ANNEXE 1 : STRUCTURE DES TRAMES ATM
1. Présentation du protocole ATM
ATM (Asynchronous Transfer Mode) est une technologie de
transfert asynchrone destinée à multiplexer de l'information
hétérogène sur une infrastructure commune: données,
voix, vidéo, etc. Trois groupes interviennent dans la définition
et l'adoption des normes autour d'ATM à savoir l'IUT, l'ATM Forum et
l'IETF. Il est important de signifier que le backbone du réseau de
signalisation actuel de Moov est établi sur la technologie ATM.
1.1.La cellule ATM
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Payload ATM sur 48 octets
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En-tête ATM sur 5
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L'idée du protocole ATM est de procéder à
une réservation de ressources, et permettre de faire transiter sur ces
ressources n'importe quel type d'information (voix, données,
vidéo etc). ATM est donc un service sur lequel une connexion virtuelle
(PCI/VCI) va être établie, et des petits paquets dits cellules (53
octets) vont évoluer. Cinq de ces octets contiennent l'en-tête
ATM, tandis que les 48 octets restant sont utilisés pour le transport du
Payload ATM c'est-à-dire le ATM Service Data Unit(SDU). Le numéro
du circuit virtuel est contenu dans la cellule ATM.
53 octets
Figure 36 : Format de la cellule ATM
1.2.La pile protocolaire
La pile protocolaire ATM utilisée pour le transport des
messages utilisateur SS7 est représentée à la figure 37.
Elle est basée sur une architecture à large bande. La technologie
à bande étroite (TDM) est incluse pour la comparaison.
Partie Utilisateur SS7
MTP-3
MTP-2
Physique : E1/2Mbps
MTP3-b
SAAL-NNI : AAL5, SSCS
ATM
Physique :
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Projet de fin d'étude
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Optimisation du réseau SS7 core de
Moov-ci
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Pile protocolaire à bande étroite Pile protocolaire
à large bande
Figure 37 : Piles protocolaires
à bande étroite et à large bande
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Projet de fin d'étude
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Optimisation du réseau SS7 core de
Moov-ci
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1.2.1 La couche physique
La technologie ATM peut être implémentée
sur plusieurs couches physiques, de type électrique ou optique et pour
des distances limitées ou étendues. Au niveau des réseaux
locaux, on notera la hiérarchie numérique synchrone SDH
(Synchronous Digital Hierarchy) permettant des débits allant de 155Mbps
jusqu'a 2,4Gbps. SDH a été normalisé pour la transmission
sur fibre optique. On trouve également la norme 4B/5B (TAXI) sur fibre
optique ainsi que des normes pour câble à paires torsadées
non-blinde (UTP), a 25Mbps, 51Mbps ou 155Mbps. Dans le réseau de Moov on
utilise des STM-1 de 155Mbps
1.2.2. La couche ATM
La signalisation ATM permet l'établissement dynamique
de circuits virtuels ATM mais aussi et surtout la négociation de
paramètres associés au circuit virtuel, tels que la couche
d'adaptation utilisée, la taille de paquets maximum sur les
équipements de bord et la qualité de service souhaitée par
les équipements de bord. A ce niveau le SP n'a rien à calculer
(pas de routage). Il va tout simplement regarder le numéro de circuit
virtuel dans l'en-tête ATM, et le commuter vers un des VCI pour Virtual
Channel Identifier qu'il a ouvert avec un autre SP. 1.2.3. La couche
SAAL-NNI
Le SAAL-NNI est constitué de deux sous protocoles (SSCS
: Service Specific Convergence Sublayer et AAL5 : ATM Adaptation Layer type 5)
qui permettent de faire l'encapsulation du message de signalisation afin de
l'adapter à la couche ATM conformément à la conception
standard de ATM. Il est chargé du transport fiable du trafic entre deux
SPs, et de faire aussi le contrôle de flux.
1 .2.4. La couche MTP-3b
Cette couche est l'équivalent à bande large
(Broadband) de MTP3, exécutant des fonctions de couche réseau
dans l'architecture à bande large. La couche MTP-3b permet de faire le
routage des codes définis au niveau des points de signalisation suivant
une table de routage.
2. Adressage des trames ATM
L'adressage des trames de signalisation de message (MSU)
s'effectue au niveau 3. Le champ SIF contenu dans les MSU permet d'adresser les
trames grâce aux sous champs OPC et DPC que nous avons déjà
abordé précédemment. En plus de ces deux champs, il y a le
champ Information contenant les informations utilisateur, le champs CIC
(Circuit Identification Code) qui détermine le canal emprunté par
la voix utile correspondante. Et pour finir, le champ SLS (Signaling Link
Selection) qui permet d'indiquer le canal de signalisation utilisé entre
les SPs. Il permet également le partage de charge entre les
différents canaux de signalisation. Ce champ de 4 bits, limite donc
à 16 le nombre de canaux de signalisation entre deux SPs. Voilà
l'une des seules limites de la SS7, qui a été résolue par
le passage de la SS7 sur le réseau IP. La figure permet de bien
comprendre les champs utilisés pour l'adressage des trames MSU au niveau
3.
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KAMENAN N'GORAN ETIENNE Ingénieur Electronique
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Flag
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BSN
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BIB
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FSN
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FIB
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LI
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SPARE
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SIO
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SI
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CRC
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8bits
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7bits
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1bit
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7bits
|
1 bit
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6bit s
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2bits
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F
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16bit s
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SIO
|
|
CIC
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SLS
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OPC
|
DPC
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8bits
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INFORMATION
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14
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4bit
|
14bits
|
14bit
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|
|
bits
|
s
|
|
s
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Couches Supérieures
Figure 38 : Message Signal Unit
Flag (fanion)
Afin de pouvoir délimiter, chaque trame de
signalisation qui n'ont pas toute la même longueur, chacune d'elles
commence et se termine par un Flag (fanion). Normalement le fanion de fermeture
d'une trame de signalisation constitue également le fanion d'ouverture
de la trame de signalisation suivante. La valeur binaire du fanion est de
01111110. En cas de surcharge du canal de signalisation, il est possible
d'émettre successivement plusieurs fanions. Avant de transmettre la
trame le MTP de niveau 2 va insérer un '0' à l'intérieur
du message lorsque cinq '1' se suivent. Ceci afin d'éviter que 6 bits
à '1' à l'intérieur du message, ne soit interpréter
comme un Flag, sans pour autant en être un. A la réception du
message, les '0' insérés précédemment seront
supprimés, toujours par la MTP level 2.
BSN (Backward Sequence Number)
Ce champ de "numéro de séquence vers
l'arrière" sert d'accusé de réception dans le cadre du
traitement des erreurs. C'est grâce à ce champ que le SP pourra
confirmer la réception des messages précédemment
reçus par un autre SP. Le SP en question pourra soit confirmer chaque
message reçu en envoyant comme valeur du BSN celle se trouvant dans le
champ FSN du message reçu. Soit confirmer une séquence de trames
en confirmant toujours de la même façon uniquement la
dernière trame.
BIB (Backward Indicator Bit)
Le "bit indicateur vers l'arrière" est utilisé
dans la méthode de correction d'erreur de base. Ce bit sert à
demander la répétition des trames de signalisations
erronées pour la correction des erreurs.
FSN (Forward Sequence Number)
Le "numéro de séquence vers l'avant" est
attribué à chaque trame de signalisation à émettre.
Il sert, côté réception, à surveiller l'ordre de
séquence des trames et à se prémunir contre les
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KAMENAN N'GORAN ETIENNE Ingénieur Electronique
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Projet de fin d'étude
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Optimisation du réseau SS7 core de
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erreurs de transmission. Les valeurs de ce champ de 7 bits
peuvent être comprises entre 0 et
127, tout comme le champ BSN.
FIB (Forward Indicator Bit).
Le "bit indicateur vers l'avant" est utilisé dans la
méthode de correction d'erreurs de bases. Il
indique si une trame sémaphore est envoyée pour la
première fois ou s'il s'agit d'une
répétition.
LI (Length Indicator)
"L'indicateur de longueur" permet de distinguer les trois types
de trames sémaphores.
0 = trame sémaphore de remplissage
ou 2 = trame sémaphore d'état du canal
sémaphore
ou 3 à 63 = trame sémaphore de message
SIO (Service Information Octet)
"L'octet de service" ne se trouve que dans les trames MSU. Ce
champ est formé de quatre bits pour l'indicateur de réseau et
quatre pour l'indicateur de service.
L'indicateur de réseau indique s'il s'agit de trafic
national ou international et indique la priorité du message (0..3 avec 3
qui est la plus haute priorité). La priorité des messages n'est
considérée que lors de surcharge du réseau. Alors que
l'indicateur de service permet de déterminer le type du
sous-système de transport de messages.
Voici les valeurs de l'indicateur de service :
0 = Signaling Network Management Message
(SNM)
1 = Maintenance Regular Message (MTN)
2 = Maintenance Special Message (MTNS)
3 = Signaling Connection Control Part (SCCP)
4 = Telephone User Part (TUP)
5 = ISDN User Part (ISUP)
6 = Data User Part (call and circuit-related
messages)
7 = Data User Part (facility registration/cancellation
messages)
SIF (Signaling Information Field)
Le "domaine d'information de signalisation" existe uniquement
dans les trames MSU. Ce dernier contient le message utilisateur proprement dit,
ainsi que l'adresse du destinataire auquel il doit être transmis.
CRC (Cyclic Redundancy Check)
Les "bits de contrôle" du champ CRC sont utilisés
pour détecter et pour les erreurs de transmissions. La valeur des bits
est engendrée côté émission à partir du
contenu de la trame. Du côté réception, la valeur de ce
champ sera recalculée et comparée à celle transmise.
Si les valeurs sont identiques, la transmission a
été effectuée sans erreur. Dans le cas contraire, une
erreur a eu lieu et la trame doit être retransmise.
2.1.Gestion du réseau de signalisation
La fonction du niveau 3 est donc d'assurer le bon acheminement
des messages de signalisation. Naturellement le réseau n'est pas exempt
de défaillance. C'est également le niveau 3 qui va donc
également s'occuper de la gestion du réseau. Il doit donc
restaurer le réseau en situation de défaillance, mais
également s'occuper de la gestion du trafc en situation
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Projet de fin d'étude
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de congestion. Des défaillances peuvent survenir sur
tous les éléments (SPs, SSP, STP, SCP) constituant le
réseau de signalisation et également sur les canaux de
signalisation. En cas de panne de l'un de ces éléments, toute la
route de signalisation constituée par l'un de ces éléments
est indisponible. Il faut alors détourner le trafic vers d'autres
routes. Lorsqu'il y a, par contre, congestion d'une partie du réseau de
signalisation, il s'agit simplement de réduire temporairement le trafic
de l'élément encombré. La gestion du réseau de
signalisation est décomposée en trois fonctions.
2.2. Gestion du trafic de signalisation
Cette fonction permet de détourné le trafic vers
un canal disponible, lorsque à la suite d'une défaillance d'un
point de signalisation une route dévient indisponible. Ceci est
identique lorsque c'est une route vers une destination qui devient
indisponible. En effet, il faut alors détourner le trafic vers la
destination sur d'autres routes. De plus en cas de désactivation d'un
canal ou d'une route de signalisation, le redéploiement du trafic est
aussi exigé. En cas d'encombrement d'un point de signalisation, le
trafic vers ce point doit être ralenti provisoirement.
En résumé, la gestion du trafic de signalisation
fournit donc un ensemble de procédures de détournement de trafic
de signalisation suite à l'indisponibilité/disponibilité
de canal, de route et de point de signalisation.
2.3.Gestion des canaux de signalisation
Cette fonction fournit les procédures
nécessaires à la gestion des canaux de signalisation
rattachés à un point de signalisation donné : activation,
rétablissement, désactivation. En outre la gestion des canaux
commande l'alignement initial et le réalignement automatique des canaux
après défaillance ou après des pertes d'alignement. Les
canaux sont contrôlés individuellement. Le chapitre 15 permet de
mieux comprendre quels messages sont échangés lorsqu'une coupure
intervient sur un canal de signalisation
Gestion des routes de signalisation
Cette fonction assure la disponibilité et la
fiabilité des routes entre les différents points de
signalisation. Cette fonction coopère avec la gestion du trafic de
signalisation afin de mettre en oeuvre les mesures nécessaires pour le
maintient de la signalisation vers l'ensemble des points de signalisation.
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KAMENAN N'GORAN ETIENNE Ingénieur Electronique
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