Tìm hiểu SS7 over IP

Không ngoàimục đích này, đề tài được sử dụng đế tìm hiếu về báo hiệu SS7, vốn là giao thức báohiệu liên đài chính của mạng PSTN hiện nay, đồng thời tìm hiểu thêm về các giao thức báo hiệ

Trang 1

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ Bưu CHÍNH VIỄN THÔNG

Chính Viễn Thông cũng đã và đang phát triển, mở rộng phạm vi và năng lực hoạt động

đế đáp ứng đầy đủ, kịp thời của nền kinh tế trong nước Do đó, việc nghiên cứu, đàotạo, đầu tư ứng dụng công nghệ kỹ thuật mới cho việc phát triển hệ thống thông tin liên

lạc được đặc biệt chú trọng và đã có những hoạch định lâu dài cho công tác này

Trong mạng viễn thông, báo hiệu được xem là hệ thống thần kinh trung ương củamột cơ thế mạng, sự phát triến của mạng viễn thông luôn song hành với sự phát triếncủa hệ thống báo hiệu Do vậy phải có sự đầu tư tìm hiếu và ứng dụng các giao thứcbáo hiệu mới cần thiết cho sự phát triển mạng dựa trên nền tảng sẵn có Không ngoàimục đích này, đề tài được sử dụng đế tìm hiếu về báo hiệu SS7, vốn là giao thức báohiệu liên đài chính của mạng PSTN hiện nay, đồng thời tìm hiểu thêm về các giao thức

báo hiệu trong mạng thế hệ sau NGN đang được triến khai tại Việt Nam, đặc biệt làgiao thức Sigtran (SS7oIP) dùng để liên kết báo hiệu giữa mạng PSTN với mạng NGN

Mong rằng đề tài sẽ đem lại kiến thức bố ích cho những ai muốn tìm hiểu về hệthống báo hiệu nói chung và sự liên kết báo hiệu giữa PSTN và NGN nói riêng

Xin gửi lời cám ơn chân thành tới các thầy cô trong trường đặc biệt là thầy Nguyễn

Nguyễn Đình Minh

Trang 2

Luận văn tốt nghiệp: Tìm hiểu SS7 over IP

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU

MỤC LỤC I MỤC LỤC CÁC HÌNH

IV MỤC LỤC CÁC BẢNG

VI THUẬT NGỮ VIẾT TẮT VII CHƯỚNG I: TỔNG QUAN VÈ HỆ THỐNG BÁO HIỆU TRUYỀN THỐNG 1 1.1. ĐỊNH NGHĨA VÈ BÁO HIỆu! 1

1.2. CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG BÁO HIỆU 1

1.3. CÁC YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG BÁO HIỆU 1

1.4. CÁC LOẠI BÁO HIỆU 2

1.5. BÁO HIỆU KÊNH RIÊNG CAS 3

1.6. BÁO HIẾU KÊNH CHUNG CCS 3

CHƯƠNG II: HỆ THÓNG BÁO HIỆU KÊNH CHUNG SÓ 7 5

2.1. KIẾN TRÚC MẠNG SS7 5

2.1.1. ĐIỂM BÁO HIỆU SP 5

2.1.2. KÊNH BÁO HIỆU VÀ CHÙM KÊNH BÁO HIỆU 6

2.1.3. CÁC PHƯƠNG THÚC BÁO HIỆU 7

2.1.4. PHÂN CẤP MẠNG SS7 8

2.2. MÔ HÌNH PHÂN LÓT CỦA SS7 8

2.2.1. SO SÁNH VỘI MÔ HÌNH OSI 8

2.2.2. CÁC LỚP CỦA SS7 9

2.2.3. MTP LỚP 1 10

2.2.4. MTP LÓT 2 11

2.2.4. a CÁC KHUÔN DẠNG CO BẢN CỦA ĐƠN VỊ BÁO HIỆU .11 2.2.4 b CÁC CHỨC NĂNG CỦA LỚP 2 14

2.2.5

MTP LỚP 3 17

2.2.5 a CHỨC NĂNG xử LÝ BẢN TIN BÁO HIỆU 17

2.2.5 Ồ CHỨC NĂNG QUẢN LÝ MẠNG BÁO HIỆU 19

2.2.6. LỚP 4 7 22

2.3. SỤ HÌNH THÀNH VÀ CHUYỂN GIAO BẢN TIN 23

2.3.1 C ẤU TRÚC MẠNG ISDN 23

2.3.2. MỒ HỈNH CẮC LỚP TRONG MẠNG 24

2.3.3. HÌNH THÀNH VÀ TRUYỀN TIN BÁO 25

2.4. MỘT SÓ GIAO THỨC LỚP 4 27

2.4.1. TUP 27

2.4.1 a MỘT VÀI NHÓM

I

Trang 3

-Luận văn tốt nghiệp: Tìm hiểu SS7 over IP

3.2.1 b

CÁU TRÚC CỦA H.323 35

3.2.1 c CHÒNG GĨAO THỨC H.323 37

3.2.1 d HOẠT ĐỘNG CỦA H.323 38

3.2.1 e MỘT SÓ HOẠT ĐỘNG ĐIỂN HÌNH CỦA H.323 39

3.2.1 Í MỌT SÓ BẢN TIN RAS H.225 43

3.2.1 g MỘT SỘ BẢN TIN BÁO HIỆU H.225 43

3.2.1 h MỘT SỐ BẢN TIN ĐIÊU KHIỂN cuộc GỌI H.245 44

3.2.2. MEGACO

44

3.2.2 a CÁU TRÚC CỦA MEGACO 44

3 2 2 b CONTEXT 45

3.2.2. C TEMINATION 46

3.2.2. d MỘT SỐ LỆNH MEGACO 46

3.2.2 e HOẠT ĐỘNG CỦA MEGACO 47

3.2.3. SIP ! 50

3.2.3. a TÓNG QUAN 50

3.2.3 Ò CẤU TRÚC CỦA SIP

51

3.2.3 C TỎNG QUAN VẺ HOẠT ĐỘNG CỦA SIP 51

3.2.3 d CÁC BẢN TIN SIP

53

3.2.3 e CÁC HOẠT ĐỘNG CHÍNH CỦA SIP 56

3.2.3. Í LIÊN MẠNG GIỮA SIP VÀ SS7: 58

3.2.4. SIGTRAN 62

CHƯOTVG IV: GIAO THỨC SIGTRAN (SS7 over IP) 63

4.1. TÓNG QUAN VÈ SIGTRAN 63

4.1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VÈ SIGTRAN 63

4.1.2 S Ụ CẦN THIẾT CỦA SCTP VÀ CÁC LỚP THÍCH ỨNG 63

4.1.3. KIẾN TRÚC CỦA SIGTRAN 66

4.2. CÁC LÓT CỦA SIGTRAN 67

4.2.1. GIAO THÚC TRUYỀN ĐIỀU KHIỂN LUỒNG (SCTP) 67

4.2.1 a CÁC CHỨC NĂNG CỦA SCTP 67

4.2.1 b CÁU TRÚC GÓI SCTP 69

4.2.1. C CẤU TRÚC CHUNK 70 4.2.1 d

I I

Trang 4

III. CÁC LOẠI BẢN TIN ISUP: E

IV. Ý NGHĨÂ CÁC BẢN TIN ISUP F

V. CÁC THAM SỐ CỦA ISUP H

VI. BẢN TIN CỦA CÁC LỚP THÍCH ỨNG (xUA) J M3UA J SUA K

M2UA L TÀI LIỆU KHAM KHẢO M

Trang 5

MỤC LỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Sơ đồ báo hiệu cuộc gọi thông thường 2

Hình 1.2: Phân loại báo hiệu 3

Hình 2.1: Các điểm báo hiệu 5

Hình 2.2: Ket nối báo hiệu 6

Hình 2.3: Các loại kênh báo hiệu 7

Hình 2.4: Các phương thức báo hiệu 7

Hình 2.5: Phân cấp mạng SS7 8

Hình 2.6: Mô hình phân lớp OSI và SS7 9

Hình 2.7: Sơ đồ chức năng của SS7 10

Hình 2.8: Chức năng lớp 2 11

Hình 2.9: Các khuôn dạng cơ bản của đơn vị báo hiệu 12

Hình 2.10: Bộ chèn bit 14

Hình 2.11: Phát hiện và sửa lỗi 15

Hình 2.12: Ví dụ về thủ tục truyền lại 15

Hình 2.13 Cấu trúc chức năng MTP lớp 3 17

Hình 2.14: cấu trúc và ý nghĩa các trường SIO, SIF 18

Hình 2.15: Đấu nối thuê bao 23

Hình 2.16: cấu trúc khung mã đường dây 2B1Q 24

Hình 2.17: Mô hình các lớp 25

Hình 2.18: Các lớpcủa DSSl 26

Hình 2.19: Trình tự thiết lập và giải tỏa cuộc gọi thông thường 29

Hình 2.20: Định dạng bản tin ISUP 30

Hình 3.1: cấu trúc của mạng NGN 33

Hình 3.2: cấu trúc của H.323 35

Hình 3.3: Vùng quản lý bởi Gatekeeper 36

Hình 3.4: Chồng giao thức H.323 38

Hình 3.5: Các giai đoạn chính của H.323 39

Hình 3.6: Tiến trình thiết lập kênh media 40

Hình 3.7: Thủ tục thay đối băng thông 41

Hình 3.8: Thủ tục thiết lập cuộc gọi nội vùng 41

Hình 3.9: Thủ tục thiết lập cuộc gọi liên vùng 42

Hình 3.10: Thủ tục ngắt kết nối 43

Hình 3.11: Mô hình của hệ thống Megaco 45

Hình 3.12: Hoạt động của Megaco 47

- I

Trang 6

V-Luận văn tốt nghiệp: Tìm hiểu SS7 over IP

Hình 4.1: Lựa chọn lớp Transport phù hợpcho báo hiệu 64

Hình 4.2: Nghẽn đầu dòng trong TCP 65

Hình 4.3: Giải quyết nghẽn đầu dòng trong SCTP 66

Hình 4.4: Chồng giao thức của Sigtran 66

Hình 4.5: Các chức năng của SCTP 67

Hình 4.6: cấu trúc gói SCTP 69

Hình 4.7: cấu trúc tham số 71

Hình 4.8: cấu trúc Chunk DATA 72

Hình 4.9: cấu trúc chunk INIT 73

Hình 4.10: cấu trúc chunk ACK 74

Hình 4.11: cấu trúc chunk SACK 75

Hình 4.12: Ví dụ về SACK 76

Hình 4.13: cấu trúc chunk HEARTBEAT 77

Hình 4.14: cấu trúc chunk HEARTBEAT ACK 77

Hình 4.15: cấu trúc chunk ABORT 77

Hình 4.16: cấu trúc chunk SHUTDOWN 78

Hình 4.17: cấu trúc chunk SHUTDOWN ACK 78

Hình 4.18: cấu trúc chunk ERROR 78

Hình 4.19: cấu trúc chunk COOKIE ECHO 79

Hình 4.20: cấu trúc chunk COOKIE ACK 80

Hình 4.21: cấu trúc chunk SHUTDOWN COMPLETE 80

Hình 4.22: Thủ tục khởi tạo kết nối SCTP 81

Hình 4.23: Cơ chế chuyến giao bản tin 82

Hình 4.24: Thủ tục kết thúc mềm kết nối SCTP 84

Hình 4.25: Sơ đồ các trạng thái của SCTP 85

Hình 4.26: cấu trúc chung của bản tin các lớp thích ứng XƯA 86

Hình 4.27: cấu trúc chung của một tham số trong bản tin XƯA 87

Hình 4.28: Mô hình kiến trúc của M2PA 87

Hình 4.29: cấu trúc bản tin M2PA 88

Trang 7

MỤC LỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Các loại bản tin LSSU 13

Bảng 2.2: Trường H0/H1 của các bản tin quản lý mạng 22

Bảng 3.1: Các tiêu đề bản tin của SIP 53

Bảng 3.2: Một số loại tiêu đề bản tin chính của SIP 54

Bảng 3.3: Các đáp ứng của SIP 56

Bảng 3.4: Ánh xạ một số mã lỗi SS7 với SIP 60

Bảng 4.1: Các loại Chunk trong SCTP 71

Bảng 4.2: Ý nghĩa các bit cờ chỉ thị phân mảnh 72

Bảng 4.3: Các tham số của chunk INIT 73

Bảng 4.4: Các tham sổ trong chunk INIT ACK 75

Bảng 4.5: Các loại lỗi được thông báo trong chunk ERROR 79

V I

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

V I I -Luận văn tốt nghiệp: Tìm hiểu SS7 over IP

Trang 8

VIII

Trang 9

-CHƯƠNG I: TỎNG QUAN VÊ HỆ THỐNG BÁO HIỆU TRUYỀN THỐNG

CHƯƠNG I:

TỔNG QUAN VÈ HỆ THỐNG BÁO HIỆU TRUYỀN THỐNG

1.1. ĐỊNH NGHĨA VÊ BÁO HIỆU

Trong mạng viễn thông, báo hiệu được xem là hệ thống thần kinh trung

1.2. CHỨC NĂNG CỦA HỆ THÓNG BÁO HIỆU

Hệ thống báo hiệu thực hiện 3 chức năng chính là:

> Chức năng giám sát: các tín hiệu giám sát được dùng để nhận biết các

trạng tháiđường dây thuê bao và trung kế nhằm quyết định thực hiện thiết lập, duy trì

và giảiphóng cuộc gọi Các trạng thái đó là: sự đóng mở của mạch vòng thuê bao,

đườngdây bận/rỗi, bình thường/không bình thường

> Chức năng tìm chọn: hệ thống báo hiệu phải có khả năng nhận biết, xác

định vịtrí vật lý và địa chỉ logic của các thiết bị trên mạng và kết nối các thiết bị đó

Ví dụkhi thuê bao A gọi cho thuê bao B, số điện thoại mà A nhấn (Số điện thoại

của B)

là địa chỉ logic, mạng phải có khả năng nhận biết và kết nối tới máy điện

thoại Bcũng là vị trí vật lý của B

> Chức năng khai thác và bảo dường mạng Trong khi chức năng giám sát

và chứcnăng tìm chọn liên quan trực tiếp đến quá trình xử lý cuộc gọi liên đài thì

1 GVHD: ThS Nguyễn Khánh Toàn SVTH: Nguyễn Đình Minh

Trang 10

-CHƯƠNG 1: TỎNG QUAN VÈ HỆ THỎNG BẢO HIỆU TRUYỀN THỐNG

1.4 CÁC LOẠI BÁO HIỆU

Khi một thuê bao muốn thục hiện một cuộc gọi cần phải có tín hiệu thông báo đổ

tống đài chuẩn bị, đó là khi thuê bao nhấc ống nghe đã đóng mạch vòng thuê

đến tông đài Cho đến đây mới chỉ là giao tiếp giữa thuê bao với tông đài mà nó

Báo hiệu thuê bao Rao hiệu hèn đài Ráo hiệu thuê bao

Hình 1.1: Sơ đồ báo hiện cuộc gọi thông thường

Thông thường người ta chia các tín hiệu báo hiệu thành hai nhóm là báo hiệu

thuêbao và báo hiệu liên đài

> Báo hiệu thuê bao là báo hiệu giữa đầu cuối (thường là điện thoại) và

nội hạt, ví dụ như tín hiệu mời quay số, tín hiệu chuông, tín hiệu báo bận

« ĐƯÒ'112 thuê bao Đường trung ké Đưò'112 thuê bao

Đĩa chỉ

Gác máv

Trả lờiĐàm thoạiCắt đau noi

ChuôngNhác máy

Gác máy

Trang 11

-w«-CHƯƠNG 1: TỎNG QUAN VÈ HỆ THỎNG BẢO HIỆU TRUYỀN THỐNG

• Các tín hiệu thanh ghi (Register Signal) được sử dụng trong thời gian thiết

lập cuộc gọi đế chuyến giao địa chỉ và thông tin về thuê bao, dịch vụ

• Các tín hiệu đường dây (Line Signal) được sử dụng trong suốt thời gian cuộc

gọi để giám sát trạng thái đường dây

Hình 1.2: Phân loại háo hiệu

1.5. BÁO HIỆU KÊNH RIÊNG CAS

Báo hiệu kênh riêng là phương pháp báo hiệu mà tín hiệu báo hiệu được

trên cùng mạch với tín hiệu thoại, một số hệ thống CAS là:

• 1VF (Voice-Frequency) một tần số thoại (Xung thập phân)

• 2VF hai tần số thoại (CCITT số 4)

• MFP (MutiFrequency Pulse) xung đa tần (CCITT số 5, Rl)

• MFC (MutiFrequency Code) mã đa tần (R2)

Ớ các hệ thống này, tín hiệu báo hiệu thường ở dạng xung (Pulse) hoặc tone

Trang 12

CHƯƠNG 1: TỎNG QUAN VÈ HỆ THỎNG BẢO HIỆU TRUYỀN

> Hệ thống báo hiệu kênh chung sổ 6 (CCSS#6: Common channel signalling

System no.6) được ra đời vào năm 1968 sử dụng cho các đường dây analog

lưu thoại quốc tế

> Hệ thống báo hiệu kênh chung số 7 (CCSS#7, CCS7, CSS7, C7: Common

channel signalling System no.7) ra đời vào nhừng năm 1979-1980 dành cho mạng

chuyển mạch số trong nước và quốc tế Nó hỗ trợ kênh truyền dẫn số 64kbps

CSS7 có nhiều ưu điểm nổi bật so với các mạng báo hiệu khác là:

• Nhanh: Phần lớn các trường hợp, thời gian thiết lập cuộc gọi giảm dưới 1

giây

• Dung lượng cao: Mồi kênh báo hiệu có the xử lý tín hiệu báo hiệu cho vài

Trang 13

CHƯƠNG II: HỆ THỐNG BÁO HIỆU KÊNH CHƯNG SÓ 7

CHƯƠNG II: HỆ THỐNG BÁO HIỆU KÊNH CHUNG SỐ 7

2.1. KIẾN TRÚC MẠNG SS7

2.1.1. ĐIẺM BÁO HIỆU SP

Điêm báo hiệu (SP: Signaling Point) là một nút chuyên mạch hoặc một nút

Code), số này là duy nhất trên mạng và có giá trị từ 0 -> 2I4-1

Mạng SS7 gồm có 3 loại điểm báo hiệu CO' bản: SSP, STP, SCP

SSP: Điềm chuyền mạch dịch vụ STP: Điểm chuyền tiêp báo hiệu SCP: Điểm diêu khiền dịch vụ

■■■■ Liên kểt thoại

——: Liên kểt SS7

Hình 2.1: Các điêm hảo hiệu

> STP (Signaling Transfer Point: Điểm chuyển tiếp báo hiệu)

Trang 14

CHƯƠNG II: HỆ THỐNG BẢO HIỆU KÊNH CHUNG SỐ 7 _

SCP quản lý và cung cấp dữ liệu, các dịch vụ số trong mạng SS7 Những

2.1.2. KÊNH BÁO HIỆU VÀ CHÙM KÊNH BÁO HIỆU

Các diêm báo hiệu liên lạc với nhau thông qua kênh báo hiệu (SL: Signaling Link)

về mặt vật lý, kênh báo hiệu bao gồm kết cuối báo hiệu ớ 2 đầu và môi trường truyền

dẫn đấu nối 2 đầu báo hiệu Môi trường truyền dẫn báo hiệu thường là khe thời

Hình 2.2: Kết nối bảo hiện

Tuyến báo hiệu (SR: Signaling Route) là con đường chuyển giao báo hiệu

SP, nó có thê chỉ là 1 SL nhưng cũng có thê là tập hợp nhiêu SL và STP

Trang 15

Hình 2.3: Các loại kênh hảo hiệu

Có 6 loại kênh báo hiệu:

> Loại A: Liên kết STP và điểm cuối báo hiệu (SCP, SSP) đang được sử dụng

> Loại B: Liên kết giữa 2 STP khác cấp hay khác mạng

> Loại C: Liên kết 1 STP tới STP dự phòng của nó trong trường hợp nó

chuyển giao bản tin tới đích (một SP khác) vì liên kết bị hư

> Loại D: Liên kết 2 STP cùng cấp trong một mạng

Hình 2.4: Các phương thức bảo hiệu

Phương thức báo hiệu bán kết hợp là trường hợp đường truyền thoại và đường

GVHD: ThS Nguyễn Khánh Toàn -7- SVTH: Nguyễn Đình Minh

Trang 16

CHƯƠNG II: HỆ THỐNG BẢO HIỆU KÊNH CHUNG SỐ 7 2.1.4. PHÂN CÁP MẠNG SS7

về lý thuyết ta có thể tổ chức một vài kiểu cấu trúc mạng có khả năng đáp ứng các

yêu cầu báo hiệu giữa các tổng đài đấu nổi với nhau Chẳng hạn, một cấu trúc

2.2.1. SO SÁNH VỚI MÔ HÌNH OSI

Năm 1980 khi CCITT công bố sách vàng (CCITT No7 Yellow Book) năm

tô chức tiêu chuân quốc tế (ISO: International Standards Organization) cũng giới

Trang 17

Hình 2.6: Mô hình phân lớp OSI và SS7

Mô hình phân lớp của SS7 khá giống với mô hình OSI ớ 3 lớp dưới và được

MTP chỉ chuyến giao số liệu với số lượng nhỏ và tốc độ nhanh

Để khắc phục điều này, năm 1984 trong sách đỏ do CCITT công bố (CCITT No7

Red Book) đã đưa thêm vào thành phần điều khiển kết nổi báo hiệu (SCCP: Signaling

Connection Control Part) nhằm đáp ứng nhu cầu mở rộng cho các ứng dụng cần thiết

Trang 18

Hình 2.7: Sơ đồ chức năng của SS7

Lớp 4 gồm thành phần điều khiển kết nổi và nhiều thành phần người dùng (UP:

User Part) khác nhau, cần lưu ý rằng User ở đây không có nghĩa là người sử

là “network User” ví dụ như: cơ sở dữ liệu hay bộ xử lý của tổng đài

Các thông tin báo hiệu được tạo và tách ghép tại lớp 4 của các User tương

lớp 4 được giữ nguyên

Lớp 1 đến lớp 3 được gọi chung là thành phần chuyến giao bản tin MTP

Trang 19

• Định vị các cờ hiệu (Alignment Flag)

• Xác định giới hạn bản tin (Signaling Unit Delimitation)

• Phát hiện và sửa lỗi (Error Detection and Correction)

• Đồng bộ ban đầu (Initial Alignment)

Luồng bản tin Luồng điều khiển

Hình 2.8: Chức năng lớp 2

2.2.4. a CÁC KHUÔN DẠNG cơ BẢN CỦA ĐƠN VỊ BÁO HIỆU

SS7 giống một mạng chuyến mạch gói, các gói của nó tương ứng với đơn vị báo

hiệu Có 3 kiểu đơn vị báo hiệu (SU: Signaling Unit), chúng được phân biệt

các header riêng phục vụ cho chức năng của chúng Ba đơn vị tín hiệu đó là:

> Đơn vị báo hiệu bản tin (MSU: Message Signalling Unit): chứa các bản

hiệu được trao đổi giữa các User

GVHD: ThS Nguyễn Khánh Toàn - 11 - SVTH: Nguyễn Đình Minh

Bit đầu tiêiỊ

Bit đầu tiên X: Bit dự phòng

Hình 2.9: Các khuôn dạng cơ bản của đơn vị háo hiệu

Các đơn vị báo hiệu có nhiều trường khác nhau tùy loại đơn vị và nội dung bản

tinnhưng luôn chứa một số trường là: các trường kiểm tra, điều khiển dùng để bảo

đảmviệc truyền không có lỗi và trường chỉ thị chiều dài (LI: Length Indicator) dùng

choviệc phân biệt loại đơn vị báo hiệu

Có thể coi FISU là đơn vị cơ bản do nó không chứa thông tin LSSƯ là FISƯ có

thêm trường trạng thái (SF: Status Field) MSƯ là FISU có thêm Octet thông tin dịch

vụ (SIO: Service ĩníbrmation Octet) và trường thông tin dịch vụ (SĨF: SignalingInformation Field)

Ý nghĩa các trường trong đơn vị báo hiệu:

> F (Flag): Cờ hiệu, các đơn vị bản tin báo hiệu có chiều dài thay đổi, đề

nhận dạng hệ thống trong trường SIO này biểu thị cho phân loại của bản tin thuộc

loại lun thoại quốc tế hay lưu thoại nội hạt

đầu tiên hay được truyền lại

• FSN (Forward Indicating Bit: Bit chỉ thị trên hướng về): được sử dụng cho

thủ tục sửa lỗi cơ bản, nó được dùng để yêu cầu việc truyền lại các bản tin bị

phát hiện là hư hỏng

> Các số tuần tự (Sequence number):

• FSN (Forward Sequence Number: số tuần tự hướng đi): mồi đơn vị bản

chống ảnh hưởng của lỗi đường truyền, các con số thứ tự có giá trị được

> SF: trường này chi có trong LSSU dùng cho việc quản lý trạng thái kênh báo

hiệu Trường này có độ dài 1 hoặc 2 octet nhưng hiện nay chỉ sử dụng loại 1 octet,

Bang 2.1: Các loại bản tin LSSƯ

Trang 20

CHƯƠNG II: HỆ THỐNG BẢO HIỆU KÊNH CHUNG SỐ 7 _ 2.2.4.b CÁC CHỨC NÃNG CỦA LỚP 2

> Định vị cờ hiệu: su được mớ đầu và kết thúc bởi các bit cờ F = 01111110

Do vậy, đề tránh định vị nhầm, trong các phần khác của đơn vị báo hiệu không

các bit cờ, phần giữa 2 cờ liên tiếp là một đơn vị báo hiệu

Sau khi loại bó các bit 0 “giả” đã được thêm ở đầu phát trong thủ tục chèn bit,

SU được kiểm tra độ dài:

> Phát hiện và sửa lỗi:

Chức năng phát hiện lỗi và sửa lỗi được thực hiện dựa vào trường CK, các GVHD: ThS Nguyễn Khánh Toàn - 14- SVTH: Nguyễn Đình Minh

Trang 21

MSUFISUMSU“FISU

Trang 22

• Khi B nhận được MSƯA1 nó sẽ gửi xác nhận (ACK: Acknowledgment) bằng

cách đặt giá trị (BSN, BIB) trong FISUB3 bàng với (FSN, FIB) trong

(103,0) Do đây là FISU nên FSN của nó không tăng so với su trước

• Do MSUa3 bị lồi nên khi nhận được MSUA4 có giá trị FSN = 105 lớn

• Khi A nhận được MSUB6, nó thấy các giá trị (BSN,BIB) = (103,1) tức

Ở lớp 2 có một bộ đếm theo nguyên tắc sau:

• Giá trị bắt đầu là 0, giá trị ngưỡng là 64

• Cứ một SU nhận được bị lỗi là tăng lên 1 đơn vị

• Cứ sau 256 su nhận được liên tiếp không bị lỗi sẽ giảm đi 1, nếu bộ

đang ớ 0 thì giữ nguyên giá trị này

Trang 23

CHƯƠNG II: HỆ THỐNG BẢO HIỆU KÊNH CHUNG SỐ 7 _ 2.2.5 MTP LỚP 3

MTP mức 3 cung cấp các chức năng và thủ tục có liên quan đến định tuyến

tin và quản trị mạng Các chức năng của MTP mức 3 được phân chia thành 2

bản là các chức năng xử lý bản tin và các chức năng quản lý mạng Các chức

- Bản tiii MSU -Điều khiển

Hình 2.13 Cấu trúc chức năng MTP lớp 3

Việc xử lý bản tin báo hiệu nhằm đảm bảo cho các bản tin báo hiệu từ một User tại

SP phát được chưyển chính xác tới một User tại SP thu theo đúng yêu cầu của User

gửi Đê thực hiện chức năng này, mỗi SP trong mạng đều có một SPC không bị

GVHD: ThS Nguyễn Khánh Toàn - 17- SVTH: Nguyễn Đình Minh

Trang 24

Hình 2.14: cấu trúc và ỷ nghĩa các trường SIO,

mạch thoại liên quan đến bản tin

4 bit cuối của CIC tạo thành mã lựa chọn kênh báo hiệu (SLS: Signalling Link

Selection) được sử dụng để phân chia tải khi có nhiều tuyến báo hiệu được

Trang 25

chuyên sang chùm kênh báo hiệu khác mà chùm kênh này cũng thuộc cùng chùm

tuyến báo hiệu với nó

> Chức năng phân biệt bản tin: Chức năng phân biệt bản tin được sử dụng

được đưa đến chức năng định tuyến

Như vậy, chức năng phân biệt bản tin chính là kiềm tra mã điểm báo hiệu thu

DPC Neu DPC chỉ ra đúng địa chỉ của diêm báo hiệu này thì bản tin nhận

được chuyển tới chức năng phân phối bản tin Trong trường hợp ngược lại,

được chuyển tới chức năng định tuyến đe chuyến bản tin đó tới đích của nó

> Chức năng phân phối bản tin: Chức năng này được sử dụng tại điểm báo hiệu

SP để chuyển bản tin nhận được tới phần sử dụng (User) thích hợp, hoặc tới phần

điều khiển đấu nối báo hiệu SCCP, hay tới phần quản trị mạng báo hiệu của MTP,

tới phân bảo dưỡng và kiêm tra mạng báo hiệu của MTP

Việc phân phối các bản tin nhận được tới các User thích hợp dựa vào nội dung

trong trường chỉ thị dịch vụ Sĩ (Sĩ: Service Indicator) trong SIO của đơn vị

MSU

Trường SIO được chia làm 2 trường 4 bit:

• Trường chỉ thị mạng (NI) dùng để nhận biết loại mạng

Trang 26

CHƯƠNG II: HỆ THỐNG BẢO HIỆU KÊNH CHUNG SỐ 7

quan Thông thường, tắc nghẽn là kết quả của sự thay đổi trạng thái của đường báohiệu và tuyến báo hiệu từ trạng thái hoạt động thành trạng thái không hoạt động, khi

đó chức năng mạng báo hiệu có chức năng điều tiết lưu lượng bàng cách giảm

lượng và loại bỏ kênh hoặc tuyến báo hiệu bị lồi khỏi bảng định tuyến đồng thời kích

hoạt các thủ tục để phục hồi kênh báo hiệu

Các chức năng quản lý mạng báo hiệu phân chia làm 3 loại:

> Quản lý kênh báo hiệu:

Chức năng này có nhiệm vụ quản lý hoạt động của kênh báo hiệu Nó có khả

năng thiết lập các chùm kênh (Chỉ định kênh báo hiệu đến một đầu cuối báo hiệu),

kích hoạt kênh báo hiệu (Đồng bộ ban đầu), khóa (Ngùng hoạt động) và

các kênh báo hiệu khi có sự cổ

> Quản lý tuyến báo hiệu:

Chức năng quản lý tuyến báo hiệu là đế đảm bảo việc trao đổi các bản tin giữa

các điếm báo hiệu trong mạng báo hiệu Chức năng này được sử dụng đế

chúng không được định tuyến các bản tin qua STP này

• Thủ tục hạn chế chuyển giao (TFR: Transfer Restricted): Thủ tục này

Trang 27

SP đích với mức độ ưu tiên nào đó, nếu mức ưu tiên này nhỏ hơn mức ưu tiên

cho phép của một STP trên tuyến nào đó thì STP sẽ gửi trả lại bản tin TFC để

SP nguồn cập nhật độ nghẽn mạch liên quan đến tuyến báo hiệu đó

> Quản lý lưu lượng báo hiệu:

Chức năng này được sử dụng để bảo đảm lưu lượng báo hiệu trên mạng được

liên tục Nó có khả năng thay đổi hướng báo hiệu từ một kênh hay một tuyến báo

hiệu tới một hoặc nhiều kênh hay nhiều tuyến báo hiệu khác Ngoài ra, nó còn

được sử dụng đế giảm lưu lượng báo hiệu một cách tạm thời nếu có tắc

một điểm báo hiệu SP nào đó

Chức năng quản lý lun lượng báo hiệu gồm có các thủ tục sau:

• Thủ tục chuyển đổi (Change-Over): Thủ tục này dùng để chuyển đổi lưu

lượng từ một kênh báo hiệu bị lỗi đến một kênh báo hiệu dự phòng khác Khi

đó, các bản tin phải được truyền lại một cách tuần tự Khi 1 đầu cuối nhận thấy

kênh báo hiệu bị hư hỏng nó sẽ gửi bản tin yêu cầu chuyển đổi (COO:Changeover Order) thông qua một tuyến khác không chứa kênh lỗi Trongtrường SIF của bản tin này có chứa thông tin về FSN và SLS của bản tin cuối

cùng nhận tốt Bên đầu kia sẽ gửi trả lại bản tin xác nhận chuyển đổi (COA:

Changeover Acknowledgement)

• Thủ tục phục hôi chuyên đôi (Change-Back): Thủ tục này đi kèm với

chuyển đổi, nó thực hiện chuyển đối ngược lưu lượng báo hiệu về kênh

GVHD: ThS Nguyễn Khánh Toàn -21 - SVTH: Nguyễn Đình Minh

Bang 2.2: Trường H0/H1 của các bản tin quản lý mạng

GVHD: ThS Nguyễn Khánh Toàn - 2 2 - SVTH: Nguyễn Đình Minh

để tìm hiểu kỹ chúng có thể tham khảo trong các tiêu chuẩn của ITU-T Báo cáo này

không đi sâu vào mà chỉ giới thiệu về cách hoạt động của chúng

được dịch sang bản tin tương ứng và gửi đến tổng đài đích

Đê dễ hiêu hơn, trong phần này sẽ lấy 1 ví dụ sử dụng mạng ISDN

2.3.1. CẤU TRÚC MẠNG ISDN

Mạng người dùng bao gồm phần từ các thiết bị đầu cuối (TE: Terminal Equipment)

đến tong đài nội hạt (tông đài này trong mạng báo hiệu có chức năng là 1 SSP)

Điểm nối điểm:

Đus thụ động:

LE

Hình 2.15: Đấu nối thuê hao

Mỗi TE khi kết nối vào với NT đều được phân cho 1 mã nhận dạng đầu cuối TEI

(Terminal Equipment Identify), một TE có thê có nhiều mã TEI nhưng các TE trên

cùng Bus thụ động sẽ có mã TEI khác nhau để phân biệt giừa chúng Các giá trị của

TEI là:

0-126: Đấu nối kênh báo hiệu điểm nối điểm

0-63: Phân định TEI không tự động

cơ số 4, tức là sử dụng 4 trạng thái đường dây (VD: -3V, -IV, IV, 3V) tương ứng với

4 giá trị của hệ mã Mỗi xung trên đường dây sẽ ở vào 1 trong 4 mức và tương đương

với 2 bit trong hệ mã nhị phân được phát đi Quá trình này chỉ là thay đối mã truyền

chứ không làm thay đổi dữ liệu truyền đi, tức là quá trình này chỉ xảy ra ở lớp 1 mà

không ảnh hưởng tới các lớp bên trên Trên cáp thuê bao từ NT đến tổng đài, dừ liệu

Từ mã đồng bộ

1 8bit 1011 12 T ừ m ã du y trì12bit

Hình 2.16: cấu trúc khung mã đường dây 2B1Q

Khi tới tổng đài nội hạt đầu tiên, các kênh B và D được tách riêng Dữ liệu báo hiệu

của kênh D sẽ được dùng cho việc tạo tin báo ISDN truyền giữa các tổng đài trên

đường báo hiệu riêng, còn dừ liệu trên 2 kênh B thì được truyền trên đường dữ liệu

Tùy theo việc định tuyến của tổng đài mà chúng có thể được truyền theo cùng tuyến

logic (Báo hiệu kết hợp) hoặc không (Báo hiệu bán kết hợp) (Xem thêm 1.3)

l&OKbp;

Kênh D Mạng báo hiệu số 1\ Kènh.D

Kênh B Mạng chưyển mạch KênhB

Trang 28

TUP User Data Routing Label

tương ứng với các lớp cao hơn trong mô hình OSI

2.3.3. HÌNH THÀNH VÀ TRUYỀN TIN BÁO

Khi có nhu cầu từ phía TE, tùy theo mục đích yêu cầu mà lớp 3 sẽ tạo ra các tín

hiệu thông tin Do yêu cầu của lớp 3 trong DSS1 là phát và thu các bản tin thiết

• Chuẩn cuộc gọi

• Loại tin báo, có thể là SETUP, ALERT

pháp CRC-16 tính toán trên khung dữ liệu

• Trường điêu khiên dùng đê nhận dạng loại khung

• Trường địa chỉ: gồm 2 octet thành phần Octet thứ nhất sẽ chứa mã nhận

dạng diêm truy nhập dịch vụ SAPI, mã này sẽ cho biết loại dịch vụ mà

đài đích nhưng cần phân biệt mạng báo hiệu và mạng chuyền mạch dừ liệu

Trong quá trình truyền đi từ nút này đến nút khác, tại mỗi nút đều diễn ra quá trình

bóc tách và đọc các trường tương ứng với mồi lóp Ở lớp 2 dùng trường CK, IB,

Trang 29

• Bản tin địa chỉ khởi đầu IAM: là bản tin đầu tiên được gửi đi trong quá trình

thiết lập cuộc gọi, cung cấp thông tin số gọi, số bị gọi, thể loại thuê bao (thuê

bao un tiên), loại đường kết nối (yêu cầu kiếm tra liên tục hay không, cần thêm

mạch triệt tiếng dội hay không)

• Bản tin địa chi khởi đầu có kèm thêm thông tin phụ trợ IAI: là bản tin IAM

có thêm một vài thông tin phụ trợ được gắn thêm vào và có phần Heading khác

với IAM

• Bản tin địa chỉ tiếp theo sau SAM: là bản tin chứa thông tin về các số quay

tiếp theo sau khi đã nhận đủ các số quay đe định tuyến cuộc gọi

• Bản tin địa chỉ tiếp theo sau với một tín hiệu địa chỉ SAO: bản tin này cho

phép sử dụng linh động truyền đi một tín hiệu khi cần thiết và mỗi bản tin chỉ

mang theo một số quay (4bit)

> Nhóm bản tin báo kết thúc việc nhận địa chỉ ACM: bản tin ACM được

thiết cho việc định tuyến đến thuê bao bị gọi đã được nhận đầy đủ

3. Gửi bản tin kết thúc địa chỉ: Khi tổng đài bị gọi hoàn thành việc phân

sổ và kết nối thành công đến thuê bao bị gọi, bản tin kết thúc địa chỉ ACM được

gửi đến tổng đài gọi

4. Nhận bản tin kết thúc địa chỉ: Từ bản tin ACM nhận được, tổng đài gọi tiến

hành giải tỏa thiết bị điều khiển chung và kết nối mạch thoại để gửi đến thuê bao

bị gọi

5. Thuê bao bị gọi trả lời: Khi thuê bao bị gọi nhấc máy, tín hiệu trả lời

được gửi về tong đài gọi

6. Nhận tín hiệu trả lời: Tổng đài gọi khi nhận được tín hiệu ANC từ tổng

s

(061)3456

STP

IAM (8)SAM (9876543)

ACMANC

IAM (8)SAM (9876543)ACM

ANCĐảm thoại

CLB

CLFRLC

»(08)9876543

Trang 30

Trang 31

như là một octet đơn

Các tham số có thể là bắt buộc hoặc tùy chọn, độ dài của tham số có thể là cổ

định hoặc biến đổi Tùy thuộc vào các đặc trưng này các tham số được đặt

vị trí khác nhau trong tin báo ISUP

> Phần cố định bắt buộc: Những tham số này bắt buộc cho một loại tin báo

các khối chỉ thị độ dài không cần thiết có ở tin báo

> Phần cổ định thay đổi: Các con trỏ được sử dụng để chỉ tới điểm bắt đầu của

mồi tham biến Mồi con trỏ là một octet độc lập, tên của mồi tham biến và nội

dung sè được gửi kèm trong bản tin

> Phần tùy chọn: Phần tùy chọn bao gồm những tham sổ có thể có mặt hoặc

không trong một bản tin nào đó Các tham số có thể truyền đi theo bất kì trật tự

nào Mỗi tham số lựa chọn bao gồm tên tham số (1 octet) khối chỉ thị độ dài (1

octet) và tiếp theo là nội dung tham số

2.4.2. Ồ VÍ DỤ VỀ HOẠT ĐỘNG cụ THẺ CỦA CÁC BẢN TIN

> Thiết lập cuộc gọi:

Trang 32

> Giải tỏa cuộc gọi

5 Bên gác máy trước sẽ gửi bản tin báo REL để giải phóng trung kế giữa hai

tổng đài

5a Khi 1 SSP nhận bản tin REL, nó ngắt kết nối và để trung kế rảnh đồng thời

Trang 33

CHƯƠNG III: BÁO HIỆU TRONG NGN

các nhu cầu đa phương tiện

Nhờ tích hợp sự phát triển của công nghệ thông tin, công nghệ chuyển mạch

Trang 34

CHƯƠNG III: BẢO HIỆU TRONG NGN _

Như ta đã biết, thông thường một mạng phải bao gồm khả năng kết nối dữ

khả năng báo hiệu để thiết lập các kết nổi đó Ví dụ như PSTN bao gồm có mạng báo

hiệu (SS7, R2) và mạng kết nối thoại

Đẻ các mạng khác có thể kết nổi được vào mạng NGN cần phải có bộ chuyển đổi

các dừ liệu của chúng sang một dạng thống nhất có thể sử dụng được trong NGN,

đồng thời chuyển đổi dữ liệu từ NGN sang dạng mà chúng có thể chấp nhận được

NGN có các cổng (Gateway) có chức năng như vậy, chúng nằm giữa NGN và mạng

khác và đóng vai trò như một bộ phận chức năng trong mỗi mạng

Cổng truyền thông (MG: Media Gateway) có chức năng chuyển đổi các dừ

Trang 35

3.2. CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU TRONG NGN

Cấu trúc này được mô tả như trong hình sau:

Hình 3.2: cấu trúc của H.323

> Đầu cuối (Terminal)

Là thành phần dùng trong truyền thông 2 chiều đa phương tiện thời gian thực được

dùng trong việc kết nối các cuộc gọi

Trang 36

các ứng dụng đa phương tiện H.323 Ngoài ra nó còn tương thích với đầu cuối H.324

của mạng chuyển mạch kênh và mạng di động, đầu cuối H.310 của B-ĨSDN, đầu cuối

H.320 của ISDN, v.v

Một đầu cuối H.323 phải hồ trợ các đặc tính sau:

- H.245 cho việc trao đổi khả năng của đầu cuối và để tạo các kênh thông tin

- H.225 cho quá trình báo hiệu và thiết lập cuộc gọi

- RAS cho việc đăng ký và điều khiển các hoạt động quản lý khác với GK

- RTP/RTCP được sử dụng cho việc truyền các gói thông tin thoại và hình

- G.711 cho quá trình mã hóa và giải mã tiếng nói, T.120 cho hội thảo dừ

GK phải thực hiện những nhiệm vụ sau:

- Dịch địa chỉ (Address Translation): một cuộc gọi đi trong mạng H.323 có thể

Trang 37

- Quản lý việc thu nhận điểm cuối (Admission Control): GK sử dụng báo hiệu RAS

để quản lý việc tham gia vào mạng H.323 để có thể tham gia vào một kết nối nào

đó của các điểm cuối dựa vào một số tiêu chuẩn như băng thông còn trổng,

tại thời điếm đó đã đạt đến ngưỡng này

- Quản lý vùng hoạt động (Zone management): GK chỉ có thể thực hiện các chức

năng trên đối với các đầu cuối, GW và MCU thuộc vùng quản lý của nó

cách khác GK định nghĩa các điềm cuối (endpoint) nó quản lý Vùng hoạt

được định nghĩa ở phần tiếp sau

Một số chức năng khác (tùy chọn của GK:

- Báo hiệu điều khiển cuộc gọi (Call Control Signaling)

- Chấp nhận cuộc gọi (Call Authorization): GK có quyền quyết định cho một diêm

cuôi (endpoint) có thê thực hiện một cuộc gọi hay không

- Quản lý cuộc gọi (Call Management): chức năng này cho phép GK lưu trữ tất cả

các thông tin về các cuộc gọi mà nó xử lý (các cuộc gọi xuất phát từ vùng hoạt

động của nó)

Trang 38

- H.245 Báo hiệu điều khiển: hoạt động giừa các điểm cuối H.323, cho phép trao đổi

các bản tin điều khiển

- RTP (Real Time Protocol: giao thức thời gian thực): dùng để vận chuyển gói truyền

quá trình thiết lập cuộc gọi giữa hai diêm cuối H.323

Giai đoạn 1: giai đoạn phát hiện là bắt buộc đối với các điếm cuối, tìm một

Địa chỉ multicast IP 224.0.1.41 được dành cho việc phát hiện GK

Giai đoạn 2: hoạt động đăng ký định nghĩa một điểm cuối đăng ký với một

Trang 39

CHƯƠNG III: BÁO HIỆU TRONG NGN

Phát hiệnĐăng kỷ _

Thiết lập kết nốiThay dối dung

RAS và Q.931

♦Ị V1

! Ạ>!

H.245RAS

Hình 3.5: Các giai đoạn chỉnh của H.323

> Hoạt động phát hiện Gatekeeper

Đây là hoạt động bắt buộc đối với mỗi đầu cuối H.323 mỗi khi nó đăng nhập mạng

Trong giai đoạn 1, đầu cuối gửi một bản tin yêu cầu GK (GRQ: Gatekeeper Rcquest)

Bản tin này được khảo sát bởi GK, nó có thể đáp ứng lại bàng bản tin công nhận GK

Tiến trình phát hiện GK có thể hoạt động theo hai co chế là multicast và unicast

• Theo cơ chế unicast, các bản tin GRQ sê được gởi trên cổng 1719 của giao thức

UDP với địa chỉ IP mặc định đã được cấu hình cho nó

• Trong cơ chế multicast, để tìm kiếm GK, các đầu cuối phải phát các bản GVHD: ThS Nguyễn Khánh Toàn -39- SVTH: Nguyễn Đình Minh

Trang 40

trả lại bản tin công nhận hủy đăng ký (UCF: ưnregister Conĩirm) Neu đối tác là GK

nó có the từ chối không cho đầu cuối hủy đăng ký bàng cách gửi trả lại bản tin

hủy đăng ký (URJ: Unregister Reject)

> Thủ tục thiết lập kênh media

Hình 3.6 trình bày các hoạt động thiết lập kênh media Kênh điều khiển

Định dạng
Số trang	90
Dung lượng	4,44 MB

Tìm hiểu SS7 over IP

CÂU TRÚC CHUNG CỦA BẢN TIN xUA

d LỚP THÍCH ỨNG M3UA