Signalling Connection Control Part
| SS7 protokoly podle OSI vrstvy | |
|---|---|
| Aplikační | TCAP, MAP, IS-41, INAP, CAP TUP, ISUP, BSSAP |
| Síťová | SCCP, SIGTRAN (IP7), MTP Level 3 |
| Linková | MTP Level 2 |
| Fyzická | MTP Level 1 |
Signalling Connection Control Part (SCCP) je protokol síťové vrstvy v signalizačním systému SS7 používaném v telefonních sítích. Umožňuje směrování signalizačních zpráv (a SMS) podle telefonních čísel nebo čísel IMSI – v SCCP jsou tyto adresy součástí struktury nazývané Global Title. SCCP může také poskytovat řízení toku dat, segmentaci, spojované služby a opravu chyb. Klasické SCCP využívá při přenosu v SS7 sítích pro základní směrování a detekci chyb služeb síťového protokolu Message Transfer Part (MTP). V SIGTRAN se pro přenos SCCP v TCP/IP sítích využívá transportní protokol SCTP. Vrstvu SCCP je možné rozdělit na 4 části:
- směrování (routing)
- nespojované řízení (connectionless control)
- spojované řízení (connection-oriented control)
- správa (management)
SCCP bylo definováno v roce 1988 v Blue Book jako ITU Q.713, později byly doplněny další vlastnosti.
SCCP Třídy
SCCP poskytuje jak spojované (connection-oriented) tak nespojované (connectionless) síťové služby. SCCP rozlišuje 4 třídy služeb:
- Class 0 SCCP Základní nespojované (Basic Connectionless)
- Class 1 SCCP Nespojované zachovávající pořadí paketů (Sequenced Connectionless)
- Class 2 SCCP Základní spojované (Basic Connection Oriented)
- Class 3 SCCP Spojované s řízením toku dat (Flow Control Connection Oriented)
Pro třídy 0 a 1 se nevytváří logické spojení, proto každá zpráva musí nést adresu příjemce. Pro třídy 2 a 3 se vytváří spojení a pro odkaz na spojení se používá Source Local Reference (SLR) a Destination Local Reference (DLR). Třídy 2 a 3 umožňují vytvořit více logických spojení mezi dvěma signalizačními body (Signalling Point – SP). Toho se využívá na rozhraní mezi MSC a BSC (A-interface), kde je potřeba mít samostatné spojení pro každou mobilní stanici.
Zatímco v třídě 0 může každá zpráva jít po jiných linkách a na zachování pořadí zpráv se nijak nedbá, při použití třídy 1 budou zprávy díky nastavení SLS v MTP posílány týmiž linkami (pokud to jde) a díky tomu, že MTP zachovává pořadí zpráv, by měly témuž příjemci docházet v tom pořadí, v jakém byly odeslány.
Pro komunikaci mezi MSC, HLR, VLR, EIR pomocí protokolu MAP (přenášeném v TCAP) se používají connectionless služby (SCCP zprávy UDT), pro komunikaci mezi MSC a BSC se používají connectionless i connection-oriented služby.
Druhy SCCP zpráv
Každá SCCP zpráva začíná oktetem Message Type (MT) určujícím druh zprávy:
| MT | 0 | 1 | 2 | 3 | zkratka | zpráva |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | – | – | + | + | CR | Connection request |
| 2 | – | – | + | + | CC | Connection confirm |
| 3 | – | – | + | + | CREF | Connection refused |
| 4 | – | – | + | + | RLSD | Released |
| 5 | – | – | + | + | RLC | Release complete |
| 6 | – | – | + | – | DT1 | Data form 1 |
| 7 | – | – | – | + | DT2 | Data form 2 |
| 8 | – | – | – | + | AK | Data acknowledgement |
| 9 | + | + | – | – | UDT | Unitdata |
| 10 | + | + | – | – | UDTS | Unitdata service |
| 11 | – | – | – | + | ED | Expedited data |
| 12 | – | – | – | + | EA | Expedited data acknowledgement |
| 13 | – | – | – | + | RSR | Reset request |
| 14 | – | – | – | + | RSC | Reset confirm |
| 15 | – | – | + | + | ERR | Protocol data unit error |
| 16 | – | – | + | + | IT | Inactivity test |
| 17 | + | + | – | – | XUDT | Extended unitdata |
| 18 | + | + | – | – | XUDTS | Extended unitdata service |
| 19 | + | + | – | – | LUDT | Long unitdata |
| 20 | + | + | – | – | LUDTS | Long unitdata service |
Zprávy UDT mohou nést maximálně 252 oktetů. Delší zprávy je možné segmentovat a přenášet pomocí XUDT (až 251 oktetů na segment), nebo přenášet pomocí LUDT (až 3904 oktetů). LUDT zprávy mohou být používány pouze na vysokorychlostních linkách (linka T1 nebo E1).
U zpráv UDTS, XUDTS a LUDTS nelze stanovit třídu, protože neobsahují parametr protocol class.
Connection-oriented SCCP zprávy mezi MSC a BSC:
- CR Connection Request – zpráva pro navázání spojení
- CC Connection Confirmed – odpověď na CR
- DT1 Dataform 1 – pro přenos dat při použití Class 2
- RLSD Released – ukončuje spojení
- RLC Release Completed – potvrzení RLSD
Connectionless SCCP zprávy mezi MSC a BSC:
- UDT Unit Data (Message Type=9)
- UDTS Unitdata service
Při použití Class 3 se pro přenos dat používá DT2 (Dataform 2) a pro jejich potvrzování AK.
Formát SCCP zpráv
SCCP rozeznává tři typy parametrů:
- F = povinné parametry s pevnou délkou
- V = povinné parametry s proměnnou délkou
- O = nepovinné parametry s pevnou nebo proměnnou délkou
Různé SCCP zprávy mají různý počet parametrů.
Formát zprávy UDT
Zprávy typu UDT (Unitdata) mají následující strukturu:
| oktetů | typ | parametr |
|---|---|---|
| 1 | – | Message Type (MT) |
| 1 | F | Protocol Class and Return Message on Error |
| min. 3 | V | Adresa volaného (Called Party Address – CdPA) |
| min. 3 | V | Adresa volajícího (Calling Party Address – CgPA) |
| min. 2 | V | Data |
Na začátku zprávy je vždy jeden oktet obsahující Message Type, následují parametry typu F, pak ukazatele na parametry typu V a případný ukazatel na začátek části s parametry typu O. Ukazatel je jednobytová (u zpráv LUDT a LUDTS dvoubytová – little endian) hodnota udávající, kolik bytů za začátkem ukazatele začíná vlastní parametr. Parametry typu V začínají oktetem s délkou (Length Indicator – LI). Parametry typu O začínají jedním oktetem identifikujícím parametr (Parameter Name) a jedním oktetem s délkou; pak následuje hodnota parametru. Za posledním parametrem typu O je oktet s hodnotou 0, který signalizuje konec parametrů typu O.
Proto zpráva UDT vypadá detailněji takto:
- 1 oktet Message Type (MT); 9 = UDT (Unitdata)
- 1 oktet Protocol Class; nejvyšší bit 1 Return message on error, 0 No Return Message on Error nejnižší 2 bity SCCP Class 0x80 = Class 0, 8 = Message handling = Return message on error
- 1 oktet ukazatel na první parametr typu V – u UDT to je Called Party Address
- 1 oktet ukazatel na druhý parametr typu V – u UDT Calling Party Address
- 1 oktet ukazatel na třetí parametr typu V – u UDT Data
- 1 oktet LI (délka) Called Party Address parameter
- n oktetů Called Party Address parameter
- 1 oktet LI (délka) Calling Party Address parameter
- n oktetů Calling Party Address parameter
- 1 oktet LI (délka) Data parameter
SCCP Adresy
Adresa odesilatele se v SCCP nazývá adresa volajícího (Calling Party Address – CgPA); adresa příjemce je adresa volaného (Called Party Address – CdPA). V SCCP zprávách třídy 0 a 1 jsou obě povinné (parametry typu V). SCCP adresy mohou obsahovat následující prvky:
| název | zkratka | délka | přítomen |
|---|---|---|---|
| Address Indicator | AI | 1 oktet | vždy |
| Signalling Point Code | SPC | ITU 2 oktety, ANSI 3 oktety | pokud SPC Indicator = 1 |
| Subsystem Number | SSN | 1 oktet | pokud SSN Indicator = 1 |
| Global Title | GT | proměnná délka | pokud GTI Indicator ≠ 0 |
Address Indicator (AI) udává, které součásti adresy jsou přítomné, a má následující strukturu:
| bit | pole | obsah |
|---|---|---|
| 8 | National/International | v ITU vždy 0 (nepoužito), v ANSI 1 = National |
| 7 | Routing Indicator (RI) | 0 = směrovat pomocí GT, 1 = směrovat pomocí SSN a SPC |
| 6-3 | Global Title Indicator (GTI) | viz níže |
| 2 | Subsystem Number Indicator | 1 = SSN je přítomen |
| 1 | Signalling Point Code Indicator | 1 = SPC je přítomen |
V ANSI sítích jsou bity 2 a 1 prohozeny. Kvůli tomu, kvůli rozdílné délce SPC a kvůli jinému významu jednotlivých hodnot GTI je nutné při práci s GT vždy vědět, jestli se jedná o ITU nebo ANSI síť. Při používání analyzátoru síťového provozu Wireshark je nutné správně nastavit Edit → Preferences → Protocols → MTP3 → MTP3 standard, jinak se budou špatně zobrazovat hodnoty Global Title nebo se nebude vůbec zobrazovat obsah SCCP paketů.
ITU Signalling Point Code (SPC) má 14 bitů. V SCCP je přenášen ve dvou po sobě jdoucích oktetech. V prvním oktetu je spodních 8 bitů SPC, v 6 spodních bitech druhého oktetu je zbývajících 6 bitů SPC. Horní dva bity druhého oktetu jsou nulové. V textovém tvaru se SPC zapisuje jako trojice desítkových čísel oddělených pomlčkou: síť-podsíť-uzel; síť je hodnota nejvyšších 3 bitů, podsíť dalších 8 bitů a uzel hodnota nejnižších 3 bitů.
ANSI Signalling Point Code má 24 bitů a je přenášen ve třech po sobě jdoucích oktetech. V prvním oktetu je číslo uzlu, ve druhém číslo podsítě, ve třetí číslo sítě. V textovém tvaru se SPC zapisuje jako tři desítková čísla oddělená pomlčkou: síť-podsíť-uzel.
Global Title
Global Title (GT) umožňuje směrování signalizačních zpráv (a SMS) podle telefonních čísel nebo čísel IMSI nejen v síti jednoho operátora, ale po celém světě. Formát GT v SCCP adrese udává Global Title Indicator. Pokud je GTI=0, Global Title není přítomen.
Subsystem Number
Jednotlivé SCCP uživatele na stejném nodu lze rozlišit pomocí čísla subsystému (SSN – Subsystem number). Základní rozdělení SSN je následující:
| SSN | Význam |
|---|---|
| 0 | neznámé nebo nepoužité |
| 1-31 | pro mezinárodní použití |
| 32-254 | pro národní použití |
| 255 | rezervováno pro budoucí rozšíření |
Síťově specifické SSN se mají přidělovat sestupně od čísla 254.
Podle 3GPP TS 23.003[1] jsou následující SSN celosvětově přidělena pro GSM/UMTS sítě:
| SSN | Význam |
|---|---|
| 6 | domovský registr (Home Location Register – HLR) |
| 7 | návštěvnický registr (Visitor Location Register – VLR) |
| 8 | Mobile Switching Centre (MSC) |
| 9 | Equipment Identifier Centre (EIC) |
| 10 | rezervováno pro další vývoj (Authentication Centre – AuC) |
Následující národní SSN jsou přidělena pro použití uvnitř GSM/UMTS sítí a mezi GSM/UMTS sítěmi:
| SSN | Význam |
|---|---|
| 142 | RANAP |
| 143 | RNSAP |
| 145 | GMLC (MAP) |
| 146 | CAP |
| 147 | gsmSCF (MAP), IM-SSF (MAP) nebo síťový agent Presence |
| 148 | SIWF (MAP) |
| 149 | SGSN (MAP) |
| 150 | GGSN (MAP) |
Následující národní SSN jsou přidělena pro použití uvnitř GSM/UMTS sítí:
| SSN | Význam |
|---|---|
| 248 | CSS (MAP) |
| 249 | PCAP |
| 250 | BSC (BSSAP-LE) |
| 251 | MSC (BSSAP-LE) |
| 252 | SMLC (BSSAP-LE) |
| 253 | BS O&M (rozhraní A) |
| 254 | Base Station System Application Part (BSSAP) na rozhraní A – spojově orientované služby mezi MSC a BSC |
Některé zdroje uvádějí následující přidělení čísel SSN:
| SSN | Význam |
|---|---|
| 0 | SSN not known/not used |
| 1 | SCCP Management |
| 2 | Reserved for CCITT allocation |
| 3 | ISDN User Part |
| 4 | Operation Maintenance & Administration Part (OMAP) |
| 5 | Mobile Application Part (MAP) |
| 6 | Home Location Register (HLR) |
| 7 | Visitor Location Register (VLR) |
| 8 | Mobile Switching Centre (MSC) |
| 9 | Equipment Identifier Centre (EIC) |
| 10 | Authentication Centre (AuC) |
| 11 | ISDN Supplementary Services; v ANSI SCCP SMS |
| 12 | Reserved for international use; v ANSI SCCP OTAF |
| 13 | Broadband ISDN edge-to-edge applications |
| 14 | TC Test responder |
| 15-31 | Reserved for international use |
| 32-254 | Reserved for national use |
| 254 | Base Station System Application Part (BSSAP) – connection oriented komunikace mezi MSC a BSC |
| 255 | Reserved for expansion of national and international SSN |
SSN obvykle pouze doplňují Point Code nebo Global Title. Ve specifických případech se ale používají i samostatně.
Reference
Související články
- Signalling System 7
- Message Transfer Part
- Stream Control Transmission Protocol
- Global Title
- SIGTRAN
- Transaction Capabilities Application Part
- Mobile Application Part
Externí odkazy
- ITU-T doporučení Q.711 – Funkční popis SCCP
- ITU-T doporučení Q.712 – Definice a funkce SCCP zpráv
- ITU-T doporučení Q.713 – SCCP formáty a kódy
- ITU-T doporučení Q.714 – SCCP procedury
- ITU-T doporučení Q.1400 – Architektonický rámec pro vývoj protokolů pro signalizaci a správu s využitím OSI konceptů
- série Q ITU-T doporučení
- ANSI Signalling Connection Control Part (SCCP) SCCP document