2.- Introduccion a Protocolos NGN v1.0 124p.pdf

Introduccion a los Protocolos

NGNV1.0

2

OSS

H.248

Open Service

Application ServerNMS

Softswitch

Router Server

Terminales InteligentesAGIAD

TG

SG

INAPLDAP/TRIP

XML/FTP

/Radius Parlay

SIPSNMP

SIP-T

H.323

H.323/MGCP/

H.248/SIP

Sigtran

H.248

TUP/ISUPSS7

IN

PSTN

Other

Hl323 NetworkRed VoIP H.323

Other

Hl323 NetworkOtros Softswitchs

H.248

Red Multiprotocolo

3

Sistema de protocolos NGN

MTP2

IP

TCP

H.248 MGCP SIP

MAC

SS7 and SIGTRAN H.248 MGCP SIP

MTP3

I

S

U

P

SCTP

IP

MAC

SCTPUDP

IP

MAC

UDP

IP

MAC

UDP

1

2

3

4

5

6

7

OSI

M3UA

SCCP

TCAP

INAP

4

Protocolos de Control

H.248, MGCP

Protocolos de Control de Llamadas

SIP, H.323, SS7

Protocolos de Transmision de Señalizacion

SIGTRAN

Protocolos de Soporte de Aplicaciones

Parlay, RADIUS

Protocolos soportados por NGN

5

Protocolo H.248

Protocolo SIGTRAN

Protocolo SIP

Contenido

Protocolo SSN7

6

Sistema de Señalizacion por Canal Comun Nº7

Un sistema de señalizacion es el lenguaje de dialogo para

comunicarse entre diferentes partes de una red de

telecomunicaciones. Asegura de esta forma la operatividad

normal de toda la red.

El Sistema de Señalizacion Numero 7 es un sistema de

señalizacion por Canal Comun

El objetivo del SS7, fue separar la via fisica de la señalizacion

y de los canales vocales. Optimizando de esta forma el uso de

recursos de conmutacion en una red PSTN

7

Estructura de SSN7

Punto de Señalizacion (SP)

Punto de originacion OPC (Origination Point Code)

Punto de Destino DPC (Destination Point Code)

Punto de Transferencia de Señalizacion (STP)

OPC o DPC utilizan un formato de direccion de 14

bits

8

B

Canales de Voz

ALink de Señalizacion

C

SP ASP B

STP

2_2_23_3_3

8_8_5

Estructura de SSN7

9

switches A

OPC is 2_2_2

DPC is 3_3_3

switches B

OPC is 3_3_3

DPC is 2_2_2

B

Canales de Voz

ALink de Señalizacion

C

2_2_23_3_3

Estructura de SSN7

10

LINK

LINK SETROUTE

ROUTE SET

Estructura de SSN7

11

Link

Link Set 2

Link Set 1

ROUTE SET

Estructura de SSN7

12

Los mensajes de señalizacion entre A y B se transfieren

utilizando diferentes links de acuerdo al estado de la red, pero

el circuito de voz sigue un camino directo entre ambos

puntos.En otros casos los mensajes de señalizacion son

transferidos por diferentes caminos, este modo no es utilizado

ya que ofrece dificultad para el seguimiento de llamadas en

caso de fallas.

SSN7 – Modo no asociado

B

Canales de Voz

A

Link de Señalizacion

13

SSN7 – Modo Cuasi-Asociado

Caso especial del modo No-Asociado. En este modo los

mensajes de señalizacion entre A y B viajan a traves de links

de señalizacion predefinidos concatenados, pero los canales

de voz usan un camino directo entre ambos puntos.

B

Canales de Voz

A

Links de Señalizacion

C

14

Estructura de SSN7

SCCPMTP3（Capa de Red）

MTP2（Capa de datos）

MTP1（Capa Fisica）

TUPISUP DUP Parte Usuario

Parte de

Transferencia

de Mensajes

15

SSN7 Capa 1

Define las caracteristicas fisicas, electricas y

funcionales del link de señalizacion.

Determina el metodo de conexion y provee un

contenedor de informacion al link de señalizacion,

usualmente los links de señalizacion son canales

digitales de 64kbit/s.

16

SSN7 Capa 2

Define las funciones y procedimientos

La capa 2 define las funciones de transmision de los

mensajes de señalizacion y procedimientos

relacionados a su transferencia en un enlace de

señalizacion.

La capa 2 y el link de señalizacion se utilizan como

una unidad en el transporte de datos, provee un

enlace de señalizacion entre dos puntos para una

transferencia de mensajes segura.

17

SSN7 Capa 3

Dentro de una red de señalizacion cada nodo es

definido por un Codigo de Punto de Señalizacion, el

cual es una direccion de 14 o 24 bits. Entonces

cada mensaje CCITT No.7 contendra el Punto de

Señalizacion de Origen (OPC) y el Punto de

Señalizacion de Destino ( DPC).

Enrutamiento de Mensajes：seleccionando el link

de señalizacion a ser usado por cada mensaje de

esñalizacion a ser transmitido.

18

SSN 7 – Capa 4

Parte de usuario. Su funcion principal es el control,

establecimiento y liberacion de la llamada.

La parte principal incluye la Parte de Usuario

Telefonico (TUP) y la Parte de Usuario ISDN (ISUP).

19

Codificacion de Punto de Señalizacion

Ejemplo: OPC=12475

12475(d) = 11000010111011 (b)

Codificar en 14 bits, formato 3-8-3 (ZTE)

110 - 00010111 – 011

(3) (8) (3)

OPC Codificado = 6 – 23 - 3

20

ISDN User Part (ISUP)

Algunos mensajes de uso comun:

Mensaje Ab. Mensaje TUP

Initial address IAM IAM，IAI

Subsequent address SAM SAM、SAO

Continuity COT COT，CCF

Address complete ACM ACM

Information request INR GRQ

Information INF GSM

Answer ANM ANC、ANN

Release REL CLF、CBK，UBM, Grupo de Mensajes

Release complete RLC RLG

Blocking BLO BLO

Blocking acknowledgement BLA BLA

Continuity check request CCR CCR

21


Llamada exitosa

22


Llamada no terminada

23

Protocolo H.248

Protocolo SIGTRAN

Protocolo SIP

Contenido

Protocolo SSN7

24

Protocolo H.248

H.248, tambien llamado MeGaCo

Reemplazo natural de MGCP, pero diferente

Con el despliegue de NGN, el protocolo entre los MGC y los MG

cambiará gradualmente a H.248

SGCP

MGCP

IPDC

MDCP

H.248

Relacion entre MGCP y H.248

SGCP: Simple Gateway Control Protocol

IPDC: IP Device Control Protocol

MGCP: Media Gateway Control Protocol

MDCP: Media Device Control Protocol

25

Diferencias MGCP / H.248

MGCP: Media Gateway Control Protocol

De hecho, no es un estandar, es una RFC de la IETF adoptada

por algunos fabricantes

Usa comandos embebidos

No puede mezclar parametros para diferentes tipo de media.

Asigna cada entidad en la red como un endpoint independiente

H.248/Megaco (ITU / IETF)

Usa transacciones para agrupar comandos y respuestas

Es Multimedia ready.

Puede manejar los endpoint agrupados.

26

Evolution of H.248

27

Softswitch

SG MG

BICC/SIP-T

H.248

RTP/RTCP

SIGTRAN

ISUP/MTP TDM Trunk

Control

Edge

H.248 Protocol

28

Contexto

Termination

Media Gateway

TerminationTerminationTerminationTerminationTerminationTerminationTermination

Term. X

Terminacion

Context. X

Contexto y Terminacion

29

Terminologia

Terminacion：

Definicion：Origen y Destino del flujo de media.

Terminacion semi-permanente: terminacion fisica. Por ejemplo:

puertos en un IAD.

Terminacion Efimera: un flujo de informacion. Por ejemplo: voz

RTP.

Root termination: el mismo dispositivo en si mismo.

Contexto：

Definicion: representa la relacion entre un grupo de

Terminaciones. (“quien escucha/ve a quien”)

Contexto Nulo: contexto vacio. Representa aquellas

terminaciones que no han establecido relaciones con otras

terminaciones.

30

Modelo de Conexion

CONTEXTO

Media Gateway

Terminacion

Canal SCN

Terminacion

Canal SCN

SCN: Switched Circuit Network / Circuito de Red Conmutada

31

Contexto Nulo

CONTEXTO Nulo

Terminacion

Canal SCNTerminacion

Canal SCN

Media Gateway

SCN: Switched Circuit Network / Circuito de Red Conmutada

32

Ejemplo de Modelo de Conexion

Media Gateway

CONTEXTO C1

Term. T2

RTP Stream

Term. T1

Canal SCN

Term. T3

Canal SCN

CONTEXTO C2

33

Ejemplo de Modelo de Conexion

Media Gateway

CONTEXTO C1

Term. T2

Flujo RTP

Term. T3

Canal SCN

CONTEXTO C2

Term. T1

Canal SCN

34

Contexto

Caracteristicas del Contexto

ContextID： Identificacion del Contexto

Topologia：Direccion del Flujo de media entre

Terminaciones

Prioridad：Informacion de Prioridad relacionada al

contexto

ID de llamada de Emergencia

35

Terminacion

Las Terminaciones tienen propiedades, estas poseen un unico

PropertyID, la mayoria poseen valores por default definidos en

el estandar. Aquellas propiedades relacionadas se agrupan en

un Descriptor.

Termination ID

Identificacion de terminacion，ID asignado por el MG

Termination descriptor

Modem：tipo de modem y propiedades

Events：on_hook, off_hook, etc.

Signals：tono de discado, señalizacion DTMF, etc.

Statistics：acumula informacion estadistica y la reporta al MGC

36

Descriptor

Definicion: es un elemento de sintaxis usado para

describir propiedades de la terminacion.

H248 V1. define 19 descriptores，7 categorias

Status：Estado de la Terminacion.

Media stream：Media_stream, local, remote, local control

multiplex;

Event related：Event, digitmap, eventbuffer,

Observedevents; Signals;

37

Package

Package

Definicion：aquellas propiedades no definidas en la

Terminacion

Packages mas comunes

al (linea analogica),

cg (llamada en proceso)

dd (deteccion DTMF)

au (audio)

38

Termination ID

Un TerminationID es un esquema de denominacion arbitrario definido por el MG

Estas definiciones hechas en el MG deben concordar con las que acepta el SS.

Existen dos comodines ALL y CHOOSE. El primero se utiliza para direccionar múltiples terminaciones de una sola vez, mientras que el segundo se utiliza para indicar a una pasarela de medios que tiene que seleccionar una terminación que satisfaga el TerminationID parcialmente especificado. Esto permite, por ejemplo, que un MGC ordene a la MG que elija un circuito perteneciente a un grupo de troncales.

Cuando se utiliza ALL en el TerminationID de una instrucción, el efecto es idéntico al de repetir la instrucción con cada uno de los TerminationID concordantes. Si no se necesitan respuestas individuales, se puede pedir una respuesta comodín.

39

Digitmap

Un DigitMap (mapa de dígitos) es un plan de

marcación de números que reside en el Media

Gateway y que se utiliza para detectar y comunicar

eventos de dígitos recibidos en una terminación.

Un DigitMap puede ser definido dinámicamente y,

posteriormente, referenciado por un nombre, o

puede ser especificado en un Descriptor de Eventos,

Un DigitMap definido en un Descriptor puede

aparecer en cualquier instrucción de manipulación

de terminación, del protocolo.

40

Digitmap - Constructores

Digito: Un digito de "0" a "9“, E (*) o F (#).

Temporizador: un temporizador de arranque (T), un

temporizador corto (S), y un temporizador largo (L).

Comodin: El simbolo "x" reemplaza a cualquier digito ("0" a

"9").

Rango: Uno o mas simbolos DTMF encerrados entre

corchetes ("[" y "]").

Subrango: Dos digitos separados por un guion ("-")

reemplazan a cualquier digito comprendido entre ambos,

incluyendolos. Solo puede usarse dentro de una definicion de

Rango

Posicion: Un punto (".") significa cualquier numero incluyendo

el “cero” de repeticiones del simbolo precedente.

41

Digitmap

Plan de Numeracion

Digitmap:

(0 | 00 | [1-7]xxx | 8xxxxxxx | Fxxxxxxx | Exx | 91xxxxxxxxxx | 9011x.)

0 Operador local

00 Operador de larga distancia

xxxx Número de extensión local (arranca con 1-7)

8xxxxxxx Números locales

#xxxxxxx Extensión fuera del emplazamiento

*xx Servicios estrella

91xxxxxxxxxx Número de larga distancia

9011 + hasta 15 dígitos Número internacional

42

Transaccion

Emisor Receptor

TransactionRequest

TransactionReply/

TransactionPending

TransactionResponseAck

43

Transaccion

TransactionRequest(TransactionId {

ContextID {Command _ Command},

. . .

ContextID {Command _ Command } })

TransactionReply(TransactionID {

ContextID { Response _ Response },

. . .

ContextID { Response _ Response } })

TransactionPending(TransactionID { } )

Estructura

De una

Transaccion

TransactionResponseAck(TransactionID { }

TransactionID{ })

44

Comandos

MGMGC

Add

MGC→MG，

Agrega una

Terminacion a un

contexto,

Crea un contexto con

contextID no

especificado

45

Comandos

MGC

Add

Modify MGC→MG，

Modifica una

propiedad, evento o

señal de una

terminacion

MG

46

Comandos

MGC

Add

Modify

Subtract

MGC→MG，

Elimina una

terminacion de un

contexto

Elimina un contexto,

si no hay mas

terminaciones en el

msmo

MG

47

Comandos

MGC

Add

Modify

Subtract

Move

MGC→MG，

Mueve una

terminacion de un

contexto a otro

MG

48

Comandos

MGC

Add

Modify

Subtract

Move

AuditValue

MGC→MG，

Obtiene valores

actuales de estado,

eventos, señales y

estadisticas.de una

terminacion

MG

49

Comandos

MGC

Add

Modify

Subtract

Move

AuditValue

AuditCapability

MGC→MG，

Obtiene informacion

de la capacidad de un

MG.

MG

50

Comandos

MGC

Add

Modify

Subtract

Move

AuditValue

AuditCapability

Notify

MG→MGC，

Permite al MG

notificar al SS sobre

cualquier cambio de

evento

MG

51

Comandos

MGC

Add

Modify

Subtract

Move

AuditValue

AuditCapability

Notify

ServiceChange

MGC→MG，or

MG→MGC

MGC→MG

Inicia el servicio

Finaliza el

servicio

MG→MGC

Inicia el servicio

Finaliza el

servicio

Registro

MG

52

Transporte

Softswitch

MG

H.248

TCP/UDP

IP

Three-way Handshake

Port 2944: Codificado Texto

Port 2945: Codificado Binario

H.248

53

Three-Way Handshake

Emisor Receptor

TransactionRequest

TransactionReply/

TransactionPending

TransactionResponseAck

54

Escenarios

Registro de Gateway Login / Logout

Establecimiento de Llamada

Terminacion de Llamada

55

Registro de Gateway log in/out

SSAG

SVC_CHG_REQ

SVC_CHG_REPLY

MEGACO/1 [10.66.100.12]:2944

Transaction = 9998 {

Context = - {

ServiceChange = ROOT

{Services {

Method=Restart,

ServiceChangeAddress=2944,

Profile=ResGW/1}

}

}

}

MEGACO/1 [10.66.100.1]:2944

Reply = 9998 {

Context = -

{ServiceChange = ROOT {

Services

{ServiceChangeAddress=2944,

Profile=ResGW/1} } }

}

56

MEGACO/1

[10.66.100.12]:2944

Transaction = 49414

{ Context = -

{

Notify = AG58900 {

ObservedEvents = 2000

{

20020403T08131100 : al/of

}

}

}

MEGACO/1

[10.66.100.1]:2944

P=49414{

C=-{

N=AG58900}}

SSAG

NTFY_REQ

AG

Off_hook

NTFY_REPLY


Evento

Contexto Nulo

TID Name

57

SSAG

NTFY_REQ

MEGACO/1

[10.66.100.12]:2944

Reply = 25218

{

Context = -

{

Modify = AG58900

}

}

AG

Off_hook

NTFY_REPLY

MOD_REQ

MOD_REPLYDial-tone

MEGACO/1

[10.66.100.1]:2944

T=25218{ C=-{

MF=AG58900{

DM=DM999264604954 {

(0x.|11x|[2-

8]xxxxxxx)},E=2002{

dd/ce{ DM=DM9992646049

54 },al/on,al/fl},SG{

cg/dt}}}}


DigitMap

Descriptor de Evento

Deteccion de DTMF

Dial Tone

Definicion del DigitMap

Esperar On Hook o Flash

58

SSAG

NTFY_REQ

MEGACO/1

[10.66.100.12]:2944

Transaction = 49415

{

Context = -

{ Notify = AG58900{

ObservedEvents = 2002 {

20020403T08131500 :

dd/ce

{ ds = “26778086" ,

Meth = UM } } } } } MEGACO/1

[10.66.100.1]:2944

Reply=49415{

Context=-{Notify=

AG58900}}

AG

Off_hook

NTFY_REPLY

MOD_REQ

MOD_REPLY

NTFY_REPLY

Dial-tone

DialingNTFY_REQ


Numero Discado

Concordancia Inequivoca

59

SSAG

NTFY_REQ

MEGACO/1

[10.66.100.12]:2944

Reply = 10003 {

Context = 2000 {

Add = AG58900,

Add=RTP/00000{

Media {

Stream = 1 {

Local {

v=0

c=IN IP4 10.66.100.12

m=audio 2222 RTP/AVP 0 4

a=ptime:30

a=recvonly}}}}}}

MEGACO/1

[10.66.100.1]:2944

Transaction = 10003

{Context = $ {

Add = AG58900,Add = $

{Media {Stream = 1

{LocalControl {Mode =

ReceiveOnly,nt/jit=40 ; in

ms},Local {v=0 c=IN IP4 $

m=audio $ RTP/AVP 0 4

a=ptime:30}}}}}}

AG

Off_hook

NTFY_REPLY

MOD_REQ

MOD_REPLY

NTFY_REQ

NTFY_REPLY

ADD_REQ

ADD_REPLY


Asignar ID al Contexto

Agregar el TID al Contexto

Modo Recepcion

Agregar puerto RTP al Contexto

Asigna EL ID del puerto RTP

Identifica IP del TID

Asigna el puerto RTP

Codecs

60

SSAG

NTFY_REQ

MEGACO/1

[10.66.100.1]:2944

Transaction = 50003

{Context = $ {

Add = AG58901 { Media {

Stream = 1 {LocalControl

{Mode=SendReceive} }},

Events=1234{al/of},

Signals {al/ri}},Add = $

{Media {Stream =1

{LocalControl

{Mode=SendReceive,

nt/jit=40 ; in ms}, Local {

v=0

c=IN IP4 $

m=audio $ RTP/AVP 0 4 8

a=ptime:30},

Remote {

v=0

c=IN IP4 10.66.100.12

m=audio 2222 RTP/AVP 0 4

a=ptime:30} ;}}}}}

MEGACO/1

[10.66.100.13]:2944

Reply = 50003 {

Context = 5000 {

Add = AG58901,

Add = RTP/00002{

Media {

Stream = 1 {

Local {

v=0

c=IN IP4 10.66.100.13

m=audio 1111 RTP/AVP 0

}} ; }}}}

AG

Off_hook

NTFY_REPLY

MOD_REQ

MOD_REPLY

NTFY_REQ

NTFY_REPLY

ADD_REQ

ADD_REPLY

ADD_REQ

ADD_REPLY ring


Agregar el TID de destino a

Un nuevo contexto y efectuar

Operaciones detalladas

61

SSAG

MEGACO/1

[10.66.100.12]:2944

Reply = 10005

{ Context = 2000

Modify = AG58900

Modify = RTP/00000

}

}

MEGACO/1

[10.41.6.1]:2944


Context = 2000 {

Modify = AG58900 {

Signals {cg/rt}},

Modify = RTP/00000 {

Media {

Stream =1 {Remote {

v=0

c=IN IP4 10.66.100.13


}} ;}}}}

AG

MOD_REQ

MOD_REPLYRing Back Tone


62

SSAG

MEGACO/1

[10.66.100.1]:2944

Reply = 50005 {

Context = 5000 {

Notify = AG58901}

}

MEGACO/1

[10.66.100.13]:2944

Transaction = 50005

{Context = 5000 {

Notify = AG58901

{ObservedEvents =1234 {

19990729T22020002:al/of}}

}}

AG

MOD_REQ

MOD_REPLYRing_back

OffhookNTFY_REQ

NTFY_REPLY


63

SSAG

MEGACO/1

[10.66.100.1]:2944


Context = 5000 {

Modify = AG58901 {

{E=2001{al/on,al/fl},

Signals { }}}}

MEGACO/1

[10.66.100.13]:2944

Reply = 10006 {

Context = 5000

{Modify = AG58901 }}

AG

MOD_REQ

MOD_REPLYRing_back

OffhookNTFY_REQ

NTFY_REPLY

MOD_REQ

MOD_REPLY


64

SSAG

MEGACO/1

[10.66.100.12]:2944

Reply = 10006 {

Context = 2000

{Modify = AG58900,

Modify = RTP/00000}}

MEGACO/1

[10.66.100.1]:2944


Context = 2000 {

Modify = AG58900

{ Signals={ } },

Modify = RTP/00000

{Media {

Stream = 1 {

LocalControl {

Mode=SendReceive

}}}}}}

AG

MOD_REQ

MOD_REPLYRing_back

OffhookNTFY_REQ

NTFY_REPLY

MOD_REQ

MOD_RERLY

MOD_REQ

MOD_REPLY

Conversation Established


65

SSAG

MEGACO/1

[10.66.100.1]:2944

Reply = 50008 {

Context = 5000

{Notify = AG58901}

}

MEGACO/1

[10.66.100.13]:2944


Context = 5000 {

Notify = AG58901

{ObservedEvents =1235 {

19990729T24020002:al/on}

} } }

AG

NTFY_REQ

NTFY_REPLY

Onhook

Liberacion de Llamada

66

SSAG

MEGACO/1

[10.66.100.1]:2944


Context = 2000 {

Modify= AG58900

{signals { cg/bt }}}}

MEGACO/1

[10.66.100.12]:2944

Reply = 10007 {

Context = 5000 {

Modify = AG58900 }}

AG

NTFY_REQ

NTFY_REPLY

Onhook

MOD_REQ

MOD_REPLY


67

SSAG

MEGACO/1

[10.66.100.1]:2944


Context = 5000 {

Subtract = AG58901

{Audit{Statistics}},

Subtract = RTP/00002

{Audit{Statistics}}}}

MEGACO/1

[10.66.100.13]:2944

Reply = 50009 {

Context = 5000 {

Subtract = AG58901 {

Statistics {

nt/os=45123, ;

nt/dur=40 ; }},

Subtract = RTP/00002{

Statistics {

rtp/ps=1245,

nt/os=62345,

rtp/pr=780,

nt/or=45123,

rtp/pl=0,

rtp/jit=27,

rtp/delay=48 }}}}

AG

NTFY_REQ

NTFY_REPLY

SUB_REQ

SUB_REPLY

Onhook

MOD_REQ

MOD_REPLY


68

SSAG AG

SUB_REQ

SUB_REPLY

Onhook

NTFY_REQ

NTFY_REPLY

Conversation Terminated

SUB_REQ

SUB_RERLY

MEGACO/1

[10.66.100.1]:2944


Context = 2000 {

Subtract = AG58900

{Audit{Statistics}},

Subtract = RTP/00000

{Audit{Statistics}}}}

MEGACO/1

[10.66.100.12]:2944

Reply = 50009 {

Context = 2000 {

Subtract = AG58900 {

Statistics {

nt/os=45123, ;

nt/dur=40 ; }},

Subtract = RTP/00000 {

Statistics {

rtp/ps=1245,

nt/os=62345,

rtp/pr=780,

nt/or=45123,

rtp/pl=0,

rtp/jit=27,

rtp/delay=48 }}}}

MOD_REQ

MOD_REPLY


69

Protocolo H.248

Protocolo SIGTRAN

Protocolo SIP

Contenido

Protocolo SSN7

70

SIGTRAN

Surge de la necesidad de transportar señalizacion SS7 e ISDN

sobe IP.

Define una nueva capa de transporte: SCTP y un grupo de capas

de adaptacion MxUA para adaptar las capas de SS7 MTPx.

Soporta la transmision de señalizacion de SCN (Switched Circuit

Network) a traves de una red IP.

SIGTRAN es una pila de protocolos mas que un protocolo en si,

Incluye protocolo de transmision (SCTP) y protocolos de adaptacion

(M3UA).

71

Posicion de Sigtran en NGN

TDM TDM

RTP

stream

Media

stream

Media

stream

SIGTRAN

SS SS

72

SIGTRAN

IP

SCTP

IUA M2UA M2PA

ISDN

M3UA SUA

MTP3 TUP ISUP SCCP TCAP

Protocolos de adaptacion diseñados especificamente para

manejar SS7 sobre IP

73

Porque un nuevo Protocolo de Transporte ?

Limitaciones

TCP

Orientado al

flujo de Bytes

Estricto control

del orden de los mensajes

Limitacion del tamaño

de paquetes Sensible a demoras

Vulnerable a

Ataques DoSBaja eficiencia

74

Motivos para un nuevo Protocolo

Limitaciones

UDP

No es confiableNo hay respuestas

de acknowledge

Sin control

de congestion

Multi-casting agrega

trafico innecesario a la red

75

Que ofrece SCTP ?

Ventajas

SCTP

Control de Flujo y

anulacion de

la Congestion

Tolerancia a fallas

a nivel de la Red

Protection against

floodingSoporta Multihoming

Usa procedimientos de

cnicializacion para

prevenir ataques DoS

76

Que ofrece SCTP ?

UDP TCP SCTP

Orientada a la Conexión No Yes Yes

Transporte Confiable No Yes Yes

Ordenamiento de Paquetes No Yes Yes

Checksum Yes Yes Yes

Tamaño de Checksum (bits) 16 16 32

Control de Congestion No Yes Yes

Multiple streams No No Yes

Soporte Multi-homing No No Yes

http://en.wikipedia.org/wiki/Stream_(computing)

77

Terminologia SCTP

SCTP EndPoint：Identificado por IP + Port, similar

a TCP

Association：Set de enlaces (links) entre un par de

SCTP end points

Stream (Flujo)：Una asociacion incluye multiples

streams. Stream es un canal logico unidireccional

de un SCTP Endpoint a otro.

78

Terminologia SCTP

SCTP Endpoint BSCTP Endpoint A

Asociacion SCTP

Stream Unidirectional

79

Mensajes SCTP

Payload Data ( DATA )

Initiation（INIT）

Initiation Acknowledgement（INIT ACK）

Selective Acknowledge（SACK）

Heartbeat Request（HEARTBEAT）

Heartbeat Acknowledge（HEARTBEAT ACK）

Abort Association（ABORT）

Shutdown Association（SHUTDOWN）

80

Mensajes SCTP

Shutdown Acknowledge（SHUTDOWN ACK）

Shutdown Complete（SHUTDOWN COMPLETE）

Operation Error（ERROR）

State Cookie（COOKIE ECHO）

Cookie Acknowledge（COOKIE ACK）

Other Reservado

81

Sumario SCTP

Transporte Confiable

Multi-stream

Multi-homing

Control de Flujo

Control de Congestion

Flujo de Inicio y de Cierre

82

M3UA

STP

SSP

Interworking

Function

SS7 IPMGC AS

MG

SCN

NGN

SS7

SS7 M3UA SIP

H.248

83

M3UA Position

MTP1

MTP2

MTP3

ISUP

MTP1

MTP2

MTP3

ISUP

SEP MGC/SSSG

PSTN IP

IP

SCTP

M3UA

IP

SCTP

M3UA

NIF ISUP

84

Terminologia

AS: es una entidad logica dedicada a un Routing

Key especifico (SoftSwitch).

ASP: instancia de proceso de un AS.

Conceptos：

AS es similar al Office ID de un sistema SS7

ASP es similar al link de señalizacion al SS al cual el AS

apunta.

85

AS & ASP

SG ASP

MGC/SS

AS

Mode

SG

MGC/SS

ASP1 ASP2

AS1

Mode Similar a LinSet

86

Mensajes M3UA

Mensajes de Gestion (MGMT)

Mensajes de Transferencia

Mensajes de Gestion de Red SS7 de Señalizacion

(SSNM)

Mensajes de mantenimiento de estado de ASP

(ASPSM)

Mensajes de Mantenimiento de Trafico ASP (ASPTM)

87

Mensajes MGMT

Error

Indica errores en los mensajes recibidos:

Invalid Version

Invalid Network Appearance

Unsupported Message Type

Invalid Message Type

Invalid Traffic Handling Mode

Unexpected Message

Protocol Error

Invalid Routing Context

88

Mensajes MGMT (2)

NTFY

Indica eventos M3UA, se definen 2 tipos of eventos

Alteracion de estado de AS

– Reservado

– Application Server Inactivo

– Application Server Activo

– Application Server Pendiente

Otros

– Recursos ASP activos insuficientes en el AS

– ASP alternativo activo

89

Mensajes ASPSM

0 Reservado

1 ASP Up (UP)

2 ASP Down (DOWN)

3 Heartbeat (BEAT)

4 ASP Up Ack (UP ACK)

5 ASP Down Ack (DOWN ACK)

6 Heatbeat Ack (BEAT ACK)

90

Mensajes ASPTM

0 Reservado

1 ASP Active (ACTIVE)

2 ASP Inactive (INACTIVE)

3 ASP Active Ack (ACTIVE ACK)

4 ASP Inactive Ack (INACTIVE ACK)

91

Dos ASPs trabajan para un unico AS

Core Packet Network

ZXSS10 SS1B

SG

S

P

C

1

S

P

C

2

SS

ASP1

ASP2

AS

SCTP linkAqui el AS es como un Punto de Señalizacion. Para ir

a este punto de señalizacion es necesario el link SCTP.

AS：equivalente al Punto de Señalizacion

ASP：equivalente al link de señalizacion

Para mejorar la confiabilidad cada placa SPC procesa

un ASP

92

Tipos de Modo de Trafico M3UA

El Tipo de Modo de Trafico identifica el modo de trafico en que

operaran los ASP dentro de un AS.

M3UA Soporta modo de trafico N+K. N significa el numero minimo

de ASPs activos necesarios en el AS, K es el numero de ASPs de

backup.

Override: Solo un ASP trabaja al mismo tiempo.

Load-sharing : multiples ASPs trabajan juntos distribuyendo la

carga de trafico.

Broadcast: todos los ASPs en el AS reciben el mismo trabajo.

Usualmente no empleado.

En Ia practica, usualmente se configura el ASP en modo Load-

sharing y N+K = 1+0.

93

ASP UP

ASP UP Ack

ASP Active(Ldshr)

ASP Active Ack

SG ASP1 ASP2

ASP UP

ASP UP Ack

ASP Active Ack

ASP Active(Ldshr)

M3UA Load-sharing (N+K)=(1+1)

94

ASP Inactive

ASP Inactive Ack

NTFY(AS-Pending)

ASP Active

ASP Active Ack

SG ASP1 ASP2

M3UA Override

95

ASP UP

ASP UP ACK

ASP ACTIVE

ASP ACTIVE ACK

SG ASP

Flujo de Mensajes M3UA

96

Mensajes SSNM

Reservado

Destino No Disponible (DUNA)

Destino Disponible (DAVA)

Consulta de Estado de Destino (DAUD)

Estado de Congestion de Red SS7 (SCON)

Parte de Usuario de Destino No Disponible (DUPU)

97

SEP/STP

TFC

TFC

TFC TFC TFC

TFC

TFC SCON

SCON

SCON SCON SCON

SCON

SCON

MTP3 M3UA M3UAMTP3

SSSG

Mensajes MTP3 – Trafico Congestionado

98

SEP/STP

TFP

TFP

TFP TFP TFP

TFP

TFP DUNA

DUNA

DUNA DUNA

DUNA

DUNA

MTP3 M3UA M3UAMTP3

SSSG

Mensajes MTP3 – Trafico Prohibido

99

SEP/STP

TFA/TFR

TFA/TFR

TFA/TFR TFA/TFR

TFA/TFR

TFA/TFR DAVA

DAVA

DAVA DAVA DAVA

DAVA

DAVA

MTP3 M3UA M3UAMTP3

SSSG

Mensajes MTP3 – Activa Conexion

100

SEP/STP

UPU DUPU

MTP3 M3UA M3UAMTP3

SSSG

Mensajes MTP3 – Parte Usuario No Disponible

101

SEP/STP

DAVA/DUNA/SCON

DAUD

MTP3 M3UA M3UAMTP3

SSSG

Mensajes MTP3 – Consulta de SP

102

SEP/STP

INACTIVETFP

MTP3 M3UA M3UAMTP3

SSSG

Mensajes MTP3 – Desactiva Conexion

103

SEP/STP

MTP3 M3UA M3UAMTP3

SG

ACTIVETFA

SS

Mensajes MTP3 – Activa Conexion

104

Escenario SS7 - H.248 – SS7

Softswitch

TGTG

SG SG

LS1

LS2

3. Analisis & Enrutamiento

4. Add

5. Reply of Add

6. Add

7. Reply of Add

11. ACM

16. ACM

12. Modify20. Modify

19. ANM

24. ANM

13. Reply of Modify

21. Reply of Modify14. Modify

15. Reply of Modify

22. Modify

23. Reply of Modify

105

Protocolo H.248

Protocolo SIGTRAN

Protocolo SIP

Contenido

Protocolo SSN7

106

Que es SIP?

“

”

SIP: Session Initiation Protocol

Protocolo de comunicacion multimedia establecido por la IETF. Es un protocolo perteneciente a la capa de aplicacion independiente de las capas inferiores, diseñado para establecer, modificar y terminar sesiones multimedia entre dos o mas partes sobre una red IP.

107

Componentes Basicos SIP

User Agents

User Agent Client (UAC)

Entidad logica definida para crear una peticion nueva

en un inicio de sesion.

User Agent Server (UAS)

Enidad logica que genera la respuesta a una peticion

SIP. La respuesta acepta, rechaza o redirecciona la

peticion.

108

Mensajes SIP – Request/Reply

Encargado de la interaccion entre agentes, el

mecanismo se basa en el modelo Client/Server, y

se pueden dividir en dos categorias (Request y

Reply)

109

SIP - Mensajes

Message Function

INVITE Inicia una conversacion

ACK Reconocimiento de la invitacion a una

conversacion

BYE Finaliza una conversacion

CANCEL Cacela una peticion infructuosa

REGISTER Registracion

OPTIONS Consulta la capacidad del servidor

INFO Transfiere el contenido de la interaccion de

una llamada determinada

110

SIP reply message

Message Function

1XX Respuesta temporal

2XX Success

3XX Redirect

4XX Client error

5XX Server error

6XX Global error

111

Formato de Mensaje SIP

112

Escenario de sesion SIP

Core Packet Network

SS - IP:10.41.6.1

Soft-phone

IP:10.66.74.136

SIP port: 5060

Number: #0* 109316

I704

IP:10.52.31.237

0755-26778086

PSTN Switch

sip H.248

113

No.:12

INVITE sip:[email protected] SIP/2.0

Via: SIP/2.0/UDP

10.66.74.136:5060;branch=z9hG4bK3af571e7266a

To: "0755526778086"<sip:[email protected]>

From: "#0*109316"<sip:#0*[email protected]>;tag=884a420a-

7062206315162668

Call-ID: [email protected]

CSeq: 23944 INVITE

Contact: <sip:#0*[email protected]:5060>

Max-Forwards: 70

User-Agent: ZTE MULTIMEDIA SIPPHONE/V1.0 04-01-10

Content-Type: application/sdp

Content-Length: 288

v=0

o=#0*109316 3507761179 3608424475 IN IP4 10.66.74.136

s=session SDP

c=IN IP4 10.66.74.136

t=0 0

m=audio 10000 RTP/AVP 0 4 8 18

a=ptime:20

a=rtpmap:0 PCMU/8000

a=rtpmap:4 G723/8000

a=rtpmap:8 PCMA/8000

a=rtpmap:18 G729/8000

m=video 10002 RTP/AVP 34

a=rtpmap:34 H263/90000

INVITE

Analisis de sesion SIP

114

No.:14

SIP/2.0 183 Session Progress

Via: SIP/2.0/UDP


To:"0755526778086"<sip:0755526778086@

10.41.6.1>;tag=a290601-31939

From:"#0*109316"<sip:#0*[email protected]>;ta

g=884a420a-7062206315162668

Call-ID: 072a13acfdc2669-

[email protected]

CSeq: 23944 INVITE

Contact: <sip:[email protected]>

Allow:

INVITE,ACK,OPTIONS,BYE,CANCEL,INFO,PR

ACK,UPDATE

User-Agent: ZTE Softswitch/1.0.0


Content-Length: 115

v=0

o=ZTE 32 32 IN IP4 10.41.6.1

s=phone-call

c=IN IP4 10.52.31.237

t=0 0


a=ptime:20

INVITE

183 Ring


115

No.:15

SIP/2.0 200 OK

Via: SIP/2.0/UDP


To:"0755526778086"<sip:[email protected].

6.1>;tag=a290601-31939

From:"#0*109316"<sip:#0*[email protected]>;ta

g=884a420a-7062206315162668


[email protected]

CSeq: 23944 INVITE

Contact: <sip:[email protected]>

Allow:

INVITE,ACK,OPTIONS,BYE,CANCEL,INFO,PR

ACK,UPDATE

Record-Route: <sip:10.41.6.1;lr>



Content-Length: 115

v=0

o=ZTE 32 32 IN IP4 10.41.6.1

s=phone-call

c=IN IP4 10.52.31.237

t=0 0


a=ptime:20

INVITE

183 Ring

200 OK


116

No.:16

ACK sip:10.41.6.1;lr SIP/2.0

Via: SIP/2.0/UDP


To: "0755526778086"<sip:[email protected]>

From:

"#0*109316"<sip:#0*[email protected]>;tag=884a420

a-7062206315162668

Call-ID: [email protected]

CSeq: 23944 ACK

Contact: <sip:#0*[email protected]:5060>

Max-Forwards: 70

Route: <sip:[email protected]>

INVITE

183 Ring

200 OK

ACK


117

No.:17

BYE sip:#0*[email protected]:5060

SIP/2.0

Via: SIP/2.0/UDP

10.41.6.1:5060;branch=776249e9.0

Via: SIP/2.0/UDP

10.52.31.237:5060;branch=4dcf5bd7

To:

"#0*109316"<sip:#0*[email protected]>;tag=

884a420a-7062206315162668

From:

"0755526778086"<sip:[email protected].

6.1>;tag=a290601-31939


[email protected]

CSeq: 18927 BYE

Max-Forwards: 69


Content-Length: 0

INVITE

183 Ring

200 OK

ACK

conversation

BYE


118

INVITE

183 Ring

200 OK

ACK

conversation

BYE

No.:18

SIP/2.0 200 OK

Via: SIP/2.0/UDP

10.41.6.1:5060;branch=776249e9.0

Via: SIP/2.0/UDP

10.52.31.237:5060;branch=4dcf5bd7

To:

"#0*109316"<sip:#0*[email protected]>;ta

g=884a420a-7062206315162668

From:

"0755526778086"<sip:0755526778086@10.

41.6.1>;tag=a290601-31939


[email protected]

CSeq: 18927 BYE

Max-Forwards: 69

200 OK


119

Introduccion a SIP-T

Una red de Softswitchs ademas de brindar servicios a IAD,

abonados SIP, debe tambien considerar heredar a los

abonados PSTN existentes sin perdida de servicios

SIP-T significa "SIP for Telephones", es una extension del

Protocolo SIP que incluye soporte a la telefonia PSTN.

SIP-T intenta incorporar las señales tradicionales PSTN a los mensajes SIP, usa metodos de encapsulamiento y traduccionpara alcanzar los dos objetivos esenciales para una red SIP: transparencia y enrutabilidad.

En la interconexion entre nodos PSTN y SIP, los mensajes SS7 ISUO son encapsulados en mensajes SIP de forma de asegurarse que el mensaje original permanezca intacto, mientras que el mensaje asociado ha sido traducido a su header correspondiente para su posterior ruteo

120

Ejemplo SIP-T

SIP ISUP

Invite

180 Ring

200 OK ANM

Bye/Cancel

ACM

REL

IAM

121

Ejemplo SIP-T

LS-1 SS-2 LS-2SS-1

IAMInvite (SDP+IAM)

IAM

ACM180 (ACM)

ACM

ANM200 (ANM+SDP)

Ack

ANM

Conversacion

REL Bye (REL)REL

RLCRLC

200

122

Ejemplo SIP-T

Despues que el SS1 recibe el mensaje ISUP proveniente del

LS lo encapsula y lo traduce a formato SIP, previamente

genero la informacion de header usando los datos de llamante

/ llamado del mensaje ISUP, aplicandolos a los campos

From/To, domain y Request-URL domain.

El SS2, como la llamada ha sido dirigida a un abonado PSTN,

extrae el mensaje ISUP del mensaje SIP y enruta la llamada

de acuerdo a esa informacion

Aquellos mensajes internedios, como SUS o INR, han sido

encapsulados en el mensaje INFO de SIP

123

Escenario SS7 -SIP- H248

SS

AGTG

SG

LS1

7. Analysis &

Routing

4. Add

5. Reply of Add 9. Add

10. Reply of Add

6. Invite

18. Notify

14. ACM

16. Modify

11. Modify

8. 100 trying

21. ANM

SS

3. Analysis &

Routing 13. 180 ring

12. Reply of Modify

17. Reply of Modify

20. 200 ok

23. Modify

19. Reply of Notify24. Reply of Modify

25. Modify26. Reply of Modify

124univ.zte.com.cn

Documents

2.- Introduccion a Protocolos NGN v1.0 124p.pdf