Pour citer ce mémoire :

Auteur·trice·s : Youssouf M’madi Djoumbe

Thème : "Audit et analyse de la qualité et de la performance du réseau de signalisation SS7/SIGTRAN de la Sonatel"

Université : École Supérieure Multinationale des Télécommunications – Option : Technique – Spécialité : Commutation
Année de soutenance : Mémoire de fin de formation pour l’obtention du diplôme de : Ingénieur des travaux de télécommunications – 2009-2011

Audit de la qualité du réseau de signalisation SS7/SIGTRAN

  1. Audit de la qualité du réseau de signalisation SS7/SIGTRAN
  2. La Sonatel : historique, activités et chiffre d’affaire
  3. L’organigramme de l’entreprise Sonatel  et le service d’accueil
  4. Architecture et type de point de signalisation SS7
  5. Les différents modes de la signalisation sémaphore SS7
  6. Architecture du protocole de signalisation sémaphore N°7
  7. Les couches SIGTRAN – les messages de la signalisation SS7 sur IP
  8. Architecture détaillé du cœur réseau mobile de la Sonatel
  9. Vue d’ensemble des équipements de signalisation utilisé par la Sonatel
  10. Les mesures (key Performance Indicator) de la plateforme STP
  11. Trafic engineering du réseau de signalisation de la Sonatel
  12. L’occupation des canaux sémaphore et le taux d’occupation du COMP
  13. L’amélioration du réseau de signalisation de la Sonatel
  14. La sécurisation du réseau SIGTRAN de la Sonatel

Audit de la qualité du réseau de signalisation SS7/SIGTRAN

École Supérieure Multinationale des Télécommunications
Dakar – Sénégal

Option : Technique
Spécialité : Commutation

Mémoire de fin de formation pour l’obtention du diplôme de :
Ingénieur des travaux de télécommunications
Audit et analyse de la qualité et de la performance du réseau de signalisation SS7/SIGTRAN de la Sonatel
Audit et analyse de la qualité et de la performance du réseau
de signalisation SS7/SIGTRAN de la Sonatel

Présenté et soutenu par :
Youssouf M’madi Djoumbe

Encadré par :
Mr Ousmane SANE
Ingénieur commutant à la SONATEL

Promotion 2009-2011

Résumé

Les besoins de la clientèle dans le secteur téléphonique n’ont jamais cessés d’augmenter, c’est pour cette raison que la Sonatel exploite un réseau spécialisé de la signalisation dans le but de faciliter la gestion du réseau et service.

Le réseau de signalisation est un réseau très sensible et il nécessite une surveillance importante pour assurer la disponibilité et la qualité de service.

C’est l’objectif de ce travail qui consiste à faire une étude et analyse du réseau de la signalisation afin de pouvoir déterminer la qualité et la performance de ce réseau.

Pour ce faire, une observation du trafic de signalisation dans des périodes différentes a été effectuée.

Ensuite, les mesures (indicateurs) issues de cette observation dans les différents intervalles de temps ont été comparait pour avoir l’heure chargée de la plateforme de signalisation.

C’est à partir des indicateurs pris dans l’heure chargée que nous avons effectué l’audit et analyse pour déterminer le fonctionnement et la performance du réseau.

Les résultats émanant de ces analyses nous ont permis d’avoir l’état du réseau et de pouvoir détecter certains disfonctionnement.

Vu de ces résultats, nous avons proposé des solutions pouvant éventuellement aider à résoudre les disfonctionnement détecter dans le réseau et en améliorant aussi la performance et la qualité du réseau de signalisation de la Sonatel.

Avant-Propos

L’École Supérieure Multinationale des Télécommunications (ESMT) de Dakar a été créée en 1981 à l’initiative de sept pays d’Afrique de l’Ouest (Bénin, Burkina Faso, Mali, Mauritanie, Niger, Sénégal, Togo) avec le concours de la coopération internationale dans le cadre d’un projet du programme des Nations Unies pour le développement (PNUD), la Guinée Conakry s’est ajoutée aux membres fondateurs en 1998.

L’ESMT forme donc des ingénieurs et techniciens supérieurs en télécommunication.

En effet, la formation dispensée donne aux étudiants une connaissance technique et pratique du monde des réseaux télécoms et de l’informatique et leur fournit une ouverture sur les évolutions technologiques.

En fin de cycle, les élèves ingénieurs de la formation IGTT doivent réfléchir sur un sujet faisant l’objet de mémoire lequel sera présenté et soutenu devant un membre de jury.

Pour y parvenir il leur a fallu effectuer un stage. Ce stage en entreprise est un moment privilégié de mise en pratique des enseignements reçus.

Il permet tout d’abord à l’étudiant de faire une application réelle des connaissances théoriques.

Ensuite, il emmène l’étudiant à transformer les acquis pédagogiques en savoir- faire et savoir être, lui permettant de se positionner dans le monde du travail.

C’est dans cette optique, que j’ai effectué un stage d’une durée de deux mois au sein du groupe SONATEL, plus exactement à la Direction des Opération Réseaux (DO) basé sur le site de TECHNOPOLE.

Ce stage m’a permis d’améliorer ma compétence professionnelle et de mesurer l’importance de l’apport humain chez l’ingénieur.

Glossaire

A
ACM: Address Complete Message
ANM: ANswer Message
AUC: Authentication Center
ADPCM: Adaptation Differential Pulls Code Modulation
B
BSC: Base Station Controller
BTS: Base Tranceiver Station
C
CCS: Common Channal Signaling
CPO: Code Point d’Origine
CPD: Code Point destination
CAS: Commutateur d’Accès Service
CRBT: Call Ring Back Tone
CF: Control Frame
CAP: CAMEL Application Part
CLDR: SUA Connectionless Data Response
CLDT: SUA Connectionless Data Transfer; A message used for carrying SS7 UDT/XUDT
messages.
D
DO: Direction des Opérations
DEX: Direction /pôle d’exploitation des réseaux
DINT: Direction/pôle d’intervention
E
EXI: département Exploitation Informatique
ERT: département Exploitation des Réseaux d’accès Radio et Transport
EDS: département Exploitation Des Services
ECP: département Exploitation du cœur de Réseau et des Plateformes de Service
EF: Extension Frame
EIR: Equipment Identy Register
F
FISU: Fill-In Signal Units
G
GGSN: Gateway
GPRS Support Node
GSM: Global System for Mobile
GPRS: General Packet Radio Service
GTT: Global Title Translation
H
HLR: Home Location Register
HSL: High Speed Signalings Links
I
IETF: Internet Engineering Task Force
IS.COM: Ingénieurs Supports Commutation
ISUP: ISDN User Part
IAM: Initial Address Message
IP: Internet Protocol
IUA: ISDN User Adaptation
IN: Intelligent Network
IMT: Interprocessor Message Transport
INAP: Intelligent Network Application
ISDN: Integrated Services Digital Network
K
KPI: Key Performance Indicator
L
LSSU: Link Status Signal Units
LSL: Low Speed Signalings Links
M
MF: multifréquences
MTP: Message Transfer Part
MSU: Message Signal Units
MGC: Media Gateway Controller
M2UA: MTP 2 User Adaptation
M2PA: MTP 2 Peer to Peer Adaptation
M3UA: MTP 3 User Adaptation MSC: Mobil Switching center
MAP: Mobil Application Part
MCPM: Measurement Collection and Polling Module
N
NGN: Next Generation Network
O
OSI: Open Systems Interconnection
OAM: Operation Administration and maintenance
P
PRC : Performance Réseau Cœur et plateforme de service
PCS-R : Point de Contrôle Service Réseau
PTS : Point de Transfert Sémaphore
PDU : Protocol Data Unit
R
REL: RELease Message
RLC: ReLease Complete
RTC: Réseau Téléphonique Commuté
RNC: Radio Network controller
S
SL: signaling link
SS7: Signaling System n°7
STP: Signaling Tranfert Point
SSP: Service Switching point
SCP: Service Control Point
SP: Signaling Point
SECR: Supervision Energie et Cœur de Réseau
SEPFS: Supervision et Exploitation des Plateformes de Services
SCCP: Signaling Connection Control Part
SSCS: Sous – Système de Connexions Sémaphores
SSN: SubSystem Number
SSGT: Sous-Système de Gestion de Transactions
SIGTRAN: SIGnaling TRANsport
SCTP: Stream Control Transmission Protocol
SUA: SCCP User Adaptation
SMSC: Shut message Service Center
SDM: Subscriber Data Management
SG: Signaling Gateway
SGSN: Service GPRS Support Node
T
TCAP: Transaction Capabilities Application Part
TUP: Telephone User Part
TCP: Transport Control Protocol
TDM: Terminal Disk Module
U
UA: User Adaptation
USSD: Unstructured Supplementary Service Data
UMTS: Universal Mobile for Telecommunication System
V
V5UA: V5.2 User Adaptation
VMS: Voice Mail Service

Sommaire

Problématique
Chapitre I: Présentation et activité de la Sonatel
I.1 Historique
I.2 Les Différents activités de la Société
I.3 Chiffre d’affaire
I.4 Organigramme de l’entreprise
I.5 Le Service d’accueil
Chapitre II: Rôle principal de la signalisation dans un réseau téléphonique
II.1 Principe de base de la signalisation
II.2 Convergence du réseau de signalisation SS7 vers la signalisation sur IP (SIGTRAN)
II.3 Etude du réseau de signalisation de la Sonatel et Présentation des composants du cœur réseau
II.4 Réseau de transmission de la Sonatel
Chapitre III: Analyse de la performance du réseau de signalisation de la Sonatel
III.1 Présentation des mesures (key Performance Indicator) de la plateforme STP
III.2 Trafic engineering du réseau de signalisation
III.3 Les recommandations
Chapitre IV : Proposition sur les résultats d’analyses et audits obtenus pour l’amélioration du réseau de signalisation de la Sonatel
IV.1 Analyse des résultats
IV.2 Dimensionnement du réseau de signalisation
IV.3 Méthodes de sécurisation du réseau SIGTRAN
Conclusion

Introduction

Au cours de cette dernière décennie, l’évolution technologique dans le secteur de télécommunication a contribué à l’émergence dans le marché, de nouveaux services.

Cette amélioration qu’on retrouve dans nos marchés de télécommunication en termes de services diversifiés offerts aux clients mobiles, fixes et entreprises est due à la technique de commutation et mode de signalisation utilisé dans le réseau téléphonique.

Des nouveaux services comme le transfert d’appel et les requêtes pour interroger une base de données nécessitent des échanges de signalisations sans établissement réel d’un circuit de communication.

Dans ce cas, pour augmenter la rapidité des échanges de la signalisation il a fallu séparer la signalisation de la transmission et faire transiter cette signalisation sur des liaisons spécifiques.

Cette technique est appelée signalisation par canal sémaphore (Common Channel Signaling, CCS).

La signalisation par canal sémaphore est une méthode par laquelle le canal sémaphore (signaling link, SL) achemine sous la forme des trames sémaphores, l’information de signalisation se rapportant à des circuits ou des messages de gestion et de supervision.

L’ensemble des canaux sémaphores forme un réseau spécialisé dans le transfert de la signalisation, appelé signaling system N° 7 (SS7).

Ce type de réseau est exploité par les opérateurs de télécommunications disposant plusieurs centraux téléphoniques interconnectés au sein de leur réseau qui offrent des services à leurs clientèles.

En raison de la complexité pour l’interconnexion des plusieurs entités téléphoniques, la Société National de la Télécommunication (SONATEL) utilise un réseau carrément dédié à la signalisation de son réseau téléphonique permettant une bonne gestion et exploitation du réseau.

Le but principal du réseau sémaphore c’est d’acheminer les informations de contrôles entre les éléments d’un réseau de télécommunication et de pouvoir implémenter des services à valeur ajoutée.

Pour que l’opérateur puisse respecter les normes standards internationales de la télécommunication en termes de services offerts à ses clients, il a l’intérêt à surveiller en permanence son réseau afin de pouvoir évaluer en temps réel la qualité de service et la performance du réseau.

Le présent mémoire enrichit l’étude et l’analyse sur le trafic du réseau de la signalisation dont fournissant des résultats aidant à améliorer la performance et la qualité de service du réseau de signalisation de la Sonatel.

C’est dans cette optique que ledit mémoire s’articule autour de quatre chapitres :

Le premier chapitre commence par une présentation de l’entreprise et du service d’accueil suivi par un second surnommé « Rôle principal de la signalisation sémaphore numéro 7 dans un réseau téléphonique » qui éclairci le principe de base de la signalisation.

La convergence du réseau SS7 classique vers le réseau IP (SIGTRAN) et une présentation des équipements qui constituent le cœur réseau et s’interconnectant au réseau de signalisation.

Le troisième chapitre pénètre dans l’ensemble des points permettant de cerner l’essentiel de la problématique, il porte le nom « analyse de la performance du réseau de signalisation de la Sonatel ».

Dans ce chapitre nous allons faire une brève présentation des mesures clés de la performance, faire une étude engineering du trafic de la signalisation du réseau SS7/SIGTRAN et clore avec des recommandations qui nous amèneront à tirer des résultats sur les études effectuées.

En fin, le quatrième chapitre a pour objectif de donner des propositions issues des différents études et analyses effectués pour améliorer la performance et la qualité de service du réseau de signalisation de la Sonatel.

Problématique : réseau de signalisation SS7/SIGTRAN

Le réseau téléphonique d’aujourd’hui intègre plusieurs services pour l’attraction des clients.

De ce fait, on observe divers entités dans le réseau et pour augmenter la rapidité des échanges de la signalisation, un réseau spécifique est dédié pour la signalisation, appelé signalisation par canal sémaphore (Common Channal Signaling, CCS).

C’est le cas de la SONATEL qui exploite un réseau de signalisation en mode quasi-associé permettant une bonne gestion du réseau téléphonique, vu la complexité de ce dernier, et facilite l’intégration rapide des services.

Le cœur du réseau de signalisation utilisé par SONATEL est constitué par des plateformes STP EAGLE 5 ISS fabriquées par TEKELEK dont ces dernières supportent l’interconnexion des équipements NGN.

Elles possèdent des interfaces IP pour la signalisation sur IP appelé SIGTRAN, HSL (High Speed Link) et LSL (Low Speed Link) pour les liaisons de signalisation.

Ce genre de réseau doit être disponible, redondant et performant afin de maintenir la continuité et la qualité de service.

Pour se faire nous allons mettre en œuvre une étude et analyse pour ce réseau de signalisation à partir des indicateurs relevés pendant des observations du trafic de la signalisation.

Ces observations nous permettrons d’avoir l’optimisation et la détermination du bon fonctionnement du réseau de signalisation.

Les résultats obtenus pendant ces études vont nous permettre également de déterminer la performance de l’ensemble du réseau.

Youssouf M’madi Djoumbe
Gratuit

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