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Text File  |  2003-06-11  |  17.5 KB  |  321 lines

  1.  
  2.    
  3. =-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=
  4. =                  P/HUN Issue #3, Volume 2: Phile #7 of 11                   =
  5. =-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=
  6.  
  7.               Common Channel (InterOffice) Signalling: An overview
  8.               ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  9.                                By Tubular Phreak
  10.              
  11.  
  12.  References:
  13.  o - BTJ!
  14.  o - AT&T comunications
  15.  o - Tel-Network planing    
  16.  
  17. This article will inform you of the stages CCS has gone through over the past
  18. years.
  19. CSC known originally as Common Channel Interoffice Signalling was introduced
  20. back in 1976. Since its introduction it has added datagram direct signalling
  21. and has been modernized  by new digital and proccesor technology 
  22. and by delvelopments in software enginerring techniques.
  23. This prevents Blue Boxing due to the fact that signals are carried over a 
  24. different link than voice.     
  25. CCIS net improved its the old trunk signalling bettween SPC (Stored Control
  26. Program) toll switches thereby increasing speed and its economical.         
  27. The CCIS network was composed of what know as STPs(Singal Trasfer Points)
  28.  
  29.  
  30.        CCIS Network                                       
  31.        ------------                                       
  32.  
  33.  Region #1      + Region #2
  34.  **             +         **
  35.   |             +          |
  36.   |             +          |
  37.   |             +          |
  38. (SPC)------**      **----(SPC)
  39.   |________________________|  
  40.  
  41. ** - STP mated pair
  42. __ - Voice Trunks
  43. |  - Links
  44. + - Divider
  45.  
  46.  
  47. The Datalinks use 2.4 kb/s(kilobytes per second).In 1979 they used 1A switch
  48. was added.
  49.  
  50. Later in 80 they added a special feature of direct signalling (datagram)
  51. which operate at 4.8 kb/s. This capability provided the SPC machines with
  52. the neccesary information through the CCIS Net.The allowed NCP (Network Control
  53. Points). The NCPs connect directly to CCIS at certain STPs.
  54. The SPC machines quired the NCPs and receives the instructions for the action
  55. in response.Therefore they became known as ACPs(Action Control Points).
  56. This status if the CCIS provided 800 services and calling cards.
  57.  
  58. In 1985 the siganlling network added 2STPs and 56kb/s.This new network was     
  59. called CCS7. This new method of signalling used CCITT No.7 Protocol and with
  60. it new more efficient feature came like ISDN.
  61.  
  62.                           Archaic CCIS in 76'
  63.                           ~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  64. Before the introduction of CCIS, SF/MF signalling method was in use.
  65. The SF was responsible in determining the idle/busy side state of a trunk.
  66. 2600 Hz the idle trunk was removed when a call was to be placed on the trunk.
  67. Then MF signaling was used to determine  routing information to the distant
  68. end and when the party answered the SF was removed from there side.
  69.  
  70. Tandem switching was not economical and was slow.
  71.  
  72. As the introduction of SPC came about in which common control equipment was
  73. based on electronic procedures, the overhead associated with the call setup
  74. became a more dominant factor. MF/SF signaling was used until a toll switch
  75. ESS4 was introduced in 76'. Therefore AT&T produced CCIS in assocation with
  76. the ESS4 toll switch. Signalling used a different link than voice.
  77. As mentioned above CCIS used 2.4/kb signalling links to transmit the signal.
  78. Due to the fact that one 2.4/kb could could provide for more than 2000 trunks,
  79. therfore the a regional STP was put in place.
  80. Each STP was connected to several toll switches.Each regional STP was connected
  81. to each of the distant STPs.Each STP was connected to its parner which provided
  82. a path for connections between switches if there was a failure of distant STPs
  83. The STPs in the network were provided by a portion of the processor associated 
  84. with the 4A-ETS(Electronic Translator Systems). Message routine within the   
  85. STPs was performed by a band and lable scheme that defined a virtual signalling
  86. circuit where 512 bands of 16 trunks coule be accomodated. This allows 8192 
  87. voice trunks to be uniquely identified on a specific signaling link.
  88.  
  89.                      Direct Dialing Signalling(1980)
  90.                      ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 
  91. In 1980, a direct signalling capability was added to the CCIS Network. This 
  92. capability allwed messages to be sent from a signalling point to any other
  93. signalling point in the network and supported a new network architechture in 
  94. which a portion if the switched network routing instruction could be placed an 
  95. a database shared by multiple SPC switches.               
  96. These common databases became known as network control points (NCPs). The SPC 
  97. switches became known as action points (ACPs). because they performed actions
  98. based on instructions from NCPs. This required an inquiry-response in the
  99. Common Channel Interoffice Network.
  100.  
  101. This communication between ACPs and NCPs was performed by a new feature called
  102. Datagram Direct Signalling. Unlike banded(trunk) signalling. This method of
  103. signalling directed messages on a destination-routing basis through all the
  104. Singal Tranfer Points. Therefore the direct signalling messages included a 
  105. unique destination address that was used by the STPs to route the message based
  106. on a table that associated destination addresses with physical points in the
  107. network. With this, the CCIS network could direct messages to individual
  108. functions allowing the introduction of unique services such as advanced 800
  109. with features like time of day routing call prompter and customer-controlled
  110. routing of traffic based on information stored at central databases.
  111.  
  112.                          CCIS Network Growth 
  113.                          ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  114. As the AT&T network grew both in terms of SPC swicthes and volume of traffic,
  115. it became necessary to augment the initial CCIS network capability. First the 
  116. number of STP pairs was increased from the initial 10 pairs to 16 pairs.
  117. Three of the additional -airs were used as area STPs, which served the trunking
  118. needs of the portion of the network. The remaining 3 STP pairs were associated 
  119. directly with NCP pairs and performed a direct signal funtion. In addition
  120. the message handling capacity of the network was increased by deploying 4-8kb/s
  121. signalling links in place of the original 2.4kb/s links.STP processing capacity
  122. was also increased as the original shared use of the ETS processor was removed
  123. when the switch function at each STP location was transfered to a new 4 Elect-
  124. ronics Switching System machines.
  125.  
  126.                The Impact of AT&T Divestiture on CCIS Network
  127.                ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  128. On January 1, 1984 the court-ordered AT&T divestiture became effective.     
  129. Divestiture establishment local access and transport areas (LATAs), which
  130. defined local markets areas. AT&T became an inter-LATA carrier providing
  131. communication services between these LATAs. Under the divestiture agreements,
  132. the STPs,NCPs,and interconnecting data links were assigned to AT&T. The minor
  133. use of these facilities by the divestiture BOCs(Bell Operating Companies) was
  134. provided under contract.Equal access to the inter-LATA carriers under 
  135. divestiture was provided mostly by MF/SF signalling. However a new multi-stage
  136. MF outpulsing arrangement was added to forward the orginating number to inter-
  137. LATA carrier for billing and other purposes.
  138.  
  139.                      Common Channel Signalling 7 (1985)
  140.                      ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  141. During 1985, the STP capability was enhanced by the introduction of 2STP based
  142. on the AT&T 3B20 duplex (3B20D) processor and an associated processor inter-
  143. connect capability (PIC).In addition , 56-kb/s digital facilities were provided
  144. between the STPs. The 2STP uses the CCITT Signalling System 7 protocol and
  145. provides message transfer part (MTP) function. The MTP can route a message
  146. reliably and qucikly from one point in the signalling network to any other     
  147. point. The resulting network has been named the CCS7 network. Initially, the   
  148. CCS7 network was used to augment the trunk signalling capabilities of the 1STP
  149. network using the embedded CCIS6 (ECIS6) protocol. ECIS6 interacts with CCS7
  150. and allows switching systems connected to the 1STP network to communicate with
  151. other switches connected to the 2STP network.However during this transitional
  152. period, all switching systems are connected to either the 1STP or 2STP         
  153. locations via 2.4 or 4.8 kb/s signalling links.
  154.  
  155.                        CCS7 Destination CCIS (1986)
  156.                        ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  157. In 1986 the CCS7 network was expanded to include direct signalling. This was 
  158. done by adding new capabilities in the NCPs to allow 56-kb/s connecting links
  159. and the ability to route direct-signalling messages within the 2STPs. For 
  160. transitional compatibility, a new destination CCIS6 (DCIS6) interworking   
  161. protocol was deployed. The 4ESS and 5ESS switches in the network will use the
  162. Integrated Services Digital Network User Part (ISDN-UP) to control call setip  
  163. and will have the capability to support ISDN services. The ISDN-UP will use the
  164. services of the already deployed MTP and provide a broad set of switched   
  165. digital services.
  166.  
  167.            Evolution of NCP Serices to a Distibuted Architecture
  168.            ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  169. The increasingly demanding requirements of call processing services such as the
  170. AT&T card service, advanced 800 and software defined network (ISDN) have led to
  171. a steady evolution of the NCP architecture toward more distribution. This is to
  172. increase versatility of the usage, flexibity of growth and performance. At the
  173. same time we will be able to introduce more new services. The orgianl NCPs
  174. introduced in 1980 consisted of AT&T 3B20 duplex processors and multiple disk
  175. drives. The 3B20D handled all the fucntions including query processing database
  176. admnistration and updates and signaling. The first step toward a distriuted
  177. NCP architecture was in the signalling architecture. In 1985 the NCP  
  178. incorporated a highly reliable processor interconnect capability(PIC) with the
  179. same technology used in the 2STPs. It provides communication between the CCS
  180. network and the NCP application databases in the 3B20D host Signalling links
  181. from the STPs to an NCP terminate through link nodes(LNs) on the PIC.The CCS
  182. query messages could access an NCP through the LNs and travel to the 
  183. appropriate database application in the 3B20D. Similarly query responses     
  184. destined to the CCS network could exit from the NCP through the PIC and the LNs
  185. The future NCP architecture will continue to serve host to the NCP distributed
  186. enviroment and the PIC will remain the vehical for the interprocess        
  187. communication and signaling-link termination. To attain distributed query
  188. processing, the NCP database architecture will feature the intergration of
  189. multiple transaction-processing components.
  190.  
  191.                         CCS7 Network Interconnection
  192.                         ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~  
  193. With the potential for end to end signalling services and the adoption of CCS7
  194. standards, there is a growing effort to connect networks of different carriers
  195. and different countries as well as various privately owned networks. It is 
  196. expected that in the future all North American networks will have CCS7.   
  197. Therefore AT&T is  currently involved in defining standard CCS7 interface for
  198. use between netwroks. Initially, the new interface will consist of 2STPs
  199. deployed in pairs.This network configuration assumes that interconnecting will
  200. use designated STPs as gateways. The gateway STPs will be required to screen
  201. all incoming message to prevent unauthorized use of network resources and 
  202. services :-)
  203.  
  204. Interconnecting networks using designated STPs as gateways.
  205.  
  206.  
  207.                         Network
  208.                         boundary
  209.  Network 1 (AT&T)          |     Network 2
  210.  _____           ______    |   _______
  211.  |\  |          |\   | |   |  |\   | | 
  212.  | \ |----------| \  | |___|__| \  | | 
  213.  |__\|          |__\_|_|   |  |__\_|_|\
  214.    |  \            |       |      |    \
  215.    |   \           |       |      |   SPC Switch
  216.    |    \        __|___    |      |    /
  217.    |     \______|\   | |   |   ___|___/
  218.    |       _____| \  | |___|__|\   | | 
  219.    |______|     |__\_|_|   |  | \  | | 
  220.                 Gateway    |  |__\_|_| 
  221.          2STP mated pair   |  Gateway STP 
  222.                            |   mated pair   
  223.                            |
  224.  
  225. The figure below shows interconnection of a small network that does not have
  226. STP gateway.
  227.                   Network
  228.                   boundary
  229. Small network 3      |     AT&T CCS7 netowrk
  230.                      |  
  231.                ______|_________%%%%
  232.               /      |         %%%%
  233.              /       |
  234.   +++++++++ /        |
  235.   +  SPC  +/         |
  236.   +switch +\         |
  237.   +++++++++ \        |
  238.              \       |         2STP mated pair
  239.               \______|_________%%%%
  240.                      |         %%%%
  241.                      
  242. The same arrangement that is being used domestically is currenlty being inves-
  243. tigated for application to the CCITT No. 7 message transfer part/telephone
  244. user part (MTP/TUP) international network interconnection. However because of
  245. differences between national networks, international interconnection is more
  246. complex. With the implementation of ISDN-UP for international signalling in
  247. early 1990s, it is expected that many of the existing domestic services will
  248. be extended to embrace the international networks as well.
  249.  
  250.                      CCS7 Support for ISDN Services
  251.                      ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  252. Common Channel Signalling was designed for signalling between network entities.
  253. ISDN protocols are designed for out of band signalling all the way to the end
  254. user.Much of the current effort in ISDN is in defining protocols and   
  255. architectures for providing the out of band signalling from the end user 
  256. premises to the network.However to provide end to end service the network has
  257. to transport the end user's out of band signalling, using CCS or other means.
  258. An important benifit of CCS7 is its inherent ability to support feature
  259. transperancy i.e., allowing of passing of information that can only be       
  260. interpreted and used by end users.This capability can be attained by 
  261. interworking the ISDN Q.931 protocol with the CCS7 ISDN-UP and extending ISDN
  262. to switched access users through network interconnection.          
  263. Methods of supporting CCS7 features transparency include:
  264.  
  265. o Message-associated user to user information
  266. o Temporary and permanent signalling connections.Message associated user to
  267.   user information could pass along with regualar CCS7 call control messages
  268.   as opposed to using signaling connections specifically established for that 
  269.   purpose. The transfer of transparent inoformation would generally be done
  270.   after the signalling connection (temporary or permanant) is established but
  271.   message associted transparent information could be transfered during the
  272.   establishment and/or termination phases of the signaling connection.
  273.  
  274. Both AT&T and the regional BOCs are deploying ISDN signalling in their networks
  275. Once in place, ISDN offers capabilities such as
  276.  
  277. o Per-cali selsction of services and bandwidth
  278. o Combined voice,data and even video on a single call
  279. o Calling-number identification at the terminating end (for example, a digital
  280.   display for the calling number during ringing)
  281. o Sophisticated multimedia teleconferencing capabilities
  282.  
  283. Futhermore ISDN will be able to make it possible to add new features and 
  284. improve the implementation of the exsisting services such as support packet  
  285. transmission and separation of the call/control from user control information
  286. in ISDN.
  287.  
  288.                    Potential CCS7 Network Enhancements
  289.                    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  290. The future CCS network will probably be configured as follows:
  291.  
  292. 1) The ISDN-UP will be used throughout North America.As local carriers adopt
  293.    CCS7 network interconnect will provide for end to end digital services. The 
  294.    signalling connection control part (SCCP) will be used to provide data 
  295.    capability for ISDN user to user information.
  296. 2) The CCITT No. 7 protocol will be used internationally.First the telephone
  297.    user part (TUP) will provide basic call setup to countries that chose to use
  298.    this protocol initially. However because of its increased flexibility and
  299.    support for digital services, the ISDN-UP will be used to extend domestic
  300.    ISDN services worldwide. 
  301. 3) The interconnection with local exchnage carriers as they expand their own
  302.    CCS systems will enhance LATA access services and allow new inter-LATA 
  303.    service.
  304. 4) AT&T services will evolve as the flexibility and capacity of the CCS7 of the
  305.    protocol is utilized.The transaction capability and part (TCAP) will provide
  306.    an effecient protocol for direct-signalling query and responses, to support
  307.    new databases and switch-based services. 
  308.    The interworking of CCS7 with the Q.931 ISDN access protocol will allow end
  309.    to end services that are not possible with in-band signalling and will
  310.    provide more effective and innovative use of work.
  311.  
  312.                                   Conclusion
  313.                                   ~~~~~~~~~~
  314. The evolution os the AT&T common channel signalling system has been shown to be
  315. a critical part of the AT&T network and services. It has provided a cost 
  316. effective means of providing flexibility in the marketplace. The system
  317. is expected to evolve as new capabilities and need are indentified.
  318.  
  319. Tubular Phreak NUA!
  320.  
  321.