Entwicklung der Telekommunikation – (Teil 2 – Signaling bei ISDN / ISUP)

Die Entwicklung eines flexibleres Signaling Systems für die Steuerung der internationalen Telefonkommunikation hat um 1983 begonnen.

Bei SS7 geht es eigentlich nicht um ein Routing- oder um ein Signaling Protokoll. SS7 ist ein Protokoll-Familie, die vergleichbar mit dem OSI Referenzmodell aufgebaut wird.

In der folgenden Vergleichstabelle sieht man gut die ähnliche Struktur ((https://de.wikipedia.org/wiki/Signalling_System_7)):

OSI vs. SS7

Im Folgenden ein kurzer Überblick der verwendeten Begrifflichkeiten bei der SS7 Referenzmodell ((https://www.youtube.com/watch?v=h3o-7brDRUI&t=285s)):

  • SSP, STP, SCP:  Signal Switching, Transfer und Kontroll-Punkte
  • MSC: ein SSP in Mobilnetzen oder „Mobile Switching Center“
  • „B-Nummer“: Die Zielrufnummer
  • „Point Code“: Eindeutige ID im MPT3 Layer. Wie eine IP-Adresse im OSI-Modell
  • „GT“ oder „Global Title“: Eindeutige ID im SCCP Layer. Diese bezieht sich auf die verwendete Anwendung.
  • „Links“, „Routes“ und „Sets“: Link ist ein MTP Verbindung zwischen zwei Point Codes. Link Set ist eine redundante Link-Gruppe. Route ist ein vollständiges Pfad zu einem Zielpunkt.

Kommunikation über SS7 – Steuerung der ISDN Kommunikation über ISUP (ISDN User Part)

Der ISUP Protkoll ist Teil der SS7 Protokoll Stack, was bei Gesprächen durch PSTN zum Einsatz kommt. Spezifiert wurde es von der ITU-T in der Q.76X Serie. Für die physische Vermittlung der Gespräche werden E1 oder T1 Leitungen /Trunks/ benutzt. Bei diesen Trunks werden 64kbits Time Slots verwendet. Jede dieses Slots beinhaltet ein Gespräch. Jede Sitzung zwischen den verwendeten Switches beinhalte eine CIC Sitzungs-ID (Circuit Identification Code), was bei den ISUP Nachrichten beinhaltet ist.

Wenn wir einen Anruf tätigen, hören wir das Freizeichen von dem aktuellen SSP (Signal Switching Point). Dieser SSP kontaktiert dann den nächsten STP  (Signal Transfer Point). STP sind dafür zuständig Signale zu übermitteln. Die sind von der Aufgabe her mit IP Routern vergleichbar. Diese Vermittlung erfolgt auf dem SS7-„Netzwerk“-Schicht, also auf MTP3 / SCCP.

Wenn ein SSP nicht mehr weiterweiß, wie das Signal weitergeroutet werden soll, kontaktiert er einen SCP (Signal Control Point).

Durch SCP kann man SS7 noch etwas mehr Intelligenz beisteuern. Z. B. das CAMEL Protokoll.

Hier ist Beispielablauf für einen ISDN Anruf über die ISUP Protokoll:

ISUP Ablauf

Da ich selbst natürlich keinen Zugriff auf SS7 Infrastruktur habe, habe ich den Beispielablauf aus diesem Youtube-Video entnommen.

Wenn der Kommunikationsvorgang soweit ist, wechselt das Destination SSP von MTP3 ein Protokoll höher und der eigentliche Gesprächsaufbau wird schon mit dem Protokoll ISUP abgewickelt.

Die verwendeten ISUP Signaling Nachrichten sind:

  • „IAM“ – Initial Address Message
  • „ACM“ – Address Complete Message
  • „ANM“ – Answer Message
  • „REL“ – Release Message
  • „RLC“ – Release Complete Message

Bei diesem Beispielablauf fällt es auf, wie ähnlich der Ablauf zu SIP ist. Was den Protkollstack betrifft, braucht ISUP kein TCAP oder SCCP. ISUP hat selbst sog. CIC Session ID, die die einzelnen Gespräche identifizieren. Bei einem T1 Span können bis zu 24 Gespräche (Circuits) laufen und durch CIC identifiziert werden, bei E1 Span ist die Anzahl der Gespräche 30. In diesem Ablauf identifiziert das CIC den physischen Voice Channel und Bearer Circuit.

Die hier geschilderten Abläufe sind natürlich reine Singnaling-Vorgänge, das eigentliche Voice Traffic geht direkt vom Provider zu Provider, wie es bei Out-of-Band Signaling vorgesehen ist.


Um den Anruf durch das Netzwerk zu routen benötigt man primär die „Called Party Numner“ (CdPN). Für die Vermittlung dieser Zielrufnummer gibt es zwei Methoden ((https://www.youtube.com/watch?v=Ci-FFllWH7w)):

  • Enbloc Signaling

Bei dieser Methode wird die komplette Rufnummer in einem IAM Nachricht vermittelt und wird vor Allem in Nord-Amerika verwendet.

  • Overlap Signaling

Die Zielrufnummer wird in mehreren IAM / SAM Nachrichten abgefragt. Diese Methode wird oft in Europa verwendet.

Neben dem Aufbau, Abbau hat ISUP noch die folgende wichtige Funktion. Durch „Continuity Testing“ wird sichergestellt, dass die Voice-Kanal zur Verfügung steht.

Über IT-Mensch

Als jemand der sich seit gefühlten Ewigkeiten für IT-Themen wie VoIP, Netzwerke, Firewalls und sichere Kommunikation interessiert lade ich Dich hier herzlich ein mich auf meinem Weg zu begleiten.

13. November 2018 von IT-Mensch
Kategorien: Telekommunikation | Schreibe einen Kommentar

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