Parte de transferencia de mensajes

Message Transfer Part (MTP)  es un subsistema de transferencia de mensajes del Common Channel Signaling System No. 7 , responsable de la entrega garantizada de mensajes de señalización de red entre estaciones digitales y otros elementos centrales en redes de telecomunicaciones. MTP es una de las tres capas de los protocolos OSI y se divide en 3 niveles (Nivel 1 - 3), que describen la capa física (MTP-1), de canal (MTP-2) y de red (MTP-3). MTP-3 puede usar tanto MTP-1 como MTP-2, además, puede transportarse en redes de modo de transferencia asíncrono (ATM); en redes de telecomunicaciones con infraestructura IP, MTP-3 también puede ser transportado por protocolos SIGTRAN , o los protocolos SIGTRAN pueden ser reemplazados por MTP en su totalidad.

Los nodos en el protocolo MTP se denominan puntos de señalización ( Signaling Point , SP ), que se pueden dividir en tránsito ( Signal Transfer Point , STP ), que proporcionan enrutamiento de mensajes MTP, terminal ( Signaling End Point , SEP ), que crear mensajes de señalización y aceptar.

El papel de las direcciones en la MTP lo realizan códigos SP de 14-24 bits , pero no son únicos a escala global. Por lo tanto, para la comunicación internacional, o para la comunicación entre diferentes operadores, se debe utilizar el protocolo Signaling Connection Control Part (SCCP) .

MTP se describe en las recomendaciones ITU-T :

Las pruebas en las recomendaciones ITU-T sirven para verificar la implementación:

Diferentes países alrededor del mundo usan diferentes variantes de MTP. En los EE. UU., MTP se describe en el estándar ANSI T1.111. Las versiones nacionales del MTP utilizadas en Europa se basan en el estándar ETSI EN 300-008-1 .

Niveles de MTP

El subsistema MTP genera y proporciona servicios para la transferencia de información de señalización en forma de mensajes de señalización desde el punto de envío a través de la red SS hasta el punto de destino. Los usuarios de los servicios MTP son subsistemas superiores que, a su vez, brindan sus servicios a los subsistemas ubicados arriba o directamente a los usuarios del sistema SS7, que son varios procesos de aplicación de los nodos de la red de comunicación.

El MTP se creó antes que el modelo de referencia ISO/OSI , pero se ha alineado aún más con este modelo. El MTP corresponde a los tres niveles del modelo ISO/OSI . La capa 1 de MTP corresponde a la capa 1 de OSI (capa física), la capa 2 de MTP corresponde a la capa 2 de OSI (capa de enlace) y la capa 3 de MTP corresponde a la capa 3 de OSI (capa de red).

La capa MTP-1 usa una ranura de reloj (DS-0 o DS-0A) asignada a E1/T1 o todo el flujo. Una alternativa es utilizar el modo de transferencia asíncrono en lugar de MTP-1 y MTP-2.

La capa MTP-2 proporciona detección de errores, procedimiento de verificación e inicia la retransmisión en caso de falla de transmisión. No hay capa para la mensajería SS7. Los 2 paquetes MTP utilizados en inglés se denominan unidades de señal, SU. Hay tres tipos de dichos paquetes: Unidad de señal de relleno (FISU), Unidad de señal de estado de enlace (LSSU), Unidad de señal de mensaje (MSU).

La capa MTP-3 proporciona enrutamiento funcional para la transmisión de mensajes de notificación entre la red SS7 y el punto final. Cada elemento de una red SS7 nacional o internacional tiene una dirección única, el Signaling Point Code (SPC). Los mensajes se enrutan de acuerdo con estas direcciones. Para la comunicación entre redes nacionales, se debe utilizar la parte de control de conexión de señalización (SCCP).

Al mismo tiempo, el subsistema MTP está obligado a:

Tenga en cuenta que para realizar estas funciones, MTP no necesita analizar el contenido de los mensajes transmitidos, excepto su componente de dirección.

MTP1 (capa física)

Capa MTP1: realiza las funciones de un enlace de datos. Convierte datos digitales en un flujo de bits para transportar información a través de un canal de comunicación. Este nivel define las características mecánicas y eléctricas correspondientes a la interfaz física utilizada en el enlace de señal . Este enlace está formado por dos canales con sentidos de transmisión opuestos (por regla general, a una velocidad de 64 kbps ) [1] .

La capa MTP1, utilizando interfaces estándar, proporciona servicios de bit a la capa MTP2, asegurando que las funciones de la segunda capa (y capas superiores) sean independientes de las características del medio de transmisión [2] .

MTP2 (capa de enlace)

El nivel MTP2 contiene las funciones de formar un enlace de señal entre dos puntos de señal adyacentes de la red SS7. Implementa todo el conjunto de procedimientos para la transmisión de mensajes de señalización sobre un enlace dado. Las funciones del segundo nivel determinan la estructura de la información en el enlace de la señal y los procedimientos para detectar y corregir errores.

La información se transporta de un punto de señal a otro en bloques de información de longitud variable llamados unidades de señal .

El formato de los cuadros proviene de HDLC  : los cuadros están limitados a ocho bits con un valor de 01111110 (en hexadecimal 7Eh), y utilizando la técnica de relleno de bits, se asegura que no habrá 6 bits con un valor de "1" en cualquier lugar. en un marco en una fila (después de 5 bits con un valor de "1" se incrusta el bit "0"). Si se encuentran más de 6 bits con el valor "1" en la trama, esto se considera un error en el canal (fuera de alineación). Cada cuadro está protegido por una suma de comprobación (CRC). Si el CRC no coincide con el CRC calculado a partir de la información recibida, se ignora la trama. La corrección de errores se realiza mediante el reenvío controlado por los campos BSN y BIB.

Consulte ITU-T Q.703 para obtener detalles sobre el formato de la unidad de señal y los valores de campo.

Todas las líneas de señal son punto a punto, por lo que no hay direcciones en la capa de enlace.

En enlaces con un tiempo de transmisión unidireccional superior a 14 milisegundos, y en comunicaciones por satélite, se utiliza la retransmisión cíclica preventiva, es decir, hasta que no haya siguiente trama a transmitir, se repiten todas las tramas no reconocidas.

La capa de enlace es capaz de detectar problemas en la línea e intenta solucionarlos con una reorganización o resincronización. Si esto falla, entonces la línea no se puede usar y las capas superiores proporcionan el cambio de ruta por líneas o caminos alternativos.

Los marcos de la capa de enlace tienen el siguiente formato:

+--------+-------+---+-------+---+------+--+---//- ---+----------------+ | bandera | BSN |BATERO| FSN|FIB| LI |sp| carga útil | CK | +--------+-------+---+-------+---+------+--+---//- ---+----------------+ bits: 8 7 1 7 1 6 2 var 16

Para enlaces de 1,5 y 2 Mbit/s, los campos BSN, FSN y LI tienen más bits:

+--------+------------+---+---+------------+---+-- -----------+-------+---//----+----------------+ | bandera | BSN |res|BIB| FSN|res|FIB| LI | repuesto | carga útil | CK | +--------+------------+---+---+------------+---+-- -----------+-------+---//----+----------------+ bits: 8 12 3 1 12 3 1 9 7 var 16

Hay tres tipos de unidades de señalización, que se distinguen por el valor del indicador de longitud (LI):

  1. La unidad de señalización significativa (MSU) — LI>2 — está diseñada para transportar mensajes de señalización generados por subsistemas de usuarios de MTP.
  2. Unidad de señalización del estado del enlace (LSSU) - LI=1 o 2 y la carga útil contiene SF (campo de estado) - diseñada para transportar información sobre el estado del enlace de señalización a través del cual se transmite.
  3. Unidad de señal de relleno (FISU) - LI=0 y la carga útil contiene 1 byte SIO (campo de información de servicio) y al menos 2 bytes SIF (campo de información de señalización) - proporciona control de errores y control de errores en el enlace. Se transmite de forma continua cuando no hay transmisión de unidades de señalización de los dos primeros tipos.

El cuadro será seguido por al menos una bandera con el valor 7Eh. Si se envían varios marcos seguidos, debe haber al menos un indicador entre ellos.

FIS

Si no hay datos, se envían tramas adicionales (en Japón, solo se envían banderas; tramas adicionales solo una vez cada 150 ms).

LSU

Las LSSU se utilizan para cambios de estado de línea. no se enrutan a otras líneas (esto se da porque no contienen ninguna dirección) y no se reconocen.

La LSSU utilizada actualmente siempre contiene una carga útil de un byte, en la que solo 3 bits son significativos (SI = Indicación de estado):

carga útildesignacion descripción
000 S.I.O.Fuera de alineación
001 PECADO Alineación normal (tiempo de vigilancia de 8,2 segundos)
010 SIE Alineación de emergencia (tiempo de vigilancia de 500 ms)
011 SIOS Fuera de servicio
100 SIPO Interrupción del procesador
101 HERMANO Ocupado/congestión

MTP3 (capa de red)

La capa MTP3 (Message Transfer Part 3, ITU-T Q.704) implementa funciones que proporcionan transporte de extremo a extremo (enrutamiento) de mensajes de señalización a través de la red SS 7 desde el subsistema de envío de un punto de señalización hasta el sistema receptor en otro punto de señalización (no necesariamente adyacente) por etiqueta de enrutamiento, según el número de enlaces de señalización . Si se produce una congestión de enlace, enlace o línea, el MTP-3 redirige el tráfico a una ruta alternativa (consulte ITU-T Q.705).

Para implementar dicho transporte, MTP3 contiene dos conjuntos de funciones: 1) funciones para procesar mensajes de señalización y 2) funciones para adaptarse a cambios en la red SS.

Funciones para el procesamiento de mensajes de señalización

Este conjunto de funciones consta de los siguientes bloques:

  1. Funciones para ordenar los mensajes recibidos de MTP2 y separarlos por direcciones para el punto de señalización “propio” y dirigidos a otros puntos.
  2. Funciones de distribución de mensajes dirigidos al punto de señalización "propio" por subsistemas superiores.
  3. Funciones de enrutamiento para que los mensajes se entreguen a otros puntos de señalización.

Funciones de adaptación a cambios en la red

Este conjunto de funciones también consta de tres bloques:

  1. Funciones de gestión del tráfico de señalización
  2. Funciones de control de señalización
  3. Funciones de gestión de rutas de señalización

Las funciones de adaptación a los cambios en la red aseguran que la red SS se mantenga en un estado en el que pueda prestar servicios a sus usuarios con una determinada calidad, incluso en caso de mal funcionamiento. Por ejemplo, las funciones de gestión del tráfico de señalización realizan los siguientes procedimientos:

Así, se consigue una fiabilidad muy alta de la red SS7. Estos están lejos de todos los procedimientos implementados en el tercer nivel, se pueden encontrar más detalles sobre el funcionamiento de MTP3 en la recomendación ITU-T Q.704.

Estructura de carga útil de la trama MTP2 para tramas de datos (Unidad de señal de mensaje - MSU); 1er byte desde la derecha:

+--------+--------//----------------+ | SIO | FIS | +--------+--------//----------------+ bits: 8 8 * n Octeto de información de servicio - SIO

Estructura del campo SIO:

  • bits 3-0: Indicador de servicio (SI)
  • bits 5-4: Prioridad (ANSI) / Sin usar (ITU)
  • bits 7-6: indicador de red (NI)

Los bits 7 a 4 se denominan colectivamente campo de subservicio (SSF).

El indicador de servicio en los bits bajos de SIO indica la fuente de MTP:

bits 3-0 descripción
0 Mensajes de gestión de la red de señalización (NM)
una Mensajes de prueba y mantenimiento de la red de señalización (Test)
2 volné (Mensaje Especial de Mantenimiento - MTNS)
3 Parte de control de conexión de señalización (SCCP)
cuatro Parte de usuario de teléfono (TUP)
5 Parte de usuario ISDN (ISUP) si está directamente encima de MTP (quizás encima de SCCP)
6 Parte de usuario de datos (DUP) (mensajes relacionados con llamadas y circuitos)
7 Parte de usuario de datos (mensajes de registro y cancelación de instalaciones)
ocho reservado para la parte de usuario de prueba de MTP
9 Parte de usuario de RDSI de banda ancha
diez Parte de usuario de ISDN de satélite
11-15 reservado

2 bits superiores de SIO - Indicador de red (NI):

bit 7 bit 6 descripción
0 0 red internacional
0 una reservado (solo para uso internacional)
una 0 Red Nacional
una una reservado para la red nacional

Los bits 5 y 4 de SIO no se usan en la versión ITU, en ANSI es una prioridad:

bit 5 bit 4 descripción
0 0 baja prioridad
0 una prioridad normal
una 0 no utilizado
una una para la gestión de redes

Cuando la línea se desborda, los mensajes de baja prioridad se ignoran o se redirigen a una ruta alternativa. Prioridad baja, por ejemplo, configuración de llamadas. Se da prioridad normal a los mensajes que proporcionan una conexión entre celdas.

SIO para SCCP en la red nacional es 0x83, para ISUP es 0x85.

Campo de información de señalización - SIF

El SIF (campo de información de señalización) siempre contiene la etiqueta de enrutamiento y los datos de nivel superior, es decir, información de señalización (por ejemplo, datos de mensajes SCCP, TCAP y ISUP).

Etiqueta de enrutamiento

La etiqueta de enrutamiento se utiliza para el enrutamiento de mensajes y tiene una estructura bien definida según el protocolo de capa superior definido en el campo SIO (o SI) y la versión MTP (ITU/ANSI/China/Japón) que determina la longitud del DPC y SPC.

La etiqueta de enrutamiento siempre contiene el código de punto de destino (DPC), puede contener el código de punto de origen (OPC) e información específica del usuario.

En el protocolo SCCP, la información específica del usuario se llama SLS (Signalling Link Selection), en ISUP consiste en CIC (Circuit Identity Code), SLS, en TUP/NUP contiene solo CIC.

La etiqueta de enrutamiento ITU-T tiene una longitud de 4 bytes y contiene DPC y OPC de 14 bits, y SLS/SLC (Selección de enlace de señalización/Código de enlace de señalización) de 4 bits.

La etiqueta de enrutamiento ANSI tiene una longitud de 7 bytes. DPC y OPC de 24 bits, SLS de 5 bits. Los códigos de puntos ANSI (PC) se dividen en tres componentes:

  • red (8 bits)
  • grupo (8 bits)
  • miembro (8 bits)

PC se escribe, por ejemplo, como 245-16-0. En ANSI, los operadores grandes tienen una red dedicada, los operadores pequeños solo tienen un clúster en las redes 1 - 4. El número de red 0 no se usa. El número de red 255 está reservado para futuras distribuciones. 5 redes son pequeñas, 6 son redes fuera de los EE. UU.

El propietario de la red asigna los códigos de punto (PC) SP y STP individuales. Los SP que unen 2 redes (por ejemplo, nacional e internacional) se comparten con las PC, una para cada red.

Dado que las PC no son globalmente únicas y tienen diferentes formatos para la comunicación internacional, o para la comunicación entre diferentes operadores, es necesario utilizar el protocolo de capa superior de la parte de control de conexión de señalización (SCCP), que enruta utilizando el título global (GT). GT son esencialmente números de teléfono. En los EE. UU., las PC ANSI son únicas.

En IP7, PC tiene una longitud de 32 bits y SLS tiene una longitud de 8 bits.

Notas

  1. ↑ Recomendación UIT-T Q.702 . Consultado el 10 de febrero de 2009. Archivado desde el original el 26 de mayo de 2015.
  2. ↑ Señalización en redes de comunicación. Tomo 1. - M.: Radio y comunicación, 2001. - 448 p. ISBN 5-256-01586-9

Véase también

OKS-7 , PCCC

Enlaces

Recomendaciones UIT-T

Documentos RFC de IETF

  • RFC 2719 , Arquitectura Marco para el Transporte de Señalización .
  • RFC 4165 , Sistema de señalización 7 (SS7) Transferencia de mensajes Parte 2 (MTP2) - Capa de adaptación punto a punto del usuario (M2PA) .
  • RFC 3331 , Sistema de señalización 7 (SS7) Transferencia de mensajes Parte 2 (MTP2) - Capa de adaptación de usuario (M2UA)
  • RFC 4666 , Signaling System 7 (SS7) Message Transfer Part 3 (MTP3) - Capa de adaptación del usuario ( M3UA )

Otros documentos

enlaces externos

Pila de protocolo OKS-7 Pila de protocolo OKS-7