Hệ thống báo hiệu số 7 trong mạng di động số gsm và ứng dụng của nó đối với giao tiếp a trong gsm

Hệ thống các giaothức báo hiệu ở mạng thông tin di động GSM rất lớn, do thời gian hạn chếnên bản luận văn này chỉ đề cập đến phần cấu trúc của hệ thống báo hiệuCCSNo.7 liên quan đến mạng

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển như vũ bão của Khoa học kỹ thuật, Công nghệthông tin cũng không ngừng lớn mạnh, mạng lưới được mở rộng và hiện đạihoá Hàng loạt các công nghệ tiên tiến trên thế giới như tổng đài điện tử số,truyền dẫn số PDH & SDH trên cáp sợi quang và vi ba, thông tin di động sốGSM… cùng các dịch vụ gia tăng của nó đã được đưa vào áp dụng trên mạngViễn thông Việt Nam Trong số đó việc triển khai và áp dụng hệ thống báohiệu kênh chung số 7 trên toàn mạng Cũng như các hệ thống báo hiệu đãđược xây dựng và sử dụng trên thực tế như hệ thống báo hiệu R2, báo hiệu số5… hệ thống báo hiệu kênh chung số 7 được đưa ra năm 1980 đã kết tinh các

ưu điểm của các hệ thống báo hiệu trước nó Các ưu điểm nổi bật của hệthống báo hiệu CCS No.7 là: tốc độ báo hiệu cao, dung lượng lớn, độ tin cậycao, kinh tế và rất mềm dẻo Hệ thống báo hiệu này có thể sử dụng cho nhiềumục đích khác nhau đáp ứng được sự phát triển của mạng trong tương lai.Ứng dụng của hệ thống báo hiệu CCSNo.7 rất đa dạng Nó có thể sửdụng trong nhiều mạng viễn thông khác nhau như mạng điện thoại, mạng diđộng số GSM, mạng đa dịch vụ ISDN, mạng thông minh IN…

Hệ thống thông tin di động tế bào số GSM là một hệ thống tiêu chuẩnquốc tế do ITU-T khuyến nghị Hiện nay hệ thống này đã được đưa vào sửdụng ở nhiều nước trên thế giới trong đó có Việt Nam, ở Việt Nam hai Công

ty đang khai thác hệ thống này là VMS và VINAPHONE

Hệ thông GSM xây dựng trên cơ sở cải tiến các tiêu chuẩn giao thức củaISDN, đây là một hệ thống đã được số hoá toàn bộ từ thuê bao trở đi Do đặcthù di động của GSM nên 40% thời gian trong tổng số thời gian cuộc gọi phảiđược dành cho báo hiệu (ở mạng cố định báo hiệu chỉ dành khoảng 10%) Đểđảm bảo báo hiệu cho hệ thống này, báo hiệu CCSNo.7 và cải tiến của nó đãđược áp dụng cho mạng GSM

Mục đích của luận văn này là nghiên cứu một vấn đề nóng hổi của mạngGSM là các giao thức báo hiệu ở mạng này Đây là vấn đề đặt ra cấp bách ởnước ta trong khi mà mạng GSM đã và đang tiếp tục được triển khai để baophủ các vùng đô thị của toàn quốc Do không tham gia vào xây dựng tiêuchuẩn, do thiết bị được các hãng nước ngoài chế tạo và lắp đặt nên các

chuyên gia Việt Nam không thể không gặp nhiều trở ngại khi điều hành khaithác và phát triển các dịch vụ đa dạng của hệ thống di động GSM Bản luậnvăn này nhằm lấp đi một phần nào khoảng trống nói trên Hệ thống các giaothức báo hiệu ở mạng thông tin di động GSM rất lớn, do thời gian hạn chếnên bản luận văn này chỉ đề cập đến phần cấu trúc của hệ thống báo hiệuCCSNo.7 liên quan đến mạng điện thoại di động số GSM và ứng dụng của nóđối với một giao diện rất quan trọng của mạng GSM là: Giao diện A.

Bản luận văn này được chia làm 3 chương:

Chương I: Tổng quan về hệ thống báo hiệu số 7 - CCSNo.7

Chương II: Tổng quan về hệ thống báo hiệu số 7 ở mạng GSM

Chương III: Ứng dụng của báo hiệu CCSNo.7 cho giao tiếp A của mạngGSM

Luận văn này đã được hoàn thành nhờ sự giúp đỡ tận tình, chu đáo củaPTS Nguyễn Phạm Anh Dũng - Trưởng Bộ môn Vô tuyến Khoa Viễn thông -Trung tâm đào tạo Bưu chính Viễn thông I Tôi xin chân thành cảm ơn sựgiúp đỡ nhiệt tình của thầy giáo PTS Nguyễn Phạm Anh Dũng, của tập thểGiáo sư, Phó giáo sư, các Thầy Cô giáo Khoa Điện tử - Viễn thông, Trungtâm đào tạo và bồi dưỡng sau Đại học Trường Đại học Bách khoa Hà Nội vàcác bạn đòng nghiệp trong Công ty Điện thoại Bưu điện Thành phố Hà Nội

Chương I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 7

CCSNo.7 1.1 Các khái niệm

* Điểm báo hiệu (Signalling Point-SP)

Điểm báo hiệu là một nút chuyển mạch hoặc một nút xử lý trong mộtmạng báo hiệu được cài đặt chức năng báo hiệu số 7 của CCITT Một tổngđìa điện thaọi, hoạt động như một nút báo hiệu phải là tổng đài SPC và báohiệu số 7 là dạng thông tin số liệu giữa các bộ xử lý

Mọi điểm báo hiệu trong một mạng báo hiệu đều được xác định bằngmột mã riêng biệt 14 bít, còn gọi là mã điểm báo hiệu

SP là điểm báo hiệu có khả năng xử lý các bản tin báo hiệu có liên quan

* Đường nối báo hiệu (SL) và chùm đường nối báo hiệu (LS)

Hệ thống báo hiệu kênh chung số 7 sử dụng đường nối báo hiệu(Singnalling Link-SL) để chuyển các bản tin tín hiệu giữa hai điểm báo hiệu.Trong thực tế, đường nối báo hiệu là một đường truyền trên một phương tiệntruyền dẫn nào đó

Một số đường nối báo hiệu truyền song song và trực tiếp giữa điểm báohiệu được gọi là chùm đường nối báo hiệu (Signalling Link Set)

* Các loại điểm báo hiệu (Signalling Poin Modes)

Một điểm báo hiệu mà tạo ra các bản tin báo hiệu phát đi được gọi làđiểm báo hiệu gốc (O riginating Point)

Một điểm báo hiệu là đích đến của bản thân tin báo hiệu được gọi làđiểm báo hiệu đích (Destination Point)

Một điểm báo hiệu mà nhận tín hiệu báo hiệu trên một đường nối báohiệu nà và chuyển tiếp sang một đường nối báo hiệu khác, không tiến hành xử

lý nội dung và bản tin được gọi là điểm truyền báo tín hiệu

(Signalling Transfer Point - STP)

* Các phương thức báo hiệu

Tựa liên kết

Liên kết

Đường báo hiệuĐường lưu lượng(Đường tiếng)

Trong hệ thống báo hiệu kênh chung số 7 khi hai điểm báo hiệu có khảnăng trao đổi bản tin báo hiệu với nhau thông qua mạng báo hiệu thì có thểnói giữa chúng tồn tại một quan hệ báo hiệu (Signalling relation) Các liên hệbáo hiệu có thể sử dụng phương thức báo hiệu khác nhau, trong đó "phươngthức báo hiệu" được hiểu là mối quan hệ đường đi của bản tin báo hiệu vàđường tiếng có liên quan

+ Phương thức báo hiệu liên kết (Associated mode): Trong phương thứcnày các bản tin báo hiệu và các đường tiếng giữa hai điểm được truyền trênmột tập hợp đấu nối trực tiếp hai điểm này với nhau (Xem hình 1.1)

Hình 1.1 Báo hiệu liên kết và tựa liên kết+ Phương thức báo hiệu tựa liên kết (Quassi - associated mode): Trongcông thức này các bản tin báo hiệu có liên quan đến đường truyền tiếng cáctruyền trên tuyến khác với tuyến thoại và qua một hoặc một vài điểm chuyểntiếp báo hiệu (STP)

* Tuyến báo hiệu (Signalling Route) và chùm tuyến báo hiệu (Route)

Tuyến báo hiệu là một đường đã xác định trước để các bản tin đượctruyền giữa điểm báo hiệu nguồn và điểm báo hiệu đích qua mạng báo hiệu.Như vậy tuyến báo hiệu sẽ là một chuỗi SP/STP và được đấu nối với nhauqua các chùm đường báo hiệu (SL)

Chùm tuyến báo hiệu là tập hợp tất cả các tuyến báo hiệu mà bản tin báohiệu có thể sử dụng để truyền đưa qua mạng báo hiệu đi từ điểm báo hiệunguồn đến điểm báo hiệu đích

1.2 Cấu trúc của hệ thống báo hiệu số 7

Phần người sử dụng (UP)Phần truyền bản tin (MTP)Phần người sử dụng (UP)

1.2.1 Sơ đồ khối chức năng

Hệ thống báo hiệu số 7 được chia thành một số khối chức năng như sau(xem hình 1.2.):

+ Phần chuyển bản tin (Message Transfer Part - MTP): Đây là hệ thốngvận chuyển chung để chuyển bản tin báo hiệu giữa hai SP

Hình 1.2: Cấu trúc cơ bản của hệ thống báo hiệu số 7

+ Phần người sử dụng (User Parts - UP): Đây thực chất là một số địnhnghĩa phần người sử dụng khác nhau tuỳ thuộc vào kiểu sử dụng của hệ thốngbáo hiệu

2MTP chuyển các bản tin báo hiệu giữa các UP khác nhau và hoàn toànđộc lập với nội dung bản tin được truyền MTP chịu trách nhiệm chuyểnchính xác bản tin từ một UP này tới một UP khác Điều đó có nghĩa là bản tinbáo hiệu được kiểm tra chính xác trước khi chuyển cho UP (bản tin báo hiệu

sẽ không có lỗi, được chuyển tuần tự và không bị mất hoặc bị gấp đôi)

UP là phần tạo ra và phân tích bản tin báo hiệu Chúng sử dụng MTP đểchuyển thông tin báo hiệu tới một UP khác cùng loại Hiện tại tồn tại một sốloại UP khác trên mạng lưới (Xem hình 1.3.)

Phần ứng dụngPhần ứng dụng điều khiển cuộc gọi Quá trình ứng dụng khácQuá trình ứng dụng quản lý hệ thống

Chức năng quản

lý mạng

SCCP

MHP-SNM

Chức năng đường nối báo hiệu

Giao tiếp Giao tiếp

Ký hiệu:

CCS7: Báo hiệu kênh chung số 7; SP: Điểm báo hiệu

DUP: Data User Part - Phần người sử dụng số liệu.

TUP: Telephone User Part - Phần người sử dụng điện thoại

USUP: Integrated Services User Part - Phần người sử dụng ISDN

TC: Transaction Capabilities - Các khả năng trao đổi

SCCP: Signalling Conection Control Part - Phần điều khiển nối thông báo hiệu.

MHP: Phần xử lý bản tin; SNM: Quản lý mạng báo hiệu.

MTP: Message Transfer Part: Phần truyền bản tin.

CCS7

Hình 1.3: Cấu trúc chức năng của CSS7

1.2.2 Cấu trúc bản tin báo hiệu

Trong hệ thống báo hiệu số 7, thông tin tín hiệu được chuyển trong gói

số liệu, còn được gọi là đơn vị báo hiệu (Signal Units), giống như các bản ghi

dữ liệu với các trường là các bit mang các ý nghĩa khác nhau

Có ba kiểu đơn vị báo hiệu chính trong hệ thống báo hiệu số 7 như sau(Xem hình 1.4)

* MSU (Message Signal Unit - Khối tín hiệu bản tin): là đơn vị báo hiệumang các thông tin báo hiệu

* LSSU (Link Status Signal Unit - Khối tín hiệu trạng thái đường nối): làđơn vị báo hiệu sử dụng để quản lý các đường nối

* FISU (Fill In Signal Unit - Khối tín hiệu đệm): là đơn vị báo hiệu đểlấp đầy khoảng trống khi không có thông tin báo hiệu cần chuyển và để côngnhận các đơn vị báo hiệu đã chuyển

Trong đơn vị báo hiệu chứa một số trường, một trong các trường quantrọng nhất là trường thông tin báo hiệu (Signalling Information Field - SIF).Đây là trường chứa thông tin trong MTP Nó chứa thống tin báo hiệu đượcchuyển tới từ UP và một nhãn (label) (Xem hình 1.5)

Thông tin về loại UP sử dụng trong MSU được đặc trưng bằng trườngSIO (Serviece In fornation Octet).

LI (Length Indicator) chứa thông tin số octets giữa trường LI và trường

CK Thông tin trong trường hợp này khác nhau trong ba kiểu đơn vị báo hiệu:

LI = 0: Đơn vị báo hiệu FISU

LI = 1 hoặc 2: Đơn vị báo hiệu LSSU

LI > 2: Đơn vị báo hiệu MSU

CK (Check bits) chứa thông tin để phát hiện lỗi bit

Error Corection bao gồm 4 trường số thứ tự thuận (Forward SequenceNumber- FSN), số thứ tự ngược (Backward Sequence Number - BSN), bít chỉthị tiến (Forward Indication Bit- FIB), bít chỉ thị lùi (Backward Idicator Bit-BIB) Các tín hiệu này thường được sử dụng để kiểm tra lỗi tuần tự để yêucầu truyền lại

F (Flag) là cờ hiệu để chỉ thị bắt đầu và kết thúc bản in

MSU

Hình 1.5 Trường thông tin báo hiệu MSU

Thông tin của

8 16 8n n > 2 8 2 6 16 8

1.3 Cấu trúc mạng báo hiệu số 7

1.3.1 Các thành phần của mạng

 Điểm báo hiệu (Signalling Point - SP)

SP là một trong những nút báo hiệu số 7, bao gồm cả MTP và 1 hoặcnhiều phần của người sử dụng được thực hiện Một tổng đài nội hạt thực hiện

hệ thống báo hiệu số 7 là một ví dụ của điểm báo hiệu

 Điểm truyền báo hiệu (Signalling Transfer Point- STP)

STP là một nút trong mạng báo hiệu số 7, nó truyền tín báo thu được tớicác điểm báo hiệu khác Nó chỉ sử dụng các chức năng MTP (đôi khi cũng làcác chức năng của SCCP) Tổng đài Tandem là 1 ví dụ về tổng đài có khảnăng của điểm truyền báo hiệu kết hợp Một tổng đài có thể là SP, vừa có thể

là STP

 Cặp STP

Để nâng cao độ tin cậy của STP, thì các STP thường làm việc cùng nhauthành từng cặp Thông thường lưu lượng báo hiệu được chia giữa STP trêncùng 1 tải chung Trong trường hợp sự cố ở 1 STP này, thì các STP khác phải

có khả năng xử lý tất cả các lượng báo hiệu ở STP có sự cố

 Đường nối báo hiệu (Signalling Link - SL)

Đường nối báo hiệu gồm hai đầu cuối báo hiệu đầu nối với các loại môitrường truyền dẫn (như khe thời gian ở hệ thống PCM)

 Chùm đường báo hiệu

Một chùm đường nối báo hiệu bao gồm một hoặc nhiều (lên tới 16) cácđường báo hiệu song song

1.3.2 Cấu trúc mạng báo hiệu 7

Điều ưu tiên khi tiến hành lập kế hoạch mạng là thiết lập cấu trúc mạngbáo hiệu số 7 trên cơ sở là phương thức báo hiệu tựa liên kết Rất nhiều nước

sử dụng cấu trúc tầng (hình 1.6)

Mạng báo hiệu quốc gia được chia thành các mạng báo hiệu vùng Mỗivùng được phục vụ bởi một cặp STP (STP - Pair) Các SP trong một vùng

STP quốc giaSTP vùngSP

được đấu nối tới cặp STP của vùng đó Các STP của các vùng được đấu nốilên STP quốc gia Như vậy có hai mức STP và được gọi là:

 STP quốc gia (National STP)

 STP kết hợp (Intergrated STP): Đây là một tổng đài Transit hoặc nộihạt có chức năng STP Ưu điểm của loại này là lắp đặt nhanh, giá cả hiệu quảnhưng khả năng xử lý lưu lượng báo hiệu thấp

 STP độc lập (Stand Alone STP): Đây là một tổng đài đơn giản Nó chỉbao gồm phần đầu cuối báo hiệu (Signalling terminal) và phần xử lý chuyểntiếp báo hiệu Toàn bộ dung lượng xử lý phục vụ cho chức năng STP LoạiSTP này sẽ không bị ảnh hưởng bởi lỗi trong các phần khác của tổng đài.

Độ tin cậy mạng lưới là một yếu tố quan trọng nhất trong khi tiến hànhlập kế hoạch mạng báo hiệu Thông thường trong cấu trúc mạng báo hiệu sẽđược thiết kế ít nhất là hai hướng khác nhau cho các liên hệ báo hiệu Trongtrường hợp một hướng bị sự cố thì toàn bộ lưu lượng báo hiệu sẽ được chuyểntrên hướng còn lại Trên thực tế có hai kiểu kết nối giữa các mức của mạngbáo hiệu như sau:

 Single - Mate (Paired Allocation): Tất cả các đường báo hiệu và STPcủa một nhóm được nối tới một cặp STP của mức trên (Xem hình 1.7a) Khimột hướng bị sự cố, toàn bộ lưu lượng báo hiệu sẽ được chuyển sang hướngcòn lại Như vậy với kiểu kết nối này STP phải đảm nhiệm được toàn bộ lưulượng khi STP đối xứng bị sự cố

 Multiple - Mate (Free Allocation): Trong kiểu này các STP không chỉphục vụ cho SP, STP của một nhóm, mà nó còn có thể phục vụ cho SP củamột vài nhóm khác (Xem hình 1.7b) Với cấu trúc này khi có một STP bị sự

cố thì lưu lượng của nó có thể được phân chia cho một vài STP khác

Với cấu trúc Multiple - Mate sẽ đạt được hiệu quả kinh tế cao hơn, tuynhiên nó sẽ làm mạng báo hiệu trở nên phức tạp không đồng nhất Khi thiết

kế mạng, để giảm chi phí đầu tư, người ta có thể tổ chức các đường báo hiệutrực tiếp giữa các SP, STP có lưu lượng lớn của các vùng hoặc các mức khácnhau

a) Single - Mate

b) Multiple - Mate

Hình 1.7: Cấu trúc mạng Single - Mate và Multiple - mate

1.4 Mô hình tham khảo OSI

1.4.1 Giới thiệu

Từ lâu chúng ta đã có các tiêu chuẩn để đấu nối bất kỳ một máy điệnthoại nào vào mạng và tạo cho thuê bao có thể thông thoại đi khắp nơi trênthế giới

Trong những năm 70, thông tin số liệu đã được phát triển một cáchnhanh chóng Các nhà sản xuất các hệ thống thông tin số liệu khác nhau đãphát triển các tiêu chuẩn riêng của họ cho các thủ tục thông tin số liệu, tạo ramột số tiêu chuẩn riêng biệt cho các hệ thống này

Sự khác nhau về tiêu chuẩn tạo ra nhiều bất lợi cho người sử dụng và nóichung làm tăng các yêu cầu về tiêu chuẩn trong thông tin số liệu quốc tế Việctăng các yêu cầu thông tin giữa các hệ thống máy tính khác nhau đòi hỏi phảiđưa ra một tiêu chuẩn quốc tế Viện tiêu chuẩn Anh (BSI) là cơ quan đầu tiênkhởi đầu vấn đề này cùng tổ chức tiêu chuẩn thế giới (ISO) trong năm1979/80 Mục đích là đưa ra một tiêu chuẩn cho phép kết nối các hệ thốngthông tin số liệu khác nhau trên toàn thế giới

Năm 1980, ISO đã giới thiệu kết quả công việc tiêu chuẩn hoá theo dạng

mô hình tham khảo OSI (Open System Intẻconnection) OSI có nghĩa là hệthống giao tiếp mở

Các hệ thống mở là các hệ thống sử dụng các thủ tục thông tin đã đượctiêu chuẩn hoá được phát triển theo mô hình tham khảo Do vậy mọi hệ thống

mở đầu có khả năng thông tin với nhau Các hệ thống mở có thể là các máytính, các tổng đài, các mạng truyền số liệu…

Năm 1984, CCITT đã đưa khuyến nghị X.200 mô tả rất chi tiết về môhình OSI

1.4.2 Cấu trúc mô hình tham khảo OSI

Mô hình tham khảo OSI cung cấp một cấu trúc theo kiểu phân lớp chocác hệ thống thông tin máy tính Nó bao gồm 7 tầng (Xem hình 1.8)

Trong cấu trúc phân lớp, mỗi lớp được xây dựng trên dưới nó và nó cungcấp các dịch vụ cho lớp trên nó Sự cài đặt dịch vụ là hoàn toàn trong suốt đốivới các lớp cao hơn Các lớp trong cùng một mức của các hệ thống khác nhau

sẽ hội thoại với nhau Các qui tắc và qui ước được dùng các hệ thống khácnhau sẽ hội thoại với nhau Các qui tắc và qui ước được dùng trong việc hộithoại đó được gọi là giao thức (protocol) của mức đó Giữa các cặp lớp nằm

kề nhau tồn tại một giao diện (interface) xác định các thao tác nguyên thuỷ vàcác dịch vụ mà lớp dưới cung cấp cho lớp trên

tục cho tới lớp thấp nhất Ở lớp thấp nhất sẽ có đường truyền thông vật lý tớilớp thấp nhất của hệ thống tương ứng.

Trong hệ thống, phát giao thức của từng lớp sẽ đưa thêm các thông tinvào số liệu nhận từ lớp trên nó Việc thêm vào thường là một đề mục, cótrường hợp thêm các điểm đánh dấu Trong hệ thống thu, giao thức cho từnglớp được sử dụng để giải quyết cho từng lớp tương ứng Khi số liệu lớp ápdụng ở phía thu nó chỉ còn gồm số liệu thật mà lớp áp dụng phía phát gửi.Các chức năng chủ yếu của mỗi tầng như sau:

 Lớp áp dụng (Application layer):

Lớp này thiết lập đấu nối giữa các lớp trình bày trong hệ thống khác Nócòn điều khiển đấu nối, đồng bộ phiên và cắt đấu nối Quan trọng nhất là nócho phép lớp trình bày định điểm kiểm tra để bắt đầu việc phát lại nếu truyềndẫn bị gián đoạn

 Lớp truyền tải (Transport Layer)

Lớp này đảm bảo chất lượng các dịch vụ mạng mà lớp áp dụng yêu cầu.Các chức năng của nó là: nhận biết lỗi, sửa lỗi, điều khiển lưu lượng Lớptruyền tải tối ưu hoá thông tin số liệu bằng cách ghép và tách các luồng sốliệu trước khi số liệu đến được mạng

 Lớp mạng (Network Layer):

Dịch vụ của lớp mạng là cơ sở cung cấp một kênh để truyền thông tin sốliệu giữa các lớp vận chuyển trong các hệ thống khác nhau Lớp mạng cóchức năng thiết lập, bảo dưỡng, cắt đấu nối giữa các hệ thống, xử lý địa chỉ vàtạo tuyến trung kế

 Lớp đường nối số liệu (Data link layer):

Lớp này cung cấp một trung kế không lỗi giữa các tầng mạng Lớp nàybao gồm các nguồn nhận biết lỗi, sửa lỗi, điều khiển lưu lượng và phát lại

 Lớp vật lý (Physical layer)

Lớp này cung cấp các chức năng về cơ, điện và các thủ tục để hoạt hoá,bảo dưỡng và khoá các kênh trung kế cho việc truyền các bit giữa các đường

số liệu Lớp vật lý còn có chức năng biến đổi số liệu thành các tín hiệu phùhợp với môi trường truyền dẫn.

1.4.3 Quan hệ giữa CCTTT No.7 và OSI

Quy định đầu tiên của hệ thống báo hiệu số 7 của CCITT công bố đầunăm 1980 trong sách vàng (Yellow Book) và cũng cùng năm đó tổ chức tiêuchuẩn quốc tê (ISO) đã giới thiệu mô hình OSI Hệ thống báo hiệu kênhchung số 7 là một kiểu thông tin số liệu chuyển mạch gói, nó được cấu trúctheo kiểu module, rất giống với mô hình OSI, nhưng nó chỉ có 4 mức tươngứng với 4 nhóm chức năng Hệ thống báo hiệu kênh chung số 7, được pháttriển trước khi giới thiệu mô hình cấu trúc mở OSI, mục đích của các nhànghiên cứu hệ thống này là để định nghĩa một hệ thống báo hiệu chứ khôngphải là một hệ thống thông tin chung (Xem hình 1.9)

Chức năng đường nối số liệu báo hiệu cung cấp các dịch vụ lớp vật lý 1của OSI cung cấp Đường nối báo hiệu trùng với đường nối số liệu lớp 2 củaOSI Các chức năng mạng rơi vào lớp mạng của OSI Hệ thống báo hiệu số 7kết hợp các chức năng mức cao thành một khối được gọi là phần người sửdụng Mức 3 và SCCP tương ứng với lớp 3 của OSI TC tương ứng với cáclớp 4,5,6 TC ở hình vẽ bao gồm phần xử lý dịch vụ trung gian (TC-ISP:TC-Intermediate Service Part) và phần ứng dụng các khả năng giao dịch (TCApplication Part) Theo các khuyến nghị của CCITT thì TC- ISP được dànhcho tương lai còn TC hiện nay chủ yếu chứa TCAP

Việc trang bị cho mỗi tổng đài cho phép thâm nhập đến phần các cơ sở

dữ liệu Như vậy ngoài việc kết nối các cuộc gọi phát và thu, trong quá trình

xử lý còn thực hiện các xử lý đặc biệt: phát thông tin quay số bởi thuê bao đếntrung tâm điều khiển các dịch vụ và thu thông tin về nơi nhận, thông tin kếtnối cho các kiểu mạng khác nhau (VD: vị trí đầu cuối di động) và tính cướcthông tin cho phần các cơ sở dữ liệu đưa ra các dịch vụ trên cơ sở thông tinthu được

1.5 Cấu trúc chức năng MTP

1.5.1 Phân chia chức năng của các mức trong MTP

Phần MTP là phần chung cho tất cả các UP khác nhau Nó bao gồmđường nối số liệu báo hiệu (Signalling Data Link - level 1), để đấu nối giữa

SAME

ASE TCAP

TC ISP

SCCP Lớp 4

Mức 3 Mức 2 MTP Mức 1 (Các lớp 1-3)

Các dịch vụ ứng dụng điều khiển cuộc gọi Các dịch vụ trao đổi khác

SAME

ASE TCAP

TC ISP

Phân lớp CCS7

TC

hai tổng đài và hệ thống điều khiển chuyển bản tin (Message Transfer ControlSystem) - Hệ thống điều khiển chuyển bản tin lại được chia thành 2 phần: chứcnăng đường nối số liệu báo hiệu (Signalling Link Function - level 2) và chứcnăng mạng báo hiệu (Signalling Network Function - level 3) (Xem hình 1.10)

MTP: Message Transfer Part - Phần truyền bản tin

SCCP: Signalling Conection Contiel Pavi - Phần điều khiển kết nối báo hiệu

ISP: Intermedlate Service Part - Phần dịch vụ trung gian

TC: Transaction Capabilities - Các ứng dụng trao đổi

TCAP: Transaction Capabilities Application Part - Phần ứng dụng các khả

năng giao dịch.

ASE: Application Service Elemen - Phần tử dịch vụ ứng dụng

AE: Application Elements- Các phần tử ứng dụng

SAME: System Management Application - Quá trình ứng dụng quản lý hệ

thống.

Lưu ý: Chức năng của TC ISP để mở cho nghiên cứu tương lai.

Đến các điểm nút CCS7 khác

Chức năng mạng báo hiệu

Xử lý bản tin báo hiệu

Xử lý bản tin báo hiệu

Chức năng mạng báo hiệu

Chức năng đường nối báo hiệu Chức năng đường nối số liệu báo hiệu

Hiện nay thông tin bản tin TCAP được trao đổi trực tiếp với SCCP.

Hình 1.9: Mối quan hệ giữa hệ thống báo hiệu số 7 và OSI

Hình 1.10 Cấu trúc chung của chức năng hệ thống báo hiệu

 Chức năng đường nối báo hiệu

Chức năng đường nối báo hiệu giám sát đường số liệu báo hiệu như phát

hiện bản tin lỗi, điều khiển bản tin tuần tự chính xác bản tin nhận và gửi và

không để mất bản tin hoặc gấp đôi bản tin

 Chức năng mạng báo hiệu

Chức năng mạng báo hiệu gồm chức năng điều khiển lưu lượng

(Message Handling) và quản lý mạng báo hiệu (Signalling Network

Management)

 Điều khiển bản tin báo hiệu

Xử lý bản tin báo hiệu bao gồm chức năng tạo tuyến cho bản tin tới các

đường nối và phân chia chính xác các bản tin nhận được cho các UP

 Quản lý mạng báo hiệu

ST MUX ETC ETC

Trong trường hợp mạng báo hiệu có sự cố do một đường báo hiệu hoặcmột điểm báo hiệu nào đó bị hỏng, chức năng này có khả năng cấu hình lại vàhoạt hoá đường báo hiệu để duy trì các dịch vụ

Hệ thống báo hiệu số 7 không phải là một hệ thống lớn đơn nhất Nó làmột hệ thống được phân lớp với các lớp (mức) có chức năng bao hàm giaodiện (các chức năng và thủ tục) được định nghĩa rõ ràng

Cấu trúc chức năng của hệ thống báo hiệu số 7 được cho ở hình 1.3

1.5.2 Đường nối số liệu báo hiệu (MTP mức 1)

Mức 1 trong MTP gọi là đường truyền số liệu báo hiệu, nó tương đươngvới mức 1 trong mô hình OSI Đường truyền số liệu báo hiệu là một đườngtruyền dẫn số liệu hai chiều Nó bao gồm hai kênh số liệu hoạt động đồng thờitrên hai hướng ngược nhau với cùng một tốc độ (Xem hình 1.11)

ETC: Thiết bị mạch đầu cuối (Equipment Terminal Circuit)

MUX: Ghép kênh SWTICH: Thiết bị chuyển mạch

ST: Đầu cuối báo hiệu (Signalling Terminal)

Hình 1.11: Mức 1 và mức 2 của MTPĐường nối số liệu báo hiệu có thể là đường tín hiệu số hoặc tương tự.Đường nối số liệu báo hiệu số được xây dựng trên kênh truyền dẫn số(64Kb/s) và tổng đài chuyển mạch số Đường nối số liệu báo hiệu tương tựđược xây dựng trên kênh truyền dẫn tương tự (4Khz) và Modem Chỉ tiêu nóichung  10-6/

Giao thức mức I định nghĩa các đặc tính vật lý, điện và các chức năngcủa các đường báo hiệu đấu nối với các thành phần CCS No.7 Các đặc tínhnày được mô tả chi tiết trong khuyến nghị CCTTT G703, G732 và G734.1.5.3 Đường nối báo hiệu (MTP mức 2)

Phần chuyển chức năng đường nối số liệu (mức 2), cùng với đường nối

số liệu báo hiệu (mức 1) tạo một đường nối số liệu tin cậy cho việc chuyểncác bản tin báo hiệu giữa hai điểm báo hiệu được đấu nối trực tiếp Có ba kiểuđơn vị báo hiệu (MSU, LSSU và FISU), chúng được phân biệt với nhau bằnggiá trị chứa trong trường chỉ thị độ dài (LI) (Xem hình 1.12)

Chức năng đường báo hiệu bao gồm:

 Chức năng điều khiển đường báo hiệuThông tin báo hiệu cần chuyển được chứa trong đơn vị báo hiệu MSU.MSU bao gồm một số trường điều khiển và trường thông tin (Xem hình 1.13)

Do độ dài của thông tin báo hiệu cần chuyển biến động nên độ dài của MSUcũng không cố định Các trường điều khiển được xử lý trong tầng 2 để chuyểnchính xác các bản tin

SF: Status Field - Trường trạng tháiSIF: Signalling information Field - Trường thông tin báo hiệuSIO: Service Infornation Octets- Byte thông tin dịch vụ

Label: NhãnLi: Length Indication - Chỉ thị độ dàiF: Flag - Cờ

CK: Check Sum - Kiểm tra tổngBSN: Backward Sequency Number- Số trình tự ngượcFSN: Forward Sequency Number - Số trình tự thuậnFIB: Forward Indicator Bit - Bít chỉ thị thuận

BIB: Backward Indicator Bit - Bít chỉ thị ngược

Hình 1.12: Các kiểu đơn vị báo hiệu

 Sự phân dịnh ranh giới các đơn vị báo hiệuBắt đầu và kết thúc của đơn vị báo hiệu được chỉ thị bằng một cờ (Flag)

có độ dài 8 bit Nội dung của cờ đó là "01111110" Để tránh nhầm lẫn vớiđoạn số liệu có dạng trên trong đơn vị báo hiệu người ta thêm một bit "0" vàosau 5 bit "1" xuất hiện liên tục Bit thêm vào được gọi là bit - stuffing Khinhận số liệu ST sẽ xoá các bit này đi Cờ kết thúc của đơn vị báo hiệu trướccũng là cờ bắt đầu của đơn vị báo hiệu sau

 Phát hiện lỗi bit (Error Detection)Chức năng phát hiện lỗi sử dụng 16 bit của trường CK trong mỗi đơn vịbáo hiệu Phương pháp kiểm tra là một con số tổng các số liệu đường truyềnFISU

(Cheksum) Ở đầu thu nếu CK tính ra được không trùng với CK trong đơn vịbáo hiệu nhận được thì đơn vị báo hiệu đó bị sai.

 Hiệu chỉnh lỗi (Error Correction)

Trường Error Correction được sử dụng để điều khiển lưu trình của cácbản tin báo hiệu Nó có độ dài 16 bit và bao gồm các trường con

Số trình tự thuận (Forward Sequence Number - FSN), số trình tự ngược(Backward Sequence Number - BSN), bit chỉ thị thuận (Forward Indicator Bit

- FB), bit chỉ thị ngược (Backward Indicator Bit - BIB) (Xem hình 1.14)

F B

I FSN BI

B

BSN

1 7 1 7Hình 1.14: Trường hiệu chỉnh lỗi

Mỗi bản tin báo hiệu khi truyền được gắn thêm các số tuần tự Các MSU

sẽ được truyền lại khi phát hiện có lỗi Các LSSU và FISU sẽ không đượctruyền lại Có 3 phương pháp để sửa sai:

 Phương pháp sửa sai cơ bản

Trong phương pháp này, một đơn vị báo hiệu sau khi đã được truyền sẽđược lưu giữ trong bộ đệm truyền lại (Retransimision Bufer)

Nếu bản tin nhận chính xác thì ST phía nhận sẽ gửi bản tin công nhận(Positive Acknowledgemnt) bằng cách chèn FSN và BSN vào đơn vị báo hiệugửi trả phía phát Trong đơn vị báo hiệu gửi trả này BIB sẽ được đặt bằngFIB Khi phía phát nhận được bản tin này nó sẽ xoá đơn vị báo hiệu trong bộđệm truyền lại

Nếu bản tin nhận được có lỗi, ST phía nhận sẽ gửi bản tin không côngnhận (Negative Acknowledgement) bằng cách đảo lại bit BIB, FSN của bảntin chính xác nhận được cuối cùng sẽ được đặt vào BSN của bản tin không

công nhận Khi nhận được bản tin không công nhận phía phát sẽ ngừng truyềnđơn vị báo hiệu trong bộ đệm truyền lại sẽ được phát theo thứ tự.

 Phương pháp sửa sai cơ bản với sự nhắc lại

Phương pháp này dựa trên cơ sở của phương pháp sửa sai cơ bản cóthêm một số đặc tính như sau:

a Mỗi MSU được truyền hai lần liên tiếp nhau

b Mỗi MSU có cờ (Flag) bắt đầu và kết thúc riêng

 Phương pháp truyền lại có chu kỳ

Một đơn vị số liệu đã được truyền và chưa nhận được bản tin công nhậnthì sau một khoảng thời gian nhất định sẽ được phát lại theo thứ tự Phươngpháp này thường được sử dụng cho các đường báo hiệu có thời gian trễ lớnhơn 15ms và cho tất cả các đường báo hiệu thiết lập qua vệ tinh

 Đồng chỉnh ban đầu (Initial Aligment)

LSSU

8 16 8,16 6 16 8

000 Trạng thái "O" đồng bộ (out of alignment)

001 Trạng thái "N" đồng bộ bình thường (Normal alignment)

010 Trạng thái "E" đồng bộ khẩn (Emergency alignment)

011 Trạng thái "OS" - Không làm việc (out of service)

100 Trạng thái "PO" - Bộ xử lý bị sự cố (Processor outage)

101 Trạng thái "O"- Bận (Busy)

Hình 1.15: Đơn vị báo hiệu LSSUĐồng chỉnh ban đầu được sử dụng khi khởi động một đường báo hiệuhoặc khi khởi tạo lại một đường báo hiệu khi bị sự cố Quá trình đồng chỉnhdựa trên đơn vị báo hiệu LSSU Cấu trúc của đơn vị báo hiệu LSSU được mô

Không sử dụng Không sử dụng

tả qua hình 1.15 Trong trường hợp SF có 3 bit để đánh dấ trạng thái củađường báo hiệu Quá trình đồng chỉnh ban đầu là quá trình đo tỷ số lỗi bit đểđảm bảo an toàn cho việc thiết lập tin cậy đường báo hiệu Có hai kiểu đồngchỉnh ban đầu như sau:

a Bình thường: có số octet cần truyền là Pn = 216 tương đương với 8,2strên đường truyền 64kb/s

b Khẩn cấp: có số Octet cần truyền là Pn = 216 tương đương với 0,5strên đường truyền 64Kb/s

Xử lý ngừng hoạt động (Processor outage).

Xử lý ngừng hoạt động liên quan tới tình thế khi bản tin báo hiệu khôngthể thuyền tới chức năng của tầng 3 và 4 Điều này có thể là bộ xử lý trungtâm bị hỏng Khi bộ điều khiển đường báo hiệu phát hiện ra trạng thái này nó

sẽ liên tục gửi đơn vị báo hiệu LSSU và huỷ bỏ toàn bộ các MDU đã nhậnđược

 Điều khiển lưu lượng mức 2.

Khi đầu thu báo hiệu phát hiện ra hiện tượng nghẽn, nó sẽ gửi một thôngbáo cho đầu phát thông qua đơn vị báo hiệu LSSU và từ chối chấp nhận tất cảcacs MSU vào Khi mức độ nghẽn giảm, nó lại tiếp tục chấp nhận các MSU.Trong khi nghẽn, đầu phát sẽ gửi thông báo về tình trạng này theo chu kỳ.Nếu sự tắc nghẽn kéo dài, đầu phát sẽ chỉ thị đường báo hiệu bị lỗi

Hiện tượng tắc nghẽn sẽ được bộ điều khiển đường báo hiệu thông báolên cho MTP tầng 3

 Giám sát lỗi đường báo hiệu.

Có hai kiểu giám sát đường báo hiệu: giám sát tỷ số lỗi của đơn vị báohiệu (SUERM) và giám sát tỷ số lỗi đồng chỉnh (AERM)

SUERM) được sử dụng khi đường báo hiệu đang trong trạng thái hoạtđộng SUERM cung cấp mộtchỉ thị lỗi quá ngưỡng cho phép lên MTP tầng 3đưa đường báo hiệu vào trạng thái không hoạt động Bộ giám sá tỷ lệ lỗi củađơn vị báohiệu dựa trên một bộ đếm lỗi đơn vị báo hiệu, kể cả đơn vị báo hiệuFISU Khi có một đơn vị báo hiệu bị lỗi thì bộ đếm sẽ tăng lên 1 và cứ 256đơn vị báo hiệu nhận được tốt thì bộ đếm lại giảm đi 1 Khi bộ đếm đạt tới giá

Phân phối tin báo

Phân loại tin báo

Phân loại tin báo

trị 64 thì sẽ có cảnh báo về quá mức lỗi cho phép, thông báo này sẽ được gửitới MTP tầng 3 và đường báo hiệu bị chuyển vào trạng thái không hoạt động Khi xảy ra mất đồng chỉnh (khi thu được liên tiếp nhiều hơn 6 bít 1), thiết bịgiám sát lỗi sẽ thay đổi phương thức đếm, chuyển sang đếm Octet, cứ nhậnđược 16 Octet bộ đếm lại tăng lên 1 và quá trình lên 1 và quá trình cứ nhậnđược 16 Octet bộ đếm lại tăng lên 1 và quá trình lên 1 và quá trình đếm sẽdừng lại sau khi bộ đếm vượt ngưỡng

- AREM được sử dụng trong khi báo hiệu ở trạng thái đồng chỉnh banđầu Thiết bị giám sát lỗi đồng chỉnh làmột bộ đếm tuyến tính Bộ đếm bắtđầu từ 0 tại thời điểm bắt đầu đồng chỉnh và số đếm sẽ tăng thêm 1 sau mỗilần thu được tin có lỗi đồng chỉnh ban đầu không thành công nếu vượt giá trịngưỡng trước khi kết thúc thời gian đồng chỉnh

1.5.4 Mạng báo hiệu (MTP mức 3).

Mức 3 của hệ thống báo hiệu số 7 cung cấp các chức năng và các thủ tục

để truyền các bản tin giữa các điểm nút của hệ thống báo hiệu Mức mạng báohiệu xây dựng các chức năng quản lý và định tuyến nằm trên mức đường nốibáo hiệu Bằng cách sử dụng các đường nối này mức mạng đảm bảo việctruyền bản tin có độ tin cậy ngay cả khi xảy ra sự cố tại một đường nối naymột nút

Các chức năng của mức 3 được chia thành 2 loại cơ bản: xử lý bản tinbáo hiệu và quản lý mạng báo hiệu

 Xử lý bản tin báo hiệu:

Đảm bảo các bản tin được phát đi bởi một phần người sử dụng tại mộtđiểm báo hiệu được đưa đến phần người sử dụng tương ứng tại một nơi nhận

đã được xác định trước Chức năng xử lý bản tin báo hiệu bao hàm phân loại,phân phối và định tuyến Chức năng này dựa vào bộ chỉ thị của mạng ởtrường SIO và nhãn định tuyến chức trong các tin báo nhằm để nhận dạng rãràng các điểm đầu và điểm cuối

Mức 1 Mức 3 Mức 2

Hình 1.1.6: Chức năng xử lý tin báo hiệu.

+ Định tuyến tin báo: được sử dụng ở mỗi điểm báo hiệu (SP) để xácđịnh đường nối báo hiệu đi (SL) mà trên đường nối đó bản tin phải được gửiđến điểm chỉ cuối của nó Việc định tuyến tin báo tới đường nối báo hiệuthích hợp được dựa vào bộ chỉ thị của mạng (NI - Network Indicator) ở Octetthông báo dịch vụ, ở trường lựa chọn đường nối số liệu (SLS - SignallingLink Selection) và ở mã của địa chỉ cuối ở nhãn định tuyến (DPC -Destination Point Code)

Khối tín hiệu tin báo MSU

Nhãn định tuyến

NI

Dựphòng

SI

Hình 1.17: Các trường định tuyến tin báo.

Các bản tin giống nhau NI, SLS và SPC được định tuyến trên cùng mộtđường nối báohiệu nếu đường nối báo hiệu không xảy ra sự cố Trong trườnghợp xảy sự cố thì việc định tuyến được thay đổi theo các quy luật đã xác địnhtrước lưu lượng được định tuyến tới đường nối báo hiệu khác trong chùmđường báo hiệu Nếu tất cả các đường nối báo hiệu trong chùm đường nối có

sự cố thì lưu lượng được định tuyến tới các chùm đường nối báo hiệu khácthuộc về cùng một đích

Định tuyến báo cùng có khả năng chia tải do lưu lượng báo hiệu có thểđược phân bố trên vài đường nối báo hiệu và vài chùm đường nối Nó dựatrên 4 bit SLS ở nhãn định tuyến

+ Phân loại tin báo: được sử dụng ở SP để xác định xem khi nào bản tinbáo thu được tới địa chỉ cuối của nó và khi nào không tới Chức năng phânloại tin báo được thực hiện do việc phân tích NI và DPC có trong bản tin thuđược Các bản tin báo hiệu thu được có thể được kết cuối trong SP của nó vàsau đó các bản tin này được đưa trực tiếp tới chức năng định tuyến để gửi vàođường nối thích hợp về phía địa chỉ cuối của tin báo.

+ Phân phối tin báo được sử dụng ở SP để phân phát các tin báo thuđược tới phần của người sử dụng (NP) thích hợp, tới phần điều khiển đầu nơibáo hiệu (SCCP), tới phần điều hành mang báo hiệu của MTP hoặc tới phầnkiểm tra và bảo dưỡng mạng báo hiệu của MTP

Chức năng này đưa bản tin báo hiệu thu được tới người sử dụng thíchhợp, dựa vào nội dung của khối chỉ thị dịch vụ (SI) trong Octet thông tin dịch

vụ (SIO) chứa trong khối tín hiệu báo (Xemhình 1.18)

trữ

Điều hành mạng báo hiệu

Dành cho sử

dụng quốc gia

Phần người sử dụng điện thoại (TUP) Phần người sử dụng ISDN (ISUP) Phần người sử dụng số liệu Phần người sử dụng số liệu Phần người sử dụng kiểm tra MTP

Dự trữ Đến

Dự trữ

Trường con dịch vụ

Chỉ thị dịch vụ

Hình 1.18: Phân loại tin báo

 Quản lý mạng báo hiệu:

Mục đích là cung cấp khả năng lập lại cấu hình của mạng báo hiệu trongtrường hợp có sự cố và điều khiển lưu lượng báo hiệu trong trường hợp bị ứ.+ Điều hành lưu lượng báo hiệu:

Được sử dụng để chuyển đổi lưu lượng báo hiệu từ đường nối báo hiệuhoặc tuyến báo hiệu này tới đường nối báo hiệu hoặc tuyến báo hiệu kháchoặc tới lưu lượng báo hiệu tạm thời trong trường hợp xảy ra ứ ở điểm báohiệu

Chức năng này bao gồm các thủ tục sau:

- Thay đổi

- Thay thế

- Tái định tuyến bắt buộc

- Tái định tuyến được điều khiển

- Tái khởi động điểm báo hiệu

- Kiềm chế điều hành

- Điều khiển luồng lưu lượng báo hiệu

Các thủ tục được mô tả chi tiết trong khuyến nghị Q.704 của CCITT.+ Điều hành đường nối báo hiệu:

Được sử dụng để phục hồi các đường nối báo hiệu có sự cố để kích hoạtcác đường nối báo hiệu rỗi và không kích hoạt các đường nối báo hiệu đãđồng bộ

Chức năng này bao gồm các thủ tục sau:

- Kích hoạt đường nối báo hiệu, phục hồi không kích hoạt

- Kích hoạt chùm đường nối báo hiệu

- Phân bố tự động kết cuối báo hiệu và các đường nối số liệu báo hiệu.Các thủ tục này được mô tả chi tiết trong khuyến nghị Q.704 của CCITT.+ Điều hành tuyến báo hiệu

Được sử dụng để phân bố luồng thông tin về trạng thái của mạng báohiệu, nhằm ngăn chặn hoặc giải tỏa các tuyến báo hiệu Chức năng này baogồm các thủ tục sau:

- Thủ tục chuyển giao được điều khiển: thực hiện tại một STP, các bảntin báo hiệu liên quan tới địa chỉ cuối nào đó phải thông báo cho một haynhiều SP phía địa chỉ đầu để hạn chế hoặc không được tiếp tục gửi thêm cáctin báo có cấp ưu tiên quy định hoặcthấp hơn

- Thủ tục chuyển giao bị ngăn cấm: thực hiện tại một điểm báo hiệu đanghoạt động như STP khi phải thông báo cho một hoặc nhiều SP lân cận rằngchúng không được định tuyến qua STP này

- Thủ tục được phép chuyển giao: thực hiện tại một STP khi phải thôngbáo cho một hay nhiều SP lân cận rằng chúng có thể lập tuyến lưu lượnghướng tới điểm cuối định trước thông qua STP này

- Thủ tục chuyển giao bị hạn chế: thực hiện tại một STP khi phải thôngbáo cho một hoặc nhiều SP lân cận rằng nếu có không nên định tuyến quaSTP đó nữa

- Thủ tục kiểm tra độ ứ chùm tuyến báo hiệu: thực hiện ở một điểm báohiệu để cập nhật trạng thái ứ liên quan tới chùm tuyến báo hiệu đi đến mộtđiểm cuối nào đó

Các thủ tục này cũng được mô tả chi tiết trong khuyến nghị Q.704 củaCCITT.7

1.6 Phần điều hành nối thông báo hiệu - SCCP

SCCP được bổ xung cho MTP của báo hiệu kênh chung số 7 để đảm bảocác dịch vụ mạng định hướng theo nối thông và không theo nối thông của cácthông tin liên quan đến mạch và không liên quan đến mạch SCCP có thểđiều khiển các kết nối báo hiệu logic Nó cũng có thể truyền số liệu báo hiệuqua mạng khi có và không có nối thông logic

Kết hợp giữa SCCP và MTP được gọi là phần dịch vụ mạng (NSP Network Service Part) NSP đáp ứng các yêu cầu đối với các dịch vụ lớp 3theo định nghĩa của mô hình OSI Sơ đồ khối chức năng của các SCCP cho ởhình 1.19

-Đầu cuối ISDN có thể truyền các bản tin giữa các người sử dụng trongquá trình hội thoại Trong trường hợp này ISUP ở tổng đài khởi đầu sẽ phátthông tin giữa các người sử dụng đến ISUP ỏ tổng đài thu ở dạng đầu cuối.Trong trường hợp thứ nhất ISUP thiết lập một đường nối logic giữa các tổngđài thông qua các SCCP SCCP của tổng đài khởi đầu sẽ chọn tuyến một cáchđộc lập và trực tuyến truyền các bản tin với SCCP của tổng đài kết cuối quaSTP STP độc lập với các tổng dài truyền các mạch thông tin Trường hợp thứhai được gọi là phương pháp đi cùng khi không có chức SCCP ISUP sẽ gửicác báo hiệu giữa các đầu cuối cùng với các bản tin đi cùng (PAM- PassAlong Messege) Đi cùng có nghĩa là cùng với mạng viễn thông PAM đượcphát qua từng tổng dài quá giang trên tuyễn viễn thông ISUP của tổng đàiviễn thông không sử lý mà chỉ xác định nơi nhận và gửi bản tin đến tổng đàikết cuối.

Hình 1.19: Sơ đồ khối chức năng SCCPCác dịch vụ SCCP được chia thành hai nhóm:

- Các dịch vụ định hướng theo nối thông:

- Các dịch vụ định hướng không theo nối thông

Đối với các dịch vụ định hướng theo nối thông hai kiểu kết nối được sửdụng:

Kiểu khác

Truyề n chung

Đường nối báo hiệu

Truyền chung

Các phần

người sử dụng

Phần dịch vụ mạng (NSP) người sử dụngCác phần

Phần truyền báo hiệu MTP

1 Các kết nối báo hiệu tạm thời được khởi xướng và điều khiển bởingười sử dụng Trường hợp này có thể so sánh với các cuộc điện thoại đượcquay số.

2 Kết nối báo hiệu vĩnh cửu được thiết lập và điều khiển bởi trung tâmkhai thác và bảo dưỡng địa phương

Để truyền số liệu, bốn loại giao thức khác nhau đã được định nghĩa: Haicho các dịch vụ không theo nối thông và hai cho các dịch vụ theo nối thông.Bốn loại giao thức trên như sau:

 Loại 0: Loại không theo nối thông cơ sở

Số liệu được truyền tải độc lập với nhau và vì thế có thể bị phân phátkhông theo thứ tự Trường hợp này tương ứng với dịch vụ mạng không theonối thông thuần tuý

 Loại 1: Loại không theo nối thông có trình tự

Ở loại giao thức 1, các tính năng của loại 0 được bổ sung thêm điềukhiển trình tự Bằng cách sử dụng trường chọn đường nối báo hiệu cùng mộtđường nối được chọn cho tất cả báo hiệu trong một cuộc gọi Điều này đảmbảo điều khiển trình tự và tương tự như dịch vụ tiêu chuẩn mà MTP cung cấpcho các phần người sử dụng

Loại giao thức 0 và 1 cung cấp các chức năng cần thiết để truyền mộtkhối số liệu của dịch vụ mạng (NSDU- Network Service Data Unit) Độ dàicực đại của NSDU là 32 byte ở mạng quốc tế và 256 byte ở mạng quốc gia

 Loại 2: Loại định hướng theo nối thông cơ sở

Ở loại 2 giao thức việc truyền NSDU theo hai chiều được thực hiện bằngcách thiết lập các kết nối báo hiệu vĩnh viễn hoặc tạm thời Trường hợp nàytương ứng với dịch vụ mạng định hướng theo nối thông đơn giản

 Loại 3: Loại định hướng theo nối thông điều khiển luồng

Ở loại 3 của giao thức, các tính năng của loại 2 được bổ xung thêm điềukhiển luồng liên kết với khả năng truyền số liệu đã được xử lý Ngoài ra còn

có thêm khả năng phát hiện mất mát bản tin và mất trình tự Trong trường hợpnày kết nối báo hiệu được khởi động lại và thông số tương ứng được SCCPgửi đến các lớp cao hơn

1.6.1 Truyền số liệu định hướng theo nối thông

Việc thiết lập các kết nối logic được thực hiện bằng cách trao đổi cáctham chiếu giữa hai đầu cuối Các tham chiếu này được sử dụng trong tất cảcác lần truyền số liệu về sau Lưu đồ thiết lập và giải phóng một kết nối logicđược cho ở hình 1.20

A C B

CC

CC CR CR

RLCD

RLC

Hình 1.20: Thiết lập và giải phóng kết nối logicSCCP (A) phía chủ gọi khởi đầu phát đi một bản tin yêu cầu (CR) Bảntin yêu cầu này chứa số liệu về loại giao thức, địa chỉ SCCP (B) ở phía bị gọi

là tham chiến do A chọn CR cũng có thể chứa địa chỉ A và số liệu của người

sử dụng

B trả lời bằng bản tin khẳng định kết nối (CC: Connection Confirmed)chứa số tham chiếu của A và số tham chiếu do B chọn và loại giao thức đượcchọn CC cũng có thể chứa số liệu của người sử dụng Khi tổng đài A nhậnđược CC thì kết nối số liệu được thiết lập, ở giai đoạn truyền số liệu tiếp theoSCCP sử dụng số tham chiếu do B chọn và SCCP sử dụng số tham chiếu do

A chọn

A C B

UDT

UDT

UDT UDT

Tháo gỡ kết nối Logic được thực hiện khi A phát đi bản tinđã giải phóng(RLSD: Released) và bản tin này được trả lời bằng bản tin đã hoàn thành giảiphóng (RLC: Release Complete)

1.6.2 Truyền số liệu nối thông

Kiểu truyền số liệu này không có các số tham chiếu được trao đổi và lưugiữ Bản tin SCCP, đơn vị số liệu (UDT: Unit Data) chứa mã điểm nhận và

mã điểm phá Mã điểm nhận được sử dụng để định tuyến bản tin đến người sửdụng còn mã điểm phát được sử dụng để truyền bản tin ngược lại phía người

sử dụng phát Bản tin truyền ngược có thể là trả lời về UDT đã được thu haymột bản tin từ một SCCP ở tuyến được chọn để chỉ ra rằng không thể truyềnbản tin UDT cũng chứa một chỉ thị là có cần truyền trả lại bản tin hay khôngnếu không thể truyền bản tin đến điểm nhận

Lưu đồ số liệu không theo nối thông được cho ở hình 1.21

Hình 6.8: Thiết lập và giải phóng kết nối lôgic

Số liệu của người sử dụng SCCP Kiểu

bản tin CIC SLS OPC DPC Trường con dịch vụ Chỉ thị dịch vụ

1000 (trong nước)

0011 (SCCP)

Phần bắt buộc không đổi

Phần bắt buộc thay đổi Phần tuỳ chọn

* Phần tuỳ chọn có thể chứa các trường có độ cố định hay thay đổi.Nhãn định tuyến được xét ở phần "Nhãn định tuyến"

Khuôn dạng của SCCP được cho ở hình 1.22

Bảng 1.6.1: Cấu trúc bản tin quảnlý của SCCP

Ý nghĩa của các bản tin trong bảng 1.6.1 như sau:

Hệ thống con được cho phép (SSA: Subsystem Allowed): Được phát đếntất cả các nơi nhận liên quan để thông báo rằng một hệ thống con nước đây bịcấm nay đã được phép

Cho phép hệ thống con thôi phục vụ (SOG: Subysystem out of SerciceGrant): Được phát để trả lời bản tin yêu cầu thôi phục vụ của một hệ thốngcon và thông báo rằng yêu cầu này đã được chấp nhận

Yêu cầu thôi phục vụ của hệ thống con (SOR: Subsystem Out ofServece Request): Được phát để cho phép các hệ thống con thôi phục vụ màkhông làm giảm chất lượng hoạt động của hệ thống

Hệ thống con bị cấm (SSP: Subsystem Prohibited): Được phát đến tất cảcác nơi nhận liên quan để thông báo cho quản lý SCCP ở các nơi nhận này về

sự cố của một hệ thống con

Kiểm tra trạng thái hệ thống con (SST: Subsytem Status Test): Đượcphát để kiểm trạng thái một hệ thống con đã bị đánh dấu là cấm

1.7 Phần người sử dụng điện thoại (TUP)

ITU-T đã định nghĩa phần người sử dụng điện thoại cho quốc tế nhưnghầu hết các nước có phiên bản riêng của mình Các bản tin hầu như giốngnhau ở các phiên bản khác nhau nhưng một số bản tin có thể không được apsdụng trong một số phiên bản của từng nước Trường thông số trong các bảntin được mã hoá khác nhau vì vậy sẽ không được trình bày ở đây Các bản tin

và các khuôn mẫu của chúng cũng như các mã được trình bày trong khuyếnnghị ITU-T Q.723 (Xem hình 1.23)

Thông tin của người sử dụng TUP CIC OPC DPC Trường con dịch vụChỉ thị dịch vụ 0100

mã nhận dạng mạch (CIC) Đối với luồng 2 Mbit/s mã nhận dạng mạch nhưsau:

Năm bit thấp nhất là sự trình bày cơ hai của khe thời gian được ấn địnhcho mạch tiếng Các bit còn lại được sử dụng khi cần thiết để xác định mộttrong số các hệ thống thực hiện kết nối điểm phát và điểm nhận

Sau nhãn là các mã đầu đề H0 và H1 H0 chỉ thị bản tin thuộc nhóm nào

và H1 chỉ thị tên của bản tin trong nhóm Các bit của H0 và H1 được cho ởbảng 1.6.2

Bảng 1.6.2 Các bit của H0 và H1

IAI Bản tin địa chỉ khởi đầu với thông số bổ xung 2

SAO Bản tin địa chỉ tiếp theo có một báo hiệu 4

COT Báo hiệu tính liên tục 3

DPN Báo hiệu đường dẫn số không được cung cấp B

EUM Bản tin mở rộng thông tin ngược về thiết lập không

thành công

D

RAN Trả lời lại 5

1.8 Phần người sử dụng ISDN (ISUP)

Phần người sử dụng ISDN là giao thức hệ thống báo hiệu số 7 cung cấpcác chức năng cần thiết để hỗ trợ các dịch vụ mạng cơ bản và các dịch vụ bổxung cho các dịch vụ thoại và phi thoại trong mạng đa số dịch vụ liên kết.ISUP được trình bày ở các khuyến nghị từ Q.761 đến Q.764 của ITU-T.Ngoài ra khuyến nghị ITU-T Q.767 trình bày ISUP sử dụng cho báo hiệuquốc tế

Một bản tin của ISUP chứa các thông tin sau (Xem hình 1.24)