Hệ thống báo hiệu số 7 trong MSC server blade cluster

Hệ thống báo hiệu số 7 trong MSC server blade cluster

MỤC LỤC

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH VẼ

DANH MỤC BẢNG BIỂU

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ MSC SERVER BLADE CLUSTER 2

Hình 1.1: Cấu trúc của MSC Server R14.1 BC 2

Hình 1.5: Signalling Proxy 5

SPX là 1 Signaling Gateway: 6

SPX đảm bảo rằng MSC-S BC chỉ sử dụng truyển tải IP bên trong mạng Nó cũng chuyển báo hiệu số 7 thành SUA/M3UA 6

Hình 1.6: SPX là 1 Signaling Gateway 6

Hình 1.7: MSC/TSC blade 6

Hình 1.9: Sơ đồ tổng quan mạng lõi 11

Hình 1.10: Hệ thống phần cứng của MSC Server BC 12

CHƯƠNG II: HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 7 12

Hình 2.1: Cấu trúc của hệ thống báo hiệu số 7 13

Hình 2.2: Cấu trúc chức năng của SS7 14

Hình 2.3: Mối tương quan giữa hệ thống báo hiệu số 7 và OSI 17

Hình 2.4: Các đơn vị tín hiệu trong SS7 18

Hình 2.5: Trường FC 19

Hình 2.6: Cấu trúc chức năng MTP mức 3 20

Hình 2.7: Các trường định tuyến bản tin 21

Hình 2.8 : Dịch vụ không đấu nối 23

Hình 2.10: Khuôn dạng bản tin SCCP 26

Hình 2.11: Sơ đồ cấu trúc chức nang của SCCP 27

CHƯƠNG III: HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 7 TRONG MSC SERVER BC 29

Hình 3.1: Cấu trúc gói tin SCCP 32

33

Hình 3.2: Các chức năng SCTP 33

Hình 3.3: Khuôn dạng tiêu đề SCTP 33

Trường số thứ tự cổng nguồn/đích: 16 bít Chỉ thị số thứ tự cổng của SCTP gửi/nhận Trường Tag: 32 bít Phía thu sử dụng trường này để xác nhận với phía gửi về gói tin SCTP này .34

Trường CheckSum: 32 bit Chứa tổng kiểm tra của gói tin SCTP SCTP sử dụng thuật toán Adler-32 để tính toán tổng kiểm tra 34

Hình 3.7: Vai trò và vịtrí của M3UA 38

Hình 3.8: Vai trò và vịtrí của M3UA trong kiến trúc toàn IP 39

Hình 3.9: Vai trò và vị trí của SUA 39

Hình 3.10: Vai trò và vị trí của SUA trong kiến trúc toàn IP 40

Hình 3.11: Quy trình báo hiệu SCTP để thiết lập một liên kết 42

Hình 3.12 : Cấu trúc bản tin SCTP 43

Hình 3.13: Kích hoạt kết nối M3UA và SCTP 44

Hình 3.14: Tổng quát các chức năng của Signaling Link 48

Hình 3.15: Thủ tục chấp nhận SU 51

Hình 3.16: Việc truyền bản tin báo nhận tích cực và tiêu cực 53

Hình 3.17: Phương pháp sửa sai cơ bản 54

Hình 3.18: Phương pháp sửa sai phòng ngừa 55

Hình 3.19: Quá trình xử lý hư hỏng của đường báo hiệu 56

KẾT LUẬN 61

DANH MỤC HÌNH VẼ

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ MSC SERVER BLADE CLUSTER 2

Hình 1.1: Cấu trúc của MSC Server R14.1 BC 2

CHƯƠNG II: HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 7 12

Hình 2.1: Cấu trúc của hệ thống báo hiệu số 7 13

Hình 2.2: Cấu trúc chức năng của SS7 14

Hình 2.3: Mối tương quan giữa hệ thống báo hiệu số 7 và OSI 17

Hình 2.4: Các đơn vị tín hiệu trong SS7 18

Hình 2.5: Trường FC 19

Hình 2.6: Cấu trúc chức năng MTP mức 3 20

Hình 2.7: Các trường định tuyến bản tin 21

Hình 2.8 : Dịch vụ không đấu nối 23

Hình 2.10: Khuôn dạng bản tin SCCP 26

Hình 2.11: Sơ đồ cấu trúc chức nang của SCCP 27

CHƯƠNG III: HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 7 TRONG MSC SERVER BC 29

Hình 3.1: Cấu trúc gói tin SCCP 32

Trường CheckSum: 32 bit Chứa tổng kiểm tra của gói tin SCTP SCTP sử dụng thuật toán Adler-32

để tính toán tổng kiểm tra 34

Hình 3.7: Vai trò và vịtrí của M3UA 38

Hình 3.8: Vai trò và vịtrí của M3UA trong kiến trúc toàn IP 39

Hình 3.9: Vai trò và vị trí của SUA 39

Hình 3.10: Vai trò và vị trí của SUA trong kiến trúc toàn IP 40

Hình 3.11: Quy trình báo hiệu SCTP để thiết lập một liên kết 42

Hình 3.12 : Cấu trúc bản tin SCTP 43

Hình 3.13: Kích hoạt kết nối M3UA và SCTP 44

Hình 3.14: Tổng quát các chức năng của Signaling Link 48

Hình 3.15: Thủ tục chấp nhận SU 51

Hình 3.16: Việc truyền bản tin báo nhận tích cực và tiêu cực 53

Hình 3.17: Phương pháp sửa sai cơ bản 54

Hình 3.18: Phương pháp sửa sai phòng ngừa 55

Hình 3.19: Quá trình xử lý hư hỏng của đường báo hiệu 56

KẾT LUẬN 61

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển của các ngành điện tử - tin học, công nghệ viễn thông trong những năm vừa qua phát triển rất mạnh mẽ cung cấp ngày càng nhiều các loại hình dịch vụ mới đa dạng, an toàn, và chất lượng cao đáp ứng ngày càng tốt hơn yêu cầu của khách hàng Mạng thông tin tại Việt Nam đã và đang có nhiều bước phát triển mới, cố gắng đạt tới đỉnh cao của công nghệ thông tin, nó cũng chính là yếu tố quan trọng giúp nền kinh tế phát triển và góp phần nâng cao đời sống xã hội

Với chiến lược ngày càng nâng cao lưu lượng cũng như chất lượng phục vụ cho nhu cầu viễn thông của người tiêu dùng Sự phát triển này được thực hiện bằng cách thay thế hệ thống tổng đài cũ bằng một hệ thống tổng đài mới như MSC Server Blade Cluster của Ericsson Mặc dù MSC Server Blade Cluster chỉ mới được đưa vào khai thác và sử dụng nhưng nó đã có một vị trí quan trọng trong thị trường, quá trình sử dụng MSC Server Blade Cluster đã chứng minh khả năng to lớn của nó có thể đáp ứng những yêu cầu của ngành viễn thông nước ta hiện nay và tương lai Để có thể hiểu biết hơn về MSC Server Blade Cluster đang được sử dụng trên mạng thông tin Việt Nam Với đề tài:

“ Hệ thống báo hiệu số 7 trong MSC Server Blade Cluster ”Bài báo cáo chia làm ba chương:

Chương I: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ MSC SERVER BLADE CLUSTER

Chương II: HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 7

Chương III: HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 7 TRONG MSC-S BC

CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ MSC SERVER BLADE

CLUSTER

1.1.Khái niệm MSC Server blade cluster (MSC-S BC)

MSC Server BC là một MSC, một trong các node quan trọng trong kiến trúc mạng chuyển mạch vòng trong cả GSM và WCDMA Dựa trên một cụm các blade linh hoạt bao gồm SPX và APG sử dụng cho O&M, lưu trữ STS và cước CDR Đây là phiên bản phát triển của Ericssons MSC Server, có dung lượng rất cao, không làm gián đoạn dịch vụ của MSC

MSC Server BC cấp phát tài nguyên và phân phối lưu lượng cho các thuê bao

di động linh hoạt giữa các MSC blade MSC blade có thể được cô lập, được thêm vào hoặc gỡ ra trong thời gian hoạt động mà không cần tác động đến dịch vụ Nếu số lượng MSC blade hiện có bị thay đổi, các thuê bao sẽ được phân phối lại

Hình 1.1: Cấu trúc của MSC Server R14.1 BC

MSC Server R14.1 BC (MSC-S BC) là một MSC Server có khả năng thay đổi Sự

- MSC Blade (Tối đa 18 MSC Blade)

- SPX (bao gồm cả thiết bị RP và SCB)

- APG-IO, STS và APG-CHS (bao gồm SCB)

- IS (bao gồm SIS, EXB, MXB)

- Board giao tiếp IP

- SIS I/O

Số lượng MSC-S Blade trong cụm các Blade có thể thay đổi được, với MSC Server 14.1 BC thì có thể lắp đặt tối đa 18 MSC-S Blade (điều này phụ thuộc vào tùy chọn của phần cứng) Trong tương lai, số lượng blade tối đa theo lý thuyết có thể lên đến

64 Cấu trúc và chức năng của từng thành phần sẽ được mô tả rõ hơn ở phần sau

 Intergrated Site (IS) của hệ thống blade (Blade system - BS):

Phân biệt cấu trúc IS của hệ thống blade và cấu trúc ứng dụng của hệ thống blade theo hình dưới đây

Hình 1.2: Cấu trúc logic và cấu trúc vật lý của IS trong MSC-S BC

Tất cả các MSC Blade được thiết kế như là CP đơn hướng MSC Server BC sử dụng phương pháp dự phòng N+1 trong việc bảo vệ các MSC Blade Khả năng dự phòng N+1 được thực hiện bằng cách sử dụng một Primary MSC Blade và 1 Buddy MSC Blade cho mỗi thuê bao di động được cập nhật.

SPX, IPLB và APG là những giao tiếp đi ra cũng như đi vào MSC-S BC Ở đây không có kết nối trực tiếp nào từ bên ngoài đến một MSC Blade cụ thể

Từ khi các thuê bao được tự động phân phối đến các Blade, thì cụm Blade xuất hiện như một node riêng biệt

Hình 1.3: Không có sự khác biệt trong cấu hình giữa các Blade

1.2.2 Signaling Proxy:

Signaling Proxy (SPX) dùng đề xử lý các giao tiếp báo hiệu hướng ra các node bên ngoài Giúp các blade thấy được các node mạng bên ngoài SPX sẽ phân phối lưu lượng báo hiệu đến các MSC/TSC blade Phục vụ cho yêu cầu kết nối SCCP, bản tin SCCP và các yêu cầu tương tác của TCAP, SPX sẽ chọn một MSC/TSC blade để chuyển tiếp bản tin đến blade này Hai SPX cung cấp cho MSC-S BC khả năng tương thích ngược và chuyển đổi các giao tiếp TDM và ATM bên ngoài thành giao tiếp IP bên trong MSC-S BC Hai SPX cũng chuyển đổi báo hiệu số 7 thành SIGTRAN

SPX thực hiện cân bằng tải M3UA thông qua IP và MTP3 và làm cho MSC-S

BC hoạt động như một nốt MSC Server

Hình 1.4: Tất cả giao thức chuyển mạch vòng đều đi qua các SPX

SPX hoạt động như một điểm truyền tải báo hiệu (Signal Transfer Point - STP) trong chế độ Quasi Associated Mode (QAM) và như một điểm báo hiệu đầu cuối (Signal End Point - SEP) trong chế độ Associated Mode (AM)

Một SPX có phần cứng là một cặp AXE CP với thiết bị RP SPX chuyển đổi, chuyển tiếp và phân phối lưu lượng báo hiệu (dựa trên nền ATM, TDM và IP) nhận từ RAN, mạng lõi và mạng dịch vụ cho các MSC Blade

MSC Server BC luôn được trang bị 2 SPX Mỗi SPX là một cặp APZ APZ

214 03 là thế hệ mới nhất của dòng sản phẩm APZ

APZ là nền tản của tổng đài AXE, trong khi đó APT là ứng dụng

 SPX là 1 Signaling Gateway:

SPX đảm bảo rằng MSC-S BC chỉ sử dụng truyển tải IP bên trong mạng Nó cũng chuyển báo hiệu số 7 thành SUA/M3UA

Hình 1.6: SPX là 1 Signaling Gateway.

1.2.3 MSC Server BC O&M (APG và OSS-RC):

Hệ thống I/O quản lý STS,CDR, là giao diện dùng cho O&M Để phục vụ cho vận hành và bảo dưỡng (O&M) của blade và SPX, cần ít nhất 2 APG:

- Một APG được sử dụng để phục vụ O&M MSC Server BC

- APG còn lại được sử dụng để phục vụ billing MSC Server BC

1.2.4 IS Framework:

- SIS: Hệ thống balde SIS cung cấp các dịch vụ như: Integrated Site Management (ISM), Quản lý lỗi (Fault Management), giao diện kết nối đầu cuối, v.v.

- MXB: chức năng của MXB là một switch lớp 2 (Link Layer), hỗ trợ chức năng chuyển mạch

- EXB: là giao tiếp lớp 2 đến mạng bên ngoài

- ISER – IS Edge Router, là thiết bị định tuyến lớp 3, giao tiếp với mạng lõi bên ngoài và định tuyên

1.2.5 IP line board

Khung blade đầu tiên được trang bị với 2 IPLB, nó làm việc như một cấu hình

dự phòng và cung cấp giao diện IP hướng ra mạng bên ngoài Bảng này có một cổng Gigabit Ethernet, với giao diện điện 1000Base-T

MSC-S BC hoạt động như một nốt mạng hoàn toàn IP dựa trên giao tiếp thông qua IPLB IPLB làm ẩn cơ cấu nội bộ và cân bằng tải IP

1.2.6 TSC Blade

Một TSC blade là 1 phía độc lập, IS-adapted blade, được cài đặt để phục vụ cho TSC Server có nhiệm vụ kiểm soát chức năng đối với mạng lõi và các MSC blade và quản lý các đường trunk TSC blade xử lý các giao thức BICC, ISUP và China TUP, trong khi đó việc xử lý lưu lượng là do các MSC blade thực hiện

Dựa trên quan điểm cụm phù hợp, TSC blade phân tải với số thuê bao đến các MSC blade TSC blade có thể xử lý lưu lượng truyền tải Sử dụng 2 TSC blade trong 1 MSC blade để có tính dự phòng trong cấp mạng lưới

1.3.Giao tiếp ngoại vi:

 Các giao diện và giao thức:

MSC-S BC báo hiệu kết nối hướng ra các node bên ngoài dựa trên ATM, IP hoặc

cả 2 Cũng có thể truyền tải trên nền TDM nếu tùy chọn được hỗ trợ Ngoài ra cũng có

sự kết hợp giữa các cơ chế vận chuyển này

MSC-S BC hộ trỡ một loạt các giao thức tiêu chuẩn như RANAP, BSSAP, ISUP, BICC, MAP, CAP, INAP, SIP, SIP-I và GCP (H.248) Các giao thức này hoạt động phù hợp với thông số kỹ thuật của GSM, ITU-T và 3GPP Giải pháp báo hiệu trên nền IP dựa vào IETF, 3GPP M3UA/SCTP SIGTRAN và thông số kỹ thuật của IETF Một vài giao thức quan trọng của MSC-S BC được chỉ ra trong hình 2

N-Hình 1.8: Các giao thức và giao diện của MSC-S BC

Bảng dưới đây sẽ làm rõ các giao thức và giao diện của MSC-S BC

Kết nối

Loại giao diện

Loại giao

MSC - MSC E MAP Được sử dụng để hỗ trợ MSC di động trong

WCDMA và giữa GSM - WCDMA

Là một phiên bản khác của N-ISUP Cung cấp dịch vụ vận chuyển thông suốt trong mạng ISDN

MSC - MGw

Mc/MN GCP Được sử dụng để cho phép MSC-S BC điều

khiển Media Gateway

Được sử dụng để kết nối MSC trực tiếp đến

MSC - EIR F MAP Được sử dụng để trao đổi thông tin cần thiết

cho việc xác nhận thiết bị di động

MSC - SCF L CAP Được sử dụng SCF để cung cấp các dịch vụ

IN cho CAMEL

INAP Được sử dụng SCF để cung cấp các dịch vụ

IN

MAP Được sử dụng để thông báo các dịch vụ được

yêu cầu bổ sung

MSC - LCS Lg MAP Được sử dụng để yêu cầu định vị và thông tin

định vị

Được sử dụng để trao đổi dữ liệu về vị trí của các MS và phục vụ cho việc quản lý dịch vụ của các thuê bao

MSC – RNC

Iu (Control Plane)

BSSAP

Được sử dụng để điều khiển Radio Access Bearer trong BSS và để điều khiển quản lý di động và các chức năng quản lý kết nối

MSC – PSTN - N-ISUP Được sử dụng để thiết lập, duy trì và đưa ra

kết nối giữa các Media Gateway và PSTN

MSC – ISDN - N-ISUP Được sử dụng để thiết lập, duy trì và đưa ra

kết nối giữa các Media Gateway và ISDNMSC – SMS-

Được sử dụng bở SMS-SC để gửi/nhận các tin nhắn ngắn

MSC – OSS - TCP/IP Được sử dụng giữa APG và OSS để truyền dữ

liệu, truyền bản tin và truy nhập hệ thống

MSC – EMM - TCP/IP Được sử dụng giữa APG và EMM để thu thập

và phân phối Call Data Record (CDR)

MSC – IMS Mg/Mj SIP Thay vì sử dụng báo hiệu ISUP giữa mạng lõi

CS và các mạng khác, việc sử dụng báo hiệu

đường trục IP ở bên trong và giữa các mạng lõi

MSC –

Được sử dụng để kết nối đến MSC-S BC với mạng SIP-I mạng (mạng PLMN khác hoặc mạng dây) Nó kích hoạt các cuộc gọi thoại giữa các thuê bao CS và các thuê bao trong mạng này

Bảng 1.1: Các giao diện và giao thức mạng lõi của MSC-S BC

1.4.Các tính năng chính,lợi ích và vai trò của MSC Server BC:

1.4.1 Sự phân tải (Load Distribution)

Các MSC Server Blade là tương đương nhau khi chia sẽ dung lượng của MSC Server BC, điều này nghĩa là các thuê bao được phân phối đều trên tất cả các MSC Server Blade ở bên trong Cluster

Sự phân phối thuê bao xảy ra tại thời điểm bắt đầu cập nhật vị trí Tất cả bản tin đến đều được nhận đầu tiên bởi SPX SPX chọn một MSC Server Blade cho mỗi bản tin đến Bằng cách sử dụng rất hiệu quả và đơn giản thuật toán “Round Robin” để cân bằng tải Blade được chọn sử dụng phân phối thực bằng cách thực hiện thuật toán hashing Thuật toán này nhận dạng Primary Blade, nơi mà dữ liệu VLR của thuê bao nãy sẽ được đăng ký Các chuẩn phân phối thuê bao bao gồm: IMSI hoặc TMSI hoặc IMEI của thuê bao Thuật toán hashing đảm bảo cân bằng lưu lượng phân phối giữa tất

cả các MSC Server Blade và thiết thực trong việc thay đổi cấu trúc của Cluster (Thêm vào, bỏ ra các blade) Mỗi MSC Server Blade đều có khả năng thực hiện thuật toán hashing

1.4.2 Sao chép dữ liệu VLR (VLR data replication)

Dữ liệu VLR của một thuê bao bất kì, khi bắt đầu đăng kí vào mạng, vừa được lưu trên Primary blade và Buddy blade Điều này có nghĩa là khi Primary blade bị lỗi thì dữ liệu VLR của thuê bao vẫn còn ở Buddy blade

- Dung lượng cực lớn: lên đến 10 MBHCA (11 triệu thuê bao) với MSS R6.1, MSC Server R14.1 BC.

- Tiết kiệm chi phí dự phòng cho MSC, vận hành bão dưỡng an toàn tại mọi thời điểm

- Có khả năng mở rộng, nâng cấp dễ dàng: Có thể thêm vào hoặc bớt đi blade

dễ dàng, không làm ảnh hưởng đến mạng lưới

- MSC Server BC với thiết kế nhỏ gọn, không làm tốn không gian ở tổng đài, ngoài ra còn có mức tiêu thụ năng lượng thấp, giúp tiết kiệm chi phí vận hành

MSC Server BC cho phép sự hoạt động dễ dàng từ chuyển mạch IP sang chuyển mạch TDM và ATM trong cùng một nút mạng

1.4.4 Vai trò của MSC Server BC trong mạng viễn thông

Hình 1.9: Sơ đồ tổng quan mạng lõi

Trong MSC Server thế hệ mới, MSC Server BC là một phần quan trọng trong thành công của giải pháp chuyển mạch mềm trong di động Là bược đột phát trong hệ thống MSC Server

Ngoài khả năng thực hiện nhiệm vụ như một tổng đài chuyển mạch thông thường, MSC Server còn cung cấp khả năng điểu khiển hiệu quả và tập trung nhiệm vụ phân phối chuyển mạch, đảm bảo tính linh hoạt, tiết kiệm chi phí thiết kế mạng lưới,

và khả năng nâng cấp dễ dàng với mạng lõi all-IP Với MSC Server BC, chúng ta có thể dễ dàng thay đổi dung lượng truyền tải khi lưu lượng truy cập trung tương lai tăng lên hoặc nhu cầu kinh doanh thay đổi Số lượng blade cũng được tăng lên cho phép vận hành và bảo trì bất cứ lúc nào, lưu lượng truy cập không còn là trở ngại trong mạng

Những lợi ích đạt được với cụm các blade dựa trên hệ thống MSC Server đến từ các nhóm bộ xử lý blade và đến từ công nghệ tích hợp Intergrated Site

- APG-IO, STS và APG-CHS (bao gồm SCB)

- Board giao tiếp IP

CHƯƠNG II: HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 7

2.1.Đặc điểm của hệ thống báo hiệu số 7:

SS7 được đưa ra trong những năm 79/80, hệ thống báo hiệu này được thiết kế tối

ưu cho mạng quốc gia và quốc tế sử dụng các trung kế số tốc độ 64Kb/s Trong thời gian này, giải pháp phân lớp giao tiếp thông tin đã được phát triểu tương đối hoàn thiện, đó là hệ thống giao tiếp mở OSI (Open System Interconnect), và giải pháp phân lớp trong mô hình OSI này đã đươc ứng dụng báo hiệu số 7 Hệ thống báo hiệu số 7 được thiết kế không những chỉ cho điều khiển thiết lập, giám sát cuộc gọi điện thoại

mà cả các dịch vụ thoại Với các ưu điểm và nhược điểm sau đây:

- Độ tin cậy cao: bằng việc sử dụng các tuyến dự phòng, có thủ tục sửa sai

- 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 ít tín hiệu, do vậy có thể sử dụng trong nhiều mục đích khác nhau, đáp ứng được sự phát triển của mạng trong tương lai.Với các ưu điểm này, hệ thống báo hiệu số 7 sẽ đóng vai trò rất quan trọng đối với các dịch vụ trong mạng như:

- Mạng điện thoại công cộng – PSTN (Public Switched Telephone Network)

- Mạng số liên kết đa dịch vụ - ISDN (Intergrated Service Digital Network)

- Mạng thông minh – IN (Intelligent Network)

- Mạng thông tin di động - PLMN (Public Land Mobile Network)

2.2.Cấu trúc của hệ thống báo hiệu số 7:

Báo hiệu số 7 được hình thành như một đường nối riêng trong mạng Đường nối này dung để cung cấp những thông tin báo hiệu cho các nhóm người dung khác nhau được gọi là phần người sử dụng UP (User Part) Đó là:

- Phần sử dụng cho ISDN (Intergrated Service Digital Network).

- Phần sử dụng cho số liệu DUP (Data Unit Part)

- Phần sử dụng cho điện thoại di động MTUP (Mobile Telephone User Part).Tất cả các bộ phận sử dụng đều dùng chung một đường dẫn để trao đổi các thông tin báo hiệu, đó là phần chuyển giao bản tin MTP (Message Transfer Part) Hiển nhiên, toàn bộ hoạt động của hệ thống báo hiệu đều gắn liền với các tổng đài Cơ sở cấu trúc đó được minh họa như sau:

Hình 2.1: Cấu trúc của hệ thống báo hiệu số 7

Cơ sở cấu trúc này có ý nghĩa rất tổng quát Nó đặt ra 1 khả năng liên kết theo mô hình cấu trúc mở OSI thích ứng theo các lớp hay các mức cho phần sử dụng khác nhau Đó chinh là thế mạnh của báo hiệu kênh chung số 7

Phân cấp của hệ thống báo hiệu số 7 gồm 4 mức từ mức 1 đến mức 4, ba mức thấp hơn đều nằm trong phần chuyên giao bản tin MTP Các mức này gọi là MTP mức 1, MTP mức 2 MTP mức 3 được mô tả trong hình 2.2

MTP cung cấp 1 hệ thống vận chuyển không đấu nối để chuyển giao tin cậy các bản tin giữa các User

Hình 2.2: Cấu trúc chức năng của SS7

Mức 4 được gọi là phần khách hang hay còn gọi là phần người sử dụng phần khách hang điều khiển các tín hiệu được xử lý bởi các thiết bị chuyển mạch Các ví dụ điển hình của phần khách hang là phần người sử dụng điện thoại (TUP) và phần người

sử dụng ISDN (ISUP)

2.2.1 Mối tương quan giữa SS7 và OSI:

 Cấu trúc mô hình tham chiếu OSI:

Tổ chức tiêu chuẩn thế giới ISO đã đưa ra 1 mẫu tổng quát có giá trị tham khảo mở rộng cho các cấu hình mạng và dịch vụ viễn thông, đó là mô hình đấu nối hệ thống mở OSI

OSI cung cấp một cấu trúc hấp dẫn cho thông tin máy tính theo kiểu phân lớp, gồm

7 lớp Đó là: Lớp ứng dụng, lớp trình bày, lớp phiên, lớp vận chuyển, lớp mạng, lớp liên kết số liệu, lớp vật lý, nó định ra các yêu cầu kỹ thuật và chức năng trong một thủ tục thông tin giữa người sử dụng (User):

• Lớp ứng dụng (Application Layer): Cung cấp các dịch vụ để hỗ trợ cho

các thủ tục áp dụng của User và điểu khiển mọi thông tin giữa các ứng dụng Ví dụ như chuyển file, xử lý bản tin, các dịch vụ quay số và công việc vận hành bảo dưỡng

• Lớp trình bày (Presentation Layer): Định ra cú pháp biểu thị số liệu, biến

đổi cú pháp được sử dụng trong lớp ứng dụng thành cú pháp thông tin cần thiết để thông tin giữa các lớp ứng dụng, ví dụ teletex sử dụng mã ASCII

• Lớp phiên (Session Layer): Thiết lập đấu nối giữa các lớp trình bày trong

các hệ thống khác nhau Nó còn điều khiển đấu nối này, đồng bộ hội thoại

và cắt đấu nối Hiện nay nó còn cho phép lớp ứng dụng định ra điểm kiểm tra để bắt đầu việc phát lại nếu truyền dẫn bị gián đoạn.

• Lớp vận chuyển (Transport Layer): Đảm bảo được chất lượng dịch vụ mà

lớp ứng dụng yêu cầu Lớp vận chuyển thực hiện các chức năng: Nhận biết lỗi, sửa lỗi, điều khiển lưu lượng Lớp ứng dụng tối ưu hóa thông tin số liệu bằng cách ghép và tách các luồng số liệu trước khi số liệu đến được mạng

• Lớp mạng (Network Layer): Cung cấp 1 kênh để chuyển thông tin số liệu

giữa các lớp vận chuyển trong các hệ thống khác nhau Lớp này có chức năng thiết lập, duy trì, cắt đấu nối giữa các hệ thống, xử lý địa chỉ và định tuyến qua các trung kế

• Lớp liên kết số liệu (DataLink Layer): Cung cấp 1 trung kế không lỗi giữa

các mạng Lớp này có khả năng nhận biết lỗi, sửa lỗi, điều khiển lưu lượng

và phát lại

• Lớp vật lý (Physical Layer): Cuung cấp các chức năng về cơ điện và các

thủ tục nguồn để hoạt hóa, bảo dưỡng và khóa các trung kế để truyền các bit giữa các lớp đường số liệu Lớp vật lý còn có các chức năng biến đổi số liệu thành các tín hiệu phù hợp với môi trường truyền dẫn

Trong mỗi lớp đều có 2 kiểu tiêu chuẩn:

• Thứ nhất là tiêu chuẩn xác định dịch vụ: Định ra các chức năng cho từng lớp và dịch vụ do lớp này cung cấp cho User hoặc cho lớp ngay trên nó

• Thức hai là tiêu chuẩn về đặc tính của giao thức: Định rõ sự hòa hợp các chức năng bên trong một lớp trong của hệ thống và với lớp tương ứng trong

hệ thống khác

Thủ tục thông tin trong mô hình tham chiếu OSI:

Mỗi lớp trong mô hình cung cấp các dịch vụ riêng biệt đến những lớp trên nó Các đặc tính ưu việt của cấu trúc phân cấp như trong mô hình tham chiếu OSI là giao thức trong 1 lớp có thể trao đổi mà không ảnh hưởng đến các lớp khác Thực chất thông tin giữa các lớp chức năng luôn luôn được thực hiện trên 1 lớp tương ứng đối với giao thức của lớp này Chỉ có các chức năng trên cùng 1 lớp mới hiểu được nhau.

Trong hệ thống phát, giao thức cho từng lớp đưa thêm vài thông tin vào số liệu nhận được từ lớp trên nó Trong hệ thống thu, giao thức của mỗi lớp được sử dụng để giải quyết cho từng lớp tương ứng Khi số liệu đến được lớp ứng dụng ở phía thu, nó chỉ gồm số liệu thật mà lớp ứng dụng của phía phát đã gửi

Thực chất, từng lớp thông tin với lớp tương ứng trong hệ thông khác Kiểu thông tin như vậy được gọi là thông tin ngang mức do giao thức lớp điều khiển Thông tin được truyền từ lớp này đến lớp khác trong cùng hệ thống và từng lớp sẽ thực hiện thêm hoặc bớt các thông tin được gọi là dịch vụ nguyên thủy

 Mỗi tương quang giữa SS7 và OSI:

Hệ thống báo hiệu số 7 là 1 kiểu thông tin số liệu chuyển mạch gói, nó được cấu trúc theo kiểu module rất giống với mô hình OSI, nhưng nó chỉ có 4 bước Ba mức thấp nhất hợp thành phần chuyển giao bản tin MTP, mức thứ tư gồm các phần ứng dụng SS7 không hoàn toàn phù hợp với OSI Mối tương quan giữa SS7 và OSI được

mô tả trong hình vẽ sau

Hình 2.3: Mối tương quan giữa hệ thống báo hiệu số 7 và OSI

Sự khác nhau lớn nhất giữa SS7 và OSI trong version đầu tiên là thủ tục thông tin trong mạng Mô hình OSI mô tả sự trao đổi số liệu có định hướng (Connection Oriented), gồm 3 pha thực hiện và thiết lập đấu nối, chuyển số liệu và giải phóng đấu nối Còn trong SS7, MTP chỉ cung cấp dịch vụ vận chuyển không định hướng (Connectionless) chỉ có pha chuyển số liệu, do vậy việc chuyển số liệu nhanh hơn nhưng với số lượng ít

Để đáp ứng được nhu cầu phát triển các dịch vụ trong các ứng dụng nhất định, năm 1984 người ta phải đưa thêm phần điểu khiển đấu nối báo hiêu SCCP, SCCP đề cập đến dịch vụ vận chuyển trong cả mặng có định hướng đấu nối và không đấu nối,

nó cung cấp 1 giao tiếp giữa các lớp vận chuyển và lớp mạng để phối hợp với OSI, SCCP cho phép sử dụng SS7 dựa trên nền tảng của MTP, coi MTP như phần mạng chung giữa các ứng dụng, sử dụng giao thức OSI để trao đổi thông tin trong các lớp cao hơn

OSI không những tạo ra 1 môi trường mở hơn, mà còn có ý nghĩa sản xuất và quản lý có thể tập trung trong các ứng dụng và sẽ không còn các vấn đề về đấu nối các

hệ thống với nhau từ các nhà cung cấp khác nhau Cấu trúc module của OSI còn cho phép sử dụng trực tiếp các thiết bị cũ trong các ứng dụng mới OSI kết nối các lĩnh vực cách biệt là xử lý số liệu và viễn thông lại với nhau

Đường số liệu báo hiệu là một đường truyền dẫn số liệu hai chiều Nó bao gồm 2 kênh số liệu hoạt động đồng thời trên hai hướng ngược nhau với cùng một tốc độ.Đường số liệu báo hiệu có thể là đường tín hiệu số hoặc tương tự Đường số liệu báo hiệu được xây dựng trên kênh truyền dẫn số (64 kb/s) và tổng đài chuyển mạch số Đường số liệu báo hiệu tương tự được xây dựng trên kênh truyền dẫn tương tự tần số thoại (4 kHz) và Modem.

2.2.2.2 Cấu trúc chức năng MTP mức 2:

Phần chuyển giao bản tin MTP mức 2 cùng MTP mức 1 cung cấp 1 đường số liệu cho chuyển giao tin cậy các bản tin báo hiệu giữa 2 điểm báo hiệu được đấu nối trực tiếp MTP mức 2 trùng với liên kết số liệu (Lớp 2) trong cấu trúc phân cấp của mô hình OSI

Các chức năng điển hình của MTP mức 2 là phát hiện lỗi có thể xảy ra trên đường truyền, khôi phục lại bằng cách truyền lại và điều khiển lưu lượng

 Khuôn dạng bản tin:

Có 3 kiểu đơn vị bản tin (ký hiệu SU), chúng được phân biệt nhau bằng giá trị chứa trong chỉ thị độ dài (LI) Mỗi loại có những chức năng khác nhau nhưng đều cấu trúc theo bản tin của kỹ thuật chuyển mạch gói Ba đơn vị tín hiệu đó là:

- Đơn vị báo hiệu bản tin MSU (Message Signalling Unit)

- Đơn vị báo hiệu trạng thái kênh báo hiệu LSSU (Link Status Signalling Unit)

- Đơn vị báo hiệu lấp đầy FISU (Fill- in Signalling Unit)

Hình 2.4: Các đơn vị tín hiệu trong SS7

 Ý nghĩa của các trường:

• F (Cờ): là mẫu riêng biệt 8 bit được sử dụng để ký hiệu bắt đầu và kết thúc

1 đơn vị tín hiệu Cờ không xuất hiện ở nơi nào khác trong đơn vị tín hiệu Cần lưu ý, cờ kết thúc cũng là cờ bắt đầu của 1 bản tin mới Do đó bit đầu tiên sau cờ F chính là bắt đầu 1 bản tin Các bit xen giữa 2 cờ F là độ dài toàn bộ bản tin Người ta phải đưa ra các phương pháp đo lường, kiểm tra

để tránh cờ giả xuất hiện Cờ được đặc trưng bởi các từ mã 01111110

• CK (Mã kiểm tra vòng dư): còn gọi là con số tổng (Checksum) CK được

truyền trong từng đơn vị tín hiệu Nếu tại điểm báo hiệu thu nhận được Checksum không phù hợp thì đơn vị tín hiệu đó được coi là có lỗi và phải loại bỏ

• SIF (trường thông tin báo hiệu):trường này chỉ có trong đơn vị bản tin

MSSU SIF gồm các thông tin về định tuyến và thông tin thực tế về báo hiệu của bản tin

• SIO (Octet thông tin dịch vụ): gồm chỉ thị dịch vụ và chỉ thị mạng Chỉ thị

dịch vụ được sử dụng để phối hợp bản tin báo hiệu với một User riêng biệt của MTP tại 1 điểm báo hiệu có nghĩa các lớp trên mức MTP Chỉ thị về mạng được sử dụng để phân biệt giữa các cuộc gọi trong mạng quốc gia và quốc tế hoặc giữa các sơ đồ định tuyến khác nhau trong 1 mạng đơn

• FC (Trường điểu khiển khung): trường FC có độ dài 16 bit, bao gồm các

chức năng khác nhau với cấu trúc cơ bản như sau:

Hình 2.5: Trường FC

• FIB (Bit chỉ hướng đi): FIB được sử dụng cho thủ tục sửa lỗi, nó biểu thị

đơn vị bản tin báo hiệu được truyền lần đầu hay được truyền lại FIB gồm 1 bit

• FSN (Con số thứ tự hướng đi): FSN được dùng để kiểm tra trình tự đúng

của các đơn vị bản tin báo hiệu nhằm chống ảnh hưởng của lỗi đường truyền FSN gồm 7 bit

• BIB (Bit chỉ thị hướng về): được sử dụng cho thủ tục sửa lỗi cơ bản Nó

được dùng để yêu cần việc truyền lại các đơn vị bản tin khi bị phát hiện là sai BIB gồm 1 bit

• BSN (Con số thứ tự hướng về): được sử dụng để công nhận các đơn vị tín

hiệu mà đầu cuối của đường báo hiệu phía đối phương nhận được BSN là con số thứ tự đơn vị tín hiệu được công nhận gồm 7 bit

• SF (Trường trạng thái): mang thông tin về trạng thái kênh báo hiệu Nó chỉ

có trong LSSU để chỉ tình trạng của kênh báo hiệu SF chứa các thông tin về trạng thái đồng bộ của các bản tin hướng đi và hướng về nhận biết được

• LI (Trường chỉ thị độ dài): chỉ ra số lượng Octet có trong 1 đơn vị tín hiệu

tính từ sau trường LI đến trước trường CK LI được dùng để phân biệt 3 loại đơn vị bản tin, trong đó với:

LI = 0: Đơn vị báo hiệu lấp đầy FISU

LI = 1 hoặc 2: Đơn vị báo hiệu trạng thái kênh báo hiệu LSSU

2 < LI < 63: Đơn vị báo hiệu bản tin MSU

2.2.2.3 Cấu trúc chức năng MTP mức 3 (Mạng báo hiệu SN):

Hình 2.6: Cấu trúc chức năng MTP mức 3

MTP mức 3 cung cấp các chức năng và thủ tục có liên quan đến định tuyến cho bản tin và quản trị mạng MTP mức 3 trùng với lớp mạng (lớp 3) trong 7 lớp của

đã được mô tả trong MTP mức 1 và mức 2 Các chức năng của MTP mức 3 được phân chia thành 2 laoij cơ bản là các chức năng xử lý báo hiệu và các chức năng quản trị mạng Các chức năng này được mô tả trong hình sau:

2.3.1 Chức năng xử lý bản tin báo hiệu:

Việc xử lý bản tin báo hiệu nhằm đảm bảo cho các bản tin báo hiệu từ một User tại một điểm báo hiệu phát được chuyển tới User tại một điểm báo hiệu thu mà mọi chỉ thị đều do phía phát định ra Để thực hiện chức năng này, mỗi điểm báo hiệu trong mạng được phân nhiệm một mã số phù hợp với một kế hoạch đánh nhãn để tránh sự nhầm lẫn các yêu cầu với nhau

Nhãn định tuyến bao gồm:

- Mã điểm báo hiệu phát (OPC-Orginating Point Code) và mã điểm báo hiệu thu (DPC- Destination Point Code): Mã điểm báo hiệu phát (OPC) chỉ ra điểm báo hiệu phát bản tin, còn mã điểm báo hiệu thu (DPC) xá định đích đến của bản tin

- Mã chọn lựa đường báo hiệu (SLS-Signalling Link Selection): Trường chọn lựa đường báo hiệu (SLS) được sử dụng để phân chia tải khi 2 hoặc nhiều đường báo hiệu được đấu nối trực tiếp đến các điểm báo hiệu này Mỗi một đường báo hiệu được phân nhiệm một giá trị SLS Các bản tin được định tuyến trên đường báo hiệu khi MTP thiết lập một giá trị trường SLS bằng giá trị cảu đường báo hiệu này Trong một số trường hợp thông tin dịch vụ cũng được sử dung cho định tuyến Nhãn định tuyến được nằm trong trường thông tin báo hiệu SÌ của đơn vị tín hiệu bản tin MSU như mô

tả trong hình sau:

2.3.Cấu trúc và chức năng phần điều khiển đấu nối báo hiệu SCCP

2.3.1 Cấu trúc và chức năng:

Phần điều khiển đấu nối báo hiệu SCCP hỗ trọ cho MTP để cung cấp các dịch vụ mang không đấu nối có định hướng, cũng như các khả năng phiên dịch địa chỉ để truyền các thông tin báo hiệu có liên quan đến mạng chuyển mạch kênh, mạng di đông, dịch vụ cơ sở dữ liệu SCCP cùng với MTP mức 3 cung cấp một dịch vụ mạng tương đương với lớp mạng trong mô hình OSI Nó cung cấp các chức năng cho việc chuyển bản tin giữa các tổng đài và các điểm báo hiệu khác chẳng hạn như ngân hàng

dữ liệu Từ đặc điểm trên của MTP, SCCP là một phần sử dụng với dịch vụ chỉ thị riêng của nó Sự kết hợp của SCCP và MTP được gọi là phần dịch vụ mạng (NSP) và tương đương với lớp 3 của mô hình OSI, SCCP cung cấp chức năng bổ trợ cho MTP nhằm phục vụ cho cả dịch vụ mạng không kết nối theo định hướng để truyền Các thông tin báo hiệu không liên quan đến mạch như dịch vụ di động, dịch vụ cơ sở dữ liệu

Mục tiêu của SCCP là cung cấp các phương tiện cho đấu nối báo hiệu theo logic trong mạng báo hiệu số 7 và cung cấp phương tiện cho khả năng chuyển giao các đơn

vị số liệu báo hiệu

Phần điều khiển đấu nối báo hiệu SCCP hỗ trọ cho MTP để cung cấp các dịch

vụ mang không đấu nối có định hướng, cũng như các khả năng phiên dịch địa chỉ để truyền các thông tin báo hiệu có liên quan đến mạng chuyển mạch kênh, mạng di đông, dịch vụ cơ sở dữ liệu SCCP cùng với MTP mức 3 cung cấp một dịch vụ mạng tương đương với lớp mạng trong mô hình OSI

2.3.2 Các dịch cụ của SCCP:

2.3.2.1 Phiên dịch đánh địa chỉ của SCCP:

Để phân phối các bản tin đến đúng điểm báo hiệu thu, trong định tuyến MTP phải sử dụng các thông tin chứa trong trường chỉ thị dịch vụ SIF, trong Octet thông tin dịch vụ SIO và dụa vào mã điểm thu DPC Do vậy khả năng định tuyến của MTP bị hạn chế

SCCP cung cấp một chức năng phiên dịch địa chỉ tiêu đề tổng thể Một tiêu đề tổng thể là một địa chỉ không cho phép định tuyến trực tiếp SCCP phiên dịch địa chỉ này thành một mã điểm báo hiệu thu DPC và một con số phân trường (SSN) Con số phân trường này sẽ xác định User của SCCP tại một điểm báo hiệu SSN cũng tương

tự như chỉ thị dịch vụ trong việc định tuyến của MTP nhưng nó cho phép 255 phân hệ

riêng biệt được xác định tại điểm báo hiệu, trong khi đó chỉ thị dịch vụ chỉ cho phép xác định được 16 phân hệ.

2.3.2.2 Dịch vụ không đâu nối:

SCCP cung cấp 2 loại dịch vụ không đấu nối: dịch vụ loại 0 và dịch vụ loại 1 Trong cả 2 loại này, SCCP đều nhận được các bản tin báo hiều từ các User của SCCP

và chuyển chúng qua mạng báo hiệu một cách độc lập không liên quan đến các bản tin phát trước đó Trong dịch vụ này, tất cả các thông tin cần thiết cho định tuyến tới điểm báo hiệu thu đều được lưu trong từng gói số liệu

• Dịch vụ loại 0: là loại dịch vụ không đấu nối cơ bản trong loại này các đơn vị

số liệu bản tin được chuyền từ tầng cao hơn đến SCCP ở nút phát và sau đó chúng được đưa tới chức năng SCCP ở nút thu để chuyển đến các tầng cao hơn của nút này, các đơn vị số liệu được vận chuyển một cách độc lập và có thể được phân phối không theo trình tự

• Dịch vụ loại 1: loại không đâu nối có trình tự Trong loại này, ngoài các đặc tính của dịch vụ loại 0 còn được trang bị thêm các đặc tính bổ sung, để cho phép các tầng cao hơn thông báo cho SCCP một số lượng bản tin phải được phân phối theo trình tự ví dụ User của SCCP yêu cầu phân phối theo trình tự thì SCCP thiết lập cùng một mã chọn lựa đường báo hiệu và các tham số điều khiển trình tự cho bản tin này

Hình vẽ trên mô tả dịch vụ không đấu nối, trình tự như sau:

Bước 1: khi một User của SCCP yêu cầu chuyển tiếp thông tin sử dụng dịch

vụ không đấu nối thì SCCP tại điểm đấu nối dịch cụ SSP (hay điểm chuyển mạch báo hiệu) phía A tạo ra một bản tin số liệu thông tin và phát nó đên SCCP ở điểm đấu nối dịch vụ SSP phía B thông tin phải chuyển đến các User của SCCP tại điểm báo hiệu này

Bước 2: thông tin hỗ trọ có thể được truyền theo yêu cầu, ở đây không có việc thiết lập hoặc giải phóng đấu nối

2.3.2.3 Các dịch vụ đấu nối có định hướng:

SCCP cung cấp 2 loại dịch vụ đấu nối có hướng cho việc thiết lập đấu nối có hướng tạm thời hoặc cố định để quản trị việc chuyển tiếp bản tin giữa các User của SCCP Đó là:

- Dịch vụ loại 2: loại đấu nối có hướng cơ bản

- Dịch vụ loại 3: loại đấu nối có hướng điều khiển lưu trình

Việc đấu nối báo hiệu được phân chia làm 3 pha:

Pha 1: thiết lập đầu nối: trong pha này, thiết lập đầu nối phần mềm báo hiệu giữa hai SCCP

Pha 2: chuyển tiếp số liệu: các bản tin từ các User của SCCP được trao đổi qua các mạng báo hiệu

Pha 3: giải phóng đấu nối: đấu nối giữa hai SCCP được giải phóng

• Dịch vụ loại 2: đấu nối có hướng cơ bản cung cấp việc chuyển tiếp các bản tin theo cả 2 hướng giữa 2 User của SCCP Mọi bản tin đêu được gắn cùng một giá trị chọn lựa đường báo hiệu SLS để đảm bảo bản tin được phân phối theo trình tự Loại này còn cung cấp phương thức phân đoạn và tái hợp các bản tin thuộc User của SCCP

Nếu một User của SCCP phân phối một bản tin đến một SCCP phát mà bản tin này vượt quá 255 byte, SCCP phát sẽ phân đoạn bản tin thành nhiều khối bản tin nhỏ sau đó các bản tin này được chuyển tiếp đến SCCP thu Tại đâu chúng được tái hipwj thành bản tin ban đầu và được phân phối đến User của SCCP thu

• Dịch vụ loại 3: loại đấu nối có hướng điều khiển lưu trình cung cấp một thủ tục

trình tự và các SCCP điều khiển chuyển tiếp báo hieeujm sao cho việc phân phối được thực hiện theo trình tự nếu xảy ra mấy mát bản tin hoặc bản tin không theo trình tự thì đấu nối báo hiệu phải được điều chỉnh lại và các User của SCCP phải biết được sự kiện này.

Hình 2.9: SCCP và các giao thức khác

Trong mạng WCDMA giao thức giữa MSC và Radio Network Controller (RNC) được gọi là Radio Access Network Application Part (RANAP) Giao thức giữa MSC và Base Station Controller (BSC) được gọi là Base Station System Application Part (BSSAP)

BSSAP/RANAP yêu cầu cả dịch vụ đấu nối có hướng và dịch vụ không đấu nối Các MSC, HLR và GMSC giao tiếp với nhau thông qua Mobile Application Part (MAP), chỉ sử dụng dịch vụ không đấu nối Transaction Capabilities Application Part (TCAP) có hỗ trợ MAP Tuy nhiên, không cần mô tả chức năng của TCAP để hiểu GSM/WCDMA hoạt động như thế nào

2.3.3 Các thủ tục báo hiệu:

2.3.3.1 Các thủ tục không đấu nối - loại giao thức 0 và 1:

Thủ tục giao thức không đấu nối cho phép người sử dụng SCCP yêu cầu chuyển

số liệu mà không cần yêu cầu thiết lập đấu nối báo hiệu

Người sử dụng SCCP sử dụng nguồn yêu cầu N-UNIT DATA để yêu cầu chuyển giao số liệu của người sử dụng bởi SCCP Các tham số liên quan đến nguồn yêu cầu N-UNITDATA phải chứa tất cả các thông tin cần thiết cho SCCP để phân phối số liệu người sử dụng tới điểm đích SCCP đích sử dụng nguồn sử dụng U-NITDATA để chỉ

2.3.3.2 Các thủ tục đấu nối có hướng - loại giao thức 2 và 3:

- Thiết lập đấu nối:

Thủ tục thiết lập đấu nối bao gồm các chức năng yêu cầu thiết lập 1 đấu nối báo hiệu tạm thời giữa 2 người sử dụng SCCP thủ tục thiết lập đấu nối bắt đầu khi người

sử dụng SCCP yêu cầu “nguồn yêu cầu đối với - N-CONNECT”

Các nguyên tắc chung cho thiết lập đấu nối thủ tục bắt đầu SCCP bằng việc SCCP gốc gửi bản tin yêu cầu đấu nối CR Bản tin này luôn chứa chỉ số nội bộ (do SCCP gốc chọn) loại giao thức và địa chỉ tới SCCP đích đó Bản tin CR cũng có thể bao gồm là địa chỉ của SCCP gốc và số liệu người sử dụng

Khi thu được bản tin CR này, SCCP đích sẽ trả lời bằng bản tin khẳng định (CC) trong bản tin này có chứa bản tin chuẩn nội bộ được chọn bởi SCCP gốc và một số chuẩn khác được chọn bởi SCCP đích và loại giao thức và số liệu người sử dụng Khi SCCP gốc được thu bản tin CC thì đấu nối báo hiệu logic được thiết lập

- Chuyển số liệu:

Trong sự trao đổi thông tin giữa SCCP gốc và SCCP đích có sử dụng các bản tin

số liệu DT và DT2

- Giải phóng đấu nối:

Việc giải phóng đấu nối báo hiệu được thực hiện bằng cách SCCP gốc sẽ gửi bản tin giái phóng (RLSD) tới tất cả các thiết bị có liên quan đến cuộc đấu nối và nút thu

để chuẩn bị giải phóng Đồng thời khi nhận bản tin này, SCCP đích sẽ gửi lại bản tin giải phóng hoàn toàn (RLC) cho SCCP gốc biết để xác nhận đã được RLSD và hoàn tất công việc giải phóng đấu nối

2.3.4 Khuôn dạng bản tin SCCP:

Khuôn dạng của SCCP được mô tả như hình sau:

Các bản tin SCCP được truyền trên các đường số liệu trong trường thông tin báo hiệu SÌ của các đơn vị tín hiệu bản tin MSU Chỉ thị dịch vụ SI trong SIO có từ mã

0011 được sử dụng cho các bản tin SCCP

Bản tin SCCP gồm tổ hợp một số Octet mang chỉ thị khác nhau:

- Nhãn định tuyến: gồm các thông tin cần thiết để MTP định tuyến cho bản tin

- Kiểu bản tin: là một trường gồm chỉ một Octet Khác nhau đối với mỗi bản tin Mỗi kiểu bản tin SCCP có một khuôn dạng nhaatys đinh, do vậy trường này còn xác định các kiểu cấu trúc của 3 phần còn lại của bản tin SCCP

- Phân lệnh cố định: gồm các thông số cho cả phần lệnh cố định và thay đổi cho một kiểu bản tin Kiểu bản tin xác định thông số, so vậy nó gồm cả tên

và chỉ thị độ dài

- Phần lệnh thay đổi: gồm các thông số có độ dài thay đổi Các con trỏ trong một bản tin để chỉ ra mỗi thông số bắt đầu từ đâu.mỗi con trỏ được lập như một Octet đơn

- Phần tùy chọn: gồm các thông số có thể xuất hiện hoặc không xuất hiện trong bất kỳ một kiểu bản tin riếng biệt nào Nó có thể bao gồm cả các thông số có độ dài cố định hay biến đổi Tại điểm đầu của từng thông số tùy chọn có tên và chỉ thị độ dài riêng

2.3.5 Sơ đồ khối cấu trúc chức năng của SCCP:

- Khối điều khiển đấu nối có hướng: cung cấp các thủ tục cho thiết lập, chuyển giao và giải phóng một đấu nối báo hiệu tạm thời.

- Khối điều khiển không đấu nối: cung cấp các thủ tục cho chuyển giao số liệu không đấu nối giữa các User

- Khối điều khiển định tuyến: dựa vào chức năng của MTP để định tuyến một bản tin từ điểm báo hiệu này đến điểm báo hiệu khác

- Khối quản trị SCCP: cung cấp các thủ tục để duy trì sự hoạt động của mạng bằng phương pháp định tuyến dự phòng hoặc điều chỉnh lại lưu lượng nếu xảy ra sự cố hoặc tắc nghẽn

CHƯƠNG III: HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 7 TRONG MSC SERVER

BC

Công nghiệp truyền thông đang trải qua một giai đoạn bùng nổ theo hướng hội tụ của các dịch vụ Dữ liệu đã trở nên có ý nghĩa hơn trong toàn bộ lưu lượng truyền tải trên mạng so với lưu lượng thoại Các nhà khai thác đang tìm cách kết hợp giữa lưu lượng thoại và lưu lượng dữ liệu, giữa các mạng lõi và các dịch vụ Trong số các giải pháp công nghệ được lựa chọn, công nghệ IP hiện đang được quan tâm với tư cách là giải pháp hứa hẹn cho hỗ trợ đa phương tiện để xây dựng các dịch vụ tích hợp mới Hiện nay đang diễn ra sự tích hợp giữa mạng chuyển mạch kênh truyền thống với mạng IP mới Các nhà khai thác đang thay thếcác mạng điện thoại cố định và di động theo kiến trúc toàn IP và có cả hỗ trợ giao thức báo hiệu số7 Công nghệ IP cho phép các nhà khai thác mạng có thể mở rộng mạng và xây dựng các dịch vụ mới một cách

có hiệu quả Thành phần các dịch vụ bổ sung thông dụng như SMS, góp phần vào sự phát triển nhanh chóng của các mạng báo hiệu

Mạng IP có các ưu điểm nổi bật so với mạng trên cơ sở TDM như sau:

- Dễ triển khai: Với việc sử dụng gateway báo hiệu sẽ không cần gỡ bỏ mạng SS7 hiện có và các tính năng nâng cao trong tương lai là “trong suốt”

- Giá thành thiết bị thấp hơn: Không cần đầu tư nhiều đối với các phần tử báo hiệu hiện có

- Hiệu quả tốt hơn: Sử dụng SIGTRAN qua IP không yêu cầu các luồng vật

lý E1/T1 qua mạng truyền tải SDH Sử dụng công nghệ truyền tải IP qua SDH, IP qua cáp quang, có thể đạt thông lượng cao hơn nhiều

- Băng thông cao hơn: Thông tin SIGTRAN qua IP không buộc phải có liên kết như trong SS7 và mạng IP linh động hơn rất nhiều so với mạng TDM

- Các dịch vụ nâng cao: Triển khai mạng lõi IP tạo điều kiện dễ dàng cho sự phát triển hàng loạt các giải pháp mới và các dịch vụ giá trị gia tăng phong phú

Các nhà khai thác mạng đang muốn chuyển dần mạng viễn thông tiến đến kiến trúc mạng IP Trong khi chưa thể chuyển ngay lên kiến trúc mạng toàn IP thì cả mạng

IP và các mạng chuyển mạch kênh truyền thống đều song song tồn tại và cần phải được kết hợp lại vào cơ sở hạ tầng mạng thống nhất Chắc chắn rằng mạch chuyển mạch kênh sẽ còn tồn tại trong nhiều năm nữa cùng với các dịch vụ IP Kiến trúc kết hợp có thể là giải pháp tốt nhất cho hầu hết các nhà khai thác vì nó đảm bảo mức độ rủi ro thấp trong quá trình phát triển mạng hiện tại trong khi vẫn cho phép đáp ứng được các dịch vụ mới Đây là mục đích của nhiều nhóm nghiên cứu chuẩn hóa mà SIGTRAN của IETF là một trong số đó SIGTRAN đưa ra mô hình kiến trúc cho phép mạng phát triển tiến đến mạng toàn IP Mô hình kiến trúc này gồm hai thành phần mới: SCTP và một số các giao thức tầng thích ứng người sử dụng (như M2UA, M2PA, M3UA, SUA) – cho phép đáp ứng các phương thức yêu cầu để hội tụ hai mạng này

SIGTRAN là một nhóm công tác thuộc tổ chức chuẩn hóa 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 PSTN qua mạng IP, đảm bảo được các yêu cầu vềchức năng và hiệu năng của báo hiệu PSTN Nhằm phối hợp được với PSTN, 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 nút IP như gateway báo hiệu (SG), bộ điều khiển cổng phương tiện (MGC) và cổng phương tiện (MG) hoặc cơ sở dữ liệu IP Nhóm công tác Sigtran xác định mục tiêu là:

- Các yêu cầu về chức năng và hiệu năng: Nhóm đưa ra một số các luận điểm (trong các RFC) xác định các yêu cầu tính năng và hiệu năng để hỗ trợ báo hiệu qua các 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 nhưtrong mạng điện thoại hiện tại

- Các vấn đề về truyền tải: Nhóm công tác đã đưa ra RFC định nghĩa các giao thức truyền tải báo hiệu được sử dụng và định nghĩa mới các giao thức truyền tải trên cơ sở các yêu cầu xác định ở trên

SIGTRAN là một tập các tiêu chuẩn mới do IETF đưa ra nhằm cung cấp một

mô hình kiến trúc để truyền tải báo hiệu số7 qua mạng IP Kiến trúc giao thức SIGTRAN được định nghĩa gồm ba thành phần chính:

- Chuẩn IP.Giao thức truyền tải báo hiệu chung SCTP: Giao thức hỗ trợ một tập chung các tính năng truyền tải tin cậy cho việc truyền tải báo hiệu Đặc biệt, SCTP là một giao thức truyền tải mới do IETF đưa ra