SG
- duża koncentracja łączy SS7
- zaawansowane funkcje w SG
(STP/ISUP/SCCP…)
SG jest kompletnym
węzłem STP
PSTN IP
Funkcje M2PA (zastępuje część MTP2 między sąsiednimi blokami MTP3)
1. Pełna współpraca składników MTP3 po sieci IP
- obsługa styku MTP2/MTP3 w zakresie przesyłu danych
- wszystkie funkcje raportowanie zmian statusu łącza blokowi zarządzania (SNM)
2. Zarządzanie skojarzeniami (association) i ruchem strumieni SCTP
3 W SG jest punkt sygnalizacyjny SS7; mogą też rezydować wyższe warstwy SS7 (np. SCCP)
Sigtran 10
M3UA – MTP3 User Agent
• Warstwa MTP3 – M3UA (MTP3 User Agent) (RFC 4666)
ISUP
MTP-3
MTP-2
MTP-1
ISUP
M3UA
Centr MGC
MTP-2
MTP-1
IAM/ACM/ANM…
M3UA
IP
SCTP SCTP
IP
MTP-3
Preferowane zastosowania:
- duża koncentracja łączy SS7
- styki międzyoperatorskie
. zaawansowane filtry
. obecność ISUP/SCCP w SG
Współpraca
PSTN IP
Funkcje M3UA (ogólnie: pośredniczy między MTP3 w SG a użytkownikami_MTP3 w MGC)
1. Pełna współpraca składników użytkowych względem MTP3 po sieci IP
- obsługa styku MTP3/warstwa_użytkowa w zakresie przesyłu danych
- raportowanie zmian statusu dróg sygnalizacyjnych warstwom_użytkowym
2. Zarządzanie skojarzeniami (association) i ruchem SCTP
3. W SG jest punkt sygnalizacyjny SS7(mogą też rezydować wyższe warstwy SS7)
- możliwość współpracy peer-to-peer (Użytk1-M3UA1-M3UA2-Użytk2)
SG jest „pełnowartościowym”
węzłem STP
Sigtran 11
MTP3UA cd.
Niektóre wiadomości poziomu M3UA/SIGTRAN
• DATA – przenosi prymityw części MTP3
• DUNA – Destination Unavailable
• DAUD – Destination Audit
• DAVA – Destination Available
(SUA ma podobne i własne wiadomości, za to M2UA zasadniczo już inne)
MTP( IAM) DATA[ MTP_Transfer() ]
MTP( ACM)
ISUP
MTP3
MTP_Transfer_req MTP_transfer_ind
M3UA
SG
SignRouteSetTest(APC) DAUD (APC)
SNM
Przykład dla warstwy MTP3 – M3UA (MTP3 User Agent)
MTP_Pause TransferProhibited(APC) DUNA (APC)
MTP_Pause
MTP_Resume
TransferAllowed(APC) DAVA (APC)
MTP_Resume
ISUP
DATA[ MTP_Transfer() ] MTP_transfer_req
MTP_transfer_ind
prymitywy zarządzania MTP3 APC – Affected Point Code
M3UA MTP3
12
SUA – SCCP User Agent
• Warstwa SUA (SCCP User Agent) (RFC 3868)
SCCP
MTP-3
MTP-2
MTP-1
TCAP
SUA
Centr MGC
MTP-2
MTP-1
IAM/ACM/ANM…
SUA
IP
SCTP SCTP
IP
MTP-3
Współpraca
PSTN IP
Funkcje SUA
1. Pełna współpraca składników użytkowych względem SCCP po sieci IP
- obsługa styku SCCP/warstwa_użytkowa w zakresie przesyłu danych
- raportowanie zmian statusu aplikacji warstwom_użytkowym
- translowanie adresów SCCP (GT – nagłówki globalne) na adresy IP
2. Zarządzanie skojarzeniami (association) i ruchem SCTP
3. W MGC nie ma punktu sygnalizacyjnego SS7 (oszczędność przestrzeni adresowej MTP3)
4. W SG mogą rezydować wyższe warstwy – tak jak dla M3UA, i tutaj istnieje możliwość
współpracy peer-to-peer (Użytk1-SUA1-SUA2-Użytk2)
SG jest „pełnowartościowym”
węzłem SCCP
SCCP
TCAP TCAP
SUA
MGC
SCTP
IP
DODATKOWO: pełna funkcjonalność SCCP w
środowisku pakietowym z węzłem SCCP
Sigtran 13
SIGTRAN – pozostałe zastosowania
• Zasadniczo wszystkie protokoły rdzeniowe i dostępowe PSTN
IP PSTN
MGC/
SSP
SG
MG
+ SG
Centr
/SSP
IP(SgT(DSS1/V5.2)
PABX
AN-V5
PRA/E1
SCP
ISUP, INAP, MAP, DSS1, sygnal_analogowa (logicznie)
MTP(ISUP /
SCCP(TCAP(INAP/MAP))
)
sygnalizacja
DSS1, V5.2
(logicznie)
IP( SgT( ISUP /
SCCP(TCAP(INAP/MAP)...)
)
)
IUA (Q.921)
(RFC 4233)
V5UA(LAPV5)
(RFC 3807)
H.248