نظام الإشارات في الاتصالات Signaling System 7

تتنوع فرص العمل عبر مجموعة كبيرة ومتنوعة من المجالات مثل صناعة الهواتف المحمولة واتصالات الألياف الضوئية، و”ADSL” واتصالات الكابلات ذات النطاق العريض وهندسة الصوت والصوت والتعرف على الكلام وأنظمة التصوير الطبي “X-Rays” و”CT” و”MRI” و”PET” وأجهزة “DSP” وتصميم البرمجيات، وكذلك صناعة الطباعة وشاشات العرض الرقمية “CRT” و”LCD” والبلازما والكاميرات الرقمية وكاميرات الفيديو ومعايير ضغط الصور “JPEG” و”MPEG”.

ما هو نظام الإشارات Signaling System 7

نظام الإشارات “Signaling System 7”: هو بنية إشارات اتصالات تستخدم تقليدياً لإعداد المكالمات الهاتفية وإنهاؤها، كما يحتوي على مجموعة بروتوكولات قوية تستخدم إشارات خارج النطاق للتواصل بين عناصر شبكة الهاتف العامة “PSTN”، وفي السنوات الأخيرة تم استبداله ببروتوكول إشارة القطر على جميع شبكات “IP”.

• “ADSL” هي اختصار لـ “Asymmetric-Digital-Subscriber-Line”.

• “IP” هي اختصار لـ “Internet-Protocol”.

• “PSTN” هي اختصار لـ “Public-Switched-Telephone-Network”.

• “LCD” هي اختصار لـ “liquid-crystal-display”.

• “MPEG” هي اختصار لـ “Moving-Picture-Experts-Group”.

• “JPEG” هي اختصار لـ “Joint-Photographic-Experts-Group”.

• “CRT” هي اختصار لـ “Cathode-Ray-Tube”.

• “MRI” هي اختصار لـ “Magnetic-Resonance-Imaging”.

• “PET” هي اختصار لـ “Priority-Encoding-Transmission”.

• “DSP” هي اختصار لـ “Digital-signal-processing”.

أساسيات نظام الإشارات Signaling System 7

يُعرف نظام الإشارات رقم 7 أيضاً باسم نظام إرسال القنوات المشترك “CCSS7” أو نظام إرسال القنوات المشتركة “CCIS7” أو “CCITT” رقم “C7″، والقادم من معيار عالمي للاتصالات يحدده الاتحاد الدولي للاتصالات “ITU” قطاع تقييس الاتصالات “ITU-T”.

يحدد معيار “SS7” الإجراءات والبروتوكول الذي من خلاله تتبادل عناصر الشبكة في شبكة الهاتف العامة “PSTN” المعلومات عبر شبكة إشارات رقمية؛ لتمكين إعداد المكالمات اللاسلكية الخلوية والسلكية وتوجيهها والتحكم فيها.

تعمل التطورات التكنولوجية على تحسين قدرات تحليل مصادر المعلومات المتنوعة مثل الصوت أي الكلام والصوتيات والموسيقى، والصورة أي الفيديو والوسائط المتعددة والمسح الطبي والإشارات الطبية أي معدل ضربات القلب وضغط الدم ونشاط الدماغ، وبيانات الاستشعار عن بعد أي الجيوفيزيائية والرادار السونار، ومن أمثلة الأنظمة التي تتعامل مع الإشارات التعرف على الكلام وتدفق الفيديو والشبكات الخلوية والمسح الطبي مثل التصوير بالرنين المغناطيسي.

تهتم تخصصات معالجة الإشارات والصور بتحليل وتوليف الإشارات وتفاعلها مع الأنظمة، وفي الاتصالات الهدف هو نقل المعلومات أي الإشارات من مصدر واحد أو أكثر إلى وجهة واحدة أو أكثر، والأمر الذي يتطلب تصميم مخططات الإرسال مثل التشكيل والتشفير وأجهزة الاستقبال والمرشحات.

كما تغطي منطقة أنظمة الإشارات والاتصالات أساسيات الإشارات والأنظمة التماثلية والرقمية والأدوات الرياضية لتحليل الإشارات القطعية والعشوائية، وتطبيقات معالجة الإشارات الرقمية ومعالجة الصور الرقمية والاتصالات الرقمية أو التماثلية، كما تتخصص الإشارات والاتصالات في مجالات مثل الاتصالات السلكية واللاسلكية والاتصالات الخلوية وتبادل البيانات والمعلومات.

في الماضي كانت جميع الاتصالات بين مكونات الشبكة الهاتفية العمومية التبديلية تكون على نفس القناة مثل المحادثات الهاتفية وكان هذا يسمى “إشارة داخل النطاق”، وأصبحت مشكلة عندما تم اكتشاف أنّه يستطيعون محاكاة إشارات الاتصالات واستكشاف رموز الاتصالات السرية، وكان الحل هو إرسال اتصالات شركة الهاتف الداخلية إلى قناة لم تكن متوفرة لمستعمل الهاتف العادي.

كان “SS7” نتيجة لهذا الجهد لتحسين الإشارات خارج النطاق، حيث أتاح استعمال إشارات القناة المشتركة “CCS” لمقدمي الخدمة بإعداد المكالمات، وإغلاقها دون تدخل من جمهور القرصنة وبمرور الوقت تطور “SS7” إلى مجموعة قوية من البروتوكولات التي يمكنها فعل أكثر من إجراء المكالمات، كما تمت إضافة وظائف مثل انتظار المكالمات والمكالمات الجماعية وإعادة توجيه المكالمات والبريد الصوتي إما كميزات قياسية أو متميزة.

وفي النهاية مكّن “SS7” شركات الاتصالات من تقديم مجموعة غنية من الخدمات المتعلقة بالمكالمات حيث تُعد الفواتير وترجمة الأرقام وخدمة الرسائل القصيرة، والوظائف المدفوعة مسبقاً من بين الإمكانات المتاحة وكما يمكن مقارنة بروتوكول “SS7” بنموذج “OSI“، حيث تتطابق الطبقات المادية وارتباط البيانات والشبكة لنموذج “OSI” مع مستويات جزء نقل الرسائل “MTP” من واحد إلى ثلاثة في “SS7”.

• “OSI” هي اختصار لـ “Open-Systems-Interconnection”.

• “MTP” هي اختصار لـ “Message-Transfer-Part”.

• “SS7” هي اختصار لـ “Signaling-System-7”.

• “CCITT” هي اختصار لـ “Consultative-Committee-for-International-Telephony-and-Telegraphy”.

• “ITU” هي اختصار لـ “International-Telecommunication-Union”.

• “CCSS7” هي اختصار لـ “Common-channel-Shared-Signaling-7”.

• “CCIS7” هي اختصار لـ “Common-Channel-Interoffice-Signaling-7”.

المتغيرات من نظام الإشارات Signaling System 7

• الإعداد الأساسي للمكالمات وإدارتها وتفكيكها.

• الخدمات اللاسلكية مثل خدمات الاتصالات الشخصية “PCS” والتجوال اللاسلكي ومصادقة المشتركين في الهاتف المحمول.

• إمكانية نقل الرقم المحلي “LNP”.

• ميزات محسّنة للمكالمات مثل إعادة توجيه المكالمات وعرض اسم / رقم الطرف المتصل والمكالمات الثلاثية.

• اتصالات فعالة وآمنة في جميع أنحاء العالم.

• الرسائل القصيرة “SMS“.

ملاحظة:“LNP” هي اختصار لـ “Local-number-portability” و”SMS” هي اختصار لـ “Short-Message-Service”.

ملاحظة:“PCS” هي اختصار لـ “Personal-Communications-Service”.

كيفية عمل نظام الإشارات Signaling System 7

مجموعة بروتوكولات إشارات المهاتفة “SS7” مسؤولة عن إعداد وإنهاء المكالمات الهاتفية عبر شبكة إشارات رقمية لتمكين الاتصال اللاسلكي الخلوي والسلكي، حيث يتم استخدامه لبدء معظم المكالمات الهاتفية العامة في العالم عبر شبكة الهاتف العامة المحولة “PSTN”.

ومع مرور الوقت تم دمج التطبيقات الأخرى في “SS7” وسمح ذلك بإدخال خدمات جديدة مثل الرسائل القصيرة وترجمة الأرقام والفواتير المدفوعة مسبقاً، وانتظار / إعادة توجيه المكالمات والمكالمات الجماعية وإمكانية نقل الأرقام المحلية وغيرها من خدمات الاتصالات الشاملة.

تطور عمل نظام الإشارات Signaling System 7

توفر بروتوكولات نقل الإشارات “SIGTRAN” إمكانية التفعيل البيني لإشارات “SS7” للعمل عبر الشبكات القائمة على بروتوكول الإنترنت “IP“، وهذا يمكّن خدمة “PSTN” من العمل على أنظمة خدمة الهاتف القديمة العادية التماثلية وأجهزة شبكات “IP” الحديثة، وتستعمل “SIGTRAN” بروتوكول نقل التحكم في التدفق الخاص بها بدلاً من بروتوكول التحكم في الإرسال أو بروتوكول مخطط بيانات المستخدم.

استخدمت تطبيقات الإشارات السابقة مثل نظام إرسال الإشارات 5 والإشارات داخل النطاق، حيث تحمل نفس القناة المستخدمة للصوت أيضاً نغمات الإشارة للتحكم في المكالمات، وتسبب هذا في العديد من القضايا ومن حين لآخر يمكن للمتصلين سماع الإشارات الصوتية، وكما تطلب حجز قناة صوتية للإشارة حتى إذا كان الطرف الآخر غير متاح ممّا يؤدي إلى تقييد الموارد.

وأعطى هذا المتصلين الوصول المباشر إلى قناة التحكم ممّا مكّن المتسللين الأوائل والذين يطلق عليهم “phreaks” من استخدام مولدات نغمات بسيطة، للتحكم في نظام الهاتف لإجراء مكالمات مجانية ولأغراض أخرى أيضاً، ولإزالة مشاكل الإرسال داخل النطاق يستخدم “SS7” الإشارات خارج النطاق والتي تسمى إشارة القناة المشتركة “CCS”.

في “CCS” يتم استخدام قناة مخصصة منفصلة عن القناة الصوتية لنقل إشارات التحكم “SS7″ وهذه القناة متاحة فقط للبنية التحتية الأساسية وليس للمتصلين النهائيين ممّا يزيد من الأمان، و”SS7” هو نظام عالي الأداء قائم على الحزم يمكنه نقل الكثير من المعلومات المتعلقة بالمكالمة والمستخدم، كما مكنت قناة البيانات الإضافية التي تقدمها “SS7” العديد من وسائل الراحة الحديثة في الخدمة الهاتفية.

يمكن استخدامه أيضاً للخدمات غير المرتبطة مباشرة بالمكالمات الصوتية، ونظراً لمستوى الوصول الذي يوفره “SS7” للبنية التحتية الأساسية والحاجة إلى خط إشارة إضافي مخصص، يتم استخدام “SS7” بشكل أساسي بين محولات شبكة الهاتف ولا يتم استخدامه على المستوى المحلي لتوصيل مقسم محلي بالعميل.

• “CCS” هي اختصار لـ “common-channel-signal” و”SIGTRAN” هي اختصار لـ “signaling-transport”.