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Data Communication Group http://networks.inf.ufrgs.br/dcg/
Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Aula 3: Arquitetura USSD Porto Alegre, setembro de 2013 Data Communication Group
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Agenda Dispositivo Gateway Servidor de Aplicações Troca de Mensagens
Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Dispositivo - MMI Condições para o dispositivo tratar uma requisição:
Serviços GSM previamente definidos pela GSM TS anexo B: Exemplos: Ativar serviços de chamada em espera: *43# Ativar restrição de ID nas chamadas: *31# Desativar restrição de ID nas chamadas *30# Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Dispositivo - MMI Condições para o dispositivo tratar uma requisição:
Serviços do SIM Exemplo: Vivo Número do Portal de Voz: 3# Número do Correio de Voz: 2# Exemplo: TIM Número do Meu Plano: 3# Número da Caixa Postal: 1# Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Dispositivo - MMI Condições para o dispositivo tratar uma requisição:
Serviços definidos pelo fabricante do dispositivo Exemplo: Versão do telefone Motorola: *#9999# Nokia: *#0000# Samsung: *#2222# Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Revisando a formatação dos códigos
Condições para interpretar o código como USSD e enviar para a rede GSM: Códigos finalizados com #: Exemplos: # *#*#*#*#4454# Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Revisando a formatação dos códigos
Condições para interpretar o código como USSD e enviar para a rede GSM: Short Strings com 1 dígito ou 2 dígitos NÃO iniciando com 1 Exemplos: 3 41 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Dispositivo - MMI Condições para interpretar o código como chamada (código NÃO USSD): Qualquer código não coberto pelas condições anteriores Exemplo: 12 (Short Strings com 2 dígitos iniciando com 1) (String não finalizada com #) *#*#*#2 (Não é uma Short String, etc.) etc. Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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USSD Data Coding Scheme
Parâmetro responsável por detalhar o alfabeto e o idioma utilizado na informação em uma operação USSD Codificação de acordo com a seção “Cell Broadcast Data Coding Scheme” da 3GPP TS Para utilizar o alfabeto padrão GSM 7-bit, o valor do parâmetro é “ ” (decimal 15) Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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USSD String Os caracteres em USSD utilizam codificação em 7 bits, assim como no SMS Supondo um caracter ‘a’, no seguinte formato Codificando em 1 byte: b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 1 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 1 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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USSD String Codificando em 2 bytes (“ab”):
Portanto, em 160 bytes é possível encapsular ∗8 7 =182.8, ou seja, 182 caracteres, com 6 bits restantes em zero b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 1 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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USSD String Quando transmitir (8n-1) caracteres (ex: 7, 14, ) restam 7 bits em zero no fim da mensagem Receptor confundirá os bits de padding com o símbolo codificado como “ ” Incluir <CR> no fim da mensagem b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 1 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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USSD String + Encoding Scheme
Para utilizar o código do alfabeto padrão GSM, o USSD Encoding Scheme deve conter o código “ ” (decimal 15) Para utilizar caracteres especiais, pode-se utilizar tabelas de extensões de acordo com o idioma desejado Caracteres especiais da língua portuguesa utilizam o código “ ” (decimal 3) Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Agenda Dispositivo Gateway Servidor de Aplicações Troca de Mensagens
Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Gateway Gateway ou ponte de ligação Gateway pode ser implementado
Interligar redes Separar domínios de colisão Traduzir protocolos Gateway pode ser implementado Em software Em hardware Combinação de ambos Simpósio Brasileiro de Telecomunicações Brasília, 13 a 16 de setembro de 2012
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USSD Gateway USSD Gateway Espera por mensagens MAP da rede GSM
Traduz mensagens MAP em SMPP, HTTP, XML, etc. Roteia as mensagens traduzidas para a aplicação do servidor final Através da rede GSM, PODE apresentar informações de posicionamento e número do usuário para a aplicação final Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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USSD Gateways disponíveis no mercado
mcTEL PURO SOFTWARE Mahindra usa hardware Synverse usa ambos Mobicents opensource free toda em sw Telestax versão paga do mibicents (tem SW w oferece HW) LeibICT SW e HW Simpósio Brasileiro de Telecomunicações Brasília, 13 a 16 de setembro de 2012
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Mobicents Plataforma Open Source Mobicents USSD gateway VoIP
Suporte redes de comunicação legada Implementado em Java, utilizando JBOSS/TOMCAT Mobicents USSD gateway Simpósio Brasileiro de Telecomunicações Brasília, 13 a 16 de setembro de 2012
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Mobicents Modeling Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Planet Suporte até 10.000 sessões simultâneas
Três modos de integração para aplicações de terceiros: API access mode Hosted mode mGate USSD Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Planet API access mode Comunicação transparente com o Gateway via SOAP (descontinuado), REST e XML Gateway recebe mensagens e traduz para USSD Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Planet Hosted mode Aplicação fica no Gateway
Prestadora fornece determinadas informações Comunicação via Web Services, XML/JSON, JDBC ou protocolos personalizados Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Planet mGate USSD Proxy entre a prestadora de serviço e Gateway Planet
Permite utilizar inúmeros canais de comunicação USSD Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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LeibICT Possui três tipos de serviços USSD USSD Gateway iVAS
USSD Developer kit (API) Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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LeibICT USSD S-Gateway
USSD Gateway Gateway exclusivo para aplicações USSD O&M USSD App HTTP(S) XML/TCP/IP GSM Network MAP – 09.02 LSL HSL Sigtran LeibICT USSD S-Gateway USSD App USSD App Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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LeibICT iVAS Integração entre serviços de USSD, LBS (Location Based Services) e SMS XML/TCP/IP O&M USSD App HTTP(S) USSD + LBS App GSM Network MAP – 09.02 LSL HSL Sigtran LeibICT iVAS Gateway SMPP USSD + SMS App USSD + LBS + SMS App Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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LeibICT USSD Developer Kit API para programação de aplicações USSD
Permite integração direta com os Gateways comercializados pela empresa Linguagens Java e C++ Bibliotecas Windows (WIN32) e Linux (32 e 64 bits) Simulador integrado para o Gateway e rede GSM Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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USSD Developer Kit - Ambientes
Telefone Célula BTC/BSC MSC HLR MAP – 09.02 LSL HSL Sigtran Desenvolvimento de Aplicação XML/TCP/IP LeibICT USSD Gateway Rede Real Desenvolvimento de Aplicação Simulador USSD Gateway XML/TCP/IP Rede Simulada entre duas máquinas Desenvolvimento de Aplicação XML/TCP/IP Rede simulada localmente Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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LeibICT API - Detalhes API abstrai toda a parte do XML e protocolos de comunicação Baseada em callbacks Conexão da aplicação com o Gateway pode ser com ou sem criptografia Permite que a aplicação se conecte ao Gateway e se registre para um determinado Short Code Suporta multi-thread Até sessões simultâneas suportadas pelo Gateway Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Agenda Dispositivo Gateway Servidor de Aplicações Troca de Mensagens
Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Servidor de Aplicação Equipamento dedicado para execução das aplicações USSD Pode conter mais de uma aplicação USSD Comunica-se diretamente com o Gateway USSD Não faz parte da rede GSM Opera geralmente como um servidor de Web Services Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Posicionamento do Servidor
Dentro da rede interna da operadora Utilizada por operadoras com serviços USSD próprios Trabalha diretamente com MSC/VLR ou HLR Solução pouco adotada em aplicações de terceiros Operadoras geralmente não tem interesse nesse tipo de serviço Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Posicionamento do Servidor
Fora da rede GSM Aplicações USSD de “terceiros” Conexão dedicada ou não (Internet) Instalação não requer modificações na estrutura da rede GSM Administração fica à cardo do provedor do serviço Amplamente utilizada Terceiros fornecem serviços via rede GSM Lucrativo para as duas partes Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Posicionamento do Servidor
Assinante Operadora Internet MAP MAP MAP MSC Interno Externo XML SOAP HTTP SMPP Telefone Aplicação USSD Gateway Aplicação Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Interface de comunicação com o Gateway
Diferentes modos de comunicação, dependendo da implementação e do posicionamento do servidor Mais usuais: XML (para sintaxe das mensagens) sobre HTTP SOAP (para descrição dos serviços) sobre HTTP SMPP Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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XML eXtensible Markup Language
Utilizado como sintaxe padrão para mensagens trocadas com o Servidor de Aplicações Orientado à tags para identificar diferentes campos Desenvolvido para transportar dados, não para exibir (HTML) Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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SOAP Simple Object Access Protocol
Baseado em XML, contendo os seguintes elementos: Envelope: identifica o XML como uma mensagem SOAP Cabeçalho: informações da mensagem Corpo: informações de solicitação e resposta Falhas: informações sobre erros e estado atual Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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SMPP Short Message Peer-to-Peer
Frequentemente utilizado para integrar serviços terceirizados dentro da rede GSM Baseado em requisição/resposta (como no HTTP) Trabalha com estabelecimento de uma sessão Não trabalha com codificação GSM 7-bit Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Cabeçalho (obrigatório)
SMPP Possui seu próprio PDU (Protocol Data Unit) SMPP PDU Cabeçalho (obrigatório) Dados Tamanho do comando ID do comando Status do comando ID de sequência Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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SMPP - Exemplo Gateway Servidor Bind Request Iniciar sessão
Bind Response Submit_SM_Req Envio de mensagem Submit_SM_Resp Delivery_SM_Req Relatório de entrega Delivery_SM_Resp Unbind Request Finalizar sessão Unbind Response Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Agregação de Gateways Operadoras diferentes podem ter diferentes Gateways Cada Gateway pode utilizar protocolos diferentes A aplicação deve ser desenvolvida de maneira que suporte diferentes tipos de comunicação Evitar que para N operadoras, N aplicações devam ser desenvolvidas em N servidores de aplicação Engenharia de Software (MVC – Model View Controller) Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Agenda Dispositivo Gateway Servidor de Aplicações Troca de Mensagens
Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Comparação HTTP x USSD HTTP usa conexão
Não suporta nativamente o conceito de sessão Cookies são utilizados para “emular” uma sessão Navegador Servidor GET RESPONSE ID ID Cookie Arquivo Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Comparação HTTP x USSD USSD Cada requisição possui sua sessão
Cada sessão é tratada por uma thread no servidor GSM XML/HTTP Servidor USSD MS *123# ID 1 GW USSD *123# ID 1 *123# ID 1 *123# ID 1 resp *123# ID 1 resp Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Sinalização Signalling System No. 7 (SS7)
Conjunto de protocolos de sinalização entre componentes da NSS, padronizado pela UIT Dividido em quatro camadas: MTP1 MTP2 MTP3 SCCP ISUP T C A P MA I N Física Enlace Rede Aplicação INAP - Intelligent Network Application Protocol MAP - Mobile Application Part TCAP - Transaction Capabilities Application Part SCCP - Signalling Connection Control Part ISUP - ISDN User Part MTP - Message Transfer Part Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Serviços MAP Mensagens de texto (menus, questões, respostas) entre uma aplicação USSD e um usuário utilizam serviços MAP MAP_PROCESS_UNSTRUCTURED_SS_REQUEST MAP_UNSTRUCTURED_SS_REQUEST MAP_UNSTRUCTURED_SS_NOTIFY Serviços MAP são definidos pela norma 3GPP TS Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Serviços MAP Primeiro octeto de uma mensagem MAP é o identificador do serviço Primitiva Mnemônico Valor (dec) Valor (hex) MAP-PROCESS-UNSTRUCTURED-SS-REQUEST MAPST_PRO_UNSTR_SS_REQ {59} {0x3b} MAP-UNSTRUCTURED-SS-REQUEST MAPST_UNSTR_SS_REQ {60} {0x3c} Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Serviços MAP Serviços necessários Mensagem MAP Campo Tipos Invoke ID
Return Result Reject Return Error Operation Process Unstructure SS Request Unstructure SS Request Unstructure SS Notify Data Coding Scheme 7-bit USSD String Dados Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Exemplo de troca de mensagens
MSC USSD Gateway USSD Server Assinante Envia USSD Request DTAP HTTP POST Request Com Payload XML Aplicação inicia uma nova sessão e envia o Menu HTTP Response Com Payload XML DTAP Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Exemplo de troca de mensagens
MSC USSD Gateway USSD Server Assinante recebe o Menu e responde DTAP HTTP POST Request Com Payload XML para a mesma seção Aplicação recebe o input dos usuários, envia resposta final e finaliza sessão HTTP Response Com Payload XML Assinante recebe a resposta final DTAP Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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Cristiano Bonato Both cbboth@inf.ufrgs.br
Obrigado! Perguntas? Cristiano Bonato Both Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013
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