Signalling Connection Control Part
Signalling Connection Control Part (SCCP) je protokol síťové vrstvy[1] v signalizačním systému SS7 používaném v telefonních sítích. Umožňuje směrování signalizačních zpráv (včetně SMS) podle telefonních čísel nebo čísel IMSI – v SCCP se tyto adresy spolu s dalšími nazývají Global Title. V závislosti na SCCP třídě může 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. SCCP bylo definováno v roce 1988 v Blue Book jako ITU Q.713, později byly doplněny další vlastnosti. Vrstvu SCCP je možné rozdělit na 4 části: routing, connectionless control, connection-oriented control a management.
SCCP Třídy
SCCP poskytuje jak spojované (connection-oriented) tak nespojované (connectionless) síťové služby. SCCP rozlišuje 4 třídy služeb:
- Class 0 SCCP Basic Connectionless
- Class 1 SCCP Sequenced Connectionless
- Class 2 SCCP Basic Connection Oriented
- Class 3 SCCP 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 umožňuje vytvořit více logických spojení mezi dvěma SP. Toho se využívá na 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 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 |
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
- 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
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.
Například zpráva typu UDT (Unitdata) má následující strukturu:
| oktetů | typ | parametr |
|---|---|---|
| 1 | – | Message Type (MT) |
| 1 | F | Protocol Class and Return Message on Error |
| min. 3 | V | Called party address (CDA) |
| min. 3 | V | Calling party address (CGA) |
| 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 Calling Party Address (CGA); adresa příjemce Called Party Address (CDA). 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 PC |
| 6-3 | Global Title Indicator (GTI) | viz níže |
| 2 | SSN Indicator | 1 = Subsystem Number je přítomen |
| 1 | Point Code Indicator | 1 = Point Code je přítomen |
V ANSI sítích jsou bity 2 a 1 prohozeny.
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 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
Přítomnost a formát složky Global Title udávají bity 6-3 v Address Indicator (tzv. GTI). V ITU sítích mohou nabývat následujících hodnot (typicky se používají pouze hodnoty 0000 a 0100):
| 6 5 4 3 | význam |
|---|---|
| 0 0 0 0 | žádný global title |
| 0 0 0 1 | global title obsahuje pouze nature of address indicator |
| 0 0 1 0 | global title obsahuje pouze translation type |
| 0 0 1 1 | global title obsahuje translation type, numbering plan a encoding scheme |
| 0 1 0 0 | global title obsahuje translation type, numbering plan, encoding scheme a nature of address indicator |
| 0 1 0 1 až 0 1 1 1 | volné pro mezinárodní použití |
| 1 0 0 0 až 1 1 1 0 | volné pro národní použití |
| 1 1 1 1 | vyhrazené pro rozšíření |
V ANSI sítích je význam kombinace 0001 odlišný a používají se následující hodnoty (typicky pouze 0000 a 0010):
| 6 5 4 3 | význam |
|---|---|
| 0 0 0 0 | žádný global title |
| 0 0 0 1 | global title obsahuje translation type, numbering plan a encoding scheme |
| 0 0 1 0 | global title obsahuje pouze translation type |
Global Title má následující strukturu:
| pole | poznámka |
|---|---|
| Translation Type (TT) | pro GTI = 2, 3 (ANSI 1) a 4 |
| Numbering Plan (NP) a Encoding Scheme (ES) | pro GTI = 3 (ANSI 1) a 4 |
| Nature of Address (NAI) | pro GTI 1 a 4 |
| číslice adresy v BCD kódu |
Pokud není Global Title přítomen je v ITU i ANSI sítích GTI=0. V ITU SCCP se používá GTI=4 a pak jsou přítomná všechna výše uvedená pole. V ANSI SCCP se používá GTI=2 a Global Title obsahuje pouze Translation Type a číslice.
Numbering Plan (NP) je v horních 4 bitech druhého oktetu a může nabývat následujících hodnot:
| hodnota | číslovací plán | poznámka |
|---|---|---|
| 0 | neznámé | |
| 1 | ISDN/telephony numbering plan (ITU-T E.163 and E.164) | telefonní číslo |
| 2 | generic numbering plan | |
| 3 | data numbering plan (ITU-T X.121) | datová adresa |
| 4 | telex numbering plan (ITU-T F.69) | telexové číslo |
| 5 | maritime mobile numbering plan (ITU-T E.210, E.211) | |
| 6 | land mobile numbering plan (ITU-T E.212) | IMSI (číslo SIM karty) |
| 7 | ISDN/mobile numbering plan (ITU-T E.214) | kombinace čísla země a IMSI |
| 8-13 | volné | |
| 14 | private network or network-specific numbering plan | |
| 15 | rezervované |
Encoding Scheme (ES) je ve spodních 4 bitech druhého oktetu a může nabývat následujících hodnot:
| hodnota | význam |
|---|---|
| 0 | neznámý |
| 1 | BCD, lichý počet číslic |
| 2 | BCD, sudý počet číslic |
| 3 | národně specifický |
| 4-14 | volné |
| 15 | rezervováno |
Mezinárodně používané ITU formáty Global Title:
- TT = 17, NP = 1, NAI = 4 a E.164 číslo
- TT = 1, NP = 0, NAI = 4 a E.118 číslo
- TT = 2, NP = 2, NAI = 4 a Q.708 číslo
- TT = 0, NP = 1, NAI = 4
- TT = 3, NP = 1, NAI = 4
- TT = 40, NP = 6, NAI = 4 a E.212 číslo (číslo IMSI) – používá se jako Called Party adresa při autentizaci, registraci a location update
- TT = 0, NP = 7, NAI = 4 a E.214 číslo (kombinace E.164 kódu země a lokální části IMSI) – použití jako předchozí
Subsystem Number
Jednotlivé SCCP uživatele na stejném nodu lze rozlišit pomocí SSN (Subsystem number):
| 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 |
Network specific SSNs se mají přidělovat sestupně od čísla 254. 15-31 je rezervováno pro mezinárodní použití, 32-254 je rezervováno pro národní sítě.
SSN obvykle pouze doplňují Point Code nebo Global Title. Ve specifických případech se ale používají i samostatně.
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
- série Q ITU-T doporučení
- ANSI Signalling Connection Control Part (SCCP) SCCP document