ISUP로 이해하는 SS7 기반 호 제어와 통신망 연동

교환기 사이의 통화를 제어하는 ISUP

ISUP(ISDN User Part)는 종합정보통신망(ISDN)에서 호 제어와 회선 관리를 맡는 ITU-T No.7 신호 방식의 사용자부다. OSI 모델에서는 레벨 4에 해당하며, 기존 전화망에서 확장된 ISDN 환경의 음성·데이터·영상 서비스를 처리하기 위해 개발됐다.

핵심은 모든 호 제어 신호를 메시지로 주고받는 방식이다. 회선을 설정하고 유지하며 해제하는 과정이 메시지 단위로 진행되므로, 기본 서비스와 부가 서비스를 함께 제어할 수 있다.

SS7 스택에서 맡는 역할

ISUP는 SS7(Signaling System No.7) 프로토콜 스택의 상위 계층에서 실제 통신 서비스에 필요한 사용자부 기능을 담당한다.

⤢✕

MTP(Message Transfer Part)가 신호 메시지를 전달하는 역할이라면, ISUP는 그 메시지를 바탕으로 호를 설정하고 관리하며 해제하는 처리 로직을 맡는다.

접속 서비스와 부가 기능

ISUP가 다루는 서비스는 회선 또는 패킷 기반 접속과, 통화 제어에 필요한 부가 기능으로 나뉜다.

회선 교환 접속은 음성 통화처럼 실시간 연결이 필요한 서비스에 쓰인다. 데이터 통신을 위한 패킷 기반 연결도 지원 대상이다.

부가 서비스에는 특정 그룹 안에서만 통신을 허용하는 폐역 접속(Closed User Group), 발신자·수신자 번호를 표시하는 발착 식별(Calling/Called Line Identification), 통화를 다른 곳으로 넘기는 착신 전송(Call Forwarding)이 포함된다.

호 상태를 전달하는 메시지

ISUP 메시지는 공통 헤더와 가변 길이의 파라미터로 구성된다. 호 제어에서 자주 마주치는 메시지는 다음과 같다.

⤢✕

IAM(Initial Address Message): 호 설정을 시작하며 착신 번호, 발신 번호, 회선 특성 등의 정보를 담는다.
ACM(Address Complete Message): 착신측이 주소 정보를 수신했고 착신 단말 호출을 시작했음을 알린다.
ANM(Answer Message): 착신자가 응답했음을 전달한다.
REL(Release Message): 호 해제를 요청한다.
RLC(Release Complete): 호 해제가 완료됐음을 확인한다.

IAM부터 RLC까지 이어지는 통화 처리

발신 교환기와 착신 교환기 사이에 중계 교환기가 있을 때, 호의 시작과 종료는 다음과 같이 전달된다.

⤢✕

발신 교환기는 IAM으로 호 설정을 시작한다. 착신 교환기는 ACM을 보내 착신 단말 호출 시작을 알리고, 착신자가 응답하면 ANM으로 통화 연결을 시작한다. 통화가 끝나면 REL로 해제를 요청하고, 상대측은 RLC로 해제 완료를 응답한다.

이동통신망에서 만나는 ISUP

이동통신망의 구성요소가 발전하면서 신호 흐름도 복잡해졌지만, MSC(Mobile Switching Center) 간 연결에서는 ISUP가 활용된다.

CDMA 네트워크는 BTS(Base Transceiver Station), BSC(Base Station Controller), MSC(Mobile Switching Center), PCF(Packet Control Function), PDSN(Packet Data Serving Node)으로 구성된다. 이 중 MSC는 ISUP 프로토콜을 사용한다.

WCDMA 네트워크에서는 NodeB, RNC(Radio Network Controller), MSC(Mobile Switching Center), SGSN(Serving GPRS Support Node), GGSN(Gateway GPRS Support Node)가 주요 구성요소다. 여기에서도 MSC는 ISUP 프로토콜을 사용한다.

LTE 네트워크의 주요 구성요소는 eNB(evolved NodeB), MME(Mobility Management Entity), SGW(Serving Gateway), PGW(PDN Gateway)다.

코어 네트워크가 발전하면서 ISUP는 SIP(Session Initiation Protocol) 같은 IP 기반 프로토콜로 대체되는 추세이지만, 이동통신망과 기존 교환망이 만나는 지점의 호 제어 구조를 이해하는 데 여전히 중요한 기준이 된다.

PSTN·ISDN과 IP 네트워크 사이

전통적인 PSTN/ISDN 네트워크와 IP 네트워크가 결합되는 환경에서 ISUP는 미디어 게이트웨이 제어기를 중심으로 통합된다.

⤢✕

이 환경에서는 SIGTRAN(Signaling Transport) 프로토콜을 통해 ISUP 메시지를 IP 네트워크 위로 전송할 수도 있다.

TUP 이후의 확장과 연동

ISUP는 아날로그 전화망에서 사용되던 TUP(Telephone User Part)를 대체하며 등장했다. 기본 ISDN 서비스를 지원한 ISUP v1에서 시작해, ISUP v2는 추가 부가 서비스를 지원했고, ISUP v3/v4는 광대역 ISDN 및 지능망 서비스까지 범위를 넓혔다. 브로드밴드 ISUP(B-ISUP)는 ATM 기반 광대역 서비스를 지원한다.

NGN(Next Generation Network) 환경에서는 BICC(Bearer Independent Call Control) 및 SIP와 연동하는 방향으로 발전하고 있다.

국제 통화와 지능망 서비스의 신호 처리

국제 통화는 여러 통신사업자의 네트워크를 통과한다. 한국에서 미국으로 전화를 걸면 한국 통신사 교환기, 국제 관문 교환기, 미국 측 관문 교환기, 미국 내 지역 교환기 등을 거치며 ISUP 메시지가 전달되고, 각 구간의 호 설정과 제어가 이어진다.

이동통신 가입자가 유선전화와 통화할 때도 MSC와 PSTN 교환기 사이의 호 제어에 ISUP가 사용된다. 위치 등록과 인증처럼 이동통신에 특화된 기능은 MAP(Mobile Application Part)가 맡지만, 실제 호 설정은 ISUP가 처리한다.

080 무료전화와 15XX 대표번호 같은 지능망 서비스는 ISUP와 INAP(Intelligent Network Application Part)의 상호작용으로 구현된다. ISUP 메시지가 특수 번호를 감지하면 INAP를 통해 SCP(Service Control Point)에 서비스 처리를 요청한다.

ISUP는 IP 기반 통신이 확산된 뒤에도 기존 PSTN/ISDN과 새로운 IP 네트워크가 연동되는 구조에서 호 제어의 기반으로 남아 있다.