پروتکل استک SS7 کلاسیک

SS7 از چندین پروتکل و لایه تشکیل شده است. برای درک SS7 از یک مدل خوب شناخته شده برای توضیح پروتکل‌های مخابراتی و لایه‌های مختلف آن استفاده خواهیم کرد. این مدل، مدل OSI (Open System Interconnection) است که 7 لایه دارد که صرفاً برای درک بهتر موضوع کشیده شده است.

شرح تک‌تک پروتکل‌های پروتکل استک SS7

پروتکل MTP-1 (Message Transfer Part 1)

به این لایه، لایه فیزیکی هم گفته می‌شود چون این پروتکل مشخصات فیزیکی محیط انتقالی روی لایه اول OSI را نشان می‌دهد.

برای مثال از مشخصاتی که در داخل MTP-1 استانداردسازی شده است می‌توان به تعریف انواع کابل‌ها که برای انتقال سیگنال، سطح سیگنال و سرعت‌های انتقالی به کار می‌روند اشاره کرد.

پروتکل MTP-2 (Message Transfer Part 2)

در لایه دوم که به آن دیتا‌لینک‌لایر (Data-Link Layer) هم میگویند،

1. پیام‌ها در پکت‌ها فریم می‌شوند.
2. جهت شناسایی این پکت‌ها در استریم داده هم، یک شروع و یک پایان به تک‌تک آن‌ها اضافه می‌شود تا گیرنده بتواند تشخیص دهد پیام کجا تمام شده و از کجا پیام جدید شروع می‌شود.

پروتکل MTP-3 (Message Transfer Part 3)

لایه سوم مدل OSI که لایه شبکه نام دارد مسئول هدایت پکت‌ها (Packet Routing) است.

برای اینکه شبکه بتواند پکت‌های که دریافت کرده است را به دیگر نودها هدایت کند در این لایه به هر پکت یک آدرس مبدأ و یک آدرس مقصد اضافه می‌شود و این کار در SS7 توسط MTP-3 انجام می‌شود. برای کسانی که با TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) آشنا هستند باید گفت تا این لحظه MTP-3 دقیقاً کار پروتکل IPدر پروتکل استک TCP/IP را انجام داده است.

البته بجای آدرس IP، پروتکل MTP3 از پوینت‌کدها (Point Codes) برای شناسایی مبدأ و مقصد پیام استفاده می‌کند.

پروتکل ISUP (ISDN User Part)

بسته به کاربرد در لایه‌های ۴ تا ۷ از پروتکل‌های متفاوتی استفاده می‌شود.

اگر یک پیام برای برقراری یا حذف تماس فرستاده شود، پروتکل ISUP استفاده خواهد شد. شکل زیر چگونگی برقراری تماس بین دو نفر توسط پیام‌های ISUP را نشان می‌دهد. در این مثال شخص A مشترک موبایلی بوده و شخص B مشترک تلفن ثابت است. بنابراین A به MSC وصل است درحالی‌که ‌B به سوئیچینگ‌سنتر شبکه ثابت.

برای تماس با مشترک B، شماره تلفن آن توسط مشترک A به MSC فرستاده‌ می‌شود. سپس MSC، NDC این شماره که مخفف National Destination Code است را آنالیز می‌کند که معمولاً ۲ یا ۴ رقم اول شماره است. بعد متوجه می‌شود مستقیماً می‌تواند به سوئیچینگ‌سنتر مقصد هدایت  شود. در واقعیت اگر MSC و سوئیچینگ‌سنتر ثابت در یک شهر باشند می‌توان لینک مستقیم بین آن‌ها داشت. چون B مشترک ثابت است قدم بعدی برای MSC برقراری کانال صوتی به سوئیچینگ‌سنتر شبکه ثابت است و این کار را با پیام ISUP IAM (Initial Address Message) انجام‌ می‌دهد.

این پیام علاوه بر داده‌های دیگر، شماره تماس B را دارد و سوئیچینگ‌سنتر شبکه ثابت را از مقصد MSC برای برقراری مسیر صوتی آگاه می‌کند. پیام IAM مستقیم به سوئیچینگ‌سنتر شبکه فرستاده نمی‌شود. و از STP استفاده می‌کنیم.

در طرف دیگر، سوئیچینگ‌سنتر شبکه ثابت پیام را دریافت می‌کند. شماره تماس را آنالیز می‌کند و ارتباط را با B به کمک سوئیچینگ ماتریس خودش برقرار می‌کند. وقتی ارتباط برقرار شد، سوئیچ یک حریان متناوب به خط مشترک شبکه ثابت اعمال می‌کند تا تلفن شروع به زنگ خوردن بکند. برای اینکه به مشترکِ تماس‌گیرنده اطلاع داده شود که شماره گرفته شده است و مشترک موردنظرش پیدا شده است، سوئیچ تلفن ثابت یک پیام ACM (Address Complete Message)  برمی‌گرداند  و MSC مطلع می‌شود.

اگر B به تماس پاسخ دهد سوئیچ شبکه ثابت یک پیام (Answer Message) ANM می‌فرستد و مکالمه می‌تواند شروع شود.

زمانی که B تماس را تمام کند، سوئیچ سنتر شبکه ثابت، ارتباط را در ماتریس ریست می‌کند و پیام REL (Release) را به MSC می‌فرستد. MSC هم قطع ارتباط را با پیام RLC (Release Complete) تائید می‌کند. در ضمن، اگر A تماس را قطع می‌کرد جهت RLC و REL عوض می‌شدند.

پروتکل SCCP (Signaling connection and Control Part)

برای ارتباط بین SSPها )سوئیچینگ‌سنترها) و SSP‌ها (دیتابیس‌ها) از SCCP در لایه 4 استفاده می‌شود. SCCP به TCP و UDP خیلی شباهت دارد. TCP و UDP از پورت‌ها برای این کار استفاده می‌کنند.

برای مثال اگر یک کامپیوتر هم‌زمان از وب سرور و FTP سرور استفاده کند هر دو اپلیکیشن با IP یکسان به شبکه وصل می‌شوند ولی وب‌سرویس از پورت ۸۰ و FTP سرور از پورت ۲۱ منتظر داده‌هایشان خواهند بود.

در دنیای SS7،  وظیفه هدایت پیام‌های ورودی به اپلیکیشن‌های خودشان بر عهده SCCP است. SCCP بجای شماره پورت از SSNs یا Subsystem Numbers استفاده می‌کند.

پروتکل TCAP (Transaction Capability Application Part)

پروتکل TCAP از خانواده SS7 برای دسترسی به دیتابیس طراحی شده است. این پروتکل از تعدادی ماژول و پیام برای کوئری گرفتن از انواع دیتابیس‌ها تشکیل شده است.