Teletietotekniikka S-38.116

INET TURBO-7 keskustesteri

Jarkko Jussila Ti/N 37636u

Matinkatu 10 E 36

02230 ESPOO

949 - 773341

Sisällysluettelo

Lyhenne- ja termiluettelo

Johdanto

Yleiskuva laitteesta

Laitteen kytkeminen keskukseen

Testerin käyttämät sanomat

Käyttö normaalina puhelu testerinä

Monitorointi

Manipulaattori

Massuri

Taustalla tapahtuu

Yhteenveto

Lyhenne- ja termiluettelo

T7 Turbo-7, YKM testeri

CIC johdon tunnuskoodi

IAI YKM sanoma joka kertoo kuka soittaa ja minne

ACM YKM sanoma joka toteaa numeron olevan yksiselitteinen

ANU YKM sanoma joka ilmoittaa B-tilaajan nostaneen luurin

CLF YKM sanoma, A-tilaaja laski luurin

RLG YKM sanoma, puhelu purettu

SS7 YKM

TUP Telephone-User-Part

NCS Nokia Cellural Systems

NTC Nokia Telecommunications

ET external terminal

LS linkset

LINK fyysinen liitin T7:ssa

SP Signalling Point

STP Signalling Transfer Point

Johdanto

Tässä työssä tulen kertomaan INET inc.:n valmistamasta keskustesteristä, TURBO-7:stä. Nimi viittaa SS7-signalointiin jonka avulla testeri kommunikoi keskuksen kanssa. Vaikka työssä keskitynkin vain yhteen testeriin, niin tässä esitetyt toimintaperiaatteet voi yleistää hyvin myös muihin testereihin. T7 on hyvä esimerkkitapaus, sillä siitä löytyy monia eri ominaisuuksia joita aiemmin sai käyttöönsä vain useampaa eri laitetta yhdistelemällä. Myös käytön helppous on sananmukaisesti silmiinpistävää. Kun testaaja aiemmin joutui tapahtumia selvittäessään lukemaan kuvaruudulta tai printti-liuskalta HEXa-dumppia niin T7 tulostaa kaikki sanomat selkokielisinä ja avaa vielä kentätkin sanallisessa muodossa. Tietenkin TosiMies voi edelleen niin halutessaan katsoa bitti-bitiltä sanomien rakenteen.

Uskon esiteltävän laitteen toimivan tulevaisuudessa esikuvana monille testereille helpon käytettävyytensä ansiosta. Ollessani Nokialla ensimmäistä kesää sain tehtäväkseni perehtyä kyseiseen T7:n. Vaikka en mistään mitään tiennytkään, pystyin kuitenkin ajamaan helppoja testejä jo ensimmäisenä päivänä johtuen juuri T7:n äärimmäisen yksinkertaisesta käytöstä ja selkeästä kayttöliittymästä joka perustuu valikoiden käyttöön.

Työssä tulee varmasti esille, että suhtaudun hyvin positiivisesti T7-testeriin. Yritän kuitenkin tuoda myös joitakin ongelmakohtia näkyville, sillä niitäkin kaikesta huolimatta löytyy.

Yleiskuva

INETin TURBO-7 on pieni puhelinkeskus josta on jätetty tilaajaporras pois, eli puhekanavia ei laitteella voi käsitellä lainkaan. Puhelinkeskukseksi laite on halpa mutta tietokoneeksi kallis. Hinta pyörii 500.000mk paikkeilla. Hinnastaan huolimatta laitteita on tällä hetkellä Suomessa jo kolme kappaletta ja yksi on tilauksessa. Yksi laitteista on NCS:lla ja kaksi NTC:llä.

Laitteistonäkökulmasta T7 on 386/486/Pentium-prosessorilla varustettu kannettava tietokone jossa on väriaktiivimatriisi-näyttö. Normaalista kannettavasta laite eroaa vain neljän PCM-kortin ansiosta. Kortit ovat INET inc:n omaa tuotantoa ja näillä korteilla laite liitetään keskuksen ET:hen. Keskuksen kanssa laite kommunikoi nimensä mukaisesti YKM- sanomien avulla.

Koska laite on pieni, se soveltuu testikeskuksen lisäksi hyvin kenttäolosuhteisiin. Erityisesti laitteen monitorointi-ominaisuudet tekevät siitä hyvän apurin testaajalle joka kentällä selvittää ongelmia. Laite on myös monta kertaa otettu ulkomaille mukaan valmistauduttaessa keskuksen luovutustesteihin. Riittää, että kerran rakennetaan testi-makrot laitteelle, ja samoja testejä voidaan sen jälkeen käyttää kaikkialla, riippumatta signaloinnista.

Yleisimmin konetta näkee käytettävän testikeskuksella, joko generoimassa massaliikennettä tai etsimässä vikoja uudesta ohjelmistopaketista. Ahkeria T7:n käyttäjiä ovat suunnittelijat jotka ovat tuoneet keskukselle uuden ohjelman ja haluavat varmistaa keskuksen toimivuuden. Testikeskuksella käsitellään myös asiakkailta tulleita vikaselostuksia. Vikaraportin perusteella pystymme yleensä melko hyvin rekonstruioimaan tilanteen käyttäen T7:aa, jolla pystyy näppärästi lähettämään myös oikealla tavalla "vääriä" sanomia.

Turbo 7:n kytkeminen keskukseen

Tässä työssä tarkoituksenani ei ole mennä kovinkaan syvälle itse keskuksen toimintaan, joten yritän selostaa T7:n ja keskuksen välisen kytkennän mahdollisimman yleisellä tasolla.

Laitteen sivulla on tässä tapauksessa neljä fyysistä linkkiä johon keskuksen ET:t kytketään. Käynnistämällä laitteen setuppi YMK-tasolle 3, löydetään kuvaruutu jossa voidaan sitoa fyysiset linkit linkkiseteiksi joita käytetään määriteltäessä liikennettä signalointipisteiden välillä. Linkkisettejä koottaessa tulee muistaa valita oikea signalointiprotokolla kullekin setille. Alempien tasojen asetuksiin harvemmin tarvitsee koskea, ellei testejä tehdä useissa eri maissa.

Laitteen kytkeminen keskukseen on periaatteessa helppoa, mikäli halutaan vain monitoroida. Tällöin PCM:t tulee muistaa kytkeä T7:n IN1/IN2 liittimiin normaalin IN1/OUT:n sijasta. Itse PCM:t laitetaan keskuksessa kiinni siihen ET:n minkä liikennettä halutaan monitoroida (ET:n numerot täytyy selvittää keskukselta) ja käynnistetään monitorointi. Kuvaruudulta on helppo päätellä liikenteen singnalointipisteet ja niitä voi käyttää hyväkseen suodatettaessa monitoroitavaa tietoa (ks. monitorointi). Tässä täytyy huomioida INETin (ja yleisestikin "jenkkien") poikkeava signalointipisteen määritys. Yhdysvalloissa signalointipisteet ovat muotoa 7-225-7 ja meillä taas 255-255. Tästä luonnollisesti aiheutuu ongelmia, sillä meidän 8+8 bittiä tulee jakaa osiin 4 + 8 + 4 bittiä.

Kun T7:sta halutaan myös lähettää jotain, muuttuu kytkeminen hieman hankalammaksi. Tuolloin PCM:t tulee luonnollisesti kytkeä laitteeseen IN1/OUT. Koska testikeskuksen tulee osata vastaanottaa meiltä, täytyy keskukseen luoda ns. lenkki johon testeri kytketään. Keskukselta varataan signalointipiste T7:lle (täytyy muistaa edellä mainittu 8+8=4+8+4) ja katsotaan mihin ulkoiseen ET:n laite tulee kytkeä. (Tässä vaiheessa yleensä huudetaan keskus-insinöörejä apuun.) Tämän jälkeen päästään konfiguroimaan T7:n parametrejä.

Normaalisti riittää kun konfiguroidaan kolmannen tason verkko-parametrejä, joiden avulla laitteen fyysiset linkit sidotaan linkkisetteihin ja linkkisetit vastaavasti signalointipisteisiin. Mikäli halutaan, että fyysiseen linkkiin 1 kytkettyä PCM-johtoa myöten keskustellaan keskuksen kanssa, jonka SP on 1-8-0 ja T7:lle on valittu SP:ksi 1-80-6, tehdään asetukset esimerkiksi seuraavasti:

T7 STP

1-8-6 ------- LS2------------ 1-8-0

LS1 = Link 2 + Link 3 (protocoll: ISUP)

LS2 = Link 1 (protocoll: TUP)

LS1:llä ei ole tässä mitään merkitystä, mutta haluan vain osoittaa, että linkkisettiin voi siis nimensä mukaan kuulua useita linkkejä.

Testerin käyttämät sanomat

Koska kyseessä on YKM-testeri, sanomat näyttelevät tärkeää osaa laitteessa. T7:ssä on luonnollisesti valmiina TUP-standardin mukaiset sanomat, mutta esimerkiksi meillä Suomessa TUP eroaa jossain määrin virallisista spekseistä. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että sanoma-editorilla avataan kaikki sanomat ja muutetaan haluttu kenttä oikeanlaiseksi. Tämä täytyy onneksi tehdä vain kerran.

Ongelmalliseksi tilanne muodostuu, kun samalla testerillä halutaan käyttää samaa signalointia eri maissa, esimerkkinä Suomen TUP/Kiinan TUP. Molemmissa on hieman erilaiset sanomat. Asia on nyt hoidettu siten, että konetta käynnistettäessä tarvittavat sanomat kopioidaan signalointi-hakemistoon josta ohjelma ottaa ne käyttöönsä. Luonnollisesti kaikki sanomat voitaisiin laittaa samaan hakemistoon, mutta olisi turhaa pitää hakemistossa IAI-STUP.783 ja IAI-KTUP.783 sanomia. Mikäli tälle tielle lähdettäisiin, jouduttaisiin kaikki testi-makrotkin tekemään erikseen Suomen ja Kiinan sanomille.

Sanomien muokkaus on yleisesti helppoa. Nuolinäppäimillä siirrytään halutun kentän kohdalle ja returnia painamalla saadaan kaikki kentän mahdolliset arvot tekstimuodossa. Toki niin haluttaessa voidaan sanoma syöttää myös HEXa-muodossa. (katso liitteestä 1 esimerkki-sanomaa editorissa)

Puhelutesteri

T7:llä voidaan testata kaikkia YKM tasoja; Taso2 (Q.781), Taso3 (Q.782), TUP Testeri (Q.783), ISUP testeri (Q.784) ja TCAP testeri (Q.787). Tässä keskityn suurimmaksi osaksi Q.783-testeriin, mutta kaikki tasot toimivat periaatteellisesti samalla tavalla.

Testimakrot etenevän ylhäältä alaspäin. Kun ylimmäinen sanoma on vastaanotettu (tai lähetetty, miten makrossa määritelty) siirrytään seuraavalle riville ja lähetetään vastaus (tai odotetaan kuittaus). Kun testimakro on rakennettu se voidaan tallettaa ja ajaa. Makroihin voidaan sanomien lisäksi laittaa "Odota 10 sekuntia" ja "Odota SPACE BARin painallusta"- komentoja joita tarvitaan esimerkiksi testeissä joissa keskuksen asetuksia täytyy muutaa kesken makron ajon.

Kaikkien tasojen testeimakroista voi rakentaa testi-batcheja joissa testimakroja ajetaan automaattisesti peräkkäin. Käyttämällä T7:n Batch Test Builder-ominaisuutta voimme rakentaa esimerkiksi valmiin batchin joka sisältaä kaikki Suomen TUPin vaatimustestit ja batch voidaan jättää vaikka viikonlopuksi rouskuttamaan testejä. Maanantaina vain tarkastetaan kuinka ajo on mennyt.

Testimakron rakenne voi olla esimerkiksi seuraava

Testattava keskus Turbo7

IAI-TUP -------->

<-------- ACM-TUP

<-------- ANU-TUP

CLF-TUP --------->

<-------- RLG-TUP

Keskuksesta soitetaan johonkin numeroon joka on T7:n signalointipisteen alla. Kun T7 vastaanottaa keskukselta IAI-sanoman se lähettää ACM:n sekä ANU:n. Kun T7 on vastannut sulkee testaaja puhelimen jolloin T7 lähettää RLG:n heti kun on saanut CLF:n.

Kun testi on ohitse voi testaaja tarkkailla liikkuneiden sanomien sisältöjä siirtymällä nuoli-näppäimillä kyseisen sanoman kohdalle ja painamalla returnia. Sanoma aukenee siten, että kuvaruudun vasemmassa reunassa näkyy sanoman rakenne binäärimuodossa ja oikea reuna on varattu selkokieliselle tulkinnalle.

Monitorointi

Monitoroinnin ollessa päällä, kaikki suodattamattomat sanoma otetaan muistiin. Tämä aiheuttaa helposti ongelmia ainakin 8Mb muistilla varustetuissa koneissa ellei suodatusta ole tarkkaan säädetty. Tätä ongelmaa helpottamaan monitorointiin voidaan asettaa liipaisuehtoja, jotka aloittavat tai lopettavat monitoroinnin. Tämä tarkoittaa sitä että esimerkiksi kaikki tietyltä suunnalta tulevat puhelut monitoroidaan. Liipaisuehtoja voidaan rakentaa signalointipisteen, johdon, puhelinnumeron, tiettyjen virheiden, kellon ajan, käyttäjäosan, sanoman ja tapahtuman perusteella. Liipaisuehtoja on käytännössä pakko käyttää, sillä dataa liikkuu niin paljon, että kaikkea ei kannata/voi monitoroida.

Toinen tapa vähentää monitoroitavaa tietoa on siis suodatimen käyttö. Suodattimella voidaan estää sanomien näkyminen YKM-tason, käyttäjäosan, signalointipisteen, puhelinnumeron, johdon tai tapahtumien perusteella. Suodatus, kuten monitoroinnin liipaisukin, määritellään linkkisetti-kohtaisesti.

Jälkikäteenkin monitoroinnin tulosta voidaan siistiä suodattamalle muistiin otetuista sanomista vain halutun tyyppiset näkyville. Tämä ei kuitenkaan enää auta muistiongelman kanssa, sillä ajonjälkeinen suodatus vain "piilottaa" sanomia. Tätä vision-filter -ominaisuutta käytetäänkin lähinnä vain tulostettaessa monitoroinnin tuloksia paperille.

T7:n eräs merkittävä ominaisuus on ns. älykäs monitorointi. Kun älykäs monitorointi on päällä, se seuraa T7 liikennettä ja aina kun se huomaa liikennevirheen, tallentaa laite tuota hetkeä edeltäneet ja sen jälkeen tulevat sanomat muutaman sekunnin ajalta kovalevylle. Virhetilanteet on valmiiksi ohjelmoitu T7:ään. Tyypillisin vika, jota T7:llä voi näin etsiä, on sanoman häviäminen. Esimerkiksi ei ole tullut RLG sanomaa kuittauksena CLF:n ennen aikavalvonnan laukeamista. Älykkään monitoroinnin etuna perinteiseen nähden on käytön helppous; vikatilanteet on valmiiksi koodattu. Toinen etu on kovalevytilan säästö. Jos tavallinen monitorointi jätetään Kampin keskukselle rouskuttamaan viikonlopuksi, tila loppuu varmasti. Jos sen sijaan vain virhetapaukset otetaan talteen säästetään sekä tilaa että monitoroijan aikaa.

Manipulaattori

Manipulaattorina T7 kytketään kauttakulkukeskukseksi. Periaatteena on luoda testikeskukselle todellista maailmaa jäljitteleviä tilanteita. Käytännössähän puhelinkeskusten keskustellessa keskenään aina silloin tällöin sanomia häviää tai ne eivät saavu ajoissa perille erinäisistä syistä johtuen. T7 voidaan ohjelmoida poistamaan, lisäämään, muuttamaan ja viivästyttämäään sanomia ja näin saadaan selville kuinka testattava keskus toimii ongelmatilanteissa. Ominaisuutta on parasta käyttää siten, että joku toinen testeri ajaa keskukselle massaa ja T7 huolehtii manipuloinnista. Jos mahdollista, olisi hyvä omistaa toinenkin T7 joka monitoroisi tapahtuvia vikoja ja keskuksen selviytymistä.

testattava keskus lähettää T7 testattava keskus saa

ABCDABCD poista sanoma ennen A:ta ABCABC

ABCDABCD muuta A=E EBCDEBCD

ABCDABCD lisää A:n jälkeen F AFBCDAFBCD

ABCDABCD viivästytä B:tä A BCDA BCD

Massaliikennegeneraattori

T7:llä voidaan luoda myös erittäin raskasta massaliikennettä keskuksen kuormittamiseksi. Liikennettä mallitettaessa voidaan ajo jakaa 60:n jaksoon joista jokainen voi kestää yhdestä aina 10.000 sekuntiin. Puheluita kone pystyy generoimaan 1- 1.000/s ja näitä T7 generoi jopa kymmenestä erilaisesta scriptistä, annettujen todennäköisyyksien perusteella. Scriptit ovat samanlaisia YKM-makroja joita käsiteltiin jo kohdassa puhelutesteri.

Järjestelmä antaa hyvät työkalut jotta todellista käyttöä voidaan mahdollisimman hyvin testata jo laboratorio-olosuhteissa. 60 intervallia mahdollistavat kuorman jaon ruuhka-ajat huomioon ottaen. Myös asiakas-profiili voidaan muokata mieleiseksi asettamalla todennäköisyyksiä eri tyyppisille puheluille.

T7:n pahimpana rajoituksena massuri-käytössä on puhekanavien puute. Millään ei voi varmistaa onko puhekanava auennut. Käytäntö on myös osoittanut luvatun 1000 puhelua/sekunti aika optimistiseksi arvioksi. (johtuneeko DOS-käyttöjärjestelmästä?)

Taustalla tapahtuu

Testeriin voi ohjelmoida automaattisia vastineita (automatic responses) , jotka lähetetään aina oli testeri missä tilassa tahansa. Tällaisia ovat mm. TUP:ssa sanomaparit BLO/BLA, UBL,UBA, RSC/RLG, HGB/HBA jne.

Taustalla kerätään myös jatkuvasti tilastoja liikenteestä. Tilastointi pyörii kaikilla YKM- tasoilla linkki-kohtaisesti. Tilastoista voi nähdä kehysvirheiden osuuden (taso1), MSU/LSSU/FISU sanomien määrän (taso2), TUP-sanomien osuuden (taso3), IAI-sanomien määrän (taso4), likkien tilat prosenteissa jne.

Yhteenveto

Yhteenvetona voisi todeta laitteen olevan erittäin monikäyttöisen ja hyödyllisen kunhan siitä saadaa pois ns. lapsen viat. Ohjelmisto kaatuu edelleen luvattoman usein ja suurimpana miinuksena näen sanomien hukkaamisen. Sanoma saattaa jopa näkyä T7:n ruudulla, mutta ohjelmisto ei ole vain huomannut sitä.

Tamä aiheutti meille paljon päänvaivaa käyttäessämme älykästä monitorointia. Meillä oli massuri päällä viikonlopun ajan ja T7 oli monitoroimassa. Maanantaina T7 ilmoitti meille, että CLF-RLG -timeoutteja on tullut luvattoman paljon. Etsimme kuumeisesti syytä todetaksemme, että olivat ne RLG-sanomat saapuneet, mutta T7 ei vain ollut huomannut niitä.

Testerit tulevat tulevaisuudessa olemaan PC-koneita lisättynä joillain erityiskorteilla. Tässä näkisinkin hyvän markkinaraon innokkaalle teekkarille joka on näppärä käsistään ja hallitsee niin laitteiston kuin ohjelmistopuolenkin. Laitteen komponentit eivät hirveitä maksa joten aika pienelläkin pääomalla pääsee alkuun. Ohjelmistopuoli taas on aika hyvin hanskattavissa, sillä speksit ovat melko selkeät. Yritykset, jotka ostavat puhelin-testereitä, ovat yleismaailmallisesti kohtuullisen hyvin rahoissaan, joten on melkein se ja sama maksaako laite 5.000, 50.000 vai 500.000mk kunhan se vain on hyödyllinen joten ei kun lyödään rahoiksi :)

Lähteet

- Omat empiiriset tutkimukset Nokialla

- INET inc. (faxi on laulanut texasiin ja takaisin)

- INET TURBO 7 -user's manual