CCS7 seri 01 : Tinjauan Umum Jofi Yance

Abstrak

CCS7 atau Common Channel Signaling No 7 merupakan protokol yang banyak digunakan pada jaringan telekomunikasi. Dikenal juga sebagai protokol yang menggunakan out of band signaling yang menawarkan berbagai keunggulan dibanding dengan metodologi signaling lainnya.

Kemiripan dengan beberapa protokol lainnya adalah arsitekturnya yang bertingkat. CCS7 terdiri atas empat tingkatan, tiga tingkat MTP[Message Transfer Part] dan satu Call Control Protocol.

2

1. Pendahuluan

Ada dua komponen penting dalam suatu komunikasi lewat telepon. Yang pertama dan terpenting adalah isi komunikasi itu sendiri, yaitu suara, fax, data dan lain sebagainya. Yang kedua adalah informasi yang memerintahkan sentral telepon untuk membangun hubungan komunikasi dan arah untuk mencapai tujuan yang diinginkan. Informasi ini disebut sebagai signaling. Karena digunakan secara luas, signaling telefoni ini di standarkan oleh ITU, standar-standar ini kemudian dikenal sebagai protokol. Salah satunya adalah CCS7. Sebenarnya bukan hanya ITU yang membuat standarisasi untuk Signaling System No7 ini, melainkan ada beberapa lembaga standarisasi lainnya, namun lembaga yang bertanggung jawab atas administrasinya adalah ITU.

Pada awalnya protokol ini dirancang untuk menyampaikan informasi berkenaan dengan pembangunan jalur hubungan komunikasi dan pemutusannya antar sentral telepon, kemudian diperluas cakupannya untuk berbagai tugas sehubungan dengan pengumpulan dan pelaporan informasi yang diperlukan bagi pengiriman dan pembangunan hubungan telepon. Standar CCS7 sendiri saat ini telah meliputi spesifikasi yang luas dan beraneka ragam fungsi fungsi pengaturan dalam hubungan telepon. Dan, CCS7 terbukti sangat sukses dan tangguh. Saat ini dengan kecenderungan konvergensi antara jaringan berbasis circuit switching dan packet switching [jaringan IP], CCS7 menjadi perhatian penting bagi para perancang untuk menyatukan dua dunia ini. Pemahaman CCS7 merupakan komponen penting untuk memahami kinerja jaringan saat ini maupun di jaringan di masa depan. Tujuan dari tinjauan umum ini adalah untuk memberikan penjelasan tentang peran CCS7 dalam jaringan telepon saat ini, untuk menyelusuri asalnya dan mempelajari arsitekturnya serta melihat perkembangannya di masa mendatang.

2. Latar Belakang dan Sejarah

Untuk memahami CCS7, pertama kali kita harus memahami adanya kelemahan dasar dari metode signaling terdahulu yang dipakai pada jaringan telpon fixed [PSTN]. Pada kebanyakan jaringan PSTN hingga saat ini masih menggunakan metode signaling yang dikenal sebagai in band signaling. Seluruh percakapan telepon yang menggunakan metode in band signaling ini membutuhkan trunk pembawa [bearer trunk] untuk membawa mereka dari asal ke tempat tujuannya. Pada masa-masa awal, hal ini diwujudkan dengan kabel tunggal yang diperuntukkan bagi setiap pelanggan. Switching diartikan sebagai menghubungkan pelanggan lewat sambungan kabel. Selain membawa percakapan atau content, trunk pembawa juga mengikut sertakan informasi signaling yang diperlukan untuk mengendalikan segala sesuatu yang berkenaan dengan komunikasi lewat telepon. Metode signaling seperti ini dikenal sebagai Channel Associated Signaling yang disingkat dengan CAS. Dapatlah dibayangkan, secara fundamental metode ini tidaklah efisien, mengapa demikian, karena kanal pembawa akan diduduki

3

dari titik asal ke tempat tujuan walaupun penerima di tempat tujuan tidak dapat menerima panggilan masuk. Padahal kanal ini haruslah digunakan se-efisien mungkin, dan hanya digunakan jika pihak penerima benar-benar dapat menerima panggilan masuk. Sehingga bila penerima panggilan sedang sibuk, kanal pembawa informasi ini tidak diduduki melainkan bisa digunakan oleh pelanggan lainnya yang benar-benar memerlukannya. Oleh sebab itu diperkenalkanlah metode yang memisahkan informasinya dengan kanal pembawa, yang disebut dengan Common Channel Signaling atau CCS. Dengan CCS, diperlukan suatu kanal khusus hanya untuk membawa informasi signaling namun mampu dan bertanggung jawab untuk mengendalikan sejumlah besar kanal kanal pembawa informasi [voice channel]. Metode signaling ini dikenal juga sebagai out of band signaling.

Keuntungan lainnya dari sistem CCS7 ini adalah dimungkinkannya penggunaan teknologi yang bebas antara switching dan transmisi. Hal ini berarti bahwa evolusi standarisasi CCS7 tidak akan bergantung pada evolusi perangkat yang digunakan. Standarisasi dapat dikembangkan terus menerus dan dapat digunakan pada jaringan yang berbeda, serta fungsionalitas baru dapat ditambahkan tanpa harus merujuk pada perangkat transmisi. Saat ini penggunaan CCS7 telah diterapkan baik di PSTN, International Gateway maupun jaringan telepon bergerak.

3. Prinsip-prinsip Signaling CCS7 : Signaling Link

Seperti telah kita bicarakan, latar belakang pengembangan CCS7 adalah untuk menemukan cara yang efisien dalam menggunakan sumber daya pada jaringan untuk mengirimkan informasi signaling. Untuk memahami kinerja CCS7 ini perlu ditinjau arsitektur CCS7. Seperti juga protokol signaling lainnya, CCS7 terdiri atas arsitektur yang bertingkat. Setiap tingkat memiliki peranan dan tanggung jawab khusus. Tiga lapisan terbawah membentuk Message Transfer Part [MTP]. Lapisan ini bertanggung jawab atas

4

keamanan dan kesinambungan perjalanan informasi. Lapisan yang lebih tinggi memiliki fungsi yang berbeda dan dimplementasikan sesuai dengan yang diperlukan oleh jaringan. Pengendalian pembicaraan, semisal pembangunan hubungan dan pemutusan hubungan, ditangani oleh salah satu bagian di lapis ke-4 [call control protocol], yaitu ISUP atau TUP. Fungsi fungsi lain yang dibangun diatas lapisan lainnya dikenal dengan SCCP.

CCS7 mempertukarkan informasi signaling lewat duatu kanal khusus. Kanal khusus ini dikenal sebagai Signaling Data Link (SDL) lebih singkat disebut sebagai Signaling Link atau Link saja. Tiap elemen dalam sistem CCS7 disebut sebagai

5

Signaling Point (SP), tiap SP berkomunikasi dengan SP lainnya lewat kanal khusus signaling. SP dapat dikategorikan berdasarkan fungsinya.

Signaling Link menghubungkan SP dengan SP lainnya dan membentuk jalur komunikasi diantara mereka. Dalam jaringan CCS7 seluruh SP diidentifikasikan dengan alamat yang unik (unique address). Pengalamatan ini disebut dengan Point Code (PC). Semua pesan informasi CCS7 memiliki titik awal dan tujuan yang disebut sebagai Originating Point Code [OPC] dan Destination Point Code [DPC]. Identitas ini memungkinkan pengiriman informasi tepat ke tujuannya. PC terdapat dalam pesan yang dibentuk pada lapis MTP. Panjangnya PC ditentukan oleh spesifikasi yang terdiri atas deretan bit. Karena panjang bit ini terbatas, maka terbatas pula jumlah PC yang bisa digunakan dalam satu jaringan.

Signaling link bertanggung jawab untuk membawa pesan-pesan, menyampaikannya ke tingkat yang lebih tinggi, kemudian mengirimkannya ke tujuan. MTP menerjemahkan dan mengarahkan pesan-pesan ini ke tujuannya dan menambahkan alamat atau label yang bersesuaian agar pesan ini dapat diterima di tempat tujuan.

Beberapa signaling link yang terhubung ke PC yang sama membentuk kelompok yang disebut sebagai link set. Dengan adanya pengelompokan ini, beban pada signalink link dapat dibagi sama rata antar signaling link dalam suatu link set.

Ketika satu SP berkomunikasi dengan SP lainnya, dikatakan terdapat rute yang menghubungkan dua titik ini. Rute merupakan jalur yang ada diantara dua titik SP. Rute bisa saja terdiri atas linkset tunggal maupun beberapa linkset. Terminologi ini mengacu pada keberadaan jalur komunikasi langsung antar dua SP. Selain itu, SP dapat pula mengirimkan informasi ke SP yang tidak terhubung langsung. Dalam kasus ini, penelusuran rute dilakukan oleh SP perantara yang berada diantara dua SP. Jika terdapat rute alternatif antar satu SP ke SP lain, sekelompok rute yang mengarah ke tujuan yang sama disebut routeset.

6

4. Prinsip-prinsip CCS7 : Protocol Stack

CCS7 merupakan kumpulan protokol yang menggunakan mekanisme transportasi bersama untuk mendistribusikan pesan pesan antar elemen jaringan. Lapis transportasi yang digunakan bersama ini adalah MTP. Di atas MTP terdapat beberapa protokol seperti ISUP, SCCP, MAP, INAP,dll, yang menjalankan fungsi call control management (untuk pendudukan dan pemutusan hubungan), atau mencari informasi berkaitan dengan pelanggan dan pengguna layanan.

4.1 MTP MTP terbagi atas tiga bagian yang masing-masing menjalankan tugas khusus. Secara keseluruhan, MTP berkaitan dengan penelusuran rute dan pengaturan CCS7 signaling link. Model rujukan OSI juga mirip dengan kumpulan protokol pada lapisan CCS7.

Lapis 1 MTP mewakili physical layer, yakni lapisan fisik yang merupakan penghubung antar SP. Pada dasarnya pada lapisan ini, pesan-pesan diubah ke dalam sinyal-sinyal elektris.

Lapis ke-2 MTP dirancang untuk menyediakan transfer yang berkesinambungan dan terjamin antar SP. Dalam peannya ini, data yang diterima diperiksa dan diteliti apakah terdapat error yang perlu dikoreksi. Disamping itu MTP lapis ke-2 ini juga berperan sebagai pengendali aliran data, melakukan peng-urutan berdasarkan antrian.

Semua pesan CCS7 dikirimkan melalui signaling link. Kendali alur (flow control) merupakan hal yang terpenting dikarenakan lebar pita yang digunakan signalink link biasanya 64 kbps atau 56 kbps. Pengawasan terhadap kondisi link sangat penting bagi kelancaran pengiriman data lewat CCS7 Link.

Penyusunan informasi yang akan dikirim menjadi paket-paket yang dikenal dengan signal unit (SU) juga menjadi tanggung jawab MTP lapis ke-2. Terdapat tiga jenis SU, yang pertama adalah Message Signal Unit (MSU), yaitu paket-paket yang membawa informasi CCS7 dari lapis tertinggi. Kemudian Link Status Signaling Unit

7

(LSSU) yang digunakan untuk mengirimkan informasi mengenai kondisi link itu sendiri. Yang ketiga adalah Fill In Signaling Unit (FISU), yang tidak membawa informasi apa apa, melainkan digunakan sebagai paket yang dikirim untuk menjaga agar signalink link tak pernah kosong (idle).

Setiap pesan informasi terdiri atas deretan bit yang dipisahkan oleh identifier atau flag. Pesan tertentu dapat dibagi atas beberapa komponen kunci. Gambar berikut menggambarkan susunan dari tiga jenis SU pada lapis ke-2. Perlu diingat, MTP lapis ke-2 ini tidaklah mengambil tindakan sendiri, melainkan atas perintah dari MTP lapis ke-3.

Lapis ke-3 MTP memiliki dua fungsi dasar, pertama adalah penelusuran rute agar bisa sampai ke tempat tujuan dan yang kedua adalah Network Management yang berkenaan dengan pengaturan rute trafik, link yang dipakai dan mendeteksi error.

Setiap lapisan yang berada di atas MTP lapis ke-3 seperti ISUP, SCCP,TUP, dll merupakan user dari MTP lapis ke-3. Lapis user ini sangat bergantung pada MTP lapis ke-3 ini agar data dapat terkirim dan diterima dengan aman. Karena terdapat beberapa user yang berbeda , maka mustilah terdapat beberapa cara untuk membedakan pesan sesuai dengan user yang dimaksud. Oleh karenanya MTP lapis ke-3 memiliki fungsi pendeteksi perbedaan ini yang disebut sebagai message discriminator.

Tiap jenis pesan dibagi atas sub bagian yang mengandung informasi yang penting bagi penelusuran rute dan menjamin pengiriman ke tempat tujuan. MSU memiliki sub bagian yang dikenal sebagai Service Information Octet (SIO) yang digunakan oleh

8

message discriminator untuk memilah pesan untuk user yang bersesuaian. Tiap user yang berada di lapis ke-4 memiliki nilai tertentu dalam SIO ini. Berdasarkan nilai SIO ini, MTP lapis ke-3 akan menyampaikan pesan ini sesuai dengan user yang dimaksud.

Sama pentingnya dengan pengiriman pesan ke user yang bersesuian, begitu pula dengan pengiriman pesan ke arah tujuan lain. Untuk itu diperlukan Signaling Information Field (SIF) yang memiliki informasi tentang rute yang dituju. MTP L3 akan melengkapi bagian SIF ini dengan menambahakan OPC dari SP yang bersangkutan dan DPC SP tujuan akhir. Bagian penting lain dari SIF adalah nilai Signaling Link Selection (SLS). Penggunaan link diatur dengan SLS ini. Misalnya terdapat beberapa link, maka fungsi MTP L3 ini juga untuk membagi beban antar link dalam satu linkset.

Signaling link pada CCS7 mampu membawa informasi untuk ribuan kanal pembawa, sehingga penyeimbangan beban atau pembagian beban mutlak diperlukan, sehingga bila terdapat salah satu kerusakan pada link, maka bebannya akan dipindahkan ke signaling link yang lain atau ke rute yang lain, bila terdapat lebih dari satu rute ke SP tujuan.

4.2 Call Control Protocol L4, ISUP/TUP Satu atau lebih protokol pada lapis ke-4 ini menyajikan data yang akan dikirim oleh MTP dalam bentuk MSU. Berdasarkan jenisnya dapat dikategorikan menjadi dua bagian yakni : a. circuit-related call control, misal TUP/ISUP. Protokol ini berkaitan dengan

pembangunan dan pemutusan hubungan, dikatakan circuit-related, karena membutuhkan kanal pembawa.

b. non-circuit-related call control, misal SCCP.

Telephony User Part (TUP) merupakan protokol yang pertama kali dirancang oleh ITU-T untuk membangun dan memutuskan hubungan telepon. Dalam prakteknya, pesan pesan dalam protokol ini digunakan dalam urut-urutan tertentu dari SP asal ke SP tujuan. Contohnya seperti gambar berikut:

9

Setiap pesan membawa sekumpulan informasi yang telah didefinisikan. Parameter yang dikirim dijelaskan dalam standar ITU-T, untuk TUP adalah Q721-725.

Walaupun ITU-T menetapkan standar TUP, banyak negara-negara yang menerapkan standar nasional untuk TUP contohnya Inggris, Perancis, China, dll.

Karena TUP tidak melewatkan pengiriman layanan data ISDN, maka dikembangkanlah ISUP yang mendukung aplikasi layanan data ISDN.

ISUP atau ISDN User Part merupakan protokol yang berkaitan dengan pengaturan mekanisme pengiriman suara serta data. Protokol ISUP sendiri dijabarkan dalam dokumen ITU-T Q761-767. Dibanding TUP, ISUP banyak mendukung layanan baru seperti yang terdapat dalam PBX, misalnya Call Waiting, CLIP, Call Barring, dll.

10

4.3 Data User Part [DUP] DUP digunakan untuk komunikasi data antar sentral, namun kadangkala masuk ke dalam ISUP.

4.4 Signaling Connection Control Part [SCCP] SCCP memberikan peningkatan fungsi yang mendukung penyampaian informasi signaling circuit-related maupun non-circuit related. Bila MTP hanya menggunakan point code dalam menyampaikan informasi ke tujuan, maka SCCP menggunakan metode pengalamatan lain yang dapat lebih menjamin data terkirim sesuai tujuannya.

Terdapat dua jenis mode penyampaian data : a. Connection-oriented, dalam mode ini session diawali terlebih dahulu sebelum

memulai pengiriman data. b. Connectionless-oriented, pengiriman data tanpa perlu melakukan negosiasi

pendahuluan.

Adapun mode penyampaian ini dapat dibagi ke dalam 4 class : Class 0:Connectionless data dikirim tanpa fixed connection/session Class 1:Connectionless data dikirim tanpa fixed connection, namun harus

berurutan Class 2:Connection Oriented Memerlukan session sebelum pengiriman data Class 3: Connection Oriented Memerlukan session sebelum pengiriman

data dan dikirim berurutan

Keterbatasan MTP untuk membedakan data hanya berdasarkan point code, oleh sebab itu SCCP dapat melakukan diskriminasi lagi untuk menyampaikan informasi ke tujuan yang tepat. Kenapa demikian, sebab, bisa saja dalam satu elemen yang memiliki point code yang sama terdapat sub-system yang berbeda, untuk membedakan sub-system yang

11

berbeda dalam satu SP, diperlukan mekanisme dalam SCCP yang menggunakan Sub-System Number (SSN) dan point code.

Untuk keperluan ini, satu byte diperuntukkan bagi SSN dalam MSU. Oleh karenanya, dalam satu SP bisa terdapat maksimal 256 SSN.

Di samping SSN, SCCP juga mendukung metode pengalamatan dengan menggunakan Global Title Translation (GTT). GTT digunakan jika tidak terdapat informasi yang memadai berkenaan dengan point code dan SSN, sehingga GTT digunakan sebagai alternatif untuk menyampaikan data ke tujuan. Secara khusus GTT digunakan untuk memperoleh informasi dari jaringan eksternal tanpa harus mengetahui dari mana informasi tersebut berasal. Sebagai contoh pemakaian GTT adalah pada pelanggan yang melakukan roaming dalam jaringan GSM di luar Home PLMN nya.

4.5 Transaction Capabilities Aplication Part [TCAP] Pada dasarnya, TCAP dirancang untuk kegunaan penelusuran informasi dari database. Formatnya sendiri dijabarkan dalam SCCP dikaitkan dengan penomoran untuk database yang berbeda.

4.6 MAP, INAP, IS41 Mobile Aplication Part (MAP), Intelligent Networking Application Part (INAP) dan IS41 merupakan lapis yang berada di atas TCAP. SCCP digunakan untuk membawa informasi untuk disampaikan pada tujuan yang bersesuaian.

-------- [bersambung] ---------- CCS7 seri 02 : Tinjauan lanjutan