TCAP (Transaction Capabilities Application Part) je signalizační protokol, který umožňuje transakčně orientovanou komunikaci pro informace nesouvisející s přepojováním okruhů, jako jsou databázové dotazy a služby inteligentní sítě.

Popis

Transaction Capabilities Application Part (TCAP) je protokol vrstvy 4 v rámci zásobníku protokolů signalizačního systému č. 7 (SS7), který pracuje nad Signaling Connection Control Part (SCCP). Jeho hlavní funkcí je podpora výměny transakčně založených, bezspojových zpráv mezi aplikacemi v různých síťových uzlech bez nutnosti trvalého koncově-koncového signalizačního spojení. ‘Transakce’ v terminologii TCAP je krátkodobý dialog skládající se z požadavku a jedné či více odpovědí. TCAP poskytuje strukturovaný způsob zabalení dat aplikační úrovně, správy dialogu a zpracování chyb.

TCAP funguje pomocí struktury založené na komponentách. Aplikace vyvolá operaci (např. dotaz) odesláním zprávy TCAP obsahující jednu nebo více komponent. Klíčové typy komponent jsou: Invoke (pro vyžádání operace), Return Result (pro poskytnutí úspěšné odpovědi), Return Error (pro indikaci selhání) a Reject (pro indikaci chyby protokolu). Tyto komponenty jsou svázány do zprávy TCAP, která je sama zapouzdřena ve zprávě SCCP Unitdata (UDT) pro směrování v síti. TCAP spravuje transakci pomocí jedinečného Transaction ID, což mu umožňuje korelovat požadavky a odpovědi. Protokol definuje dvě podvrstvy: Component Sub-layer, která zpracovává jednotlivé operační komponenty, a Transaction Sub-layer, která spravuje celkový dialog mezi dvěma uzly.

V architektuře 3GPP Core Network, zejména v okruhově přepínané (CS) doméně a pro starší signalizaci, je TCAP klíčovým prvkem pro služby inteligentní sítě (IN) a správu mobility. Například když Mobile Switching Center (MSC) potřebuje dotázat Home Location Register (HLR) na data účastníka nebo spustit Camel službu pro předplacené účtování, použije protokol Mobile Application Part (MAP). Zprávy MAP jsou přenášeny jako aplikačně specifická data uvnitř komponent TCAP. TCAP tedy slouží jako spolehlivý transportní a dialogový mechanismus pro MAP a další aplikační protokoly, jako je INAP (Intelligent Network Application Part). S vývojem směrem k plně IP sítím je TCAP často přenášen přes IP pomocí adaptačních vrstev SIGTRAN jako je M3UA, čímž si zachovává svou funkčnost v sítích nové generace.

K čemu slouží

TCAP byl vytvořen k řešení potřeby efektivní signalizace nesouvisející s přepojováním okruhů v telefonních sítích. Tradiční signalizace SS7 (jako ISUP) byla těsně svázána se stavěním a rušením hovorových okruhů. Když sítě zaváděly pokročilé funkce, jako jsou bezplatná čísla, volání na platební kartu a později mobilní roamování, vznikla potřeba, aby uzly komunikovaly pro účely nesouvisející s konkrétní hovorovou cestou – například pro dotazování na centralizovanou databázi. TCAP poskytl standardizovaný, transakčně orientovaný protokol k naplnění této potřeby, oddělující servisní logiku od základního řízení hovoru.

Řešil problém, jak mohou různé síťové aplikace komunikovat strukturovaným způsobem typu požadavek-odpověď bez nutnosti navázat pro každou interakci trvalý signalizační spoj. Před TCAP byla taková funkcionalita ad-hoc nebo vestavěná do jiných protokolů, což omezovalo škálovatelnost a interoperabilitu. Návrh TCAP založený na komponentách a správě dialogu umožnil vývoj robustních služeb inteligentní sítě (IN) a byl zásadní pro úspěch správy mobility v GSM prostřednictvím MAP. Jeho zavedení umožnilo jasné oddělení přepojovací funkce a servisní logiky, což je základním kamenem moderní telekomunikační architektury.

Klíčové vlastnosti

• Poskytuje bezspojové, transakčně orientované zasílání zpráv pro SS7/SIGTRAN
• Používá strukturu založenou na komponentách (Invoke, Return Result, Return Error, Reject)
• Spravuje dialogy pomocí jedinečných Transaction ID pro korelaci požadavku a odpovědi
• Slouží jako transportní vrstva pro aplikační protokoly jako MAP a INAP
• Podporuje strukturované (konverzační) i nestrukturované (dotaz-odpověď) dialogy
• Může být přenášen přes tradiční SS7 MTP nebo přes IP pomocí SIGTRAN (např. M3UA)

Související pojmy

• SS7 – Signalling System Number 7
• SCCP – Signalling Connection Control Part
• INAP – Intelligent Network Application Protocol
• CAMEL – Customised Applications for Mobile network Enhanced Logic

Definující specifikace

• TS 23.060 (Rel-19) — GPRS Service Description Stage 2
• TS 23.205 (Rel-19) — Bearer Independent CS Core Network Stage 2
• TS 23.228 (Rel-19) — IMS Stage-2 Service Description
• TS 23.417 (Rel-7) — IMS Core Component for NGN Architecture
• TS 23.517 (Rel-8) — IMS Core Component for NGN Architecture
• TS 29.078 (Rel-19) — CAMEL Phase 4 CAP Specification
• TS 29.163 (Rel-19) — Interworking between 3GPP IM CN and CS networks
• TS 29.202 (Rel-19) — SS7 Signalling Transport Protocol Architectures
• TS 29.204 (Rel-19) — SS7 Security Gateway Functional Description
• TS 29.278 (Rel-19) — CAMEL Application Part (CAP) for IMS Phase 4
• TS 49.008 (Rel-19) — BSSAP on E-interface for inter-MSC handover

📖 Anglický originál a plná specifikace: TCAP na 3GPP Explorer