Đồ án tốt nghiệp Báo hiệu kênh chung số 7 trong tổng đài Alcatel 1000 E10

Cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật và công nghệ đang diễn ra sôi nổi trên toàn cầu đã đưa toàn nhân loại tiến sang một kỷ nguyên mới, kỷ nguyên của công nghiệp trí tuệ. Đồng thời khoa học kỹ thuật và công nghiệp cũng góp phần thúc đẩy nền kinh tế phát triển tạo ra một nền kinh tế mới – Nền kinh tế tri thức. Điện tử viễn thông là ngành công nghiệp mũi nhọn trong nền kinh tế tri thức đó. Trong quá trình phát triển và hiện đại hoá mạng viễn thông, báo hiệu là một vấn đề then chốt và phức tạp phản ánh trình độ công nghệ và quyết định tính hiệu quả của mạng. Để góp phần vào công tác khai thác thông tin trong mạng viễn thông em đã quyết định chọn đề tài: Báo hiệu kênh chung số 7 trong tổng đài Alcatel 1000 E10 Nội dung cơ bản của đồ án gồm 3 chương: Chương 1: Tổng quan về hệ thống báo hiệu kênh chung số 7 Vai trò của báo hiệu trong mạng viễn thông: Các thành phần của mạng báo hiệu kênh chung số 7 Tổ chức mạng báo hiệu kênh chung số 7 Mô hình tổng quát của mạng báo hiệu kênh số 7 Giao thức báo hiệu kênh chung số 7 Báo hiệu kênh chung CCS7 trong Alcatel 1000E10 Chương 2: Cấu trúc chức năng của tổng đài Alcatel 1000E10 Vị trí, vai trò và các ứng dụng của tổng đài Alcatel 1000E10 Các phân hệ và các tham số đặc trưng Cấu trúc chức năng Chương 3: Tổ chức mạng báo hiệu kênh chung số 7 trong tổng đài Alcatel 1000E10 Đặc điểm tổ chức truy nhập của tổng đài alcatel 1000 E 10 Tổ chức mạng báo hiệu trong tổng đài alcatel 1000E10 Quản lý mạng báo hiệu Những chức năng MMC Mạng ITU T NO.7 Em xin chân thành cảm ơn giảng viên: Nguyễn Hữu Kiên cùng các thầy cô và các bạn trong học viện đã giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Vì còn thiếu kinh nghiệm thực tế cũng như thời gian hoàn thành đồ án ngắn nên trong đồ án không tránh khỏi thiếu sót, em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến và bổ xung của các thầy cô cùng các bạn để hoàn thiện hơn nữa đồ án này.

Mục lục

Lời nói đầu……… 4

Chơng I: Tổng quan về hệ thống báo hiệu kênh chung số 7 .6…

1.1 Vai trò của báo hiệu trong mạng viễn thông……… 6

1.2 Các thành phần của mạng báo hiệu kênh chung số 7……….15

1.2.1 Điểm báo hiệu SP……… 15

1.2.2 Điểm truyền báo hiệu STP………16

1.2.3 Liên kết báo hiệu SL và chùm liên kết báo hiệu LS……… 16

1.2.4 Các chế độ báo hiệu……… 17

1.2.5 Tuyến báo hiệu và chùm tuyến báo hiệu………19

1.2.6 Mã điểm báo hiệu SPC……… 19

1.3 Tổ chức mạng báo hiệu kênh chung số 7……….19

1.4 Mô hình tổng quát của mạng báo hiệu kênh số 7 21

1.5 Giao thức báo hiệu kênh chung số 7……… 21

1.6 Báo hiệu kênh chung CCS7 trong Alcatel 1000E10 ………

25 Chơng 2: Cấu trúc chức năng của tổng đài Alcatel 1000E10 …… 27

2.1Vị trí, vai trò và các ứng dụng của tổng đài Alcatel 1000E10 ……… 27

2.1.1Vị trí, vai trò………28

2.1.2.Các ứng dụng của tổng đài ………29

2.1.2.1 Các chức năng chung……….29

2.1.2.2 Khi alcatel E10 đóng vai trò của tổng đài nội hạt……… 30

2.1.2.3 Khả năng hoạt động nh 1 tổng đài chuyển tiếp………30

2.1.2.4 Chuyển tiếp quốc tế ……… 31 Học viên: Đỗ Thị Hải Yến 1 Lớp :Điện tử viễn thông K10B

2.1.2.5 Cung cấp các dịch vụ di động và liên lạc không dây……… 32

2.1.2.6 Vai trò của Alcatel 1000E10 trong mạng thông minh ……… 33

2.1.2.7 Tính năng Trung tâm giao dịch Centre………33

2.1.2.8Điểm truyền báo hiệu……… 33

2.1.2.9 Khả năng Đa dịch vụ của Alcatel 1000 E10……….35

2.2 Các phân hệ và các tham số đặc trng……… 38

2.2.1Các phân hệ……….38

2.2.2.Các tham số đặc trng………38

2.3 Cấu trúc chức năng ……… 39

2.3.1 Cấu trúc hệ thống của tổng đ i Alcatel 1000E10à ……….39

2.3.2 Cấu trúc chức năng của tổng đ i Alcatel 1000 E10à ……… 43

Chơng 3: Tổ chức mạng báo hiệu kênh chung số 7 trong tổng đài Alcatel 1000E10 ………

49 3.1 Đặc điểm tổ chức truy nhập của tổng đài alcatel 1000 E 10………….49

3.1.1 Tổ chức nhóm thuê bao và phơng thức báo hiệu thuê bao ………49

3.1.1 Kết nối các đơn vị thuê bao gần tới ma trận chuyển mạch chính MCX 51… 3.1 2 Kết nối Đơn vị thuê bao xa đến tới ma trận chuyển mạch chính MCX 52… 3.1.2 Tổ chức hệ thống báo hiệu trong tổng đài Alcatel 1000E10………54

3.2 Tổ chức mạng báo hiệu trong tổng đài alcatel 1000E10……….59

3.2.1 Giới thiệu về các mạng báo hiệu ……… 59

3.2.2 Các chế độ kết nối giữa hai tổng đài……….60

3.2.3 Những điểm báo hiệu ………61

3.3 Quản lý mạng báo hiệu……….

63 3.3.1 Khái quát chung……….63

3.3.2 Phân tích báo hiệu……….65

3.3.3 Tuyến báo hiệu .68

………

3.3.4 Quy t¾c ph©n phèi lu lîng……… 68

3.3.5 Chïm liªn kÕt b¸o hiÖu ……… 69

3.3.6 M· kªnh b¸o hiÖu ……… 69

3.3.7 Liªn kÕt d÷ liÖu b¸o hiÖu ……… 72

3.3.8 Luång lu lîng……….72

3.4 Nh÷ng chøc n¨ng MMC……….74

3.4.1 Kh¸i qu¸t chung……….75

3.4.2 Ph©n tÝch b¸o hiÖu ……….76

3.4.3 TuyÕn b¸o hiÖu ………76

3.4.4 Chïm liªn kÕt b¸o hiÖu………78

3.4.5 Kªnh b¸o hiÖu ……….78

3.4.6 Quy t¾c ph©n phèi ………79

3.4.7 Luång lu lîng ……… 79

3.5 M¹ng ITU - T NO.7……… 80

3.5.1 Sù m« t¶ tæng qu¸t vÒ SCCP……….80

3.5.2 Qu¶n lý SCCP………80

KÕt luËn chung………83

Tµi liÖu tham kh¶o……… 84

Häc viªn: §ç ThÞ H¶i YÕn 3 Líp :§iÖn tö viÔn th«ng K10B

Lời nói đầu

Cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật và công nghệ đang diễn ra sôi nổi trên toàn cầu đã đa toàn nhân loại tiến sang một kỷ nguyên mới, kỷ nguyên của công nghiệp trí tuệ Đồng thời khoa học kỹ thuật và công nghiệp cũng góp phần thúc đẩy nền kinh tế phát triển tạo ra một nền kinh tế mới – Nền kinh tế tri thức

Điện tử viễn thông là ngành công nghiệp mũi nhọn trong nền kinh tế tri thức đó

Trong quá trình phát triển và hiện đại hoá mạng viễn thông, báo hiệu là một vấn đề then chốt và phức tạp phản ánh trình độ công nghệ và quyết định tính hiệu quả của mạng

Để góp phần vào công tác khai thác thông tin trong mạng viễn thông em

đã quyết định chọn đề tài: Báo hiệu kênh chung số 7 trong tổng đài Alcatel 1000 E10

Nội dung cơ bản của đồ án gồm 3 chơng:

Chơng 1: Tổng quan về hệ thống báo hiệu kênh chung số 7

Vai trò của báo hiệu trong mạng viễn thông:

Các thành phần của mạng báo hiệu kênh chung số 7

Tổ chức mạng báo hiệu kênh chung số 7

Mô hình tổng quát của mạng báo hiệu kênh số 7

Giao thức báo hiệu kênh chung số 7

Báo hiệu kênh chung CCS7 trong Alcatel 1000E10

Chơng 2: Cấu trúc chức năng của tổng đài Alcatel 1000E10

Vị trí, vai trò và các ứng dụng của tổng đài Alcatel 1000E10

Các phân hệ và các tham số đặc trng

Cấu trúc chức năng

Chơng 3: Tổ chức mạng báo hiệu kênh chung số 7 trong tổng đài Alcatel

1000E10

Đặc điểm tổ chức truy nhập của tổng đài alcatel 1000 E 10

Tổ chức mạng báo hiệu trong tổng đài alcatel 1000E10

Quản lý mạng báo hiệu

Học viên: Đỗ Thị Hải Yến 5 Lớp :Điện tử viễn thông K10B

Hà nội, ngày tháng năm 2009… … Học viên

Đỗ Thị Hải Yến

CHƯƠNG I TổNG QUAN Về Hệ THốNG BáO HIệU

KÊNH CHUNG Số 71.1 Vai trò của báo hiệu trong mạng viễn thông:

Để hiểu đợc khái niệm về báo hiệu và vai trò của báo hiệu trong mạng viễn thông thì chúng ta có thể lấy một ví dụ nh sau: Chúng ta có trong tay một máy điện thoại đã nối mạng, muốn nói chuyện với ngời thân ở một máy điện thoại khác thì trớc tiên chúng ta phải thực hiện một số thao tác gọi đi, nh bấm các chữ số địa chỉ của máy cần gọi, giống nh ta yêu cầu mạng hãy nối máy của

ta tới máy của ngời cần gặp ở đầu kia Mạng cũng cần phải tìm tới máy đầu kia

và nếu máy đó đang rỗi thì phát thông báo (phát chuông chẳng hạn) để cho ngời

đầu kia biết đang có ngời cần gặp Khi ngời đợc gọi tiếp nhận cuộc gọi thì mạng tạo nên một đờng kết nối giữa 2 máy để hai đầu nói chuyện với nhau Mạng sẽ theo dõi để nhận biết khi nào cuộc gọi kết thúc để giải phóng kết nối đó

Trong ví dụ này, mạng là tập hợp của rất nhiều các thiết bị, phân bố ở khắp nơi và đợc liên kết với nhau, phối hợp hoạt động với nhau một cách chặt

chẽ dựa trên việc trao đổi và xử lý các thông tin điều khiển mà chúng ta quen gọi

là báo hiệu Ví dụ các tín hiệu chọn số từ máy điện thoại, các bản tin điều khiển

đợc truyền giữa các tổng đài …

Trong mạng viễn thông, báo hiệu là việc trao đổi thông tin điều khiển giữa các thành phần tham gia vào quá trình thiết lập, kết nối và giải phóng cho một cuộc gọi Dịch vụ mạng càng nhiều, độ phức tạp của dịch vụ càng cao thì càng yêu cầu sự hoàn thiện của hệ thống báo hiệu, nghĩa là sự thông minh của mạng càng cần đợc cải thiện để đáp ứng yêu cầu xử lý dịch vụ Ngày nay, cùng sự phát triển không ngừng của công nghệ, thì báo hiệu còn tham gia vào quá trình vận hành cũng nh quản lý mạng viễn thông

Báo hiệu trong mạng viễn thông gồm ba chức năng cơ bản: giám sát, tìm chọn, vận hành và quản lý mạng

- Chức năng giám sát: dùng để giám sát và phát hiện sự thay đổi trạng thái của các phần tử (đờng dây thuê bao, đờng dây trung kế ) … để đa ra các quyết định xử lý chính xác và kịp thời

- Chức năng tìm chọn: liên quan đến thủ tục thiết lập cuộc gọi, truyền số liệu thuê bao bị gọi và tìm tuyến nối tối u tới thuê bao bị gọi Yêu cầu đặt

ra là phải có tính hiệu quả, độ tin cậy cao để thực hiện chính xác chức năng chuyển mạch, thiết lập cuộc gọi thành công, giảm thời gian trễ quay số

- Chức năng vận hành và quản lý mạng: giúp cho việc sử dụng mạng một cách có hiệu quả và tối u nhất Nó thu thập các thông tin cảnh báo, tín hiệu đo lờng, kiểm tra để thờng xuyên thông báo tình hình các thiết bị, các phần tử trong hệ thống để có quyết định xử lý đúng

Thông thờng các cuộc gọi điện thoại bao gồm ba vùng báo hiệu nối tiếp nhau là báo hiệu giữa thuê bao với tổng đài, báo hiệu bên trong tổng đài và báo hiệu giữa các tổng đài (báo hiệu liên tổng đài) nh minh hoạ trên hình sau:

Học viên: Đỗ Thị Hải Yến 7 Lớp :Điện tử viễn thông K10B

Báo hiệu thuê bao Báo hiệu liên tổng đài Báo hiệu thuê bao

Báo hiệu bên trong tổng đài Báo hiệu bên trong tổng đài

Hình 1: Phân chia các phạm vi báo hiệu

Trong phạm vi đồ án này chỉ đề cập đến báo hiệu liên tổng đài và ứng dụng của hệ thống báo hiệu CCS7 trong tổng đài Alcatel 1000E10

Báo hiệu liên tổng đài gồm các tín hiệu báo hiệu thanh ghi (sử dụng trong thời gian thiết lập cuộc gọi để chuyển giao thông tin địa chỉ và thông tin thể loại thuê bao), và các tín hiệu báo hiệu đờng dây (sử dụng trong toàn bộ thời gian cuộc gọi để giám sát trạng thái cuộc gọi, làm cơ sở điều khiển các quá trình thiết lập và giải phóng kết nối)

Hai phơng thức báo hiệu liên tổng đài, đó là báo hiệu kênh liên kết CAS (Channel Associated Signalling) và báo hiệu kênh chung CCS (Common Channel signalling).

Báo hiệu kênh liên kết CAS: là hình thức báo hiệu liên tổng đài mà thông tin báo hiệu đợc truyền trên cùng kênh dùng để truyền thông tin thoại/dữ liệu Mỗi kênh thoại có một đờng truyền tín hiệu báo hiệu xác định Mô hình báo hiệu kênh kết hợp đợc minh hoạ trên hình 2:

Hình 2: Mô hình báo hiệu kênh kết hợp CAS

Một ví dụ tiêu biểu cho hệ thống CAS là hệ thống báo hiệu R2 Phiên bản tơng tự (Analog) sử dụng tần số 3825Hz cho báo hiệu đờng dây và các tần số 540

~ 1140 Hz cho báo hiệu thanh ghi hớng về, 1380 ~1980 Hz cho báo hiệu thanh ghi hớng đi với bớc tần là 120 Hz Báo hiệu đờng dây và báo hiệu thanh ghi đều đ-

Mô hình hệ thống báo hiệu kênh kết hợp (cas)

Kênh thoại dữ liệu kết hợp báo hiệu Kênh thoại dữ liệu kết hợp báo hiệu Kênh thoại dữ liệu kết hợp báo hiệu

ợc truyền trên cùng kênh mà kênh đó sẽ đợc dùng cho truyền thông tin thoại/dữ liệu của ngời sử dụng

Trong phiên bản số (Digital), mỗi hệ thống PCM 30/32 đều dành khe thời gian 16 (TS16) để truyền thông tin báo hiệu đờng dây cho tất cả 30 kênh thoại/dữ liệu Mỗi khung truyền báo hiệu cho hai kênh thoại/dữ liệu trong TS16 Còn thông tin báo hiệu thanh ghi (hay còn gọi là báo hiệu địa chỉ) của kênh thoại/dữ liệu nào thì sẽ đợc truyền trên bản thân kênh đó, tại giai đoạn thiết lập cuộc gọi (khi mà thông tin thoại/dữ liệu cha đợc truyền)

Nh thế, trong cả phiên bản tơng tự và phiên bản số sử dụng hệ thống báo hiệu kênh kết hợp R2 thì thông tin báo hiệu đợc truyền trên cùng kênh với thông tin thoại/dữ liệu, dĩ nhiên là không đồng thời Chính vì sử dụng cùng kênh để truyền cả báo hiệu và thoại/dữ liệu nh thế nên mới có tên gọi là báo hiệu liền kênh hoặc báo hiệu kênh kết hợp

Các đặc điểm của hệ thống CAS:

- Báo hiệu kênh kết hợp là phơng pháp báo hiệu tín hiệu, nghĩa

là sử dụng tín hiệu để thể hiện nội dung báo hiệu nên thiết bị báo hiệu khá đơn giản

- Do báo hiệu của từng kênh độc lập với nhau nên khi có sự cố xảy ra ở một kênh nào đó thì các kênh còn lại ít bị ảnh hởng

- Tốc độ trao đổi thông tin báo hiệu phụ thuộc kênh thoại/dữ liệu nên thời gian thiết lập cuộc gọi bị kéo dài

- Thông tin báo hiệu phụ thuộc kết nối kênh nên không đầy đủ, không

hỗ trợ quản lý mạng Ví dụ trớc khi thiết lập cuộc gọi đến thuê bao B hoặc sau kết nối đã bị giải phóng thì thuê bao A hoàn toàn không có bất cứ thông tin gì về trạng thái của thuê bao B hoặc tình trạng của tổng đài B

- Khả năng cung cấp dịch vụ bị hạn chế do số lợng các tín hiệu báo hiệu không lớn, khó đa thêm các dịch vụ mới

* Báo hiệu kênh chung CCS: là phơng thức báo hiệu liên tổng đài mà các thông

tin báo hiệu của mọi kênh thoại/dữ liệu đợc truyền chung trên liên kết dành riêng

Học viên: Đỗ Thị Hải Yến 9 Lớp :Điện tử viễn thông K10B

cho báo hiệu, độc lập với các kênh thoại/dữ liệu Kênh dành riêng cho báo hiệu giữa hai tổng đài đó đợc gọi là kênh báo hiệu chung CSC (Common Signalling Channel) cho các kênh lu lợng; có thể sử dụng một kênh bất kỳ trong một hệ

thống PCM nào đó (ngoại trừ kênh 0) để làm kênh báo hiệu chung Việc báo hiệu đợc thực hiện ở cả hai hớng trên liên kết báo hiệu Liên kết báo hiệu đợc dùng chung để truyền thông tin báo hiệu cho tất cả các kênh thoại/dữ liệu giữa hai tổng đài Mô hình hệ thống báo hiệu kênh chung CCS đợc thể hiện trên hình 3

Trên hình 3 cho thấy, mỗi điểm báo hiệu (tổng đài) có một bộ điều khiển mạng báo hiệu kênh chung CCNC (Common Channel Signalling Network Control) Các bộ điều khiển báo hiệu kênh chung này đợc nối với nhau bằng liên kết báo hiệu (kênh báo hiệu chung) Thông tin báo hiệu cho các kênh thoại/dữ liệu giữa hai tổng

đài này đợc trao đổi qua liên kết báo hiệu đó, dới dạng các Đơn vị báo hiệu (Signal Unit) Đơn vị báo hiệu gồm phần bản tin báo hiệu Message mang thông tin báo hiệu và nhãn (Label) dùng để định tuyến bản tin đến đích và phân phối đến đúng

đối tợng báo hiệu

Để đảm bảo an toàn, một kênh báo hiệu dự phòng đợc bố trí trên một hệ thống PCM khác Các bản tin báo hiệu đợc trao đổi trong hệ thống báo hiệu kênh chung CCS là các gói dữ liệu độ dài khác nhau với tốc độ truyền là 64 Kbps Nhãn (Label) nhận biết các gói dữ liệu liên quan tới kênh thoại/dữ liệu cụ thể

Hình 4: Bản tin báo hiệu đợc trao đổi cùng vói nhãn nhận dạng

Các đặc điểm:

Nhợc điểm:

-Báo hiệu dới dạng các tín hiệu

Học viên: Đỗ Thị Hải Yến 11 Lớp :Điện tử viễn thông K10B

Hình 3: mô hình hệ thống báo hiệu kênh chung

(ccs)

Kênh thoại/dữ liệu Kênh thoại/dữ liệu Kênh thoại/dữ liệu Kênh thoại/dữ liệu Kênh thoại/dữ liệu

Tổng đài Tổng đài

ccnc Message Label ccnc

đơn vị báo hiệu

-Truyền báo hiệu phụ thuộc tiến trình thiết lập kênh thoại/dữ liệu

-Thông tin báo hiệu nghèo nàn (không có thông tin báo hiệu khi không có kết nối thoại/dữ liệu)

-Khó khăn trong việc đa các dịch vụ mới (khả năng tạo tín hiệu)

-Ưu điểm: Phạm vi ảnh hởng của các sự cố không lớn (Do các CAS độc lập nhau nên khi có sự cố xảy ra ở 1 kênh báo hiệu nào đó thì các kênh còn lại

- Độ tin cậy cao do sử dụng các tuyến báo hiệu linh động

-Tốc độ truyền báo hiệu cao hơn (gấp 10 lần so với xung tín hiệu LD và gấp 2 lần so với tín hiệu MFC) nên kênh thoại/dữ liệu đợc sử dụng với hiệu quả cao hơn

-Thời gian thiết lập cuộc gọi nhanh do sử dụng đờng truyền số liệu tốc độ cao, hầu hết thời gian thiết lập cuộc gọi nhỏ hơn 1s

-Hệ thống CCS không đòi hỏi thanh ghi MFC Báo hiệu đờng dây và báo hiệu thanh ghi đợc truyền trong quá trình chia tách kênh giống nh các gói dữ liệu

số và đợc xử lý bởi bộ điều khiển chung (CCNC-Common Channel Signalling Control)

- Các tổng đài có thể trao đổi các thông tin đa dạng, kể cả các thông tin không có mối quan hệ với các kênh thoại/dữ liệu hiện hành (nh dữ liệu thuê bao) Do đó độ linh hoạt của hệ thống báo hiệu kênh chung số 7 cao

- Hệ thống mang thông tin của nhiều khía cạnh khác nhau có thể sử dụng cho nhiều mục đích chứ không riêng phục vụ kết nối thoại

Ví dụ về khả năng sử dụng thông tin báo hiệu của hệ thống báo hiệu kênh chung số 7 cho tính năng tự động gọi lại đợc thể hiện trên các hình dới đây:

Hình 5:Thiết lập kết nối từ thuê bao A đến thuê bao B

- Bớc 1: Thuê bao A thiết lập một kết nối tới thuê bao B (link-by-link).

- Bớc 2: Thuê bao B bận, vì thế kết nối đờng dài bị huỷ bỏ Và thuê bao

A nhận đợc tín hiệu báo bận do tổng đài gửi tới

- Bớc 3: Thuê bao A yêu cầu tự động gọi lại Tổng đài A sử dụng kênh báo hiệu chung CSC đăng ký để tổng đài B thông báo lại cho nó khi thuê bao B trở lại trạng thái rỗi (end-to-end).

Hình 6: Yêu cầu tự động gọi lại khi thuê bao B đợc giải phóng đợc truyền sang

tổng đài B trên kênh báo hiệu chung theo hình thức End-to-End

Kênh thoại/dữ liệu đã đợc giải phóng, thông tin kênh báo hiệu chung CSC đợc xử lý chỉ bởi tổng đài B

Học viên: Đỗ Thị Hải Yến 13 Lớp :Điện tử viễn thông K10B

- Bớc 4: Thuê bao B đợc giải phóng, tổng đài B thông báo tới tổng đài A rằng thuê bao B đang rỗi.

Hình 7: Trạng thái rỗi của thuê bao B đợc thông báo sang tổng đài A trên kênh

báo hiệu chung theo hình thức End-to-End

- Bớc 5: Kết nối tới thuê bao B đợc tái thiết lập (link-by-link).

Hình 8: Tự động thiết lập lại kênh thoại giữa hai thuê bao

Qua ví dụ trên ta thấy đặc điểm nổi trội của báo hiệu bản tin, đó là chỉ tạo bản tin báo hiệu khi có sự kiện cần thông báo, vì thế giảm đợc đáng kể lợng thông tin báo hiệu cần truyền giữa các điểm báo hiệu Điều này cũng dẫn đến một loạt các lợi thế khác của báo hiệu kênh chung, nh giàm thời gian thiết lập cuộc gọi, tăng hiệu suất sử dụng kênh, cho phép đa thêm nhiều dịch vụ nâng cao …

Tuy nhiên, báo hiệu kiểu bản tin cũng đòi hỏi trang bị các bộ điều khiển báo hiệu có độ phức tạp và mức độ thông minh hơn rất nhiều so với các thiết bị báo hiệu dùng cho báo hiệu kiểu tín hiệu Bộ điều khiển báo hiệu kênh chung CCNC tại các điểm báo hiệu của mạng báo hiệu kênh chung số 7 phải có khả năng đóng gói bản tin báo hiệu thành các đơn vị báo hiệu, phải có các khả năng

xử lý bản tin nh khả năng định tuyến, khả năng phân biệt và khả năng phân phối bản tin Bộ điều khiển báo hiệu CCNC còn phải có khả năng đảm bảo an toàn, tin cậy cho việc truyền bản tin trong mạng báo hiệu, phải có khả năng quản lý trạng thái các liên kết báo hiệu và điều khiển chuyển đổi liên kết khi có sự cố hoặc khi mức độ lỗi trên liên kết báo hiệu vợt ngỡng cho phép

Từ những đặc điểm nêu trên ta thấy hệ thống báo hiệu kênh chung có rất nhiều u thế vợt trội so với hệ thống báo hiệu kênh kết hợp; tuy thế báo hiệu kênh chung cũng có những yêu cầu rất cao đối với thiết bị báo hiệu nh đã nêu trên, và vì thế báo hiệu kênh chung chỉ đợc áp dụng tại các cung đoạn tập trung lu lợng (thông thờng là báo hiệu liên tổng đài, giữa các node mạng) Nếu so với phân chia phạm vi báo hiệu mô tả trên hình 1 thì báo hiệu kênh chung đợc áp dụng cho báo hiệu giữa các tổng đài

ứng dụng của mạng báo hiệu kênh chung số 7 là sử dụng trong mạng

điện thoại thông thờng PSTN (Public Switching Telephone Network), trong

mạng số liên kết đa dịch vụ ISDN (Intergrated Service Digital Network), trong

mạng thông minh IN (Intelligent Network) và mạng thông tin di động mặt đất

công cộng PLMN (Public Land Mobile Network) Trong các ứng dụng này, báo

hiệu kênh chung số 7 chỉ cung cấp việc trao đổi báo hiệu giữa các node mạng, còn việc trao đổi các thông tin điều khiển giữa các thành phần trong một node mạng (ví dụ giữa các bộ xử lý cuộc gọi và bộ điều khiển chuyển mạch trong cùng tổng đài hoặc giữa các thiết bị ngoại vi với bộ điều khiển giao tiếp thì đợc

hỗ trợ bởi các giao thức khác, nh LAPD hoặc X25)

Học viên: Đỗ Thị Hải Yến 15 Lớp :Điện tử viễn thông K10B

1.2 Các thành phần của mạng báo hiệu kênh chung số 7

CCITT đa ra các quy định cụ thể cho hệ thống báo hiệu kênh chung

số 7 nh một chuẩn để đảm bảo rằng hệ thống báo hiệu kênh chung làm việc đợc với những tổng đài đợc cung cấp bởi các nhà sản xuất khác nhau Hệ thống báo hiệu kênh chung số 7 đợc sử dụng với những hệ thống chuyển mạch số điều khiển theo chơng trình lu trữ SPC (Stored Program Control) trong mạng số toàn cầu

1.2.1 Điểm báo hiệu SP:

Điểm báo hiệu SP (Signalling Point) là một nút chuyển mạch hay một

nút xử lý mạng báo hiệu đợc cài đặt chức năng báo hiệu của mạng báo hiệu kênh chung số 7, nơi các bản tin báo hiệu đợc tạo ra hoặc đợc xử lý; nghĩa là nơi đó phải đợc trang bị một Bộ điều khiển báo hiệu kênh chung CCNC Các tổng đài trong mạng báo hiệu đợc gọi chung là điểm báo hiệu

Hình 9: Điểm báo hiệu SP (Signalling Point), mã điểm báo hiệu SPC (Signalling

Point Code), liên kết báo hiệu (Signalling Link) và chùm liên kết báo hiệu (Signalling Link Set)

Một tổng đài hoạt động nh một nút báo hiệu phải là tổng đài điều khiển theo chơng trình lu sẵn SPC vì hệ thống báo hiệu kênh chung số 7 là một hệ thống thông tin số liệu giữa các bộ vi xử lý

Mọi điểm báo hiệu trong một mạng báo hiệu đều đợc xác định bằng một mã nhận dạng riêng biệt 14 bit còn gọi là mã điểm báo hiệu SPC (Signalling Point Code).

1.2.2 Điểm truyền báo hiệu STP:

Điểm truyền báo hiệu STP (Signalling Transfer Point) chuyển tiếp các

bản tin báo hiệu nhận đợc từ liên kết báo hiệu này đến liên kết báo hiệu kia (định tuyến lại bản tin báo hiệu), mà không xử lý nội dung của bản tin báo hiệu đó Một điểm truyền báo hiệu STP có thể là một nút định tuyến thuần tuý hay cũng

có thể bao gồm chức năng của điểm báo hiệu SP

Để nâng cao độ tin cậy của mạng báo hiệu kênh chung số 7, các điểm truyền báo hiệu STP thờng phải đợc tổ chức dự phòng theo cặp

1.2.3 Liên kết báo hiệu SL và chùm liên kết báo hiệu LS:

- Liên kết báo hiệu SL (Signalling Link): hệ thống báo hiệu kênh chung

số 7 sử dụng các liên kết báo hiệu SL để truyền các bản tin báo hiệu giữa hai

điểm báo hiệu SP liền kề Một liên kết báo hiệu SL bao gồm một liên kết dữ liệu báo hiệu và các chức năng điều khiển của nó

Về mặt vật lý, liên kết báo hiệu SL gồm hai thiết bị đầu cuối báo hiệu ở mỗi đầu của kênh đợc đấu nối với nhau bởi phơng tiện truyền dẫn (thờng là một khe thời gian trong tuyến PCM)

Thông thờng có nhiều hơn một liên kết báo hiệu tồn tại giữa hai điểm báo hiệu SP để cung cấp khả năng dự phòng Trong trờng hợp một liên kết báo hiệu SL bị hỏng thì các chức năng của mạng báo hiệu kênh chung số 7 đảm bảo cho luồng lu lợng báo hiệu đợc định tuyến lại sang một liên kết báo hiệu khác còn rỗi Đờng đi của các luồng báo hiệu giữa hai điểm báo hiệu SP có thể khác nhau

Học viên: Đỗ Thị Hải Yến 17 Lớp :Điện tử viễn thông K10B

Vì lý do an toàn cho hệ thống, đề phòng sự cố của liên kết báo hiệu SL,

ng-ời ta sử dụng hai hay nhiều hơn các liên kết báo hiệu giữa hai điểm báo hiệu liền

kề tạo thành chùm liên kết báo hiệu LS (Link Set) nh thể hiện trên hình 9

truyền báo hiệu STP tuỳ thuộc vào phơng thức báo hiệu

Hệ thống báo hiệu kênh chung số 7 có hai chế độ báo hiệu (Signalling Mode):

- Chế độ báo hiệu kết hợp (Associated Mode): định tuyến liên kết báo hiệu

SL song song với tuyến thoại và đợc thực hiện truyền trực tiếp từ điểm báo hiệu gốc OSP đến điểm báo hiệu đích DSP Chế độ vận hành này đợc áp dụng nếu liên kết giữa hai tổng đài có yêu cầu một số lợng lớn kênh thoại/dữ liệu kết nối giữa hai tổng đài

Hình 11: Chế độ báo hiệu kết hợp (Associated Mode)

- Báo hiệu nửa kết hợp (Quasi-Associated Mode):

Do các kênh thoại/dữ liệu và mạng báo hiệu trong mạng báo hiệu kênh chung là độc lập với nhau nên các kênh thoại/dữ liệu và các liên kết báo hiệu có thể đợc định tuyến theo các đờng khác nhau

Hình 12: Chế độ báo hiệu bán kết hợp (Quasi-Associated Mode)

Đây là chế độ hoạt động bán kết hợp của mạng báo hiệu kênh chung số

7 Nó rất hữu hiệu cho các trờng hợp, khi mà lu lợng tải giữa các tổng đài là không lớn lắm Nếu sử dụng liên kết báo hiệu giữa các tổng đài này thì hiệu suất

sử dụng liên kết đó sẽ không cao

Trong trờng hợp này việc sử dụng một CSC dành cho các bản tin báo hiệu giữa hai tổng đài là không có hiệu quả Trên hình 12 cho thấy báo hiệu cho các kênh lu lợng giữa tổng đài A và tổng đài B có thể truyền qua tổng đài C Khi

đó tổng đài C đóng vài trò nh điểm truyền báo hiệu cho các kết nối kênh thoại/dữ liệu giữa tổng đài A và tổng đài B Chế độ bán kết hợp cho phép bản tin báo hiệu giữa điểm báo hiệu nguồn và điểm báo hiệu đích không cần đi theo cùng đờng giống đờng đi của thông tin thoại/dữ liệu, điều này có thể thấy rõ qua ví dụ minh họa trên hình 13

Hình 13: Định tuyến bản tin báo hiệu.

Trong mạng báo hiệu kênh chung số 7, một bản tin báo hiệu có thể

truyền trên nhiều đờng khác nhau Tổng đài A có thể chọn lựa giữa ba đờng để gửi một bản tin tới tổng đài B (Route 1, Route 2, Route 3).

Ví dụ nếu tuyến 2 (Route 2) đợc chọn thì tổng đài C sẽ điều khiển chọn lộ trình kế tiếp Nếu tuyến b đợc lựa chọn tiếp theo thì tổng đài E sẽ tiếp tục chọn lộ trình đến tổng đài B

Một nguyên tắc của chế độ báo hiệu bán kết hợp là mặc dù thông tin báo hiệu và thông tin thoại/dữ liệu có thể không đi cùng đờng nhng thông tin báo hiệu phải đợc gửi đến tất cả các node mạng mà thông tin thoại đi qua để điều khiển chức Học viên: Đỗ Thị Hải Yến 19 Lớp :Điện tử viễn thông K10B

năng chuyển mạch tại các node này tạo thành tuyến truyền thoại/dữ liệu giữa tổng đài

đầu và tổng đài cuối của cuộc gọi

1.2.5 Tuyến báo hiệu và chùm tuyến báo hiệu:

Tuyến báo hiệu (Signalling Route) là một tuyến đờng đã đợc xác định

tr-ớc để các bản tin đi qua mạng báo hiệu giữa hai điểm báo hiệu nguồn OSP và

điểm báo hiệu đích DSP Nó có thể bao gồm một dãy điểm báo hiệu SP/STP và

đợc đấu nối với nhau bằng các liên kết báo hiệu SL và chùm liên kết báo hiệu LS

Tất cả các tuyến báo hiệu có thể sử dụng để truyền các bản tin báo hiệu

đi qua mạng báo hiệu giữa điểm báo hiệu nguồn OSP và điểm báo hiệu đích DSP

đợc gọi là chùm tuyến báo hiệu

1.2.6 Mã điểm báo hiệu SPC:

Mỗi điểm báo hiệu đều có một mã nhị phân 14 bit duy nhất, tuỳ theo vị trí và chức năng mà mã điểm báo hiệu SPC (Signalling Point Code) đợc chia thành:

- Mã điểm báo hiệu gốc OPC (Original Point Code).

- Mã điểm báo hiệu đích DPC (Destination Point Code)

Mã điểm báo hiệu gồm ba trờng sau:

Trờng 3 bit NML: xác định khu vực địa lý trên thế giới với 6 vùng địa lý

đợc đánh số từ 2 đến 7, Việt Nam thuộc vùng thứ 4

Trờng 8 bit (K – D): xác định vùng địa lý hay mạng trong một khu vực

địa lý cụ thể nào đó

Trờng 3 bit CBA: xác định một điểm báo hiệu SP trong một vùng địa lý hay một mạng

Sự kết hợp của các trờng thứ 1 và thứ 2 đợc gọi là mã khu vực/mạng báo hiệu SANC (Signalling Areal Network Code) Mã SANC của Việt Nam là 4 – 104.

1.3 Tổ chức mạng báo hiệu kênh chung số 7

Để đáp ứng đợc nhu cầu phát triển của mạng viễn thông, mạng báo

hiệu kênh chung số 7 phải có cấu trúc phân mức Thông thờng trong một mạng quốc gia nó gồm hai mức là mức quốc gia và mức vùng

Mạng báo hiệu quốc gia đợc chia thành các vùng báo hiệu mức 0 (NAT0) Mỗi vùng báo hiệu

lại có thể phân chia thành các

vùng báo hiệu nội hạt gồm các

nhóm điểm báo hiệu SP

Mã điểm báo hiệu

trong mạng quốc gia không

nhất thiết phải sử dụng đầy đủ

cả 14 bit Ví dụ với mạng

vùng báo hiệu nội hạt thì mã

điểm báo hiệu không cần mã

quốc gia cũng nh mã vùng

Điều này cho phép mã điểm

báo hiệu nội hạt tại các vùng

báo hiệu khác nhau có thể giống nhau

Vùng báo hiệu NAT0 sử dụng tổng đài để trao đổi thông tin với các vùng báo hiệu NAT0 khác, đợc gọi là các tổng đài cổng Các tổng đài cổng này là các tổng đài tiếp giáp giữa các vùng, hình thành nên mạng báo hiệu quốc gia mức 1 (NAT1) Tất cả các tổng đài cổng có một mã điểm báo hiệu SPC cho NAT0 và một mã điểm báo hiệu cho NAT1

Ngoài ra để hoà mạng quốc gia với mạng quốc tế cần phải có thêm mức mạng báo hiệu quốc tế INAT0 và INAT1 với các mã điểm báo hiệu điểm truyền báo hiệu STP quốc tế Về nguyên tắc, một tổng đài cổng có thể truy cập tới 4 mức mạng

Học viên: Đỗ Thị Hải Yến 21 Lớp :Điện tử viễn thông K10B

Hình 14: Kiến trúc mạng báo hiệu kênh chung

số 7 trong mạng quốc gia.

Hình 15: Quan hệ giữa các mạng

báo hiệu quốc gia mức NAT0, NAT1 và quốc tế mức INAT0 và INAT1

1.4 Mô hình tổng quát của mạng báo hiệu kênh số 7

Hình 16: Kiến trúc tổng thể của mạng báo hiệu kênh chung số 7

Hình 16 trên đây cho ta thấy một mô hình đơn giản của mạng báo hiệu kênh chung số 7 Ta thấy, ngoài các thành phần mà chúng ta đã đề cập trong các mục trên đây thì trong mạng báo hiệu kênh chung số 7 còn có một số các thành phần bổ trợ khác nh các điểm điều khiển dịch vụ SCP (Service Control Point),

phân hệ quản lý dịch vụ SMS (Service Management System), phân hệ hỗ trợ điều

hành OSS (Operation Support System) Những thành phần bổ trợ này là cần thiết

cho các hoạt động chung của mạng nh quản lý dịch vụ chẳng hạn hoặc cần để hỗ trợ các tính năng nâng cao của mạng

1.5 Giao thức báo hiệu kênh chung số 7

Hình 17: Cấu trúc phân lớp của giao thức báo hiệu kênh chung số 7

Giao thức báo hiệu kênh chung số 7 ra đời cùng thời gian với mô hình tham chiếu hệ thống mở OSI của viện chuẩn hóa quốc tế ISO, vì thế, mặc dù có kiến trúc phân lớp giống mô hình OSI nhng số lớp và chức năng của chúng trong mô hình giao thức CCS7 có những nét đặc thù riêng

Mô hình giao thức báo hiệu số 7 chia thành 2 phần: Phần Ngời sử dụng (User Part) và Phân truyền bản tin (MTP: Message Transfer Part) Chức năng của từng phần và nguyên lý hoạt động của giao thức này đợc minh họa trên hình 18 Trong hình minh họa này, điểm báo hiệu A đợc quy ớc là điểm báo hiệu gốc, nơi sinh ra bản tin báo hiệu, còm điểm báo hiệu B đợc quy ớc là điểm báo hiệu đích của bản tin đang xét

Học viên: Đỗ Thị Hải Yến 23 Lớp :Điện tử viễn thông K10B

Message transfer

part ph#n truyòn b#n tin

User part Ph#n ng#êi s# dông

scc p Level 4

Level 3: Signaling Network - Ch#c n#ng m#ng b#o

Hình 18: Mô hình phân lớp của giao thức báo hiệu CCS7

- Phần truyền bản tin MTP (Message Transfer Part) bao gồm các lớp dới của mô hình, đó là:

Mức 1 – Mức liên kết dữ liệu báo hiệu (Signalling Data Link Level) tơng

đ-ơng Lớp Vật lý (Physical Layer):theo mô hình tham chiếu OSI, cung cấp chuẩn giao tiếp liên kết báo hiệu nh dạng thức tín hiệu, tốc độ truyền,đầu cắm hoắc ph-

ơng tiện truyền

Mức 2 – Mức liên kết báo hiệu (Signalling Link Level) tơng đơng Lớp Liên kết (Link Layer): theo mô hình tham chiếu OSI, đảm nhiệm các chức năng đảm bảo truyền không lỗi các bản tin báo hiệu, bao gồm các công việc tạo khung truyền và các thủ tục phát hiện và sửa lối

Mức 3 – Mức Mạng báo hiệu (Signalling Network Level) tơng đơng Lớp Mạng (Network Layer):theo mô hình tham chiếu OSI, đảm nhiệm các chức năng

xử lý bản tin báo hiệu và các chức năng quản lý mạng báo hiệu

- Phần Ngời sử dụng UP (User Part) bao gồm một số phần ngời sử dụng

t-ơng ứng với các dịch vụ mạng, nh Phần Ngời sử dụng điện thoại TUP (Telephony User Part), Phần Ngời sử dụng ISDN ISUP (ISDN User Part)… chúng tơng đơng với các lớp cao hơn trong mô hình tham chiếu OSI Chức năng của Phần ngời sử dụng là chuyển đổi thông tin báo hiệu thành định dạng phù hợp cho các nhu cầu trao đổi thông tin điều khiển trong quá trình phục vụ các cuộc gọi Nghĩa là theo hớng phát, điểm báo hiệu nguồn thực hiện việc chuyển thông

tin điều khiển thành định dạng bản tin báo hiệu để truyền đi trong mạng báo hiệu; còn tại điểm báo hiệu đích, bản tin báo hiệu nhận đợc sẽ đợc chuyển đổi thành thông tin điều khiển để điều khiển dịch vụ liên quan.

Hình 18 minh họa các chức năng vừa miêu tả của các lớp trong mô hình giao thức báo hiệu CCS7 mà chúng ta vừa đề cập Giả sử có một thông tin liên quan đến một dịch vụ điện thoại cần chuyển từ điểm báo hiệu A đến điểm báo hiệu B Trong trờng hợp này, A là điểm báo hiệu nguồn, còn B là điểm báo hiệu

đích của bản tin báo hiệu đang xét

Tại điểm A, thông tin báo hiệu hiệu cần truyền đợc phần TUP chuyển đổi thành phần bản tin Message và thêm vào đó phần địa chỉ định tuyến Addr tạo thành bản tin ngời sử dụng User Message chuyển xuống phần MTP

Chức năng mức 3 của điểm báo hiệu A căn cứ vào phần Addr trong bản tin User Message tiến hành định tuyến bản tin (xử lý địa chỉ đích, chọn tuyến, chọn liên kết báo hiệu để phát bản tin đi )…

Chức năng mức 2 thực hiện đóng gói bản tin thành các đơn vị tín hiệu MSU (bao gồm phân đoạn bản tin, gán thêm các trờng MTP nh các trờng thứ tự, mã phát hiện lối )…

Chức năng mức 1 chuyển đổi bản tin thành chuỗi bít và truyền theo liên kết báo hiệu đến điểm báo hiệu đích (điểm B)

Tại điểm B, chuỗi bít vật lý đợc chuyển đổi trở lại thành bản tin ỏ thiết bị kết cuối liên kết dữ liệu báo hiệu và chuyển lên mức 2

Các chức năng mức 2 kiểm tra cờ và các thủ tục truyền Nếu đơn vị báo hiệu đợc thu đúng thì sẽ đợc chuyển lên mức 3 để xử lý; còn trờng hợp thu có lỗi thì đơn vị báo hiệu đó sẽ bị loại và yêu cầu truyền lại

Các chức năng mức 3 tiến hành xử lý đối với các đơn vị báo hiệu đã thu

đúng, bao gồm xử lý địa chỉ đích để phân biệt đó là bản tin kết thúc tại điểm báo hiệu này hay đó là bản tin chuyển tiếp đến một điểm báo hiệu khác Nếu đó là bản tin chuyển tiếp thì mức 3 sẽ tiến hành định tuyến lại bản tin đó đến liên kết báo hiệu thích hợp để chuyển nó đến đích cần thiết Nếu đó là bản tin kết cuối tại

điểm báo hiệu này thì mức 3 tiến hành phân phát bản tin đó đến Phần Ngời sử dụng tơng ứng; trong trờng hợp ví dụ này đó là Phần Ngời sử dụng điện thoại Học viên: Đỗ Thị Hải Yến 25 Lớp :Điện tử viễn thông K10B

TUP Cũng lu ý rằng chỉ có Phần Ngời sử dụng cùng loại mới có thể hiểu đợc nhau.

Cuối cùng mức 4 của điểm báo hiệu B thực hiện chuyển đổi bản tin báo hiệu nhận đợc thành thông tin điều khiển cần thiết nh thông tin về địa chỉ cuộc gọi để điều khiển kết nối chuyển mạch chẳng hạn

Ví dụ ở hình 18 chỉ là một trờng hợp đơn giản minh họa hoạt động của mạng báo hiệu kênh chung CCS7 Trong thực tế đờng báo hiệu giữa điểm báo hiệu nguồn và điểm báo hiệu đích có thể phải đi qua một số điểm truyền báo hiệu và một số liên kết báo hiệu giữa chúng Mặt khác, dịch vụ yêu cầu cũng có thể phải viện đến sự hỗ trợ của các thành phần khác của mạng báo hiệu nh điểm chuyển mạch dịch vụ SSP (Service Switching Point), điểm điều khiển báo hiệu SCP (Signalling Control Point) và các cơ sở dữ liệu trực tuyến trong mạng báo hiệu kênh chung khi phục vụ các dịch vụ ISDN hoặc các dịch vụ mạng thông minh IN …

1.6 Báo hiệu kênh chung CCS7 trong Alcatel 1000E10

Nh đã đề cập trong các mục trên về hệ thống báo hiệu kênh chung CCS7 thì đó có thể đợc gọi là một mạng dữ liệu chuyển mạch gói chuyên dụng cho việc trao đổi thông tin điều khiển giữa các bộ xử lý của các tổng đài chuyển mạch số điều khiển theo chơng trình lu trữ

Thông tin báo hiệu trong hệ thống báo hiệu kênh chung CCS7 đợc trao đổi dới dạng bản tin, vì thế nó đem lại nhiều u thế so với hệ thống báo hiệu kênh kết hợp nh khả năng cung cấp thông tin đầy đủ hơn, tốc độ truyền nhanh hơn, giảm thiểu các thông tin cần truyền, tăng tốc độ thiết lập cuộc gọi, tăng hiệu quả sử dụng tài nguyên mạng Tuy nhiên, để đạt đợc các u thế đó nó cũng yêu cầu trang

bị các thiết bị báo hiệu thông minh hớn, với cấu trúc phức tạp hơn rất nhiều, và vì thế phạm vi ứng dụng chỉ giới hạn tại các phần mạng có lu lợng tơng xứng, ví

dụ báo hiệu liên tổng đài hoặc báo hiệu giữa các bộ tập trung thuê bao với tổng

đài chính

Trong tổ chức hệ thống của Alcatel 1000E10 thì báo hiệu kênh chung đợc

áp dụng cho các trạm điều khiển trung kế SMT hoặc các bộ tập trung thuê bao

CSN Thiết bị kết cuối liên kết dữ liệu báo hiệu dành cho báo hiệu kênh chung CCS7 đợc ký hiệu là PUPE đặt trong trạm đa xử lý các thiết bị phự trợ SMA Các thiết bị này đợc kêt nối đến các kênh báo hiệu chung trên các hệ thống truyền dẫn thông qua các kết nối bán cố định qua trờng chuyển mạch RCX Việc xử lý các bản tin báo hiệu kênh chung đợc thực hiện bởi phần mềm chức năng PC trong trạm điều khiển chính.

Về tổ chức và hoạt động của Alcatel 1000E10 trên phơng diện áp dụng báo hiệu kênh chung chúng ta sẽ xem xét chi tiết hơn trong chơng 3

Học viên: Đỗ Thị Hải Yến 27 Lớp :Điện tử viễn thông K10B

Chơng 2 Cấu trúc chức năng của tổng

đài Alcatel 1000E102.1Vị trí, vai trò và các ứng dụng của tổng đài Alcatel 1000E10:

Giới thiệu chung về tổng đài Alcatel 1000E10:

Tổng đài alcatel 1000E10 (OCB283) là tổng đài điện tử số điều khiển theo chơng trình lu trữ SPC do hãng Alcatel CIP của Pháp sản xuất Thế hệ tổng đài E10 đầu tiên là tổng đài E10A đợc sản xuất và đa vào sử dụng từ đầu năm 1970

Đó là tổng đài điện tử đầu tiên sử dụng kĩ thuật phân kênh theo thời gian Để tăng thêm dung lợng và phát triển kĩ thuật mới, hãng Alcatel CIT đã cho ra đời

hệ thống tổng đài thứ 2 có tên gọi là E10B (OCB- 283) và nó thực sự tạo đợc 1

hệ thống chuyển mạch có khả năng thao tác nhanh hơn và có độ uyển chuyển mềm dẻo hơn

Tổng đài Alcatel 1000E10 (OCB283) là 1 hệ thống có cấu trúc mở với phần mềm và phần cứng độc lập Các khối chức năng đợc phân biệt rõ ràng nhờ các giao diện chuẩn Từ đó mà các phần riêng biệt của hệ thống có thể dễ dàng

đợc phát triển và mở rộng chức năng chống khả năng lạc hậu

Tổng đài Alcatel 1000E10 (OCB283) có thể sử dụng ở nhiều vị trí khác nhau trong mạng viễn thông nh tổng đài nội hạt, tổng đài chuyển tiếp, tổng đài cổng quốc gia, tổng đài cổng quốc tế hoặc có thể làm việc nh 1 đơn vị tập trung thuê bao, tổng đài vệ tinh

Tổng đài Alcatel 1000E10 (OCB283) có thể sử dụng trong nhiều mạng dịch

vụ khác nhau nh trong mạng cố định PSTN, mạng di động công cộng PLMN, mạng đa dịch vụ số ISDN

Tổng đài Alcatel 1000E10 (OCB283) có thể quản trị mọi hệ thống báo hiệu

và hiện nay hệ thống này đã thâm nhập vào khoảng 80 nớc và nó đợc xây dựng trên các tiêu chuẩn quốc tế

2.1.1Vị trí, vai trò:

Tổng đài E10 có thể giữ vai trò trung tâm của những mạng phát triển, đáp ứng đợc các nhu cầu của dịch vụ điện thoại cố định, thích nghi với sự phát triển bùng nổ của thị trờng điện thoại di động và đáp lại sự tăng trởng phi thờng của internet-hệ thống chuyển mạch đa dịch vụ mang lại cho chúng ta tất cả những ứng dụng đó

*Đặc điểm :

Alcatel 1000E10 có thể đấu nối vào các mạng :

Mạng điện thoại tơng tự hoặc số

Mạng máy tínhMạng báo hiệu số 7Mạng thông tin di độngMạng chuyển mạch góiMạng dịch vụ hỗ trợMạng thông tin băng thông Mạng khai thác và bảo dỡng

*Các cấu trúc dự phòng trong tổng đài OCB283:

Để đảm bảo độ an toàn cao trong OCB 283 có cấu trúc dự phòng theo 3 kiểu chính

Cấu trúc dự phòng song song (trạm SMX)Cấu trúc dự phòng phân tải ( trạm SMA, SMC)Cấu trúc dự phòng nóng( trạm SM)

* Chức năng vận hành và bảo dỡng:

Nó đợc thực hiện bởi phần mềm vận hành và bảo dỡng OM Chuyên viên

điều hành có thể thâm nhập vào tất cả các thiết bị phần cứng và phần mềm của

hệ thống Alcatel 1000E10 thông qua máy tính thuộc phân hệ vận hành và bảo dỡng nh: các bàn điều khiển môi trờng từ tính, đầu cuối thông minh

Các chức năng này có thể chia thành 2 loại:

Điều hành cho các ứng dụng thoại

Điều hành và bảo dỡng hệ thống

Học viên: Đỗ Thị Hải Yến 29 Lớp :Điện tử viễn thông K10B

Nạp phần mềm và số liệu cho các trạm điều khiển và đấu nối cho các khối truy nhập thuê bao CSN.

Dự phòng tạm thời các thông tin, tạo lập hoá đơn chi tiết

Tập trung số liệu cảnh báo từ các trạm điều khiển và đấu nối thông qua mạch vòng cảnh báo

Bảo vệ trung tâm của hệ thống

Cuối cùng là phân hệ vận hành và bảo dỡng

2.1.2 Các ứng dụng của tổng đài :

2.1.2.1Các chức năng chung:

Hình 19: Cỏc khả năng ứng dụng của Alcatel 1000E10

Alcatel hỗ trợ tất cả các chức năng có thể trong cùng 1 hệ thống chuyển mạch

Những tính năng chuyển mạch nội hạt (local)

Những tính năng chuyển tiếp vùng và chuyển tiếp quốc nội (transit)Những tính năng chuyển tiếp quốc tế (International Transit)

Những tính năng tổng đài di động (mobile)

Những tính năng mạng thông minh( intelligent)

Những tính năng trung tâm giao dịch( centre)

Những tính năng điểm chuyển báo hiệu(STP-Signaling Transfer Point)

2.1.2.2 Khi Alcatel 1000 E10 đóng vai trò của tổng đài nội hạt:

Hệ thống chuyển mạch đa dịch vụ là nền tảng lí tởng để cung cấp 1 phạm vi lớn nhất những dịch vụ cho các thuê bao:

Kết nối thuê bao với nhau ( truy cập tập trung thuê bao từ xa CNE/V5.2) Cung cấp phạm vi rộng các tính năng truy nhập và các dịch vụ băng hẹp, băng rộng tốt nhất qua sợi vòng quang (fibre in the loop-FITL)

Bổ xung những dịch vụ thuê bao mạng tích hợp đa dịch vụ số ISDN cho doanh nghiệp và c dân

Khả năng truy nhập internet tốt nhất

Khả năng để kết nối những hệ thống tổng đài nhánh tự động dành riêng (PABX- private automatic branch exchange)

2.1.2.3 Khả năng hoạt động nh 1 tổng đài chuyển tiếp:

Alcatel 1000 E10 giữ các vị trí trung tâm của các mạng viễn thông Các

đặc tính của nó nh: Tính linh hoạt, mềm dẻo, tính modul hoá cao v khà ả năng thích nghi trên mọi khía cạnh Tất cả những điều đó gộp lại l m cho nó trà ở

th nh mà ột nền tảng vững chắc của kiến trúc mạng gồm có nhiều nh à điều h nhà mạng công cộng

Hình 20: Chức năng chuyển tiếp của tổng đ i ALCATEL 1000 E10 à

Học viên: Đỗ Thị Hải Yến 31 Lớp :Điện tử viễn thông K10B

Gói là những dịch vụ đề xuất dành cho các nhà điều hành mạng mới thông qua các điểm kết nối mạng nh là:

- Sự nhân thực

- Trung tâm chuyển mạch thuê bao

SDH : Mạng đồng bộ phân cấp

VoIP: Giao thức thoại qua internet

ATM: chế độ chuyển giao không đồng bộ

2.1.2.4 Chuyển tiếp quốc tế (International transit):

Alcatel 1000 E10 hỗ trợ các kiểu kiến trúc mạng viễn thông quốc tế phức tạp

Cổng quốc tế

Những liên kết cáp biển

Truy nhập tới thông tin vệ tinh

Hình 21 : Chức năng chuyển tiếp quốc tế và đường dài

Đó l nhà ững chức năng l m tà ổng đ i Alcatel 1000 E10 trà ở th nhà chuyển mạch lý tởng cho các nh điều h nh chuyà à ển tiếp quốc tế đờng d i à

Các tuyến truyền dẫn quang hay các liên kết vệ tinh cung cấp khả năng

tổ chức các tuyến liên lạc đờng dài giữa các tổng đài chuyển tiếp

2.1.2.5 Cung cấp các dịch vụ di động và liên lạc không dây:

Sự linh hoạt vô cùng của Alcatel 1000 E10 được sử dụng để cung cấp dịch vụ điện thoại di động to n cà ầu (GSM- Global System for Mobile), dịch vụ mạng viễn thông không dây số nâng cao (DECT- Digital Enchanced Cordless Telecommunication) v dà ịch vụ mạng di động vệ tinh

Hạt nhân của hệ thống mạng l trung tâm chuyà ển mạch di động (MSC -Mobile Switching Centre), m nó bao gà ồm hệ thống chuyển mạch Alcatel 1000 E10 v à điểm điều khiển dịch vụ vô tuyến (RCP- Radio Service Control Point) bao gồm thanh ghi định vị thường trú (HLR- Home Location Register) v thanhàghi định vị tạm trú (VLR- Visitor Location Register)

Hình 22: Khả năng cung cấp các dịch vụ di động v thông tin không dây à

Alcatel 1000 E10 được sử dụng như một trung tâm chuyển mạch các dịch vụ vệ tinh địa tĩnh (GEO- Geostationary Earth Orbit) v dà ịch vụ vệ tinh tầng thấp (LEO- Low Earth Orbit)

Alcatel 1000 E10 cung cấp gói dịch vụ m nó cho phép nh điềuà à

h nh mà ạng điện thoại cố định v di à động cung cấp các dịch vụ di động mở rộng tới mạng có dây như l số hià ệu, một hộp thoại hoặc tính cớc

Học viên: Đỗ Thị Hải Yến 33 Lớp :Điện tử viễn thông K10B

2.1.2.6 Vai trò của Alcatel 1000E10 trong mạng thông minh (IN- Intelligent Network) :

Cấu trúc modul hoá cao của tổng đ i Alcatel 1000 E10 hỗ trà ợ giới thiệu chức năng của điểm chuyển mạch dịch vụ (SSP- Service Switching Point) Chức năng của điểm chuyển mạch dịch vụ này có thể tích hợp v o trong mà ột tổng đ i hià ện có hoặc thể đợc cung cấp bởi một tổng đ i chuyên dà ụng

Nền tảng điểm điều khiển dịch vụ/điểm quản lý dịch vụ (SCP/SMP : Service Control Point/Service Management Point) bao gồm tất cả các công cụ cần thiết cho việc phát triển, nghiên cứu, lắp đặt v trià ển khai dịch vụ mạng thông minh

2.1.2.7 Tính năng Trung tâm giao dịch Centre:

Nơi m các doanh nhân mong kà ết quả giao dịch giá cả tốt, thì những dịch vụ hiệu quả d nh cho liên là ạc trong nh à được Alcatel 1000 E10 tập trung giải quyết Alcatel 1000 E10 cung cấp tất cả lợi thế của các thiết kế Modul hoá,

hỗ trợ hữu hiệu các tính năng trung tâm thương mại (Business Centre) cũng như chức năng tổng đ i công cà ộng Các công ty nhờ đó có thể tạo sử dụng các tiện ích của các dịch vụ như l :à

S n giao dà ịch, s n à điều h nhàHợp nhất quản lý viễn thôngQuay số tắt

Hiển thị, giám sát cuộc gọiThoại hội nghị

Hội nghị trực tuyến

2.1.2.8 Điểm truyền báo hiệu (STP- Signalling transfer point)

Điểm truyền báo hiệu STP l mà ột giải pháp cần thiết trong các mạng hiện đại v các mà ạng thế hệ kế tiếp, khi m là ưu lượng dịch vụ tăng cao v mà ức

độ phức tạp của các giao thức ng y c ng tà à ăng Khi đó lưu lượng thông tin điều khiển cần trao đổi giữa các node mạng cũng tăng cao và các STP được áp dụng

để tăng khả năng trao đổi thông tin báo hiệu giữa các tổng đ i à

Hình 23: Vai trò điểm chuyển tiếp báo hiệu của Alcatel 1000 E10

Một v i loà ại hình cuộc gọi đòi hỏi trao đổi thông tin báo hiệu lớn hơn,

nh các cuộc gọi ISDN, các cuộc gọi di động, các cuộc gọi dịch vụ nâng cao… thông thờng chúng đòi hỏi số đơn vị tín hiệu báo hiệu gấp đôi so với các cuộc gọi PSTN

Điểm truyền báo hiệu l m tà ăng thêm khả năng của mạng m nó đà ợc thêm vào Việc thêm vào này là không thể thiếu được trong trường hợp lưu lượng tải

d nh cho các cuà ộc gọi mạng thông minh hoặc các cuộc gọi di động l rà ất lớn

Chức năng của điểm truyền báo hiệu n y có thể à được đưa v o mà ột cách

độc lập (stand-alone STP) hoặc đợc tích hợp trong một tổng đ i Alcatel 1000àE10

Học viên: Đỗ Thị Hải Yến 35 Lớp :Điện tử viễn thông K10B

2.1.2.9 Khả năng đa dịch vụ của Alcatel 1000E10:

Hình 24: Khả năng truy nhập v cung c à ấp các dịch vụ mạng

băng hẹp v b à ăng rộng

Tổng đ i Alcatel 1000 E10à l loà ại tổng đ i à đa dịch vụ cho tất cả các ứng dụng mạng Nó cung cấp một phạm vi rộng những dịch vụ điện thoại truyền thống mang tính đổi mới tại tâm điểm của các mạng chuyển mạch

Nh bất kỳ một tổng đài đa năng nào khác, chức năng đầu tiên đợc để ý đến

đó là cung cấp các dịch vụ nội hạt Nghĩa là Alcatel 1000E10 có thể hoạt động

nh một tổng đài đầu cuối, cung cấp các giao tiếp truy cập cho các loại thuê bao

Nó cho phép sự kết nối những thuê bao tơng tự, thuê bao tơng tự, thuê bao

số với 1 mức độ thành công cao của những dịch vụ thông thờng (POTS -dịch vụ điện thoại truyền thống)

Hệ thống cung cấp sự lựa chọn ho n hà ảo trước tiên d nh cho dà ịch vụ khách h ng.à

Những dịch vụ giá trị gia tăng đợc thêm vào hỗ trợ kết nối hệ thống của các trung tâm điều hành (Centre) v các tà ổng đ i PABXs.à

Những công nghệ truy nhập khác nhau đợc tơng thích với các công nghệ mạng nội hạt có thể phát triển với tổng đài Alcatel 1000 E10

Khả năng Kết nối số End-to-End của tổng đ i Alcatel 1000 E10 l m choà à

nó trở th nh mà ột phương tiện hiệu quả về giá đối với các dịch vụ truyền thoại,

dữ liệu, video tốc độ cao

Với tổng đ i Alcatel 1000 E10 mà ạng số tích hợp đa dịch vụ (ISDN) hỗ trợ việc triển khai những dịch vụ sinh lợi nhuận cao Việc giới thiệu các dịch vụ

n y thà ật đơn giản, bởi vì tổng đ i hà ỗ trợ một tổ hợp các board mạch thuê bao tương tự v thuê bao tích hà ợp đa dịch vụ số

Alcatel 1000 E10 đáp ứng các nhu cầu những dịch vụ băng rộng hiệu quả

về giá bằng việc sử dụng những modem đường dây thuê bao số ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line)

Alcatel 1000 E10 có khả năng tương thích với những hệ thống truy cập bao gồm modem ASDL hoặc modem đường dây thuê bao số tốc độ cao (HDSL High Rate Digital Subscriber Line) để kết nối các thuê bao băng hẹp ở tốc độ cao qua đôi cáp đồng

Tổng đ i n y cà à ũng cung cấp những dịch vụ đa phương tiện băng rộng qua sản phẩm FITL (truyền hình cáp) Giao diện V5 của Alcatel 1000 E10 l mà

nó có thể kết nối được tới sản phẩm FITL của Alcatel d nh cho sà ự cung cấp của dịch vụ điện thoại truyền thống v dà ịch vụ điện thoại ISDN mang lại lợi thế về dung lượng v bà ăng thông rộng của mạng quang thụ động

Để tối ưu mạng truy nhập, Alcatel 1000 E10 được bổ xung bởi mạch vòng vô tuyến (RITL-Radio In The Loop) hoặc hệ thống truy nhập vụ tuyến viễn thông số không dây cải tiến (DECT- Digital Enhanced Cordless Telecommunication) Trong những vùng mà các đôi cáp đồng không thể vươn tới, Alcatel 1000 E10 có thể đợc sử dung liên kết với các hệ thống truy nhập vô tuyến RITL hoặc DECT Những hệ thống đó có thể cung cấp dịch vụ tới những thuê bao trong những vùng dân cư thưa thớt

Alcatel 1000 E10 cực kỳ linh động có thể được sử dụng để cung cấp các dịch vụ di động GSM v nhà ững dịch vụ mạng vệ tinh Alcatel 1000 E10 có thể Học viên: Đỗ Thị Hải Yến 37 Lớp :Điện tử viễn thông K10B

kết hợp như một hệ thống gộp lai tất cả những chức năng của chuyển mạch mạng cố định v mà ột trung tâm chuyển mạch di động MSC.

Alcatel 1000 E10 l mà ột chuyển mạch truy nhập tới những mạng vệ tinh địa tĩnh v tà ầng thấp (LEO/GEO) được thiết kế để bổ xung cho những mạng trên lục địa

Một khía cạnh khác của Alcatel 1000 E10 l khà ả năng quản lí tính năng mạng thông minh của nó Alcatel 1000 E10, hạt nhân của mạng thông minh mở

ra một tiền đồ mới cho các mạng cố định v di à động bằng sự hỗ trợ tất các thể loại dịch vụ mới định hình bao gồm thẻ gọi trả trước (PCC -Prepaid Calling Card), dịch vụ máy được gọi trả tiền cải tiến (AFS -Advanced Freephone Service) v các sà ố truy cập đa năng (UAN: Universal Access Numbers)

Nó cũng hỗ trợ các dịch vụ tơng tác thoại tiên tiến v cung cà ấp băng thông cho truy cập internet Những dịch vụ mạng thông minh c ng ng y c ngà à à

sử dụng những ứng dụng thoại cơ bản trên ngoại vi thông minh Alcatel 1410 và

hệ thống tổng hợp tiếng nói Nó cung cấp lời ch o hà ỏi tương tác, các bản tin thông báo quảng bá v nhà ững chức năng ng ười trực tự động (automated attendant)

Qua những nút truy cập từ xa, Alcatel 1000 E10 có thể cung cấp không chỉ điểm đại diện (POP- Point Of Presence) m còn cà ả những dịch vụ giá trị gia tăng như l nhà ững ứng dụng buồng điện thoại công cộng

Alcatel 1000 E10 cũng cho phép truy nhập tới những mạng băng hẹp và băng rộng

Để điều h nh v bà à ảo dưỡng mạng cả ở mức nội hạt v mà ức tập trung, tổng đ i n y cung cà à ấp một phạm vi các tính năng ho n to n linh hoà à ạt, modul hoá thông qua quản lý mạng (NM- Network Management) hoặc trung tâm quản

lý mạng (NMC- Network Management Center)

Alcatel 1000 E10 kết hợp chặt chẽ tất cả các chức năng điều h nh v bà à ảo dưỡng cần thiết để quản lý hệ thống bao gồm giám sát lỗi, quản lý cấu hình, quản lý tính cước v ghi hóa à đơn, quản lý tính năng v bà ảo mật

2.2Các phân hệ và các tham số đặc trng:

2.2.1Các phân hệ:

Alcatel có 3 phân hệ chính:

- Phân hệ truy nhập thuê bao: dùng để đấu các thuê bao tơng tự và thuê bao số tới chuyển mạch, gồm thuê bao tơng tự và thuê bao số có 2 loại 2B+D và 30B+D

- Phân hệ điều khiển và đấu nối: thực hiện chức năng của tổng đài là tạo tuyến đấu nối để truyền các tín hiệu thoại giữa các máy điện thoại và truyền báo hiệu giữa các thuê bao với tổng đài giao tiếp với hệ thống báo hiệu số 7 CCS7, giao tiếp với các tổng đài trong mạng thoại công cộng PSTN, mạng điện thoại di

động PLMN, mạng đa dịch vụ số ISDN

- Phân hệ vận hành và bảo dỡng:dùng để quản lí vận hành và bảo dỡng hệ thống tổng đài, duy trì hệ thống tổng đài làm việc có hiệu quả tối u

Mỗi chức năng có phần mềm phụ trợ với chức năng mà nó đảm nhiệm OCB283 chỉ bao gồm phân hệ điều khiển đấu nối và phân hệ vận hành bảo dỡng OCB283 có cấu trúc theo trạm:

Dung lợng đấu nối của ma trân chuyển mạch chính 2048x2048, đấu nối

2048 đờng PCM cho phép: xử lí đến 25000 Erlangs, có thể đấu nối cực đại 200.000 thuê bao và 60.000 trung kế

Dung lợng xủ lý cực đại của hệ thống là 280 CA/S( cuộc gọi/ giây) tức là 1.000.000 BHCA ( cuộc gọi thử giờ)

Dung lợng của các đơn vị xâm nhập thuê bao (CSNL, CSND) cực đại là

500 thuê bao/ 1 đơn vị

Alcatel sử dụng các bộ xử lý tiêu chuẩn họ 680XXX

Học viên: Đỗ Thị Hải Yến 39 Lớp :Điện tử viễn thông K10B

Ngôn ngữ chủ yếu là ngôn ngữ bậc cao của CCITT CHILL, có sử dụng1 phần ngôn ngữ máy Assembly.

2.3 Cấu trúc chức năng:

2.3.1Cấu trúc hệ thống của tổng đ i Alcatel 1000E10 à :

Hình25: Cấu trúc hệ thống của tổng đ i Alcatel 1000E10 à

Hệ thống Alcatel 1000 E10 có cấu trúc modul, được chia th nh phân hà ệ truy cập thuê bao (Subscriber Access Subsystem) v phà ần lõi

Hệ thống có cấu trúc modul đợc chia thành phân hệ truy cập thuê bao và phần lõi

Phần lõi đợc xây dựngdựa trên các trạm (Stations) Đó là các trạm đa xử lí

đảm nhiệm các công việc khác, bao gồm:

SMT (Trunk control station) Trạm điều khiển trung kế Đó l các à đơn vị kết cuối, các tuyến truyền dẫn PCM liên tổng đ i hay còn gà ọi l các kênh trung kà ế (Circuits), các đơn vị kết cuối các tuyến truyền dẫn PCM (Exchange Termination Unit) từ các đơn vị tập trung thuê bao xa CSED hoặc các đơn vị tập