Interested Article - ОКС-7

Система сигнализации № 7 , или ОКС-7 (общеканальная система сигнализации № 7, англ. Common Channel Signaling ) — набор сигнальных телефонных протоколов , используемых для настройки большинства телефонных станций ( PSTN и ) по всему миру на основе сетей с канальным разделением по времени . В основе ОКС-7 лежит использование аналоговых или цифровых каналов для передачи данных и соответствующей управляющей информации.

Систему обычно называют ОКС-7, в Европе говорят об SS7, а в Северной Америке её называют CCSS7 ( англ. Common Channel Signaling System 7 ). В некоторых европейских странах, особенно в Великобритании , говорят о C7 или о номере 7. В Германии её называют N7 от немецкого Signalisierung system Nummer 7.

История

Телефонная сеть общего пользования начиная с 80-x годов XX века модернизировалась из простой сети, обеспечивающей передачу голоса с ограниченными возможностями передачи данных, к более интеллектуальному транспортному средству с высокой пропускной способностью и возможностью быстрого восстановления при аппаратных отказах.

Стимулом к модернизации ТфОП служило стремление телекоммуникационных компаний эффективно управлять сетью и увеличивать её пропускную способность наиболее экономичным образом. Эта модернизация заложила основу новых услуг: услуг ISDN , интеллектуальной сети связи и др.

Протоколы ОКС-7 разрабатывались AT&T начиная с 1975 года и были определены как стандарты Международным союзом электросвязи в 1981 году в виде рекомендаций серии Q.7. ОКС-7 был предназначен для замены систем сигнализации , ОКС-6 и , ранее использовавшихся во всём мире как стандарты, определённые ITU.

Предшественница ОКС-7 — система сигнализации ОКС-6 — была разработана AT&T в 1970-х годах. Преимущества коммутации с программным управлением позволили создать наложенную сеть сигнализации, а, по сути, — сеть передачи данных, по которой можно передавать сложные сигнальные сообщения, куда более информативные, чем внутриполосные частотные сигналы , которые информировали только о занятии, о завершении установления соединений, о номере вызываемого абонента и т. п. При первом применении ОКС-6 для нее использовались каналы междугородной сети США со скоростью передачи данных 2,4 кбит/с, позднее скорость была увеличена до 4,8 кбит/с. Сигнальная информация передавалась в форме блоков данных, которые имели постоянную длину 28 битов и могли переносить 12 различных сообщений.

Важно, что ОКС-6 и ОКС-7 появились на системах, в которых сигнализация была вынесена в отдельный сигнальный канал. Это решало проблему с безопасностью, поскольку абонент не имел доступа к сигнальному каналу. По этой причине ОКС-6 и ОКС-7 носят название систем с общеканальной сигнализацией, потому что имеют жёсткое разделение сигнального и голосовых каналов. Следовательно, с одной стороны количество каналов, необходимое для работы протокола, немного увеличивается, но одновременно возрастает количество голосовых каналов, которые может обслуживать один сигнальный канал.

Система ОКС-7 явилась дальнейшим развитием принципов ОКС-6. ОКС-7 использует блоки данных переменной и намного большей (хотя и ограниченной) длины, что значительно увеличивает функциональные возможности системы. Кроме того, в ОКС-7 используются каналы со скоростью передачи 64 кбит/с, что делает эту систему существенно более быстродействующей, чем ОКС-6.

Таким образом технология ОКС-7 заменила ОКС-6, SS-5 и R5, за исключением некоторых вариантов R2, которые иногда ещё используются. SS-5 и более ранние версии использовали принцип сигнализации в линии , где информация, необходимая для соединения, передавалась специальными тонами ( DTMF ) в телефонной линии (известной как B-канал ). Такой тип сигнализации создавал уязвимость в безопасности протокола, поскольку злоумышленник мог эмулировать набор служебных тонов своим абонентским устройством. Специалисты, называемые фрикерами , экспериментировали с телефонными станциями , посылая им нестандартные сигнальные тоны с помощью маленьких электронных приборов, называемых BlueBox .

Шведская Администрация связи провела опытную эксплуатацию ОКС-7 в 1983 году. То же самое в начале 1980-х годов было проделано в Великобритании и Франции . Компания MCI WorldCom впервые внедрила ОКС-7 в апреле 1988 года в Лос-Анджелесе и Филадельфии , сократив при этом вдвое время установления соединений в направлении Филадельфия — Лос-Анджелес. Сокращение времени занятия разговорных каналов за счет удаления из них сигналов управления соединениями позволило оператору обслуживать больше вызовов при том же количестве межстанционных трактов.

Активизация использования ОКС-7 в Европе относится ко времени построения мобильных сетей GSM, в которых при роуминге коммутатор «гостевой» сети должен обращаться к опорному регистру ( HLR ) «домашней» сети абонента, хранящему данные об этом абоненте. Позднее, после начала работы в ITU-T над стандартизацией Интеллектуальных сетей, возможности системы ОКС-7 стали широко использоваться для поддержки взаимодействия между АТС с функциями коммутации услуг (SSP, service switching point ) и узлом управления услугами (SCP, service control point ).

Таким образом ОКС-7 стала крупнейшей в мире сетью передачи данных, которая объединяет телефонные сети региональных и национальных операторов, операторов сетей GSM и сетей ИС, обеспечивая при этом взаимодействие с сетями NGN (VoIP).

В Российской Федерации широкое внедрение технологий ОКС-7 началось в 1993 г. параллельно с развертыванием цифровых систем коммутации и созданием сетей мобильной связи NMT-450 и GSM-900 , однако даже к 2002 году около трети телекоммуникационных компаний не приступили к интеграции, несмотря на зависимость от этого дальнейшего развития ТФОП и появления новых услуг связи. .

Использование ОКС-7

ОКС-7 предоставляет универсальную структуру для организации сигнализации, сообщений, сетевого взаимодействия и технического обслуживания телефонной сети. Начиная с установки соединения, протокол работает для обмена пользовательской информацией, маршрутизации звонков, взаимодействия с биллингом и поддержки интеллектуальных услуг .

В процессе перемещения некоторых некритичных функций за пределы основных протоколов сигнализации и для сохранения гибкости ОКС-7 появилась концепция разделённых сервисных уровней, реализованная в интеллектуальных телефонных сетях . Сервис, предоставляемый интеллектуальными сетями — это прежде всего услуга преобразования телефонного номера (например, когда бесплатный номер преобразуется в обычный абонентский номер телефонной сети общего пользования). Другие услуги — это АОН , то есть автоматическое определение номера вызывающего абонента, блокирование номеров абонентов, автоматическая переадресация вызова (звонка), удержание вызова (звонка), конференция, предоплаченные звонки. Разные поставщики оборудования предоставляют разные сервисы для абонентов.

ОКС-7 также важен при стыковке VoIP -сетей и телефонной сети общего пользования . В настоящее время сигнализация ОКС-7 нашла реализацию в популярной платформе IP-телефонии Asterisk версии 13 и выше.

Физическая реализация

ОКС-7 полностью разделяет голосовые каналы и сигнальные пучки (сигнальные каналы или линксеты). Сеть ОКС-7 состоит из нескольких типов соединения (A, B, C, E и F) и трёх сигнальных узлов — точек коммутации (SSP), точек передачи сигнализации (STP) и точек контроля сигнализации (SCP). Каждый узел идентифицируется сетью ОКС-7 по номеру, так называемому пойнт-коду . Дополнительные сервисы предоставляются интерфейсами базы данных на уровне SCP с помощью X.25 .

Пучок сигнализации между узлами — это полнодуплексный поток данных 56 кбит/сек или 64 кбит/сек. В Европе часто используется таймслот TS16 внутри тракта E1 . В США сигнальные пучки обычно идут по сетям, отделённым от голосовых каналов ( англ. non-associated signaling ). В противоположность сетям в США, в Европе транки с сигнальными пучками часто содержат и голосовые каналы ( англ. associated signaling ). Смешанный метод похож на non-associated signaling, но использует небольшое число STP для поддержания пучка сигнализации.

Подсистемы ОКС-7

Стек протоколов ОКС-7 отталкивается от модели OSI и имеет только четыре уровня. Уровни совпадают с уровнями OSI 1 (физический), 2 (канальный) и 3 (сетевой). Уровень 4 ОКС-7 соответствует уровню 7 OSI. Уровни называются MTP ( англ. Message Transfer Part ) 1 , MTP 2 и MTP 3. Уровень 4 ОКС-7 содержит несколько различных пользовательских уровней, например Telephone User Part ( TUP ), ISDN User Part ( ISUP ), Transaction Capabilities Application Part ( TCAP ) и Signaling Connection and Control Part ( SCCP ).

MTP описывает транспортные протоколы, включая сетевые интерфейсы, обмен данными, обработка сообщений и маршрутизация их на верхний уровень. SCCP — это подуровень из других протоколов 4 уровня, и вместе с MTP 3 может быть назван Network Service Part (NSP). NSP обеспечивает адресацию и маршрутизацию сообщений и сервис управления для других частей 4 уровня. TUP — это система сигнализации точка-точка для обслуживания вызовов (в России не применялась). ISUP — это ключевой протокол, предоставляющий канально-ориентированный протокол для установки, подключения и завершения соединения при звонке. Выполняет все функции TUP и множество дополнительных. TCAP используется для создания запросов к базе данных и используется при расширенной функциональности сети или как связующий протокол с интеллектуальными сетями ( INAP ), мобильными службами ( MAP ) и т. д.