chương 3 mạng viễn thông mạng chuyển kênh

Mạng viễn thông Mạng chuyển kênh PSTN: Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng Cấu trúc mạng PSTN Kế hoạch đánh số và định tuyến trong PSTN ISDN:Mạng số tích hợp đa dịch vụ Tiền

Trang 1

Bài số 8-9: Mạng viễn thông (2-3/3)

Tài liệu cho ĐH PTIT ngành QTKD và CNTT

ThS Nguyễn Thị Thu Hằng

Bộ môn Mạng viễn thông ĐT: 84-(04)-33519387 http://ptit.edu.vn ptitthuhang@yahoo.com hangntt@ptit.edu.vn http://360.yahoo.com/bomonmangvt1

Häc viÖn c«ng nghÖ B u chÝnh viÔn th«ng

KHOA VIỄN THÔNG I

N ộ i dung chương 3:

Mạng viễn thông

Mạng chuyển kênh

Mạng chuyển gói

Mạng IP

Mạng NGN

3 Mạng viễn thông

Mạng chuyển kênh

PSTN: Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng

Cấu trúc mạng PSTN

Kế hoạch đánh số và định tuyến trong PSTN

ISDN:Mạng số tích hợp đa dịch vụ

Tiền đề xây dựng mạng ISDN

Cấu hình tham chiếu

Các loại kênh và giao tiếp trong ISDN

GSM: Mạng điện thoại di động chuẩn GSM

Các kỹ thuật mạng:

Báo hiệu

Báo hiệu thuê bao

Báo hiệu kênh liên kết (CAS)

Báo hiệu kênh chung (CCS)

Định tuyến, Đánh số, Đồng bộ, Tính cước

Báo hiệu

Định tuyến

Đánh số

Đồng bộ

Tính cước

Các kỹ thuật cần thiết trong mạng chuyển mạch kênh

Trang 2

Báo hiệu:Trong mạng thoại truyền thống, báo hiệu là quá trình trao đổi thông

tin điều khiển liên quan đến việc thiết lập, duy trì và giải toả cuộc gọi, và các

thông tin quản lý mạng giữa các thiết bị đầu cuối và thiết bị chuyển mạch hay

giữa các thiết bị chuyển mạch.

Phân loại báo hiệu

- Chung: Báo hiệu thuê bao; Báo hiệu liên đài

- Theo chức năng: Báo hiệu nghe-nhìn; Báo hiệu giám sát; Báo hiệu địa chỉ

Các phương thức truyền thông tin báo hiệu

3 Mạng viễn thụng

Bỏo hiệu trong mạng chuyển kờnh

Bỏo hiệu

Bỏo hiệu thuờ bao

Bỏo hiệu kờnh liờn kết (CAS)

Bỏo hiệu kờnh chung (CCS)

Giới thiệu chung về bỏo hiệu liờn đài

Hiện nay cú nhiều hệ thống bỏo hiệu giữa cỏc tổng đài, phõn chia làm hai loại CAS, CCS (Channel Associated Signaling – Bỏo hiệu kờnh kết hợp và Common Channel Signaling- Bỏo hiệu kờnh chung).

CAS: giữa cỏc tổng đài phải cú cỏc thụng tin bỏo hiệu chia thành cỏc kờnh bỏo hiệu, mỗi kờnh được gỏn cho một kờnh thoại Thụng tin bỏo hiệu trờn kờnh bỏo hiệu đú sẽ cho biết về kết nối liờn quan tới kờnh thoại được gắn kết Trong một số trường hợp sử dụng cỏc kờnh thoại truyền thụng tin bỏo hiệu cho kết nối liờn quan tới chớnh nú.

CCS: liờn kết bỏo hiệu giữa hai tổng đài sử dụng chung cho tất cả cỏc kờnh thoại nối giữa hai tổng đài đú đú bằng cỏch ghộp gúi

Báo hiệu

Báo hiệu Liên đài

Báo hiệu

thuê bao

Báo hiệu kênh riêng -CAS

Báo hiệu kênh chung -Ccs

Bỏo hiệu đường

dõy thuờ bao Bỏo hiệu liờn đài Bỏo hiệu đườngdõy thuờ bao

Các chức năng báo hiệu

(Hướng đi) (Hướng về)

Chiếm Rỗi Quay số Kênh Chuông Âm dial Giữ Bận ấn phím Đường Âm Busy Giải phong Cắt đấu nối Số Âm Ring back

Trang 3

Chu trỡnh bỏo hiệu (thuờ bao điện thoại cố định)

Bỏo hiệu thuờ bao Analog

Nhấc

Quay

số

Đặt

máy

Hook off

Dialing tone

Định tuyến Pulse/tone

Ringing tone Ringing signal

Hook off

Nghe/

Th−a máy

VF Đàm thoại VF

máy

Tổng

đài A

Tổng

đài B

SP SP

Kênh báo hiệu

Nhóm kênh báo hiệu (Link set)

Nhóm trung kế

Mỏy điện

thoại

Bỏo hiệu thuờ

bao

Bỏo hiệu thuờ bao

Bỏo hiệu liờn đài

℡

Bỏo hiệu liờn đài được phõn chia thành bỏo hiệu kờnh kết hợp (CAS) và bỏo hiệu kờnh

chung (CCS) Đối hệ thống bỏo hiệu kờnh kết hợp, cỏc tớn hiệu được thu và phỏt trờn cựng

một đường với tớn hiệu tiếng núi Trong khi đú, bỏo hiệu kờnh chung tớn hiệu bỏo hiệu

được thu và phỏt qua một đường dành riờng cho bỏo hiệu khỏc với kờnh tiếng núi

Giới thiệu chung về bỏo hiệu liờn đài

Bỏo hiệu R2:

Bỏo hiệu trạng thỏi (state)

Bỏo hiệu thanh ghi (register)

Exchange

Call

Channel 1 Channel 30

TS 16

TS 16 Channel 1 Channel 30

Bỏo hiệu kờnh kết hợp

Trang 4

Báo hiệu trong mạng chuyển kênh

Giới thiệu chung về báo hiệu R2

Báo hiệu thanh ghi

Mục đích: Các tổng đài liên quan tới một cuộc gọi thông báo

cho nhau những thông tin cần thiết để thực hiện kết nối

Ví dụ: Đích của kết nối, thuộc tính của máy bị gọi, thuộc tính của máy chủ gọi …

Báo hiệu thanh ghi chỉ diễn ra khi xuất hiện cuộc gọi, ở giai

đoạn thiết lập kết nối

Báo hiệu thanh ghi không sử dụng TS 16 mà sử dụng chính

ngay kênh thoại vừa chiếm để gửi thông tin báo hiệu thanh ghi.

Trong giai đoạn báo hiệu thanh ghi, cuộc đàm thoại chưa diễn

ra, các đường trung kế đã bị cuộc gọi chiếm nhưng chưa truyền tải tiếng nói

Giới thiệu chung về báo hiệu R2

Báo hiệu thanh ghi diễn ra theo 2 hướng đi và về.

Thông tin báo hiệu thanh ghi được mô tả bởi tín hiệu Analog theo một chuẩn chung gọi là MF

Người ta dùng hai tín hiệu hình sin nằm trong băng tần thoại tạo ra tín hiệu tổ hợp (theo bảng) Các tín hiệu hướng đi và về đánh số theo 1.2.3…15 và tín hiệu đa tần hướng đi có tần số cao hơn tín hiệu đa tần hướng về

Báo hiệu trong mạng chuyển kênh

X X

15

X X

14

X X

13

X X

12

X X

11

X X

10

X X

9

X X

8

X X

7

X X

6

X X

5

X X

4

X X

3

X X

2

X X

1

Back ward Hướng về

540 660 780 900 1020 1140

Forward Hướng đi

1980 1860 1740 1620 1500 1380

Tín hiệu

nt -II-15

Báo đã hết các digit số

I-15

nt -II-14

I-14

nt -II-13

Cuộc gọi này đã đi tới máy tổ vận hành

I-13

nt -II-12

Là tổng đài sau yêu cầu tổng đài trước không được chiếm (tiếp) nhận

I-12

Dự trữ cho quốc gia

II-11

Truy nhập tới dịch vụ đặc biệt

I-11

Chủ gọi là điện thoại viên quốc tế (hoặc có chức năng quốc tế)

II-10

“0”

I-10

Chủ gọi là thuê bao ưu tiên gọi đi quốc tế

II-9

“9”

I-9

Chủ gọi là máy đăng ký truyền dữ liệu quốc tế

II-8

“8”

I-8

Chủ gọi là thuê bao không có chức năng chuyển cuộc gọi

II-7

“7”

I-7

Chủ gọi là máy truyền dữ liệu

II-6

“6”

I-6

Chủ gọi là điện thoai viên

II-5

“5”

I-5

Máy dự trữ để sử dụng quốc gia

II-4

“4”

I-4

Máy chủ gọi là máy bảo trì

II-3

“3”

I-3

Máy chủ gọi là máy thu tiền/ưu tiên

II-2

“2”

I-2

Chủ gọi là thuê bao bình thường (TB không ghi tên)

II-1

“1”

I-1

Hướng đi

Nhóm II

Hướng đi

Nhóm I

Trang 5

Dự trữ B-15

Dự trữ

A-15

Dự trữ B-14

Dự trữ

A-14

Dự trữ B-13

Dự trữ

A-13

Dự trữ B-12

Dự trữ

A-12

Dự trữ B-11

Dự trữ

A-11

Dự trữ B-10

Dự trữ

A-10

Dự trữ B-9

Dự trữ

A-9

Mỏy bị gọi đang hỏng B-8

Phỏt lại 3 số trước đú (n-3)

A-8

Thuờ bao bị (chủ) gọi khụng tớnh cước B-7

Phỏt lại 2 số trước đú (n-2)

A-7

Thuờ bao bị (chủ gọi ??) gọi rỗi, cú tớnh cước B-6

Bỏo hiệu đó kết thỳc thiết lập trạng thỏi thoại

A-6

Số bị gọi khụng sử dụng (số mỏy khụng cú trờn mạng)

B-5

Đó nhận đủ digit và gửi tiếp loại chủ gọi

-Lần phỏt A5 đẩu tiờnặ loại chủ gọi

- Lần phỏt A5 tiếp ặ số chủ gọi

Gửi loại cuộc gọi (II) nếu cú A5 tiếp theo sẽ gửi số chủ

gọi

A-5

Nghẽn ở phớa trước B-4

Bỏo hướng nghẽn mạch

A-4

Thuờ bao bị gọi đang bận B-3

Gửi thụng bỏo về loại chủ gọi (nhúm II) và nhận thụng

bỏo theo ý nghĩa B.

(Chuyển sang thu theo bờn B và gửi tớn hiệu nhúm II)

A-3

Thuờ bao bị gọi đó chuyển B-2

Phỏt lại một chữ số trước đú (n-1)

A-2

Thuờ bao bị gọi rỗi và yờu cầu truy tỡm cuộc gọi quấy phỏ

B-1

“1140Hz-1020Hz” gửi con số tiếp theo (n+1)

A-1

Hướng về Nhúm B Hướng về

Nhúm A

PSTN : Bỏo hiệu R2

091824678

I9

A1 I1

A1

I8

A2 I1

A3

Khỏi niệm

Ưu điểm

Cỏc phần tử

Mụ hỡnh tham chiếu

Phần chuyển giao bản tin MTP

Vớ dụ về bỏo hiệu trong ISDN

Bỏo hiệu kờnh chung số 7

Hệ thống bỏo hiệu số 7

là hệ thống bỏo hiệu kờnh chung, cú nhiệm

vụ truyền thụng tin bỏo hiệu giữa cỏc tổng đài với nhau để thiết lập, kết nối, quản lý và giỏm sỏt cỏc phiờn truyền thụng (cuộc gọi thoại, truyền số liệu, hỡnh ảnh … )

Ưu điểm của báo hiệu kênh chung - CCS7

•Tốc độ cao: Thời gian thiết lập gọi giảm nhỏ hơn 1s trong hầu hết các

trường hợp

•Dung lượng lớn : Mỗi đường báo hiệu có thể mang thông tin báo hiệu

đến vài trăm cuộc gọi đồng thời

•Độ tin cậy cao: Bằng việc sử dụng các tuyến dự phòng, mạng báo hiệu

có thể hoạt động với độ tin cậy cao

•Tính kinh tế : So với hệ thống báo hiệu truyền thống, hệ thống báo

hiệu số 7 cần rất ít thiết bị báo hiệu

•Tính mềm dẻo : Hệ thống gồm rất nhiều tín hiệu, do vậy có thể sử

dụng cho nhiều mục đích khác nhau, đáp ứng được với sự phát triển của mạng trong tương lai

Trang 6

Các phần tử trong SS7

SP (signaling point): Điểm/nút báo hiệu (trong mạng PSTN, SP

thường là các tổng đài từ cấp host trở lên)

STP: Điểm chuyển giao báo hiệu, là một nút trong CCS7

chuyển tiếp các bản tin báo hiệu từ liên kết này đến liên kết

khác

SL (signaling link): Giữa các điểm báo hiệu được liên kết với

nhau bằng liên kết báo hiệu Đây là một kênh truyền dẫn số,

trên đó các bit chỉ mã hoá thông tin tín hiệu Các liên kết báo

hiệu được thiết kế với độ tin cậy rất cao nghĩa là khả năng

nghẽn mạch trong trao đổi thông tin báo hiệu hiếm khi xảy ra

Các phần tử trong SS7

Mô hình tham chiếu của SS7

Trang 7

MTP (Message Transfer Part): Phần chuyển giao tin

báo (hay còn gọi là phần chuyển giao bản tin báo

hiệu trong CCS7)

Bao gồm các chức năng chung đối với tất cả các bản

tin, những chức năng này cung cấp khả năng chuyển

các bản tin một cách tin cậy và trong suốt giữa các

đối tượng sử dụng của mạng báo hiệu và nội dung

mỗi bản tin báo hiệu là hoàn toàn độc lập với nhau

Nhờ MTP, các bản tin báo hiệu sẽ được chuyển giao:

Đúng: Tất cả các bản tin “méo” phải được sửa lại trước khi chúng được chuyển giao tới phần của người sử dụng bên thu/nhận bản tin.

Được sửa lỗi liên tiếp.

Không bị tổn thất hoặc lặp lại.

MTP gồm 3 lớp là MTP1, MTP2 và MTP3

MTP1 định nghĩa các phương tiện vật lý dùng để

chuyển thông tin từ điểm này tới điểm khác, nó là

giao diện với tải thông tin.

kênh dữ liệu

các thiết bị đầu cuối truy nhập tới hệ thống chuyển mạch

MTP2 thực hiện các chức năng đường báo hiệu, bao gồm

Điều khiển thu (tới lớp 3)

Điều khiển phát (từ lớp 3)

Điều khiển trạng thái kênh

Phát hiện lỗi, phân tách bản tin, kết nối (giữa các phần thu, phát

đến lớp 1)

MTP2: Bản tin lớp 2 tương tự bản tin lớp 2 của hệ thống truyền dữ liệu.

Có 3 loại SU được sử dụng với 3 mục đích khác nhau:

MSU: là một đơn vị tín hiệu có chứa bản tin báo hiệu n>2

LSSU: là một đơn vị tín hiệu không chứa bản tin báo hiệu mà chứa thông tin về trạng thái của liên kết báo hiệu (SIO+SIF=SF =8 hoặc 16bit)

FISU: là một đơn vị tín hiệu lấp đầy khoảng rỗi khi trên liên kết báo hiệu không truyền bản tin báo hiệu hay trạng thái liên kết báo hiệu SIO + SIF = 0

Trang 8

Phần chuyển giao bản tin MTP

BSN: chỉ số thứ tự SU về phía sau (hướng về) BIB:

bít chỉ thị hướng về

FSN: chỉ số thứ tự SU về phía trước (hướng đi) FIB: bít chỉ thị hướng đi

LI: chỉ thị về độ dài, chỉ thị số octet trong các trường giữa trường LI và FCS

LI=0Æ FISU; LI=1 hoặc 2 Æ LSSU;LI>2 Æ MSU

SIO: chỉ thị dịch vụ (octet)

FCS: dãy kiểm tra khung

SIF: trường thông tin báo hiệu

MTP3: Chứa các chức năng mạng báo hiệu SNF gồm

điều khiển bản tin báo hiệu và điều hành mạng báo

hiệu

Điều khiển bản tin báo hiệu:

Định tuyến bản tin

Phân biệt bản tin

Phân bổ bản tin

Điều hành mạng báo hiệu: Mục đích của phần này trong chức

năng mạng báo hiệu là để thực hiện các hành động cần thiết

để duy trì dòng báo hiệu trong trường hợp hệ thống có sai

hỏng

Hệ thống báo hiệu số 7

SCCP: Là phần điều khiển kết nối báo hiệu Æ đưa thêm vào để thích ứng với UD theo cả hai kiểu: hướng kết nối

và phi kết nối.

UP(User part) : các phần của người sử dụng Phần này tạo

ra và phân tích các thông tin báo hiệu Chúng sử dụng MTP như là chức năng truyền tải để mang thông tin báo hiệu tới các phần sử dụng khác cùng loại.

TUP: Phần người sử dụng điện thoại

DUP: Phần người sử dụng số liệu

MTUP: Phần người sử dụng điện thoại di động.

ISUP: Phần người sử dụng mạng ISDN

Trang 9

Vớ dụ SS7 cho ISDN

SETUP

mạng cơ quan

OLE

CP

CP ALERTING ALERTING

B.H kênh D

báo hiệu theo bản tin b hiệu (lkdl bhiệu)

CONNECT

Trao đổi các bản tin ISUP để cung cấp thêm dv technology (b.h ngoài băng)

DISCONNECT REL REL DISCONNECT

DISCONNECT ACK

Định tuyến

Định tuyến trực tiếp Định tuyến luân phiên

Phụ thuộc

v o trạng thái

Phụ thuộc

v o thời gian

Cỏc phương phỏp định tuyến trong mạng chuyển kờnh

Nút 1

Tuyến 1

Tuyến 2

T

yến 3

Nút 2

Nút 3

Nút 4

Nguyê tắc: Chọ tuyến lần lượt theo c c tuyến đã định trước

định tuyến luân phiên

Cỏc phương phỏp định tuyến trong

mạng chuyển kờnh

Mục đích:

Thiết lập cuộc nối tới thuê bao cần nối Tính cước cho các cuộc đấu nối

Yêu cầu:

Khách hàng

* Đơn giản

* Rõ ràng

* Dễ hiểu

Nhà cung cấp

* Hiệu quả

* Dịch vụ linh hoạt

Đỏnh số trong mạng chuyển kờnh

Trang 10

Tiền tố trung kế + Mã trung kế + Mã tổng đài + Số thuê bao

Số n i h t

Số quố gia

Ví dụ :

1 Hà Nội : 0 + 4 + 385 + 49352

2 TP Hồ Chớ Minh : 0 + 8 + 382 + 70888

Tiền tố quốc tế + Mã quốc gia + Mã tổng đài +

Số n i h t

Số quố tế

Mã vùng + Số thuê bao

Ví dụ :

500 000 thuê bao

3

SW

41-xxxx

42-xxxx

43-xxxx

45-xxxx

SW

25-xxxx 47-xxxx

35-xxxx

33-xxxx

31-xxxx 32-xxxx

24-xxxx 23-xxxx

21-xxxx 22-xxxx

Vớ dụ về đỏnh số trong

mạng chuyển kờnh

Cỏc phương phỏp đồng bộ mạng

Đồng bộ trong mạng

Trang 11

Phương pháp cận đồng bộ

M

G

M

G

Phương pháp cận đồng bộ

M: Đồng hồ chủ (Master Clock) G: Chuyển mạch quốc tế (Gateway)

Phương pháp đồng bộ chủ tớ

Phương pháp đồng bộ tương hỗ

Tín hiệu đồng bộ Đồng hồ chủ Đồng hồ tớ

Phương pháp đồng bộ chủ - tớ

PRC

Nút

Phương pháp đồng bộ kết hợp

Phương pháp đồng

bộ ngoài: thực chất phương pháp đồng bộ ngoài là

sử dụng một số nguồn thời gian và tần số có sẵn như GPS (Hệ thống định vị toàn cầu) hoặc tham chiếu theo đồng hồ chủ của một quốc gia khác (gọi là “đồng

hồ chủ giả”)

PRC Vùng 1 Cấp 1 Cấp 2 Cấp 3

PRC Vùng 2 Cấp 1 Cấp 2

Đồng bộ kết hợp

Cấp 1

Cấp 2

Cấp 3

Đồng hồ chủ

Đồng bộ tương hỗ có một tham chiếu chủ và phân cấp

Mạng nội hạt Phức tạp

Phù hợp với cấu hình mạng lưới Phức tạp

Tin cậy, Giá

thành thấp

Đồng bộ

tương hỗ

-Mạng quốc gia -Mạng nội hạt

Độ phức tạp trung bình

Phù hợp với cấu hình mạng hình sao

Giá thành trung bình Tin cậy

Đồng bộ

chủ tớ

Mạng quốc tế

Ít phức tạp Đơn giản

Giá thành cao

Độ ổn định

tần số cao

Cận đồng

bộ

Phạm vi ứng dụng

Độ phức tạp Cấu hình

Nhược điểm

Ưu điểm

Phương

pháp

C¬ së tÝnh c−íc?

- Thêi gian sö dông dÞch vô

- Lo¹i dÞch vô

- Cù ly th«ng tin

Yªu cÇu cho tÝnh c−íc?

- C«ng b»ng, dÔ hiÓu cho ng−êi sö dông

- §¬n gi¶n cho nhµ qu¶n lý vµ khai th¸c

Tính cước trong mạng chuyển kênh

Trang 12

Phương pháp tính cước đều?

- Doanh thu cho nhà cung cấp, khai thác dịch vụ ổn định

- Không cần nhiều các thiết bị tính cước

- Đơn giản khi lập hoá đơn

- Người sử dụng ít lưu lượng có thể phàn nàn về sự thiên vị

Phương pháp tính cước theo cuộc gọi và cự ly thông tin?

- Cần thiết các thiết bị đo

- Công bằng hơn cho người sử dụng

- Chi phí cung cấp không được bù đắp

Phương pháp tính cước kết hợp?

Tớnh cước trong mạng chuyển kờnh

thoại?

Bỏo hiệu thuờ bao, bỏo hiệu liờn đài

kết hợp

ễn tập

nào?

chung?

phõn tớch (vỡ sao C7 lại cú ưu điểm nổi

trội như vậy).

ễn tập

Định dạng
Số trang	12
Dung lượng	853,49 KB