IS-41

IS-41 (от англ. Interim Standard 41), также известный как ANSI-41, TIA/EIA-41 или ANSI MAP, — это прикладной протокол для сигнализации в мобильных сетях стандарта ANSI, таких как AMPS, D-AMPS (TDMA, IS-136) и CDMA (cdmaOne, CDMA2000).

Изначально IS-41 был разработан исключительно для сигнализации между посещаемой и домашней мобильной сетью с целью обеспечить мобильность (то есть использование мобильного телефона в чужой сети) и для поддержки передачи управления между ячейками, обслуживаемыми различными MSC. Первые реализации использовали сетевой протокол X.25[1]. В настоящее время IS-41 используется для передачи всей сигнализации между элементами мобильной сети, такими как MSC, HLR, VLR, для доставки SMS, а также для взаимодействия с проводной телефонной сетью. Для передачи сигнализационных сообщений в настоящее время используется исключительно SS7, обычно с применением SIGTRAN.

IS-41 является аналогом ANSI для GSM протокола MAP 09.02 (ныне 3GPP TS 29.002). Хотя функциональные возможности ANSI и GSM версий MAP постепенно сближаются (об этом свидетельствует и смена названия IS-41 с «Cellular Radiocommunications Intersystem Operations» на «Mobile Application Part»), их объединения, которого ожидали некоторые авторы[2], скорее всего, никогда не произойдет. Развитие идет скорее в направлении замены этих протоколов на SIP.

История развития IS-41

Обозначения документа

Первые версии документа имели обозначение IS-41. IS означает «временный стандарт» (англ. Interim Standard). В 1997 году документ был принят в качестве официального стандарта ANSI, поэтому его также называют ANSI-41. Другим его обозначением является TIA/EIA-41, поскольку в его разработке участвовали организации Telecommunications Industry Association и Electronic Industries Alliance. Позднее он был включён в IMT-2000, а группа 3GPP2 развивала его под именем N.S0005[3]. В 2004 году стандарт был разбит на десятки файлов с обозначением X.S0004[4]. Из-за запутанности номенклатуры документов 3GPP2 многие авторы по-прежнему используют исходное название IS-41.

Ревизии стандарта

Большинство телекоммуникационных стандартов эволюционируют; развитие IS-41 шло особенно интенсивно, что связано с его изначально минималистичной архитектурой и постепенным распространением в различных типах мобильных сетей — от аналоговых через TDMA к CDMA:

  • IS-41 Rev 0 (февраль 1988) — реализует межсистемную передачу (intersystem handoff; также handover, т.е. передача сигнализации и трафика между базовыми станциями, подключёнными к разным MSC, без прерывания вызова) и базовую квалификацию услуг; определяет только простое взаимодействие между посещённой и домашней сетью без детального описания их структуры.
  • IS-41 Rev A (январь 1991) — определяет эталонную архитектуру сети (ANSI-41 network reference model), подробную структуру, соответствующую рекомендациям CCITT Q.1051 и в основных чертах схожую со структурой сети GSM, добавляет поддержку автоматического роуминга.
  • IS-41 Rev B (декабрь 1991) — добавлена минимизация маршрута, поддержка передачи параметров TDMA и Global Title Translation (GTT).
  • IS-41 Rev C (февраль 1996) — появляется поддержка CDMA, межсистемной аутентификации и шифрования, возможности из TIA/EIA-664, поддержка SMS, border cell resolution.
  • ANSI-41 (июль 1997) — стандарт становится официальным стандартом ANSI.
  • TIA/EIA-41-D (декабрь 1997) — поддержка IMSI, множество усовершенствований различных процедур.
  • N.S0005 (январь 2000) — первая версия стандарта в рамках 3GPP2.
  • X.S0004 (март 2004 — июнь 2009) — релиз 3GPP2 TIA-EIA-41-E.

В промежутках при необходимости публиковались дополнительные стандарты, которые затем включались в IS-41.

Реализация

IS-41 использует ANSI-вариант протокола Transaction Capabilities Application Part (TCAP), описанный в ANSI T1.114. Поэтому протокол может передаваться теми же средствами, что и GSM MAP — с помощью традиционных протоколов SS7 или с применением SIGTRAN. IS-41 и ANSI TCAP описываются с помощью ASN.1 и кодируются с использованием Basic Encoding Rules. Для ANSI-варианта TCAP и MAP характерно применение частных (private) типов и отсутствие диалоговой части (Dialogue Portion).

Пример декодированного сообщения

Ниже приведён пример того, как может быть передано SMS в виде сообщения SMS Delivery Point to Point MAP в пакете TCAP Query With Permission («with Permission» означает, что вторая сторона может завершить соединение).

Тип Длина Содержимое
0xE2
Query With Permission
0x81 0x9F
159
Тип Длина Содержимое
0xC7
Transaction ID
0x04
4
0x90 0x00 0xFF 0x06
0x9000FF06
0xE8
Component Sequence
0x81 0x96
150
Тип Длина Содержимое
0xE9
Invoke Component (Last)
0x81 0x93
147
Тип Длина Содержимое
0xCF
Component ID
0x01
1
0x00
0
0xD1
Private TCAP Code
0x02
1
0x09 0x35
0x0935 = 2357 SMS Delivery Point to Point
0xF2
Parameter Set
0x81 0x89
137
Тип Длина Содержимое
0x9F 0x74
SMS-Teleservice Identifier
0x02
2
0x10 0x02
4098 CDMA Cellular Messaging Teleservice
0x9F 0x69
SMS-Bearer Data
0x62
98
0x00 0x03 0x20 0x05 0x70 0x01 0x4F 0x12 0xC5 ...
Сообщение, закодированное по C.S0015
0x88
Mobile Identification Number
0x05
5
0x19 0x95 0x22 0x29 0x78
9159229287
0x9F 0x70
SMS-OriginalOriginatingAddress
0x09
9
0x02 0x00 0x21 0x0A 0x19 0x25 0x80 0x27 0x64
0x9F 0x6E
SMS-OriginalDestinationAddress
0x09
9
0x02 0x00 0x21 0x0A 0x19 0x75 0x13 0x54 0x15

Примечания