Truyền tải báo hiệu SS7 trong NGN

Truyền tải báo hiệu SS7 trong NGN

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển của các nghành điện tử - tin học,công nghệ viễn thông trong những năm vừa qua phát triển rất mạnh mẽ cung cấp nhiều loại hình dịch vụ mới đa dạng,an toàn và chất lượng cao đáp ứng sự yêu cầu ngày càng cao của khách hàng.Nổi bật là sự hội tụ của viễn thông với công nghệ thông tin, hội tụ của các dịch vụ thoại truyền thống và các dịch vụ dữ liệu mới Điều này có ảnh hưởng lớn đến mạng viễn thông, đòi hỏi mạng viễn thông phải có cấu trúc mở, linh hoạt, cung cấp nhiều loại dịch

vụ khác nhau cho người sử dụng, hiệu quả khai thác cao, dễ phát triển Để đáp ứng các yêu cầu này, một số nhà sản xuất thiết bị viễn thông và một số tổ chức nghiên cứu về viễn thông đã đưa ra các ý tưởng và mô hình về cấu trúc mạng thế hệ sau NGN

Trong xu thế đó, ngành viễn thông Việt Nam cũng đang có những bước chuyển biến

và phát triển mới Mạng viễn thông của Tổng Công ty Bưu chính Viễn thông đã được số hoá với các thiết bị hiện đại và các loại hình dịch vụ ngày càng gia tăng cả về số lượng

và chất lượng Bên cạnh VNPT, một số công ty khác cũng đã và đang từng bước tham gia vào việc khai thác thị trường cung cấp các dịch vụ viễn thông

Nhóm chúng em chọn chuyên đề “Truyền tải báo hiệu SS7 trong NGN” nhằm tìm

hiểu sâu hơn về báo hiệu số 7 trong NGN

Chuyên đề gồm 2 chương:

Chương I: Truyền tải báo hiệu số 7 trong NGN.

Chương II: Các giao thức thích ứng truyền tải báo hiệu số 7 trong NGN.

Mặc dù nhóm chúng em đã cố gắng rất nhiều trong quá trình hoàn thành bài tiểu luận nhưng do kiến thức là nguồn vô tận, khả năng còn hạn chế nên rất mong nhận được sự góp ý, bổ sung của thầy giáo và các bạn trong lớp để bài tiểu luận trên được đầy đủ hơn Nhóm 1_chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ và hướng dẫn chúng em tận tình hoàn thành chuyên đề môn học

Chúng em xin chân thành cảm ơn !

CHƯƠNG I TRUYỀN TẢI BÁO HIỆU SỐ 7 TRONG NGN

1 Giới thiệu chung về báo hiệu và hệ thống báo hiệu số 7

Trong mạng viễn thông, báo hiệu được coi là một phương tiện để chuyển thông tin và các lệnh từ điểm này đến điểm khác Các thông tin và các lệnh này có liên quan đến quá trình thiết lập, giám sát và giải phóng cuộc gọi

Thông thường báo hiệu được chia làm hai loại : Báo hiệu đường thuê bao và báo hiệu liên tổng đài Báo hiệu đường thuê bao là báo hiệu giữa các máy đầu cuối tức là giữa máy điện thoại và tổng đài nội hạt Báo hiệu liên tổng đài là báo hiệu giữa các tổng đài với nhau

Báo hiệu liên tổng đài gồm hai loại: Báo hiệu kênh riêng CAS (Channel Associated Signalling) và báo hiệu kênh chung CCS (Common Channel Signalling)

Báo hiệu kênh riêng là hệ thống báo hiệu trong đó báo hiệu nằm trong kênh tiếng hoặc trong một số kênh có liên quan chặt chẽ với kênh tiếng Hệ thống báo hiệu này có nhược điểm là tốc độ thấp, dung lượng thông tin bị hạn chế, chính vì vậy mà không đáp ứng được yêu cầu của các dịch vụ mới

Báo hiệu kênh chung là hệ thống báo hiệu trong đó báo hiệu nằm trong một kênh tách biệt với các kênh tiếng và kênh báo hiệu này được sử dụng chung cho một số lượng lớn các kênh tiếng Trong báo hiệu CCS, thông tin báo hiệu cần truyền được tạo thành các đơn vị tín hiệu gọi là các gói số liệu Ngoài các thông tin về báo hiệu, trong đơn vị báo hiệu còn có các chỉ thị về kênh tiếng và các thông tin địa chỉ, thông tin điều khiển lỗi, thông tin quản trị và vận hành mạng

Hệ thống báo hiệu số 7 được thiết kế không những chỉ cho điều khiển thiết lập, giám sát các cuộc gọi điện thoại mà cả các dịch vụ phi thoại, với các ưu điểm sau đây :

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

trường hợp

• Dung lượng lớn : mỗi đường báo hiệu có thể mang báo hiệu cho đến vài trăm

cuộc gọi đồng thời

• Độ tin cậy cao : bằng cách sử dụng các tuyến dự phòng, mạng báo hiệu có thể

• 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

2 Các phần tử trong mạng báo hiệu số 7

Các SSP thực hiện chức năng chuyển đổi các hệ thống báo hiệu trực tiếp

• Điểm chuyển tiếp báo hiệu (STP)

STP có chức năng chuyển tiếp các bản tin báo hiệu đến SSP hoặc đến các STP khác.STP cung cấp kết nối logic giữa các SSP do đó không yêu cầu phải có kết nối trực tiếp giữa các SSP.Thông thường STP được dặt cấu hình theo từng cặp và được kết nối với nhau nhằm mục đích dự phòng và đảm bảo cho mạng báo hiệu độ sẵn sàng cao.Cặp STP thực hiện các chức năng giống hệt nhau và được gọi là STP địa phương nếu chúng kết nối trực tiếp với SSP hoặc SCP.

• Điểm điều khiển dịch vụ SCP

SCP là điểm truy cập dữ liệu cơ sở khách hàng của các nhà cung cấp dịch vụ.nó cũng

là nơi lưu trữ các thông tin và dịch vụ các thuê bao cũng như các thủ tục xử lý các dịch

vụ mà thuê bao cài đặt.Giao thức truy cập trao đổi thông tin chủ yếu dựa vào giao thức X.25

Các liên kết báo hiệu chính là các kết nối các điểm báo hiệu trong mạng SS7 với nhau Các liên kết này là đường truyền song công độc lập hoặc được xen vào các đường trung

kế EI

Các liên kết báo hiệu và chùm liên kết báo hiệu

Các bản tin báo hiệu số 7 được trao đổi giữa các phần tử mạng thông qua các kênh 64kbps gọi là các link báo hiệu

Các liên kết báo hiệu trong mạng SS7 được xác định theo các chức năng tương ứng với các điểm báo hiệu mà chúng được dùng để liên kết

Như trên hình 2.có 6 loại liên kết sau :

• Liên kết A (A-link) được dùng để liên kết SSP và SCP với cặp STP địa phương

• Liên kết B (B-link) liên kết bắc cầu là liên kết giữa các STP cùng mức và nằm trong một cấu trúc mạng

• Liên kết C (C-link) là liên kết giữa hai STP trong một cặp

• Liên kết D (D-link) là liên kết giữa các STP khác mức như STP quốc giá –STP gateway

• Liên kết E (E-link) liên kết giữa một SSP và STP khác ngoài cặp STP địa phương

• Liên kết F (F-link) liên kết trực tiếp giữa hai điểm báo hiệu Liên kết này chỉ được dùng khi không có STP hoặc lưu lượng báo hiệu quá lớn

Các đường liên kết được nhóm thành các chùm liên kết khi chúng kết nối tới một điểm báo hiệu cuối Các điểm báo hiệu cuối thực hiện chia sẽ tải giữa các liên kết trong chùm

3 SIGTRAN

3.1 Giới thiệu khái quát về SIGTRAN

SIGTRAN là một nhóm công tác thuộc tổ chức chuẩn hoá quốc tế cho lĩnh vực Internet – IETF Mục đích chính của nhóm là đưa ra giải pháp truyền tải báo hiệu dạng gói trên mạng chuyển mạch kênh qua mạng IP, đảm bảo được các yêu cầu về chức năng

và hiệu năng của báo hiệu chuyển mạch kênh Nhằm phối hợp được với mạng chuyển mạch kênh, các mạng IP cần truyền tải các bản tin báo hiệu như báo hiệu đường ISDN (Q.931) hay SS7 (như ISUP, SCCP ) giữa các node IP như gateway báo hiệu (SG), MGC và MG hoặc cơ sở dữ liệu IP

Nhóm công tác xác định các mục tiêu là:

• Các yêu cầu về chức năng và hiệu năng: nhóm đưa ra một số RFC, xác định các yêu cầu về mặt chức năng và hiệu năng để hỗ trợ báo hiệu qua mạng IP Các bản tin báo hiệu (nhất là SS7) có yêu cầu về độ trễ và mất gói rất cao phải được đảm bảo như trong mạng thoại hiện tại

• Các vấn đề về truyền tải: nhóm công tác đã đưa ra một RFC "đường chuẩn" (standard track) định nghĩa việc truyền tải các giao thức báo hiệu sử dụng các giao thức truyền tải mới được định nghĩa, dựa trên các yêu cầu đã nêu ở trên

SIGTRAN xác định các phương tiện mà qua đó các bản tin SS7 có thể được truyền dẫn một cách tin cậy qua mạng IP Kiến trúc này định nghĩa 2 thành phần: một giao thức truyền tải chung để mang các lớp SS7, và một module thích ứng để thực hiện chức năng các lớp thấp hơn của giao thức Ví dụ như: nếu giao thức ban đầu là MTP 3 thì SIGTRAN cung cấp các chức năng tương đương MTP 2; nếu giao thức ban đầu là TCAP thì SIGTRAN cung cấp các chức năng của SCTP (các lớp không kết nối) và MTP 2 và 3.

3.2 Các kiến trúc sử dụng SIGTRAN

Hình dưới cho thấy một mô hình chức năng chung nhất tách biệt các chức năng của

SG, MGC và MG Mô hình này có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau, với các chức năng được thực hiện ở các thiết bị riêng biệt hay được kết hợp trong một thực thể vật lý đơn

Ở những nơi có sự tách biệt về mặt vật lý giữa các thực thể chức năng, SIGTRAN có thể được áp dụng để đảm bảo rằng thông tin báo hiệu chuyển mạch kênh được truyền với hiệu năng và chức năng như yêu cầu

Như chúng ta thấy ở hình vẽ, các giao diện liên quan đến SIGTRAN bao gồm SG tới

ST

STMedia

stream

Tín hiệu SCN

Media stream

RTP Stream

Hình 1.3 : Kiến trúc chức năng SIGTRAN

ST: SIGTRAN

RTP: Real Time Protocol

3.2.1 Phối hợp SS7 cho điều khiển kết nối

Để phối hợp hoạt động của mạng chuyển mạch kênh được điều khiển bởi SS7, SG kết cuối các tuyến báo hiệu SS7 và truyền thông tin báo hiệu tới MGC sử dụng SIGTRAN

MG kết cuối các trung kế liên đài và điều khiển trung kế dựa trên các thông tin báo hiệu điều khiển nó nhận được từ MGC Như được chỉ ra trong hình a) dưới đây, SG, MG, MGC có thể là các thực thể vật lý khác nhau hay như trong trường hợp b), MGC và MG được kết hợp trong cùng một thực thể vật lý Trong trường hợp c), tuyến báo hiệu SS7 kết hợp được kết cuối bởi cùng một thiết bị (đó là MGU) có chức năng kết cuối trung kế Trong trường hợp này, chức năng SG được đặt cùng với chức năng MG, và SIGTRAN được dùng để "backhaul" báo hiệu điều khiển tới MGCU "Backhaul" ở đây hiểu là việc truyền báo hiệu từ điểm giao diện của luồng dữ liệu kết hợp (chức năng SG trong MGU) trở lại điểm xử lý cuộc gọi (MGU)

Trong một số trường hợp, chức năng của SG có thể được phân chia trong nhiều thực thể vật lý để hỗ trợ phân cấp, cho phép quản lý mạng báo hiệu và các vấn đề liên quan đến đánh địa chỉ Do đó, SIGTRAN có thể được sử dụng giữa các SG cũng như là từ SG tới MGC Điều này được minh hoạ trong hình vẽ dưới đây :

Media Stream

ST SGU

MGCUHình b)

[MGC]

[SG]

[MG]

SS7linkMedia Stream

MGUMGCU

Hình c)

Hình1.4 : Các ví dụ thực thi SIGTRAN

Media Stream

Trong cấu hình này, có nhiều MGU cùng xử lý dữ liệu kết hợp với báo hiệu (không chỉ có một MGU chứa chức năng SG của chính nó) và chỉ có một SGU Do đó có thể truyền tải một lớp SS7 giữa các SG1 và SG2, và lớp SS7 khác giữa SG2 và MGC Ví dụ, SG1 có thể truyền tải MTP3 tới SG2, và SG2 có thể hỗ trợ ISUP tới MGC

3.2.2 Kiến trúc để truy cập cơ sở dữ liệu

TCAP là phần ứng dụng trong SS7 được sử dụng cho báo hiệu không phải là chuyển mạch kênh

Báo hiệu TCAP trong mạng IP có thể được sử dụng cho truy nhập chéo giữa các thực thể trong mạng SS7 và mạng IP, chẳng hạn như:

• Truy nhập từ mạng SS7 tới SCP trong IP

SS7 linkMedia Stream SS7 link

Hình 1.5 : Trường hợp nhiều cổng tín hiệu

3.3 Kiến trúc giao thức SIGTRAN

Kiến trúc này được định nghĩa gồm 3 thành phần chính:

• Một giao thức IP tiêu chuẩn

• Một giao thức truyền dẫn điều khiển luồng : giao thức này đưa ra để hỗ trợ một bộ chung các chức năng vận chuyển tin cậy để truyền báo hiệu SCTP là một giao thức truyền tải mới, được định nghĩa bởi IETF

• Một phân lớp thích ứng mà hỗ trợ các hàm nguyên thủy xác định, chẳng hạn như chỉ thị quản lý, được yêu cầu bởi một giao thức thích ứng báo hiệu riêng biệt Một số giao thức phân lớp thích ứng mới được định nghĩa bởi IETF như: M2PA, M2UA, M3UA, SUA và IUA Chỉ một giao thức được thực hiện tại một thời điểm xác định

RTPStream

Media

StreamMGUC

Hình 1.6: Báo hiệu TCAP trong IP

Các giao thức trong SIGTRAN đều sử dụng SCTP ở mức truyền tải.Để có thể thực hiện được những chức năng và yêu cầu truyền tải MTP,IETP khuyến nghị 3 giao thức mới ở lớp giao thức tương thích:M2UA,M3UA và SUA SIGTRAN cho phép các hãng linh động đưa ra các giải pháp thực hiện SS7 over IP.

3.4 Khái niệm SCTP.

SCTP – Giao thức truyền dẫn điều khiển luồng: là một giao thức truyền tải báo hiệu mới được IETF định nghĩa trong RFC 2960 SCTP được thiết kế để truyền tải các bản tin báo hiệu PSTN qua mạng IP, nhưng nó có khả năng phục vụ nhiều ứng dụng hơn

SCTP là một giao thức truyền tải tin cậy hoạt động bên trên một mạng gói không kết nối, chẳng hạn như IP Nó cung cấp các dịch vụ sau cho người sử dụng:

- Truyền dẫn không lặp không có lỗi và có xác nhận dữ liệu người dùng

- Phân mảnh dữ liệu để phù hợp với kích thước của các MTU

- Phân phát có thứ tự các bản tin người sử dụng trong nhiều luồng, với sự lựa chọn cho phân phát đến có thứ tự các bản tin người sử dụng riêng biệt

- Lựa chọn ghép nhiều bản tin người sử dụng vào một gói tin SCTP đơn

- Khả năng chấp nhận lỗi mức mạng thông qua việc hỗ trợ multi-homing tại cả hai phía của liên kết

Các giao thức thích ứng chuyển mạch kênh

(M2UA, M3UA, SUA)Giao thức truyền tải điều khiển luồng SCTP

Giao thức internet chuẩn (IP)

Hình 1.7: Kiến trúc giao thức SIGTRAN

CHƯƠNG II CÁC GIAO THỨC THÍCH ỨNG TRUYỀN TẢI BÁO

SG và MGC

Cơ chế dùng để truyền tải báo hiệu chuyển mạch kênh từ một SG tới một MGC phải đáp ứng được những yêu cầu sau:

• Hỗ trợ giao diện MTP mức 2/MTP mức 3

• Hỗ trợ thông tin giữa module quản lý lớp trong SG và MGC

• Hỗ trợ cho quản lý các liên kết SCTP hoạt động giữa SG và MGC

SG sẽ kết cuối tới MTP mức 2 và MGC sẽ thực hiện kết cuối MTP mức 3 và trên đó Mặt khác, SG sẽ truyền tải các bản tin MTP mức 3 qua mạng IP tới một MGC

M2UA được khuyến nghị để sử dụng các dịch vụ của SCTP như là một giao thức truyền tải báo hiệu chung tin cậy Sự sử dụng SCTP cung cấp các đặc tính sau:

• Phân phát hướng gói một cách rõ ràng (không phải là theo kiểu luồng)

• Phân phát theo thứ tự bản tin người sử dụng trong nhiều luồng với lựa chọn để phân phát theo thứ tự đến của từng bản tin

• Lựa chọn ghép nhiều bản tin người vào gói tin SCTP

• Khả năng chịu lỗi lớp mạng thông qua việc hỗ trợ multi-homing tại cả hai phía của liên kết

• Phân đoạn dữ liệu cho phù hợp với kích thước của MTU

SEP

TCAP

IPSCTPM2UAMTP3SCCPTCAPMGC

MTP1MTP2

MTP3SCCP

NIF: chức năng phối hợp hoạt động node

Hình 2.1: Kiến trúc M2UA trong SG

1.3 Các chức năng cung cấp bởi lớp M2UA

Một SGP có thể hỗ trợ nhiều AS Một AS lại có thể hỗ trợ nhiều nhận dạng giao diện

1.3.2 Hỗ trợ sự quản lý của liên kết SCTP giữa các SGP và ASP

Lớp M2UA tại SG duy trì trạng thái khả dụng của tất cả các ASP đã được thiết lập cấu hình để quản lý liên kết SCTP và lưu lượng giữa SG và các ASP Cũng như vậy, trạng thái tích cực/không tích cực của các ASP xa cũng được duy trì Những ASP tích cực là những ASP đang nhận lưu lượng từ SG

Lớp M2UA có thể được chỉ dẫn bởi sự quản lý nội bộ để thiết lập một liên kết SCTP tới một node M2UA ngang hàng Điều này có thể đạt được bằng cách sử dụng hàm nguyên thuỷ để yêu cầu, chỉ thị và xác nhận sự thiết lập của một liên kết SCTP với một node M2UA ngang hàng

Lớp M2UA cũng có thể cần thông báo sự quản lý nội bộ tình trạng của liên kết SCTP bên dưới bằng cách sử dụng các hàm nguyên thủy yêu cầu và chỉ thị Ví dụ, M2UA có thể thông báo sự quản lý nội bộ nguyên nhân để giải phóng một liên kết SCTP, được xác định một cách nội bộ trong lớp M2UA hay bằng một hàm nguyên thuỷ từ SCTP

1.3.3 Trạng thái của các ASP

Lớp M2UA trong SG phải duy trì trạng thái của các ASP mà nó hỗ trợ Trạng thái của một ASP thay đổi bởi nhận được một bản tin ngang hàng hay chỉ thị từ một liên kết SCTP nội bộ

Tại một tiến trình cổng báo hiệu SGP, một danh sách các server ứng dụng có thể chứa các ASP tích cực và không tích cực để hỗ trợ các thủ tục fail-over của ASP Ví dụ, khi cả ASP cơ bản và ASP dự phòng đều khả dụng, giao thức ngang hàng M2UA được yêu cầu

để điều khiển ASP hiện đang kích hoạt Danh sách thứ tự của các ASP trong một server ứng dụng logic được cập nhật trong SGP để cho thấy ASP hoạt động

Lớp M2UA cũng cần thông báo sự quản lý nội bộ sự thay đổi trạng thái của một ASP hay AS Điều này có thể thực hiện được bằng cách sử dụng các hàm nguyên thuỷ M-ASP_STATUS hay M-AS_STATUS

1.3.4 Quản lý luồng SCTP

SCTP cho phép một số xác định các luồng được mở trong quá trình khởi tạo một liên kết M2UA phải chịu trách nhiệm đảm bảo việc quản lý một cách hợp lý những luồng này Bởi bản chất đơn hướng của luồng, lớp M2UA không nhận thức được thông tin luồng từ lớp M2UA ngang hàng với nó Vì vậy mà phải có phần Nhận dạng giao diện trong tiêu đề bản tin M2UA

Sự sử dụng các luồng SCTP trong M2UA được khuyến nghị để giảm tối đa trễ truyền dẫn và bộ đệm, qua đó, tăng hiệu năng tổng và độ tin cậy của các thành phần báo hiệu Một luồng SCTP riêng biệt có thể được sử dụng cho mỗi tuyến SS7 hoặc cũng có thể thực hiện chia tuyến SS7 qua một số luồng dựa trên SLS (Signalling Link Selection) Phương thức này có thể thích hợp hơn cho các tuyến SS7 tốc độ cao vì những tuyến này có một số thứ tự 24 bit và số thứ tự luồng là 16 bit

1.3.5 Phối hợp hoạt động quản lý mạng SS7 không theo kiểu luồng

Nếu ASP tích cực hiện tại chuyển trạng thái, lớp M2UA trong SGP phải chuyển một chỉ thị về sự không khả dụng của người sử dụng M2UA (MTP3) tới phần quản lý lớp nội

bộ Hành động thực hiện bởi M2UA ở SGP liên quan đến MTP mức 2 phải phù hợp với các đặc tính MTP thích hợp

1.3.6 Điều khiển luồng, điều khiển tắc nghẽn

M2UA có thể được thông báo về sự gia tăng hay giảm đi tình trạng nghẽn trong mạng

IP bằng cách thực hiện chức năng phụ thuộc (có nghĩa là một chỉ thị từ SCTP) Việc xử lý chỉ thị nghẽn này bởi M2UA được thực hiện một cách độc lập Tuy nhiên, hành động thực hiện bởi SG phải phù hợp với các đặc tính MTP thích hợp và phải cho phép các chức năng SS7 được duy trì chính xác

1.3.7 Kiểm tra trạng thái tuyến SS7

Sau khi định tuyến lại lưu lượng từ một ASP tới một ASP khác (fail-over), M2UA trong ASP có thể phải kiểm tra trạng thái tuyến SS7 hiện tại để đảm bảo duy trì hoạt động

ổn định M2UA trong SGP phải đáp lại các yêu cầu kiểm tra với thông tin liên quan đến trạng thái hiện tại của tuyến SS7 (đang phục vụ, không phục vụ, trạng thái nghẽn…)

2 Giao thức lớp thích ứng người sử dụng phần truyền bản tin mức 3 của SS7 (M3UA)

2.1 Tổng quan về M3UA

M3UA là giao thức hỗ trợ truyền tải bất cứ báo hiệu người sử dụng SS7 MTP3 nào qua mạng IP sử dụng các dịch vụ của SCTP Các thành phần của giao thức này cũng cho phép hoạt động không theo kiểu luồng của các thực thể ngang hàng người sử dụng MTP3 trong mạng SS7 và mạng IP Giao thức này được sử dụng giữa một SG và một MGC hay Cơ sở

dữ liệu IP, hay giữa các ứng dụng trên nền IP

Nhìn chung, cơ chế phân phát báo hiệu từ một SG tới một MGC hay cơ sở dữ liệu IP phải đáp ứng được các yêu cầu sau:

• Hỗ trợ truyền tải tất cả các bản tin người sử dụng MTP3 SS7 (ví dụ như ISUP, SCCP, TUP…)

• Hỗ trợ hoạt động không theo kiểu luồng của các thực thể giao thức người sử dụng MTP3

• Hỗ trợ quản lý các liên kết truyền tải SCTP và lưu lượng giữa một SG và một hay nhiều MGC hay các cơ sở dữ liệu IP

• Hỗ trợ chia tải và và khả năng định tuyến lại (fail-over) ở các MGC hay cơ sở

dữ liệu IP

• Hỗ trợ thông báo không đồng bộ sự thay đổi trạng thái tới chức năng quản lý.Trong khái niệm truyền tải đơn giản nhất, SG sẽ kết cuối lớp giao thức MTP3, MTP2, phân phát các bản tin ISUP, SCCP và bất cứ bản tin giao thức người sử dụng MTP3 nào khác cũng như là các sự kiện quản lý mạng MTP qua các liên kết truyền tải SCTP tới thực thể ngang hàng người sử dụng MTP3 ở MGC hay cơ sở dữ liệu IP.

2.2 Kiến trúc giao thức M3UA

Như ta đã tìm hiểu trong chương trước, kiến trúc khung được xác định để truyền báo hiệu chuyển mạch kênh qua mạng IP sử dụng nhiều thành phần, bao gồm một giao thức truyền tải báo hiệu chung và một module thích ứng để hỗ trợ các dịch vụ yêu cầu bởi một giao thức báo hiệu chuyển mạch kênh nào đó từ lớp giao thức bên dưới của nó

Trong kiến trúc khung đó, M3UA được xác định nằm trong module thích ứng người sử dụng MTP3 phù hợp cho việc hỗ trợ truyền tải các bản tin của bất cứ lớp giao thức nào được xác nhận đối với MTP mức 3 như là một người sử dụng MTP Các lớp giao thức này bao gồm ISUP, SCCP, TUP… Các bản tin TCAP và RANAP được truyền trong suốt bởi giao thức M3UA như là tải của SCCP vì chúng là giao thức người sử dụng SCCP.M3UA sử dụng các dịch vụ của SCTP như là một giao thức truyền tải báo hiệu chung tin cậy bên dưới Điều này tận dụng được nhiều ưu điểm của SCTP như đã nêu ở phần M2UA

2.3 Các dịch vụ cung cấp bởi lớp M3UA

Lớp M3UA tại một ASP hay IPSP cung cấp tập tương đương các hàm nguyên thủy tại lớp cao hơn của nó cho người sử dụng MTP3 như được cung cấp bởi MTP mức 3 cho người sử dụng MTP3 của nó tại một SS7 SEP Theo cách này, lớp ISUP và SCCP tại một ASP hay IPSP không quan tâm rằng các dịch vụ MTP3 mong muốn được cung cấp từ xa

từ một lớp MTP3 tại một SGP, không phải là từ một lớp MTP3 nội bộ Lớp MTP3 tại một SGP cũng có thể không quan tâm rằng người sử dụng nội bộ của nó thực tế là phần người

sử dụng xa qua M3UA Thực ra, M3UA mở rộng truy nhập tới lớp các dịch vụ MTP3 cho một ứng dụng xa trên cơ sở IP Lớp M3UA tự nó không cung cấp các dịch vụ MTP3 Tuy nhiên, trong trường hợp nơi ASP được kết nối tới nhiều hơn một SG, lớp M3UA tại một

Lớp M3UA cũng có thể được sử dụng cho báo hiệu điểm - điểm giữa hai tiến trình server IP (IPSPs) Trong trường hợp này, lớp M3UA cung cấp cùng một bộ các hàm nguyên thủy và dịch vụ tại lớp cao hơn của nó như MTP3 Tuy nhiên, trong trường hợp này các dịch vụ MTP3 mong muốn không được cung cấp từ xa bởi một SGP Các dịch vụ MTP3 không được cung cấp nhưng các thủ tục để hỗ trợ những dịch vụ này là một phần của các thủ tục MTP3 bởi bản chất điêm - điểm đơn giản hoá của IPSP tới quan hệ IPSP.

2.3.1 Hỗ trợ truyền tải bản tin người sử dụng MTP3

Lớp MTP3 cho phép truyền tải các hàm nguyên thuỷ qua một liên kết SCTP đã được thiết lập giữa một SGP và một ASP hay giữa các IPSP

Tại một ASP, trong trường hợp có thể đến được điểm đích qua nhiều SGP, lớp M3UA cũng phải chọn lựa qua SGP nào bản tin được định tuyến hay hỗ trợ cân bằng tải qua các SGP, giảm thiểu sự truyền sai thứ tự

Lớp M3UA không có trường thông tin báo hiệu SIF 272 octet như trong giao thức SS7 MTP2 Các khối thông tin lớn hơn có thể được điều chỉnh trực tiếp bởi M3UA/SCTP mà không cần có các thủ tục phân mảnh/tạo gói của lớp cao hơn như SCCP hay ISUP Tuy nhiên, trong trường hợp của SG, kích thước khối tối đa 272 octet phải được tuân thủ khi phối hợp hoạt động với mạng SS7 mà không hỗ trợ truyền các khối thông tin lớn hơn Điều này giúp tránh yêu cầu phân mảnh SCCP hay ISUP tại các SGP Sự giám sát và cấu hình của mạng SS7 xác định giới hạn kích thước khối tối đa

2.3.2 Các chức năng quản lý chủ động

Lớp M3UA cung cấp khả năng chỉ thị lỗi ở các bản tin M3UA nhận được và thông báo khi cần thiết sự quản lý nội bộ của M3UA ngang hàng

2.3.3 Phối hợp hoạt động với các chức năng quản lý mạng MTP3

Tại SGP, lớp M3UA cho phép phối hợp hoạt động với các chức năng quản lý MTP3 để

hỗ trợ các hoạt động không theo kiểu luồng của các ứng dụng báo hiệu chuyển mạch kênh trong mạng SS7 và mạng IP Điều này bao gồm:

• Cung cấp chỉ thị tới người sử dụng MTP3 tại một ASP rằng không thể đến được điểm đích trong mạng SS7

• Cung cấp chỉ thị tới người sử dụng MTP3 tại một ASP rằng bây giờ có thể đến

• Cung cấp chỉ thị tới người sử dụng MTP3 tại một ASP rằng bản tin tới điểm đích trong mạng SS7 đang ở trong tình trạng nghẽn của SS7

• Cung cấp chỉ thị tới lớp MTP3 tại một ASP rằng tuyến tới điểm đích trong mạng SS7 hiện đang bị cấm

• Cung cấp chỉ thị tới người sử dụng MTP3 tại một ASP rằng thực thể ngang hàng người sử dụng MTP3 hiện đang không khả dụng

Lớp M3UA tại một ASP giữ trạng thái của các tuyến tới điểm đích SS7 xa và có thể khởi tạo một kiểm tra sự khả dụng, tình trạng nghẽn hay bị hạn chế của điểm đích SS7 Thông tin này được yêu cầu từ lớp M3UA tại SGP

Lớp M3UA tại một ASP cũng có thể chỉ thị cho một SG rằng chính nó hay ASP đang

bị nghẽn

2.3.4 Hỗ trợ quản lý các liên kết SCTP giữa SGP và ASP

Lớp M3UA tại SGP duy trì trạng thái khả dụng của tất cả các ASP xa đã được thiết lập cấu hình để quản lý các liên kết SCTP và lưu lượng giữa các thực thể ngang hàng M3UA M3UA cũng duy trì trạng thái nghẽn và tình trạng kích hoạt hay không của các ASP xa.Lớp M3UA có thể được hướng dẫn bởi sự quản lý nội bộ để thiết lập một liên kết SCTP tới một node M3UA ngang hàng Điều này có thể đạt được bằng cách sử dụng các hàm nguyên thủy để yêu cầu, chỉ dẫn và xác nhận sự thiết lập một liên kết SCTP với một node M3UA ngang hàng Để tránh liên kết SCTP thừa giữa hai node M3UA, một phía (client) phải được ấn định thiết lập liên kết hay thông tin cấu hình M3UA phải được duy trì để phát hiện liên kết thừa

Sự quản lý nội hạt có thể yêu cầu từ lớp M3UA tình trạng của các liên kết SCTP bên dưới bằng cách sử dụng các hàm nguyên thuỷ yêu cầu và xác nhận trạng thái SCTP M3UA cũng có thể thông báo một cách tự động cho quản lý nội bộ lý do để giải phóng một liên kết, được xác định một cách nội bộ trong lớp M3UA hay bởi hàm nguyên thuỷ từ SCTP

M3UA cũng có thể thông báo cho quản lý nội bộ sự thay đổi trong trạng thái của một ASP hay AS Điều này có thể đạt được bằng cách sử dụng các hàm nguyên thuỷ phù hợp

2.3.5 Hỗ trợ quản lý kết nối tới nhiều SGP

Một ASP có thể được kết nối tới nhiều SGP Trong trường hợp như vậy, có thể giao tiếp được với một điểm đích SS7 riêng biệt qua nhiều hơn một SGP hay SG, có nghĩa là qua nhiều hơn một tuyến Vì người sử dụng MTP3 chỉ duy trì trạng thái ở một điểm đích

mà không phải trên toàn tuyến, lớp M3UA phải duy trì trạng thái (độ khả dụng, hạn chế, trạng thái nghẽn của tuyến tới đích) của từng tuyến, tổng hợp thành thông tin chung về độ khả dụng hay tắc nghẽn của điểm đích từ trạng thái của từng tuyến, và thông báo cho người sử dụng MTP3 trạng thái này khi nó thay đổi

2.4 Chức năng của M3UA

2.4.1 Biểu diễn mã điểm báo hiệu

Trong mạng báo hiệu SS7, để có thể định tuyến được, một SG có thể phải chịu trách nhiệm trình bày một tập các node trong mạng IP thành mạng SS7 Bản thân SG là một điểm báo hiệu trong mạng SS7 cũng có thể được đánh địa chỉ với một mã điểm SS7 do mục đích quản lý MTP3 Mã điểm SG cũng có thể được sử dụng cho đánh địa chỉ bất cứ người sử dụng MTP3 nào tại SG chẳng hạn như lớp SCCP nội bộ

Một SG có thể được phân chia về mặt logic để hoạt động trong nhiều mạng SS7 Trong trường hợp như vậy, SG có thể được đánh địa chỉ với một mã điểm trong mỗi mạng, và biểu diễn một tập các node trong mạng IP sang từng mạng SS7

Các server ứng dụng có thể được biểu diễn bởi cùng mã điểm của SG, mã điểm riêng của chính nó hay được nhóm với các server ứng dụng khác vì mục đích dự phòng mã điểm Một mã điểm đơn có thể được sử dụng để biểu diễn SG cùng với tất cả các server ứng dụng nếu muốn

SEFhaySTP