Signaling System 7

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Signaling System #7 (SS7) ou système de signalisation #7 est un ensemble de protocoles de signalisation téléphonique qui sont utilisés dans la grande majorité des réseaux téléphoniques mondiaux. Sa principale application est l'établissement et la libération d'appels.

Il est souvent abrégé en SS7 mais en Amérique du Nord, CCSS7 est utilisé pour "Common Channel Signaling System 7". Dans certains pays européens (dont l'Angleterre), C7 (CCITT number 7), number 7 ou CCIS7. (L'ITU-T étant nommé CCITT auparavant.)

Il existe 4 grandes variantes du protocole SS7 qui sont choisies en fonction du lieu de mise en place : ANSI (pour l'Amérique du Nord), Chine, Japon et ITU-T (pour le reste du monde).

Historique[modifier | modifier le code]

L'ensemble de protocoles SS7 a été développé par AT&T en 1975. Il a été standardisé par le CCITT en 1981 dans la série de recommandations Q.7XX. SS7 est défini comme un remplaçant des standards précédents : Signalling System #5 (SS5), Signalling System #6 (SS6) et R2. À la différence du SS5 et du SS6, R2 continue à être utilisé dans de nombreux pays. SS5 et les protocoles antérieurs utilisaient des solutions de signalisation à l'intérieur de la bande (in-band en anglais). Les informations d'établissement d'appels étaient envoyées par l'utilisation de fréquences doubles (DTMF) dans les lignes téléphoniques. Cela entraînait des problèmes de sécurité car l'utilisateur pouvait générer ces DTMF à l'aide d'un équipement appelé Blue Box. SS6 et SS7 utilisent une signalisation en dehors de la bande. Un canal extérieur à la communication est dédié à la signalisation.

Fonctionnalité[modifier | modifier le code]

La signalisation est, entre les composants d'un appel, l'échange d'informations nécessaires pour fournir et maintenir des services. Les utilisateurs d'un réseau téléphonique commuté (RTC) échangent des informations de signalisation avec les éléments réseaux de manière continue. Un exemple de signalisation entre le téléphone d'un utilisateur et le réseau inclut : numéroter, fournir une tonalité d'appel, accéder à une messagerie, envoyer la tonalité d'attente d'appel...

SS7 est un moyen par lequel les éléments du réseau téléphonique échangent des informations. L'information est transportée sous forme de messages. SS7 peut envoyer des informations comme :

  • Je t'envoie un appel fait depuis 212-555-1234 vers 718-555-5678. Il est sur le circuit voix numéro 067
  • Quelqu'un vient d'appeler le 0 800 12 34 56. Je l'envoie vers où ?
  • Le destinataire de l'appel sur le circuit voix numéro 11 est occupé. Libère l'appel et renvoie une tonalité d'occupation.
  • La route vers X est surchargée. N'envoyez plus d'appels à moins d'avoir une priorité de 2 ou plus
  • Je désactive le circuit voix numéro 143 pour maintenance.

SS7 fournit, dans le réseau téléphonique, une structure universelle pour la signalisation, l'envoi de messages, l'interconnexion et la maintenance réseau. Il gère l'établissement d'appels, l'échange d'informations utilisateur, le routage d'appels, la facturation et supporte les services du réseau intelligent (en anglais Intelligent Network (IN))

L'utilisation principale de SS7 est de délivrer un appel téléphonique à travers le RTC. L'appel peut avoir à traverser plusieurs réseaux de différents opérateurs téléphoniques. (Par exemple sur un appel international ou s'il y a plusieurs opérateurs nationaux...). À chaque étape sur le chemin de l'appel les commutateurs téléphoniques ont besoin de savoir d'où vient l'appel (quelle ligne téléphonique, quel canal ou quel circuit) et vers où il va. Cela nécessite beaucoup de coordination. ISUP (ou ISDN User Part signaling) est un type de communication SS7 qui s'occupe de l'établissement d'un appel tout au long de ces différents liens. Les messages ISUP sont passés de commutateur en commutateur et à chaque point du circuit l'appel est étendu un peu plus jusqu'à l'aboutissement de l'appel (établissement de bout en bout).

Certaines fonctionnalités ont été séparées du chemin principal de l'établissement des appels. Une couche de gestion séparée a été introduite qui correspond à la notion de réseau intelligent (IN). Le rôle du réseau intelligent est de permettre des fonctions plus avancées comme : La translation de numéro (l'appel d'un numéro gratuit (type 800 ou 0 800) doit être redirigé vers un numéro standard du RTC.), la gestion de cartes prépayées,...

Composants d'une infrastructure SS7[modifier | modifier le code]

Schemass7yr3.svg

La signalisation SS7 sépare clairement le réseau de signalisation des circuits de voix et de données. Un réseau SS7 doit être composé d'équipements compatibles SS7 de bout en bout pour pouvoir fournir toutes les fonctionnalités prévues par les normes SS7. Le réseau est composé de différents type de liens (A, B, C, D, E et F) et de trois type de nœuds (Service switching point (SSPs), signaling transfer point (STPs), et Service Control Point (SCPs).) Chaque nœud est identifié par un numéro (point code ou Global Title). Les services étendus sont fournis grâce à l'interface vers une base de données au niveau SCP (Le CTI utilise le SCP pour 'monitorer' les appels entrants).

Les liens entre les nœuds sont des liens HDLC, LSL (Low Speed Link) à 56 kbit/s ou 64 kbit/s en full-duplex ou HSL (High Speed Link) à 2 Mbit/s. Les réseaux les plus récents utilisent des liens SIGTRAN basés sur le protocole IP.

Il existe trois modes de transport pour ces liens :

  • La signalisation en mode associé (en anglais : Associated signaling)
    • Les équipement échangent leurs messages directement entre eux, sans équipement intermédiaires
    • Nécessite de nombreuses ressources (interfaces, liaisons, ...) s'il s'agit d'interconnecter plusieurs équipements (réseau maillé).
  • La signalisation en mode quasi-associée (en anglais : Quasi-associated signaling)
    • Les équipements échangent leurs messages via des "PTS" (Point de Transfert Sémaphore) par des routes prédéfinies.
    • Offre une garantie de séquencement des messages d'une même transaction (ils empruntent tous la même route)
    • La majorité des réseaux est basée sur ce type d'architecture
  • La signalisation en mode non associée (en anglais : Non-associated signaling)
    • Solution complexe usant de "PTS" ou les équipements échangent des messages sans route prédéfinie
    • Très peu utilisée

Point sémaphore[modifier | modifier le code]

Le "Point Sémaphore" (PS) est un équipement en mesure de recevoir ou d’émettre un message de signalisation (les SSP, SCP, CT, MSC, ... sont des PS)

Point de transfert sémaphore[modifier | modifier le code]

Le "Point de Transfert Sémaphore" (PTS) (en anglais : Signalling Transfer Point (STP)) est un équipement pouvant assurer le routage de messages de signalisation, sans en être le destinataire final. Un "PS" peut avoir une fonction "PTS".

Point de Contrôle Service Réseau[modifier | modifier le code]

Le Point de Contrôle Service Réseau (en anglais : Service Control Point (SCP))

Commutateur d’Accès Service[modifier | modifier le code]

Le Commutateur d’Accès Service (en anglais: Service Switching Point (SSP)) est un commutateur téléphonique géré dans l'environnement SS7.

SEP[modifier | modifier le code]

Le (SEP) (en anglais: Signal End Point) est un point de terminaison du réseau sémaphore. Il s'agit d'un SSP ou SCP.

Liens[modifier | modifier le code]

SS7Links.svg

Liens de type A[modifier | modifier le code]

Le lien de type A est un lien d'accès (en anglais : Access Link ou A link). Il connecte un SEP à un STP.

Liens de type B[modifier | modifier le code]

Le lien de type B est un lien de pont (en anglais: Bridge Link ou B link)

Liens de type C[modifier | modifier le code]

Le lien de type C est un lien de croix (en anglais : Cross Link ou C link)

Liens de type D[modifier | modifier le code]

Le lien de type D est un lien de diagonale (en anglais : Diagonal Link ou D link)

Liens de type E[modifier | modifier le code]

Le lien de type E est un lien étendu (en anglais : Extended Link ou E link)

Liens de type F[modifier | modifier le code]

(en anglais : fully associated ou F Link)

Architecture[modifier | modifier le code]

Pile SS7[modifier | modifier le code]

Couche Protocoles
Application INAP CAP MAP OMAP (ISUP) User Parts : TUP, ISUP
Présentation
Session TCAP
Transport SCCP
Réseau MTP Level 3 ou M3UA
Liaison MTP Level 2 ou M2UA
Physique MTP Level 1 ou IP

Sous-système de transport de messages (MTP)[modifier | modifier le code]

Le sous-système transport de messages (en anglais: Message Transfer Part) est défini dans les recommandations Q.701, Q.702, Q.703, Q.704, Q.706 et Q.707. Il transporte les messages entre les différentes interfaces utilisateurs.

Sous-système de commande des connexions sémaphores (SCCP)[modifier | modifier le code]

Le sous-système de commande des connexions sémaphores (en anglais Signalling Connection Control Part (SCCP)) est défini dans les recommandations Q.711, Q.712, Q.713, Q.714, Q.715 et Q.716. C'est le protocole de transport des réseaux SS7. Il est comparable au TCP pour Internet. SCCP fournit un service de transport aux messages et une adresse SCCP à travers différents équipements réseaux jusqu'à l'équipement destinataire.

Sous-système utilisateur téléphonie (TUP)[modifier | modifier le code]

Le sous-système utilisateur téléphonie (en anglais Telephone User Part) est défini dans les recommandations Q.721, Q.722, Q.723, Q.724 et Q.725. Il est chargé de offrir les fonctions de signalisation des appels téléphoniques dans l'environnement SS7.

Sous-système gestionnaire de transactions (TCAP)[modifier | modifier le code]

Le sous-système gestionnaire de transactions (en anglais Transaction Capabilities (TC) ou Transaction Capabilities Application Part (TCAP)) est défini dans les recommandations Q.771, Q.772, Q.773, Q.774 et Q.775. Il permet à des applications, notamment de base de données, d'établir une communication avec un élément réseau.

Sous-système utilisateur pour le RNIS (ISUP)[modifier | modifier le code]

Le sous-système utilisateur pour le RNIS (en anglais ISDN User Part) est défini dans les recommandations Q.761, Q.762, Q.763, Q.764 et Q.766. Il est chargé de définir les fonctions de signalisation des appels RNIS dans l'environnement SS7. Il a accès à l'interface SCCP pour permettre une signalisation de bout-en-bout.

Sous-système pour l'exploitation, la maintenance et la gestion (OMAP)[modifier | modifier le code]

Le sous-système pour l'exploitation, la maintenance et la gestion (en anglais Operations, Maintenance and Administration Part) est défini dans les Recommandations Q.750 à Q.759. Il comprend un ensemble sous-couche chargé d'assurer l'exploitation, la maintenance et la gestion du réseau SS7. Il intervient sur toutes les couches du modèle SS7 et correspond globalement à SNMP pour IP.

Intelligent Network Application Part (INAP)[modifier | modifier le code]

Protocole de signalisation utilisé dans les réseaux intelligents (IN) permettant l'usage de "services supplémentaires" (traduction des numéros 0800 en numéros géographiques par exemple).

Mobile Application Part (MAP)[modifier | modifier le code]

Le protocole Mobile Application Part (MAP) fournit une couche application pour les différents éléments d'un réseau GSM, GPRS ou UMTS. Le but est de leur permettre de communiquer pour pouvoir fournir les services aux utilisateurs de téléphone mobile.

CAMEL Application Part (CAP)[modifier | modifier le code]

Le CAMEL Application Part (CAP) (Customised Applications for Mobile networks Enhanced Logic Application Part) est un protocole de signalisation dans l'environnement SS7. CAP est un protocole utilisateur de gestion à distance des éléments de service (en anglais: Remote Operations Service Element (ROSE)). CAP est basé sur un sous-ensemble de INAP[1].

Sous-système utilisateur données (DUP)[modifier | modifier le code]

Le sous-système utilisateur données (en anglais Data User Part) est défini dans la Recommandation Q.741 et X.61. Il est chargé de définir les fonctions de signalisation des appels de données internationaux dans l'environnement SS7. Cette recommandation a été abandonnée, car elle n'était plus utilisée[2].

SIGTRAN[modifier | modifier le code]

Article détaillé : SIGTRAN.

SIGTRAN est le nom du groupe de travail, au sein de l'IETF, qui a défini une infrastructure de signalisation au-dessus du protocole IP. Le but principal est le transport de message de type SS7 ou RNIS.

Le groupe a défini les RFC suivantes :

  • RFC 2719 Architectural Framework for Signaling Transport (Octobre 1999)
  • RFC 3257 Stream Control Transmission Protocol Applicability Statement (Avril 2002)
  • RFC 3331 Signaling System 7 (SS7) Message Transfer Part 2 (MTP2) - User Adaptation Layer (M2UA) (Septembre 2002)
  • RFC 3788 Security Considerations for SIGTRAN Protocols (Juin 2004)
  • RFC 3807 V5.2-User Adaption Layer (V5UA) (Juin 2004)
  • RFC 3873 Stream Control Transmission Protocol Management Information Base (Septembre 2004)
  • RFC 3868 Signalling Connection Control Part User Adaptation Layer (SUA) (Octobre 2004)
  • RFC 4165 Signaling System 7 (SS7) Message Transfer Part 2 (MTP2) - User Peer-to-Peer Adaptation Layer (M2PA) (Septembre 2005)
  • RFC 4129 Digital Private Network Signaling System (DPNSS)/Digital Access Signaling System 2 (DASS 2) Extensions to the IUA protocol (Août 2005)
  • RFC 4666 Signaling System 7 (SS7) Message Transfer Part 3 (MTP3) - User Adaptation Layer (M3UA) (Septembre 2006)
  • RFC 5133 Terminal Endpoint Identifier (TEI) Query Request Number Change (Décembre 2007)

Article connexe[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

Sources[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]