Hệ thống báo hiệu CCS 7”

Báo hiệu trong mạng Viễn thông được sử dụng để phát tín hiệu điều khiển hoặc thông tin để kết nối cuộc gọi, cung cấp dịch vụ cho người sử dụng. Chẳng hạn báo hiệu giữa người sử dụng và mạng Viễn thông bao gồm : Quay số, cấp âm mời quay số, âm báo bận... Do đó báo hiệu được coi là phương tiện thiết lập, giám sát và giải phóng cuộc gọi, nó có chức năng quan trọng đảm bảo sự kết nối giữa các tổng đài, đường truyền và thiết bị đầu cuối mạng. Khi đưa ra một hệ thống mới vào khai thác nó sẽ ảnh hưởng lớn và lâu dài tới chức năng mạng. Vì vậy báo hiệu đòi hỏi phải có tính mềm dẻo sao cho dễ thích nghi với sự mở rộng trong tương lai. Hệ thống báo hiệu CCS 7 là cơ sở của công nghệ Viễn thông hiện đại, là mục tiêu đầu tiên nhưng cũng đầy khó khăn mà mạng Viễn thông của bất cứ quốc gia nào cũng phải trải qua trên con đường phát triển của mình. Khác với báo hiệu trước đây, hệ thống báo hiệu CCS 7 có nhiều ưu điểm nổi bật : Giảm thời gian thiết lập cuộc gọi, nâng cao độ tin cậy, linh hoạt trong việc định tuyến báo hiệu, tăng cường năng lực truyền tải các thông tin báo hiệu dễ sử dụng cho các mục đích khác nhau trong quản lý khai thác, quản lý và phát triển mạng. Tuy nhiên hệ thống báo hiệu CCS 7 là một tập hợp các thiết bị vàgiải pháp kỹ thuật phức tạp mà lõi của nó nằm trong phần mềm các hệ thống chuyển mạch hiện đại. Vì vậy việc kiểm tra sử lý báo hiệu đều thông qua các thiết bị chuyên dụng, các thủ tục nghiêm ngặt. Trong Đồ án tốt nghiệp “Hệ thống báo hiệu CCS 7”

giới thiệu

Báo hiệu trong mạng Viễn thông đợc sử dụng để phát tín hiệu điều khiển hoặc thông tin để kết nối cuộc gọi, cung cấp dịch vụ cho ngời sử dụng Chẳng hạn báo hiệu giữa ngời sử dụng và mạng Viễn thông bao gồm : Quay

số, cấp âm mời quay số, âm báo bận Do đó báo hiệu đợc coi là phơng tiện thiết lập, giám sát và giải phóng cuộc gọi, nó có chức năng quan trọng đảm bảo sự kết nối giữa các tổng đài, đờng truyền và thiết bị đầu cuối mạng Khi

đa ra một hệ thống mới vào khai thác nó sẽ ảnh hởng lớn và lâu dài tới chức năng mạng Vì vậy báo hiệu đòi hỏi phải có tính mềm dẻo sao cho dễ thích nghi với sự mở rộng trong tơng lai

Hệ thống báo hiệu CCS 7 là cơ sở của công nghệ Viễn thông hiện đại,

là mục tiêu đầu tiên nhng cũng đầy khó khăn mà mạng Viễn thông của bất cứ quốc gia nào cũng phải trải qua trên con đờng phát triển của mình Khác với báo hiệu trớc đây, hệ thống báo hiệu CCS 7 có nhiều u điểm nổi bật : Giảm thời gian thiết lập cuộc gọi, nâng cao độ tin cậy, linh hoạt trong việc định tuyến báo hiệu, tăng cờng năng lực truyền tải các thông tin báo hiệu dễ sử dụng cho các mục đích khác nhau trong quản lý khai thác, quản lý và phát triển mạng

Tuy nhiên hệ thống báo hiệu CCS 7 là một tập hợp các thiết bị vàgiải pháp kỹ thuật phức tạp mà lõi của nó nằm trong phần mềm các hệ thống chuyển mạch hiện đại Vì vậy việc kiểm tra sử lý báo hiệu đều thông qua các thiết bị chuyên dụng, các thủ tục nghiêm ngặt

Trong Đồ án tốt nghiệp “Hệ thống báo hiệu CCS 7” này tôi xin

nghiên cứu một số vấn đề cơ bản sau :

ơng VII : ứng dụng báo hiệu số 7 trong tổng đài Alcatel 1000 E10

Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo trong khoa Điện Tử – Viễn Thông, đặc biệt là sự giúp đỡ của thầy giáo: Nguyễn hữu Chung đã giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài tốt nghiệp này

Vì thời gian và trình độ bản thân còn có hạn nên phần đề tài này sẽ có những thiếu sót nhất định, tôi rất mong nhận đợc sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và các bạn sinh viên

mục lục

Nội dung

Giới thiệu1 1

Mục lục Chơng i : Giới thiệu về hệ thống báo hiệu 6

I.Khái quát chung 6

II Phân loai báo hiệu và hệ thống báo hiệu 8

III.Các chức năng báo hiệu 8

IV Vai trò của báo hiệu trong mạng viễn thông hiện đại 12

1 Ưu điểm của CCS 7 12

2 Sơ đồ hệ thông báo hiệu kênh kết hợp và báo hiệu kênh chung 14

Chơng II: Cấu trúc mạng báo hiệu 15

I Cấu trúc mạng 15

1 Khái quát chung về mạng báo hiệu CCS 7 15

2 Các khái niệm 15

3 Cấu trúc mạng báo hiệu CCS 7 16

3.1 Cấu hình mạng tơng hỗ và không tơng hỗ 16

3.2.Cấu trúc mạng báo hiệu quốc gia và mạng báo hiệu quốc tế 17

II Cấu túc phân mức của hệ thống CCS 7 19

2 Thủ tục thông tin 20

3 Mô tả các lớp 21

4 Mối quan hệ giữa hệ thống báo hiệu CCS7 và mô hình chuẩn OSI.22 Chơng III Phần chuyển bản tin MTP 24

I Cấu trúc chứ năng MTP ở mức 1 25

1 Đờng báo hiệu số 25

2 Đờng báo hiệu Analog 26

II Cấu trúc chức năng của MTP ở mức 2 33

III Cấu trúc chức năng của MTP ở mức 3 33

1 Giới thiệu 33

2 Xử lý bản tin báo hiệu 36

2.1 Chức năng định tuyến bản tin 36

2.2 Chức năng phân biệt bản tin 36

2.3 Chức năng phân phối bản tin 37

3 Chức năng quản lý mạng báo hiệu 37

3.1 Quản lý lu lợng báo hiệu 38

3.2 Quản lý đờng báo hiệu 38

3.3 Quản lý tuyến báo hiệu 38

Chơng IV Phần điều khiển đấu nối báo hiệu (SCCP) 40

I Giới thiệu chung 40

1 Giới thiệu 40

2.Sơ đồ khối cấu trúc của SCCP 40

II Các dịch vụ của SCCP 41

1 Dịch vụ đấu nối định hớng 41

2 Dịch vụ không đấu nối 41

III Các loại giao thức 42

IV Cấu trúc bản tin SCCP 42

1 Khuôn dạng bản tin 43

2 Loai bản tin 43

3 Các tham số của bản tin 44

V Thủ tục báo hiệu 45

1 Các thủ tục không đấu nối _ Giao thức loại 0 và 1 45

2 Các thủ tục đấu nối theo định hớng 45

2.1 Thiết lập đấu nối 45

2.2 Chuyển giao số liệu 46

2.3 Giải phóng đấu nối 46

VI Cấu trúc chứ năng của SCCP 46

1 Khối điều khiển đấu nối theo định hớng 47

2 Khối điều khiển không đấu nối 47

3 Khối điều khiển định tuyến 47

Chơng V: Phần ứng dụng khả năng giao dịch (TCAP) 49

I Giới thiệu 49

II Cấu trúc của TCAP 50

1 Phân lớp thành phần 51

2 Phân lơp giao dịch 51

2.1 Xử lý hội thoại 51

2.2 Xử lý thành phần 52

2.3 Phân đoạn bản tin 52

2.4 Chất lợng dịch vụ 52

2.5 Báo cáo phản hồi 53

III Cấu trúc bản tin TCAP 53

1 Các phần tử thông tin 53

2 Cấu trúc bản tin TCAP 54

3 Chuyển thông tin TCAP trong mạng báo hiệu 55

Chơng VI: Phần ứng dụng vận hành và bảo dỡng 56

I Phần ứng dụng vận hành_ quản lý bảo dỡng 56

1 Mô hình quản lý 56

2 Các phần tử dịch vụ ứng dụng OMAP 57

II Phần ngời sử dụng điện thoại TUP 57

1 Dạng thức cơ bản của các bản tin 57

2 Các tín hiệu thoại 57

3 Khuôn dạng và mã 58

III Phần ngời sử dụng ISDN – ISUP 58

CHƯƠNG: IV ứng dụng báo hiệu số 7 trong tổng đài Alcatel 1000 E10 60

I Tổng quan vè tổng đài Alcatel 1000 E10 60

II Cấu trúc chung của tổng đài Alcatel 1000 E10 60

III ứng dụng báo hiệu số 7 trong tổng đài Alcatel 1000 E10 61

IV Mô hình hệ thống báo hiệu số 7 trong tổng đài Alcatel 1000 E10 62

1 Cấu trúc chức năng của MTP mức 1 63

2 Cấu trúc chức năng của MTP mức 2 64

3 Cấu trúc chức năng của MTP mức 3 64

4 Cấu trúc chức năng của MTP mức 4 65

5 Phòng vệ phần mềm báo hiệu số 7 65

V Thủ tục quản lý hệ thống báo hiệu số 7 67

VI Nhận xét 68

Các thuật ngữ viết tắt 69

Chơng I:

Giới thiệu về hệ thống báo hiệu

I Khái quát chung về báo hiệu

Trong mạng Viễn thông, báo hiệu đợc coi là một phơng tiện đợc truyền thông tin và các lệnh từ điểm này đến điểm khác Các thông tin này có liên quan đến việc thiết lập, giám sát và giải phóng cuộc gọi

Thông thờng báo hiệu đợc chia làm hai loại:

+ Báo hiệu đờng thuê bao (báo hiệu giữa tổng đài và thêu bao)

+ báo hiệu liên tổng đài (Báo hiệu giữa tổng đài và tổng đài )

- Báo hiệu đờng thuê bao là báo hiệu giữa máy đầu cuối, thờng đó là máy

điện thoại với tổng đài nội hạt

- Báo hiệu liên tổng đài là báo hiệu giữa các tổng đài với nhau Báo hiệu liên tổng đài đợc chia thành hai loại:

+ Báo hiệu kênh riêng (CAS)

+ Báo hiệu kênh chung (CSS)

- Báo hiệu kênh riêng là hệ thống báo hiệu trong đó báo hiệu nằm trong một kênh tiếng hoặc một kênh có liên quan chặt chẽ với kênh tiếng

- Báo hiệu kênh chung là hệ thống báo hiệu trong đó báo hiệu nằm trong một kênh tách biệt với các kênh tiếng (nó đợc truyền trong các gói dữ liệu) báo hiệu này đợc sử dụng chung cho một số lợng lớn kênh tiếng

Hình 1.I Phân loại hệ thống báo hiệu

 Đặc điểm của 2 loại báo hiệu này là:

+ Báo hiệu liền kênh: Là loại báo hiệu trong đó các tín hiệu đợc truyền trên một đờng báo hiệu riêng biệt đã đợc ấn định, các tín hiệu có thể truyền theo nhiều cách khác nhau : trong băng, ngoài băng, hoặc trong khe thời gian16 trong tổ chức đa khung của các đờng( PCM) Có nhiều hệ thống báo hiệu CAS khác nhau đợc sử dụng:

- Hệ thống báo hiệu xung thập phân còn gọi là đơn tần

- Hệ thống báo hiệu hai tần số (2VF)

- Hệ thống báo hiệu xung đa tần bị khống chế, nh là hệ thống báo hiệu mã

đa tần R2 của CCITT

- Hệ thống báo hiệu xung đa tần

Ta thấy trong các hệ thống báo hiệu này, thông thờng các tín hiệu đợc truyền dới dạng xung hoặc theo( tone) hoặc tổ (hpj ) của các tần số Phơng thức báo hiệu đơn tần đợc sử dụng chủ yếu cho chức năng giám sát, ví dụ thông báo trạng thái rỗi hay bận của trung kế bằng cách phát một âm đơn tần thờng dùng tần số (2600Hz) lên trung kế rỗi, điều này có nghĩa là khi không

có âm trung kế ở trạng thái đa tần mã R2 của( CCITT )

+ Báo hiệu kênh chung (CCS):

Trong phơng thức báo hiệu mới này, các đờng truyền số liệu cao giữa các bộ sử lý của tổng đài ( SPC ) đợc sử dụng để mang mọi thông tin báo hiệu Báo hiệu đợc truyền trên cả hai hớng với mỗi hớng một kênh số liệu Các đờng truyền này đợc tách rời với các kênh tiếng, mỗi đờng báo hiệu này

có thể mang thông tin báo hiệu cho nhiều kênh tiếng

Trong báo hiệu kênh chung thông tin báo hiệu cần phải đợc gói lại thành các gói số liệu Ngoài các thông tin về báo hiệu trong các gói số liệu cần có các chỉ thị về kênh tiếng và các thông tin địa chỉ, thông tin điều khiển Các…tổng đài ( SPC ) cùng với các đờng báo hiệu tạo thành một mạng chuyển mạch gói riêng biệtvới mạng điện thoại Mạng chuyển mạch gói này chính là mạng báo hiệu kênh chung

II Phân loại báo hiệu và hệ thống báo hiệu

Tín hiệu giám sát Tín hiệu chiếm giữ

Tín hiệu xoá hớng thuậnTín hiệu trả lời

Tín hiệu địa chỉ Tín hiệu DP, tín hiệu PB Tín hiệu DP, tín hiệu MFTín hiệu âm nghe thấy Âm báo quay số, âm báo

bận chuông và âm báo nghe

đợcTín hiệu báo chuông Tín hiệu chuông

Tín hiệu đo lờng Tín hiệu báo nhận tiền xu

(đối với máy Playphone)

tín hiệu đo xung

Đây là những tín hiệu chính

III Các chức năng báo hiệu

Báo hiệu rất cần thiết cho quá trình vận hành và bảo dỡng mạng Viễn thông và liên quan đến một khía cạnh của mạng Đối với một mạng Viễn thông công cộng rộng lớn thì yêu cầu về mặt kế hoạch điều khiển là rất phức tạp và khi mạng lới trở nên phức tạp hơn thì các chức năng báo hiệu cần phải đợc phát triển theo

Một số chức năng quan trọng nhất là:

- Thông tin có thể nghe thấy ở các thuê bao, bao gồm: Âm mời quay số, âm báo bận

- Gửi các con số bị gọi đến các tổng đài để thực hiện đấu nối

- Truyền các thông tin giữa các tổng đài, mà nó chỉ ra rằng cuộc gọi không thể hoàn thành

- Tín hiệu chuông

- Truyền các thông tin sử dụng trong việc dự đoán và cô lập lỗi hệ thống

- Điều khiển các thiết bị đặc biệt nh thiết bị kênh vệ tinh

6

Ví dụ về việc sử dụng báo hiệu đợc thể hiện ở hình 2 sẽ minh hoạ trình tự đấu

nối cho một cuộc gọi thông thờng

1 Trớc khi tiến hành cuộc gọi cả hai máy đều ở trạng thái “Đặt máy” tức là

không sử dụng Cuộc gọi bắt đầu khi một máy điện thoại nhấc tổ hợp

“Nhấc máy” tín hiệu này đợc gửi đến tổng đài một cách tự động

2 Khi đó tổng đài sẽ cấp âm mời quay số cho thuê bao chủ gọi báo hiệu

rằng thuê bao có thể quay số

3 Thuê bao chủ gọi quay số, báo hiệu cho tổng đài đại chỉ của thuê bao chủ

gọi

4 Nếu thuê bao bị gọi báo rỗi Tổng đài sẽ gửi tín hiệu chuông đến thuê bao

bị gọi thông báo rằng có một cuộc gọi tới

Thuê bao Đờng dây Trung kế Đờng dây Thuê bao

Đặt máyNhấc máy

Âm mờiQuay số

Địa chỉ

Cắt chuông Các thuê bao

Đặt máy

Ngắt đấu nốiBáo hiệu thuê bao

Đặt máy

Báo hiệu liên đài

Báo hiệu thuê bao

Đặt máy

Nhấc máy trả lời

báo hiệu thuê bao

a Nếu thuê bao bị gọi rỗi tổng đài sẽ gửi hồi âm chuông về thuê bao chủ gọi trong khi đâng cấp chuông thì bị gọi.

b Nếu thuê bao bị gọi bận, tổng đài sẽ gửi tín hiệu báo bận về thuê bao chủ gọi (không đợc minh hoạ trong hình vẽ)

c Nếu cuộc gọi không thể hoàn thành qua tổng đài thì tổng đài sẽ gửi bản thông báo cho chủ gọi (không đợc minh hoạ trong hình vẽ)

5 Bị gọi chấp nhận cuộc gọi bằng cách nhấc máy trả lời, tín hiệu này đợc gửi tới tổng đài

7 Tổng đài cắt chuông và hồi âm chuông thiết lập tuyến nối giữa hai thuê bao

8 Tuyến nối đợc giả phóng khi một trong hai thuê bao đặt máy Khi thuê bao

bị gọi thuộc tổng đài khác so với thuê bao chủ gọi thì các chức năng báo hiệu tổng đài sau đây sẽ đợc yêu cầu

9.Tổng đài chủ gọi chiếm một trung kế rỗi, gửi chiếm đờng lên trung kế và yêu cầu tổng đài chủ gọi chuẩn bị thanh ghi để trao đổi thông tin địa chỉ

10.Tổng đài bị gọi tín hiệu nhấc máy sau đó là tín hiệu đặt máy Tín hiệu nhấc máy đợc hiểu nh là tín hiệu dặt máy “Nhấp nháy” thông báo thanh ghi

đã sẵn sàng

11 Tổng đài chủ gọi con số địa chỉ

Tổng quan chi tiết của các chức năng báo hiệu đợc phân thành các phân nhóm sau:

Giám sát dùng đẻ chỉ đặc tính đôi (bình thờng có sự cố, đang hoạt

động – không hoạt động) nh là yêu cầu về dịch vụ, trả lời, trở về trạng thái rỗi Giám sát liên quan đến đặc tính sẵn có của thuê bao gọi và các thiết bị trên mạng, các tín hiệu báo hiệu giám sát đợc xác định để xem liệu các thiết

bị cần thiết có sẵn sàng hay không để chiếm dữ chúng Giám sát cũng đợc dùng để trao đổi trạng thái thiết bị yêu cầu

Nh vậy báo hiệu giám sát cung cấp các thiết bị nhằm đạt đợc các

ph-ơng tiện để thiết lập một cuộc gọi Báo hiệu giám sát đợc sử dụng để khởi tạo một cuộc gọi duy trì hoặc giải phóng tuyến nối đã đợc thiết lập, để bắt đầu hoặc kết thúc quá trình tính cớc, gọi lại ngời điều hành cho một cuộc nối thiết lập, cảnh báo cho thuê bao Báo hiệu giám sát liên quan đến cả chức năng trạng thái và điều khiển

Phân loại chính của các tín hiệu giám sát nh sau:

+ Tín hiệu chiếm giữ: Báo cho tổng đài đợc chọn rằng một thuê bao hoặc đầu

+ Tín hiệu đang chiếm giữ chiếm giữ: Với tín hiệu này tổng đài trớc đó sẽ làm cho tổng đài sẵn sàng nhận tín hiệu đỉa chỉ (Đối với luồng tín hiệu của một cuộc gọi thì tổng đài trớc đó sẽ gọi cho tổng đài gần bên gọi hơn, tổng

đài gần bên bị gọi sẽ là tổng đài tiếp theo

+ Tín hiệu Clear – Forward: Tín hiệu xoá hớng thuận thông báo tới tổng đài

là bên gọi nhấc máy

+ Tín hiệu trả lời: Cho biết là bên bị gọi đã trả lời

+ Tín hiệu Proeed – to – sent: Thông báo cho tổng đàI trớc đó rằng tổng

đàI kế tiếp nhận đợc địa chỉ

+ Tín hiệu Realease – Guard: Tổng đàI kế tiếp báo cho tổng đàI trớc đó rằng tất cả các thiết bị đã đợc phục hồi và bây giờ đã sẵn sàng nhận nhận một tín hiệu giám sát cuộc gọi khác

2 Chức năng địa chỉ

Các tín hiệu địa chỉ xác định ra một thuê bao Ban đầu tín hiệu địa chỉ

đợc tạo ra khi thuê bao chủ gọi quay số Các địa chỉ này có thể đợc truyền qua mạng để trợ giúp cho việc định tuyến cuộc gọi, định vị và cấp chuông thuê bao chủ gọi

Báo hiệu địa chỉ cung cấp các thiết bị cho việc xác định thuê bao tham gia vào một cuộc gọi, hoặc phần cuộc báo hiệu địa chỉ chuyển các thông tin

nh là con số thuê bao chủ gọi hoặc bị gọi, mã quốc gia, mã vùng hoặc mã tiếp cận trung kế PABX Báo hiệu địa chỉ liên quan đến việc truyền các số thuê bao bị gọi đến thuê bao tổng đài hoặc từ tổng đài này đến tổng đầi khác Báo hiệu địa chỉ bao gồm các tín hiệu liên quan đến việc định tuyến

Các loại chính của tín hiệu địa chỉ

+ Tín hiệu DP (xung quay số):

Một tín hiệu xung DP truyền tải số đợc quy định chập ngắt mạch vòng của đờng một chiều DP đợc sử dụng trong báo hiệu đờng truyền thuê bao và báo hiệu liên đài Một tín hiệu DP có hai tốc độ tuyến là 10 và 20 xung trên một giây

Một tín hiệu DP có u điểm là chỉ cần một máy tạo xung và nhận xung tơng đối đơn giản DP có nhợc đIểm là việc truyền và nhận tín hiệu mất thờ gian dài

+ Tín hiệu ấn phím số PB (Push – Button):

Một tín hiệu PB sử dụng 3 tần số cao và 4 tần số thấp của dải tần thoại Tín hiệu cho biết số đã quay bởi tổ hợp của một tần số của mỗi nhóm tần số cao và nhóm tần số thấp, tín hiệu này đợc sử dụng trong báo hiệu đờng thuê bao Tín hiệu PB có u điểm chỉ cần một thao tác đơn giản và truyền tín hiệu trong thời gian ngắn Tuy nhiên do tín hiệu đợc truyền thông qua kênh thoịa nên cần có một vài cách ngăn chặn việc sử dụng sai chức năng thoại

+ Tín hiệu đa tần MF:

Tín hiệu sử dụng 6 tần số của băng thoại và truyền số đợc quay bằng

tổ hợp 2 của 6 tần số Tín hiệu này đợ sử dụng trong báo hiệu liên đài Đặc

tính của tín hiệu MF là tốc độ truyền tín hiệu cao7.5 đến10 ký tự trên một giây

3 Các chức năng cuộc gọi

Các tín hiệu thông tin cuộc gọi đợc gửi đến thuê bao chủ gọi, để cung cấp cho nó và nhân viên điều hành có liên quan đến sự thiết lập đấu nối qua mạng Có rất nhiều âm thanh đợc sử dụng cho mục đích này và chúng đợc chia thành hai loại là âm cảnh báo và âm báo tiến trình cuộc gọi Các tín hiệu báo cho thuê bao biết rằng nó đang bị kênh thuê bao tổ hợp (âm Powter)

4.Chức năng quản lý mạng

Khác với các tín hiệu điều khiển thông tin cuộc gọi, địa chỉ, giám sát

là điều liên quan trực tiếp đến quá trình thiết lập và giải phóng cuộc gọi Các tín hiệu quản lý mạng đợc sử dụng cho mục đích bảo dỡng, hiệu chỉnh và vận hành tổng thể mạng Viễn thông

Các tín hiệu quản lý mạng có thể tồn tại dới dạng bản tin, chẳng hạn

nh một danh mục (List) và các hớng định trớc đợc gửi tới một trạm để cập nhật các bản tin định hớng của nó Các tín hiệu này sẽ đợc mở rộng nhanh nhất cùng với độ phức tạp ngày càng tăng của mạng

Các tín hiệu quản lý mạng bao gồm tất cả các tín hiệu liên quan đến quá trình vận hành và quản lý mạng đang diễn ra Nó bao gồm các tín hiệu về trạng thái và điều khiển

IV Vai trò của baó hiệu CCS 7 trong mạng Viễn thông hiện đại

Hệ thống báo hiệu kênh chung CCS 7 là hệ thống báo hiệu mà trong đó các kênh báo hiệu đợc sử dụng các bản tin có nhán để truyền thông tin báo hiệu có liên quan đến việc vận hành, quản lý và bảo dỡng mạng

+ Mục tiêu chính của hệ thống báo hiệu CCS 7 theo khuyến nghị CCITT quy

định là cung cấp một hệ thống báo hiệu kênh chung đạt tiêu chuẩn quốc tế

Sự khác nhau cơ bản giữa báo hiệu kênh chung (CCS) và báo hiệu kênh kết hợp (CAS) thông thờng đợc trình bầy trong hình 3

+ CCS 7 tạo thuận lợi cho hoạt động trong mạng Viễn thông có liên kết với các tổng đài điều khiển theo chơng trình ghi sẵn (SPC)

+ CCS 7 đáp ứng các nhu cầu hiện đại và tơng lai về các yêu cầu trao đổi thông tin giữa các bộ vi sử lý treong mạng Viễn thông để báo hiệu điều khiển cuộc gọi, điều khiển từ xa và báo hiệu quản lý, bảo dỡng

+ CCS 7 đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ phần lớn các ứng dụng của mạng Viễn thông, kể từ việc điều khiển cuộc gọi trong việc đấu nối giữa các tổng đài của mạng liên kết số đa dịch vụ (ISDN) đến các dịch vụ của mạng thông minh (IN), các dịch vụ mạng điện thoại di động (GSM) và các ứng

+ Linh hoạt dễ phát triển

 Năng lực báo hiệu của CCS 7 rất lớn Một kênh báo hiệu có thể phục

vụ cho vài trăm kênh thông tin Tuy nhiên để đảm bảo an toàn cho hệ thống tối thiểu phải có hai kênh báo hiệu trở lên

Thời gian thiết lập tuyến nối giữa các tổng đài là rất bé so với phơng thức báo hiệu trong băng đang sử dụng Tức là thời gian thiết lập một đờng dẫn giữa hai thuê bao, kể từ khi thuê bao chủ gọi kết thúc quay số cho đến lúc nhận đợc hồi âm chuông (gọi là thời gian trễ quay số PDD) Khi thời gian dùng để thiết lập hoặc giải phóng các đờng trục đợc xem là một yếu tố quan trọng liên quan đến một cuộc gọi thì việc giảm bớt thời gin thiết lập sẽ tạo ra nhiều khả năng sử dụng các đờng trục hiệu quả

Do trong CCS 7 kênh báo hiệu là kênh riêng rẽ so với kênh thông tin nên nó sẽ tạo đIều kiện thuận lợi cho việc giám sát cuộc gọi trớc và trong quá trình đàm thoạI sẽ đảm bảo khả năng báo hiệu phụ, tính mềm dẻo và tình an toàn so với báo hiệu trong băng Chẳng hạn bằng việc gửi các tín hiệu hỏi tới tổng đài đích qua mạng báo hiệu , tổng đài nguồn có thể nhận đợc thông tin

về trạng thái thiết bị gọi hoặc tiềm năng phía đích trớc khi tiến hành đàm thoại

Nhờ việc liên kết các kho dữ liệu của mạng qua mạng báo hiệu CCS 7 chúng ta có khả năng tậo ra các dịch vụ mới Khả năng truyền tải số liệu của mạng báo hiệu có thể đợc mở rộng thêm nữa để hỗ trợ cho công việc quản lý mạng, lập hoá đơn, đo thử và bảo dỡng, cho phép truy nhập tới kho dữ liệu của mạng và điều hành mạng cũng nh cho việc sử lý mạng, dự kiến đem lại hiệu quả kinh tế cho mạng

Cuối cùng việc sẵn có một tiêu chuẩn quốc tế cho các giao thức báo hiệu CCS 7có thể đơn giản hoá việc liên kết mạng để truy nhập tới các kho dữ liệu ở xa mạng đó

2.Sơ đô hệ thống báo hiệu kênh kết hợp và hệ thống báo hiệu kênh chung

Các trung kế

Phát

Các trung kế

Đờng báo hiệu

Hình 3.I Báo hiệu kênh kết hợp (CAS)

Báo hiệu kênh chung (CCS)

Mạng

chuyển

mạch

Mạngchuyển mạch

Chơng II:

Cấu trúc mạng báo hiệu

1 Giới thiệu về mạng báo hiệu CCS 7

Trong báo hiệu kênh chung (CCS) các bản tin báo hiệu đợc định hớng qua mạng để thực hiện các chức năng quản lý cuộc gọi (Thiết lập duy trì và giải phóng cuộc gọi ) và quản lý mạng

- Các bản tin này là các khối hoặc các gói ngắn đợc định tuyến qua mạng Mặc dù bị điều khiển là mạng chuyển mạch điện ( Curcuit swiched network) nhng báo hiệu đIều kiển đợc thực hiện bằng kỹ thuật chuyển mạch gói Trong thực tế một chuyển mạch gói dựa vảo một mạch chuyển mạch – mạch đIện để vận hành và điều khiển mạng chuyển mạch gói nhng không ra lệnh phần cứng đặc biệt nào

- Mạng báo hiệu bao gồm các đIểm báo hiệu và các đờng báo hiệu kết nối các đIểm báo hiệu với nhau CCS7 gồm hai phần tử chức năng là các đIềm báo hiệu và các đIểm chuyển tiếp báo hiệu cùng các đờng báo hiệu kết nối chúng

2 Các khái niệm

a Điểm báo hiệu ( SP )

Điểm báo hiệu là một nút chuyển mạch hoặc một nút sử lý trong một mạng báo hiệu đã đợc cài đặt chức năng báo hiệu CCS 7 của CCITT Một tổng đài điện thoại hoạt động nh một nút báo hiệu phải là tổng đài SPC và mạng báo hiệu CCS 7 là dạng thông tin số liệu giữa các bộ vi xử lý

Mọi điểm báo hiệu trong một mạng báo hiệu đều đợc xác định bằng một mã riêng biệt SP là điểm kết cuối của báo hiệu, có khả năng xử lý các bản tin báo hiệu có liên quan

A

B

Đường thoạiLiên kết báo

Hình 1.II Các diểm báo hiệu

b Điểm chuyển tiếp báo hiệu (STP)

ĐIểm chuyển tiếp báo hiệu là đIểm báo hiệu có khả năng định tuyến cho các bản tin, chuyển tiếp bản tin báo hiệu từ đờng này đến đờng kia mà không

3 Cấu trúc mạng báo hiệu CCS 7

I.1 Cấu hình mạng tơng hỗ và không tơng hỗ

Trong báo hiệu số 7 khi hai nút có khả năng trao đổi các bản tin báo hiệu giữa chúng thông qua mạng báo hiệu ta nói rằng giữa chúng tồn tạI một mối liên hệ báo hiệu Mạng báo hiệu có thể tồn tạI hai loại cấu hình nh sau:

Hình 2.II: Cấu trúc mạng tơng hỗ và không tơng hỗ

Hình 2a.II Mạng tơng hỗ Hình 2b.II Mạng không tơng hỗSEP: ĐIểm đầu cuối

SE P

SEP

P

SE P

SE

Đờng thoại

Đờng liên kết báo hiệu

Hình 2a: Cấu hình mạng tơng hỗ, các đờng tín hiệu đợc thiết lập song

song với mỗi khối đờng thoại Trong cấu hình này việc đIều khiển đờng thoại song song với đờng báo hiệu rất đơn giản và kinh tế đối với các đờng thoại đ-

ợc kết hợp vào các khối lớn Điều này rất hữu dụng cho thông tin giữa các khu vực và quốc tế

Hình 2b: Cấu hình mạng không tơng hỗ tạo ra mạng duy nhất cho báo

hiệu Đó là mạng báo hiệu tách biệt hẳn so với mạng đờng thoại Do vậy

đIểm chuyển tiếp báo hiệu (STP) yêu cầu để chuyển các tín hiệu giữa SEP và STP Cấu hình mạng không tơng hỗ tập trung lu lợng tín hiệu đợc thực hiện bởi tất cả các đờng thoại đi đến từ một điểm vào một đờng tín hiệu chung và

nó thu/phát lu lợng đó qua STP Do vậy chức năng điều khiển mà nó cho phép sự tơng ứng giữa một đờng thoại và một đờng tín hiệu là hết sức phức tạp, nhng khi các bó nhỏ đờng thoại đợc tách ra thành nhiều tuyến khác nhau thì chúng sẽ cho phép sử dụng hiệu quả hơn các đờng tín hiệu, do vậy có u

điểm về kinh tế

3.2 Cấu trúc mạng báo hiệu quốc gia và mạng báo hiệu quốc tế

Để đáp ứng nhu cầu phát triển của mạng Viễn thông hiện đại, mạng báo hiệu CCS 7 phải có cấu trúc phân mức Thông thờng một mạng quốc gia bao gồm hai mức ứng với hai mcs STP là mức quốc gia và mức vùng

Mạng báo hiệu quốc gia đợc phân chia thành các vùng báo hiệu, mỗi vùng do một cặp STP đảm nhiệm Mỗi vùng báo hiệu lại có thể phân chia thành từng vùng báo hiệu nội hạt, vùng báo hiệu này gồm các nhóm SP

Ngoài ra để hoà mạng quốc gia với quốc tế cần có thêm mức mạng báo hiệu quốc tế với các STP quốc tế

Mạng báo hiệu trên thế giới phân cấp cấu trúc thàng 2 mức độc lập về chức năng Mức quốc gia và mức quốc tế Điều này cho phép các kế hoạch

đánh số và quản lý mạng quốc gia và quốc tế đợc độc lập nhau Điểm báo hiệu có thể là điểm báo hiệu quốc gia hay điểm báo hiệu quốc tế hay cả hai nếu chúng hoạt động nh cả hai loại trên, nó đợc xác định bằng một mã điểm báo hiệu riêng trong từng mạng báo hiệu

STPquèc gia

STP quèc tÕ

H×nh 4.II: M¹ng b¸o hiÖu quèc gia

H×nh 3.II: M¹ng b¸o hiÖu quèc tÕ

Quèc gia 1

Quèc gia 4Vïng 1

Vïng 2

II Cấu trúc phân mức của hệ thống CCS 7

1 Mô hình chuẩn OSI

Mạng báo hiệu kênh chung sử dụng hệ thông báo hiệu kênh chung CCS 7 vễ cơ bản là một dạng truyền số liệu Nó đợc thiết kế chuyên biệt cho các loại truyền báo hiệu và thông tin giữa các bộ vi xử lý trong mạng Viễn thông

Do tính phức tạp nên các giao thức truyền số liệu rất khó xác định chính xác Để đơn giản hoá ngời ta chia giao thức thành một số lớp nhỏ hay gọi là lớp Tổ chức quốc tế OSI (International Stantrs Organisation) và CCITT đã chấp nhận mô hình chuẩn OSI là cơ sở cho các tiêu chuẩn kỹ thuật trong tơng lai của các hệ thống truyền số liệu

Hình 5.II: Mô hình chuẩn OSI

Kết nối vật lýQuan hệ logic giữa các chức năng tại các vị trí khác nhau

Đờng truyền thông tin từ lớp ứng dụng ở vị trí này đến lớp ứng dụng ở vị trí khác

 Nguyên lý của mô hình OSI nh sau:

Thông tin đợc tạo ở lớp 7 tại một vị trí nào đó và đợc truyền tới lớp 7 của một vị trí khác qua lớp trung gian Mô hình chuẩn đa ra một điểm trung

Lớp 3Lớp 2Lớp 1

gian chỉ có ba lớp Mỗi lớp đóng một vai trò nào đó và cung cấp dịch vụ truyền dẫn tới lớp tiếp theo Do đó cách thức mà mỗi lớp thực hiện là vô

hình đối với lớp tiếp theo Những chức năng duy nhất của cùng một lớp là hiểu lẫn nhau

Ưu điểm : của mô hình cấu trúc phân lớp là ở chỗ một giao thức bên

trong một lớp có thể đợc trao đổi mà không ảnh hởng đến các lớp khác và cũng không ảnh hởng đến việc cà đặt chức năng cho lớp đang rỗi

Thực chất thông tin giữa các chức năng luôn luôn đợc thực hiện trên một lớp tơng ứng đối với các giao thức của lớp này Chỉ có các chức năng trên cùng một lớp mới hiểu đợc nhau Trong hệ thống phát giao thức cho từng lớp đa thêm vài thông tin vào số liệu nhận đợc từ lớp trên nó, việc thêm luôn luôn gồm một đề mục

Trong hệ thống thu giao thức cho từng lớp đợc sử dụng để giải quyết cho từng lớp tơng ứng Khi số liệu đã đến đợc lớp ứng dụng ở phía thu nó chỉ gồm số liệu thật mà lớp ứng dụng ở phía phát đã gửi

Từng lớp thông tin với lớp tơng ứng trong hệ thống khác (nút khác) kiểu thông tin nh vậy đợc gọi là thông tin ngang mức do lớp giao thức điều khiển Tông tin đợc truyền từ lớp này đến lớp kia và từng lớp sẽ thực hiện thêm hoặc bớt các thong tin, thông tin đợc truyền dọc giữa các lớp đợc gọi là dịch vụ nguyên thuỷ

Nguyên tắc thêm thông in cần thiết cho từng lớp khác nhau đợc mô tả trong hình 6 dới đây

Thủ tục phát Thủ tục thu

Đờng truyền dẫn thực tế

Hình 6.II: Chuyển giao thông tin giữa các lớp

1 Mô tả các lớp

 Lớp ứng dụng: Lớp này cung cấp các dịch vụ để hỗ trợ cho thủ tục

ứng dụng của ngời sử dụng và điều khiển mọi thông tin giữa các ứng dụng ví dụ chuyển file xử lý bản tin, các dịch vụ quay số và công việc vận hành bảo dỡng

 Lớp trình: Lớp này định ra cú pháp biểu thị số liệu Lớp trình bày

biến đổi cú pháp đợc sử dụng trong lớp ứng dụng thành cú pháp thông tin cần thiết để thông tin giữa các lớp ứng dụng Ví dụ nh Telex sử dụng mã ASCII

 Lớp phiên: Lớp này thiết lập đấu nối giữa các lớp trình bày trong hệ thống khác nhau Nó còn điều khiển đấu nối, đồng bộ hội thoại và cắt đấu nối Hiện nay nó cho phép lớp ứng dụng định ra đIểm kiểm tra để bắt đầu việc phát lại nế truyền dẫn bị gián đoạn

 Lớp vận chuyển: Lớp này đảm bảo cho các dịch vụ mạng đảm bảo

đ-ợc chất lợng mà dịch vụ yêu cầu Các chức năng của nó là: nhận biết lỗi, sửa lỗi, đIều khiển lu lợng Lớp ứng dụng tối u háo thông tin số liệu bằng cách ghép và tách các luồng số liệu trớc khi số liệu đến đợc mạng

 Lớp mạng: Dịch vụ của lớp mạng là cơ sở cung cấp một kênh để

truyền dẫn thông tin số liệu giữa các lớp trong hệ thống khác nhau Lớp

này có chức năng thiết lập, bảo dỡng cắt đấu nối giữa các hệ thống, xử lý

địa chỉ và định tuyến các trung kế

 Lớp đờng số liệu: Lớp này cung cấp một trung kế không lỗi giữa các

lớp mạng Lớp này gồm các nguồn nhận biết lỗi, điều khiển lu lợng và phát lại

 Lớp vật lý: Lớp này cung cấp các chức năng về cơ, điện và các thủ

tục nguồn để hoạt hoá, bảo dỡng và khoá các trung kế để truyền các bít giữa các lớp số liệu Lớp vật lý còn có chức năng biến đổi số liệu thành các tín hiệu phù hợp với môi trờng truyền dẫn

4 Mối quan hệ giữa hệ thống báo hiệu CCS 7 và mô hình chuẩn OSI

Hệ thống báo hiệu CCS 7 là một kiểu thông tin số liệu chuyển mạch gói, nó đợc cấu trúc theo kiểu Module, rất giống với mô hình OSI, nhng

nó chỉ có 4 mức Ba mức thấp nhất hợp thành phần chuyển bản tin MTP, mức thứ 4 gồm các phần ứng dụng Ta có thể thấy ở hình dới Nh vậy CCS

7 không hoàn toàn phù hợp với OSI

Phần chuyển bản tin MTP đảm bảo khả năng chuyển giao thông tin, tin cậy giữa các bộ phận ngời sử dụng ở đIểm gốc và đIểm đích MTP chỉ cung cấp dịch vụ chuyển tiếp không đấu nối (chỉ có giai đoạn chuyển tiếp

số liệu) Đay là cách vận chuyển rất nhanh với khối lợng nhỏ

Còn trong OSI sự trao đổi số liệu là sự trao đổi số liệu định hớng đấu nối Quá trình thông tin gồm ba giai đoạn: Thiết lập đấu nối, vận chuyển

số liệu và giảI phóng tuyến nối

Phần ngời sử dụng điện thoại (TUP) là phần dịch vụ của mạng dịch vụ PSTN, phần ngời sử dụng ISUP là phần dịch vụ của mạng đa dịch vụ ISDN, phần ngời sử dụng số liệu các phấn sử dụng khác, tơng ứng với các lớp từ 4 đến lớp 7 của OSI Phần TUP sử dụng trực tiếp các dịch vụ MTP cung cấp, còn ISUP có thể phảI trảI qua phần mềm mới là SCCP

Phần điều khiển báo hiệu đấu nối (SCCP) Một trong những chức năng của SCCP là cung cấp khả năng mạch ảo MTP kết hợp với SCCP đợc xem

nh phần dịch vụ mạng NPS, cung cấp cả hai dịch vụ là hớng đấu nối và không đấu nối Chức năng NSP đợc xếp ngang hàng với các lớp từ 1 đến 3 của mô hình OSI

Hình 7.II: Mối quan hệ giữa CCS 7 và mô hình OSI

Các khả năng giao dịch (TC- Transaction Câpbilitcs) bao gồm phần dịch vụ trung gian (TCISP) và phần ứng dụng các khả năng giao dịch (TCAP) Phần TCISP cung cấp các dịch vụ từ các lớp 4 đến 6 và các TCAP cung cấp các dịch vụ lớp 7 cho quá trình ứng dụng

Phần ứng dụng bảo dỡng (OMAP) xác định các chức năng quản lý mạng và các bản tin liên quan đến việc vận hành và bảo dỡng

Lớp 7Lớp 6Lớp 5Lớp 4Lớp 3Lớp 2Lớp 1

Chơng III:

Phần chuyển bản tin MTP(message transfer part)

- Phần chuyển bản tin MTP đợc sử dụng để truyền thông tin báo hiệu giữa những đối tợng sử dụng cùng loại trên mạng Nói cách khác MTP cung cấp một hệ thống truyền thông tin tin cậy và có nhiệm vụ:

+ Xử lý lỗi

+ Cấu hình lại mạng khi liên kết bị lỗi

+ Nhận biết bản tin, phân bố và định tuyến

Chức năng: Phần chuyển giao bản tin MTP là việc bỏ một hệ thống vận chuyển chung để chuyển giao tin cậy các thông tin báo hiệu giữa các

đIểm báo hiệu Trong hình “Cấu trúc cơ bản của hệ thống báo hiệu CCS 7” sau đây đối tợng sử dụng UP (user past) gửi các bản tin đến phần chuyển bản tin MTP, phần này đa các bản tin đến đúng nơi cần đến MTP sau đó phân bố bản tin tới đúng đối tợng sử dụng cần thiết

Hình 1.III: Cấu trúc cơ bản của hệ thống báo hiệu CCS 7

Phần chuyển bản tin MTP chứa ba mức thấp nhất của HTBH CCS 7:+ Mức 1: Xác định các phơng tiện vật lý để chuyển thông tin từ điểm này đến

đIểm khác ( Hay còn gọi là các chức năng đờng số liệu báo hiệu )

+ Mức 2: Chứa các chức năng liên kết báo hiệu đảm bảo cho việc chuyền các bản tin một cách an toàn ( Hay còn gọi là các chức năng đờng báo hiệu + Mức 3 : Chứa các chức năng chứa mạng báo hiệu

Hình 2.III: Phần chuyển bản tin MTP

Mức 2Các chức năng liên kết BH

Mức 1Chức năng đờng

số liệu BH

Mức một trong phần chuyển bản tin của MTP gọi là đờng số liệu báo hiệu Nó tơng ứng với mức vật lý ( Mức 1) trong mô hình OSI

Mức này định rõ các đặc tính vật lý, các đặc tính đIện và các đặc tính chức năng của các đờng báo hiệu đấu nối với các thành phần CCS7

Đờng số liệu báo hiệu là một đờng truyền dẫn báo hiệu hai hớng gồm hai kênh số liệu hoạt động đồng thời trên cả hai hớng ngợc nhau cùng tốc độ Các đờng báo hiệu CCS7 có khả năng hoạt động trên các đờng mặt đất và cả trên các đờng truyền dẫn vệ tinh Kết cuối báo hiệu tạI từng đầu cuối của đ-ờng báo hiệu gồm có tổ chức chức năng của MTP mức 2 để phát và thu các bản tin báo hiệu số 7

Hình 3.III: MTP mức 1 trong cấu trúc phân lớp của CCS 7

1 Đờng báo hiệu số

Một đờng báo hiệu số gồm một kênh truyền dẫn số đấu nối hai hệ thống chuyển mạnh số để cung cấp một giao tiếp cho kết cuối báo hiệu nhhình sau:

Đờng số liệu báo hiệu

Hình 4.III: Đờng báo hiệu số MTP Mức 1–

Tốc độ chuẩn của một kênh truyền dẫn số là 96Kb/s hoặc 64Kb/s, mặc

dù tốc độ tối thiểu cho đIều kiển các ứng dụng 4,8Kb/s Các ứng dụng quản

lý mạng có thể sử dụng ít hơn 4,8Kb/s

2 Đờng báo hiệu Analog

Một đờng sồ liệu báo hiệu Analog đợc tạo bởi một kênh truyền dẫn tần

số tiếng nói đấu nối các chuyển mạch số cung cấp một giao tiếp với các kết cuối báo hiệu số thờng đợc sử dụng tốc độ 56Kb/s hoặc 64Kb/s thì đờng Analog có thể sử dụng tốc độ thấp hơn

Phần chuyển bản tin MTP ở mức 2 cùng MTP ở mức 1 cung cấp một

đờng số liệu cho chuyển giao tin cậy và các bản tin báo hiệu giữa hai điểm báo hiệu đợc đấu nối trực tiếp MTP mức 2 trùng với hai lớp trong cấu trúc phân cấp của mô hình OSI

Hình 6.III: MTP mức 2 trong cấu trúc lớp của CCS 7

Các bản tin báo hiệu đợc truyền trên đờng báo hiệu đợc gọi là đơn vị báo hiệu SU đợc phân biệt với nhau bằng giá trị chá trong trờng chỉ thị độ dài Các trờng tạo nên các đơn vị tín hiệu, chúng đợc định ra để mô tả các kiểu đơn vị tín hiệu thực tế

Có 3 loạI đơn vị báo hiệu:

+ Đơn vị tín hiệu thông báo MSU

+ Đơn vị tín hiệu trạng tháI đờng LSSU

+ Đơn vị tín hiệu thay thế FISU

 F (Cờ): Mẫu riêng biệt 8 bít đợc sử dụng để ký hiệu bắt đầu và kết thúc

một đơn vị tín hiệu đợc gọi là cờ Nó không xuất hiện ở bất kỳ nơI nào khác trong đơn vị tín hiệu Ngời ta phải đa ra phơng pháp đo lờng, kiểm tra để tránh cờ giả trong đơn vị tín hiệu Cờ đợc đặc trng bằng từ mã 01111110

 CK (Mã kiểm tra tự động): CK là một con số tổng (Checksum) đợc

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

 SIF (Trờng thông tin báo hiệu ): Trờng này gồm các thông tin về định

tuyến và thông tin báo hiệu thực tế của bản tin

ISUP - UP

TCAP

SCCPMTP – 3MTP – 2MTP – 1

 SIO (Octet thông tin dịch vụ): Octet này gồm chỉ thị dịch vụ và trờng

phân chia dịch vụ Chỉ thị dịch vụ đợc sử dụng để phối hợp bản tin báo hiệu với một User riêng biệt của MTP tại một đIểm báo hiệu, nó có nghĩa là các lớp trên mức MTP trờng phân dịch vụ gồm chỉ thị về mạng đợc sử dụng để phân biệt giữa các cuộc gọi trong mạng quốc gia và quốc tế, hoặc giữa các sơ

đồ tạo tuyến khác nhau trong một mạng đơn

 BSN (Con số thứ tự hớng về): Trờng nàyđợc sử dụng để công nhận các

đơn vị tín hiệu mà đầ cuối của đờng tín hiệu phía đối phơng nhận đợc BSN là con số thứ tự tín hiệu đợc công nhận, gồm 7 bít

 BIB (Bít chỉ thị hớng về): BIB đợc sử dụng để khôi phục lại bản tin khi có

 LI (Chỉ thị độ dài): Chỉ ra số lợng octet có trong một đơn vị tín hiệu tính

từ sau trờng LI đến trớc trờng CK Trong đó với:

+ LI = 0 Đơn vị tín hiệu thay thế FISU

+ LI = 1 Đơn vị tín hiệu trạng thái đờng LSSU

+ 2 < LI < 63 Đơn vị tín hiệu bản tin MSU

Trong hình dới đây mô tả các trờng tín hiệu FC gọi là mã kiểm tra khung, nó gồm các trờng BSN, BIB, FSN, FIB

Mức 3,4Mức 1

8 16 8n,n>2 8 2 6 16 8

3 Đơn vị tín hiệu bản tin MSU

Các đơn vị tín hiệu đơn vị bản tin (MSU) mang thông tin cho đIều khiển cuộc gọi, quản lý mạng và bảo dỡng trong trờng thông tin báo hiệu

Ví dụ các bản tin phần đIều khiển đấu nối báo hiệu (SCCP), phần sử dụng mạng đa dịch vụ (ISUP) và phần vận hành quản lý bảo dỡng (OMAP) đợc chuyển trên đờng truyền báo hiệu có độ dàI MSU thay đổi Các phần sử dụng

đợc đặt trong trờng này là SIF trong MSU cùng với nhãn nh sau:

F CK SIF SIO LI FC F

8 16 8n 8 2 6 1 7 1 7 8

FC

Hình 7.III: Đơn vị tín hiệu bản tin MSU

5 Đơn vị tín hiệu trạng thái đờng (LSSU)

Bản tin đơn vị tín hiệu trạng thái đờng LSSU đợc mô tả trong hình cung cấp các chỉ thị trạng thái đờng tới đầu đối phơng của đờng số liệu Một số ví

dụ về chỉ thị trạng thái: Bình thờng, không hoạt động, mất tín hiệu đồng chỉnh, trạng thái khẩn Trong đó có thủ tục đồng chỉnh ban đầu đ… ợc sử dụng khi khởi tạo lần đầu các đờng báo hiệu và khôi phục lại đờng báo hiệu sau sự

cố Đồng chỉnh ban đầu phụ thuộc vào sự trao đổi bắt buộc các đơn vị tín hiệu trạng thái đờng LSSU giữa hai điểm báo hiệu và khoảng thời gian hạn chế để kiểm tra

Bit đầu tiên

Thông thờng đợc truyền khi trên đờng số liệu không truyền các bản tin MSU hoặc LSSU trên mạng báo hiệu số 7, mục đích là để nhận các thông báo một cách tức thời về sự cố của đờng báo hiệu

1 Chức năng đờng báo hiệu

Các chức năng đờng báo hiệu và các đờng tơng ứng với các chức năng đó trong các đơn vị tín hiệu đợc trình bày dới đây

 Giới hạn đơn vị tín hiệu

Để chỉ ra việc bắt đầu và kết thúc một đơn vị tín hiệu ngời ta dùng chuỗi 8 bit là 01111110 chuỗi bit này đợc gọi là cờ hiệu

Hình 9.III:Cờ hiệu

Để tránh cờ giả tức là xuất hiện 8 bit 01111110 (ngoại trừ cờ ra) trong

số liệu của các đơn vị tín hiệu, ngời ta sử dụng phơng pháp chèn bit Chèn bit

có nghĩa là thêm bit 0 đằng sau năm bit liên tiếp xuất hiện trong bản tin (không kể cờ) ở đầu phát, và bit 0 này sẽ đợc lấy ở đầu thu Thông thờng thì

cờ đóng của đơn vị tín hiệu này là cờ mở của đơn vị tiếp theo

 Sắp xếp đơn vị tín hiệu

Sự đồng chỉnh đơn vị tín hiệu đợc thực hiện bởi việc giới hạn đơn vị tín hiệu nh đã nêu trên Sự mất đồng chỉnh sảy ra khi thu đợc một chuỗi bit không đợc phép do phân giới hạn không đúng (ví dụ xuất hiện “cờ giả”) hoặc khi độ dài tối đa của một đơn vị tín hiệu bị vợt quá (tối thiểu và tối đa của một đơn vị tín hiệu là 6 và 279 byte)

 Phát hiện lỗi

Chức năng phát hiện lỗi đợc thực hiện bởi 16 bit kiểm tra (CK) tại cuối mỗi đơn vị tín hiệu, theo một thuật toán đặc biệt Phía đầu thu cũng sử dụng thuật toán đó để tính toán

 Sửa lỗi

Trờng sửa lỗi 16 bít bao gồm các chỉ trình tự hớng thuận (FSN) và ớng ngợc (BSN) cùng với các bít địa chỉ hớng thuận (FIB) và hớng ngợc (BIB) Mỗi bản tin phát đợc cung cấp một chỉ thị số trình tự, nó đợc đa vào tr-ờng FSN Khi lỗi đơc phát hiện chỉ có các đơn vị tín hiệu MSU đợc phát lại còn các đơn vị tín hiệu LSSU không đợc phát lại

h-F CK SIh-F SIO LI h-F

01111110

F CK SIF SIO LI FC F

Hình 10.III: Các trờng sửa lỗi

Có hai phơng pháp sửa lỗi

+ Phơng pháp sửa lỗi cơ bản

+ Phơng pháp phát lại theo chu kỳ để phòng ngừa

• Phơng pháp sửa lỗi cơ bản có thứ tự nh sau:

Hình 11.III: Phơng pháp sửa sai cơ bản

Bớc 1: Tổng đàI A phát một MSU với con số thứ tợ hớng đi là FSN=4Bớc 2: Tổng đài B cũng nhận thu đúng MSU từ bớc 1 băng cách thiết lập một con số thứ tự hớng về BSN=4 trong FISU mà tổng đài này gửi cho tổng

đài A

Bớc 3 – 4: Tổng đài A có hai MSU cần phải phát FSN=5 và FSN=6 đợc chọn và đợc phát một cách thứ tự Trong ví dụ này giả sử rằng MSU với FSN=5 bị hỏng vì đờng truyền dẫn có sự cố, còn MSU với FSN=6 tổng đài nhận đợc chính xác

Bớc 5: Tổng đài B gửi tín hiệu không công nhận đến tổng đài A chỉ rõ rằng MSU với FSN=4 là MSU cuối cùng nhận đợc chính xác theo thứ tự Tín hiệu không công nhận do giá trị bit chỉ thi hớng về BIB định ra

Bớc 6 – 7: Tổng đài A phát lại MSU với FSN=5 và FSN=6 và tổng đài B nhận đợc chính xác các MSU này

FIB FSN BIB BSN

MSU FSN=5MSU FSN=6FISU FSN=4

MSU FSN=4FISU FSN=4

MSU FSN=5MSU FSN=6FISU BSN=6Các bớc

Bớc 8: Tổng đài B công nhận các MSU này bằng việc gửi trả lại phía A một FISU với FSN=6 FISU đợc coi nh tín hiệu công nhận tất cả các MSU không đợc công nhận trớc đó, trong ví dụ này là MSU với FSN=5 Một tổng

đà có thể gửi đến 128 MSU trớc khi yêu cầu một tín hiệu công nhận từ đối phơng

• Phơng pháp phát lạI theo chu kỳ để phòng ngừa

Phơng pháp sửa lỗi một cách chu kỳ, tất cả các MSU đã đợc phát mà không nhận đợc tín hiệu công nhận từ điểm báo hiệu đối phơng

Nếu không phát các MSU theo trên hoặc các LSSU mới thì mọi MSU cha

đợc công nhận phải phát lại có chu kỳ Thứ tự các bớc sau:

Bớc 1: Tổng đài A phát một MSU với FSN=4

Bớc 2: Tổng đài B đã công nhận thu đúng MSU trong bớc 1 bằng việc phát lại cho A một FISU với BSN=4

Bớc 3 – 4: Tổng đài A gửi tiếp hai MSU đến tổng đài B với FSN=5 và FSN=6

Bớc 5 – 6: Tổng đài A không còn MSU nào phải gửi và nó cũng không nhận đợc công nhận của MSU đã gửi trong bớc 3 – 4 từ tổng đài B Tổng đà

A sau đó phát lại các MSU với FSN=5 và FSN=6

Bớc 7: Tổng đài B công nhận MSU với FSN=6 để thông báo rằng đã nhận

MSU FSN=4MSU FSN=4MSU FSN=5MSU FSN=6MSU FSN=5MSU FSN=6MSU FSN=6

thì nó sẽ chuyển liên tiếp các đơn vị tín hiệu LSSU để chỉ thị trạng thái bộ xử lý không làm việc và loại bỏ các MSU thu đợc

 Điều khiển lu trình mức 2:

Quá trình điều khiển lu trình bắt đầu khi phát hiện sự tắc nghẽn tại đầu thu của đờng báo hiệu Đầu thu bị tắc nghẽn sẽ thông báo cho đầu phát về tình trạng của đờng báo hiệu qua đơn vị tín hiệu LSSU bằng tín hiệu chỉ thị trạng thái bận(SIB) và từ chối tất cả các MSU đầu vào Khi thu đợc SIB đầu tiên, đầu phát

sẽ khởi động một bộ đếm (từ 3s đến 6s)

Chỉ thị tắc nghẽn đối với mức 3:

Các mức độ tắc nghẽn trong bộ đếm phát và bộ đếm phát lại đợc giám sát bởi chức năng điều khiển đờng báo hiệu để cung cấp sự chỉ thị tắc nghẽn cho mức 3

 Giám sát đờng báo hiệu

Để đảm bảo cho sự hoạt động của một đờng báo hiệu, đáp ứng các nhu cầu

về dịch vụ báo hiệu (chẳng hạn nh tỷ lệ các tín hiệu đợc thu một cách chính xác

là có thể chấp nhận đợc) thì ta phải thực hiện giám sát mỗi đờng báo hiệu trong quá trình hoạt động của nó Đờng truyền đợc trang bị hai loại giám sát tỷ lệ lỗi

đó là:

+ Giám sát tỷ lệ lỗi theo đơn vị tín hiệu

+ Giám sát tỷ lệ lỗi theo đồng chỉnh

 Đồng chỉnh ban đầu

các thủ tục đồng chỉnh ban đầu xuất hiện lần đầu khi hoạt hoá một đờng báo hiệu hoặc khởi tạo lại sau khi đờng có sự cố Có 2 thủ tục đồng chỉnh: Bình th-ờng và khẩn

1 Giới thiệu

Phần chuyển bản tin MTP mức 3 cung cấp các chức năng và thủ tục có liên quan đến định tuyến cho bản tin và quản lý mạng, MTP mức 3 đIều khiển các chức năng này Giả thiết rằng các điểm báo hiệu đợc đấu nối với các đờng báo hiệu đã đợc mô tả trong MTP 1 và MTP 2 trùng với lớp 3 trong OSI

Các chúc năng của MTP 3 đợc chia thành 2 loại cơ bản là cac chức năng xử lý báo hiệu và các chức năng quản ly mang báo hiệu

các chức năng xử lý bản tin gồm chức năng định tuyến, phân biệt và phân bố các chức năng này dợc thực hiện tại các điểm báo hiệu trong mang báo hiệu

7

ISUP - UP

TCAP

Hình 13 III: MTP 3 trong cấu trúc phân lớp của CCS 7

Các chức năng quản lý mạng báo hiệu cung cấp các hoạt động và các thủ tục cần thiết để hoạt động và duy trì các dịch vụ mà nó còn có chức năng khôi phục lại đờng báo hiêụ vào trạng thái hoạt động bình thờng nếu có gián đoạn trong mạng báo hiệu trên các đờng báo hiêụ hoặc tại các điểm báo hiệu

Các chức năng mạng báo hiệu

Xử lý bản tin

SCCP

MTP – 3MTP – 2MTP – 1

Phân phối bản

Quản lý mạng báo hiệu

Hình 16.III: Chức năng mạng báo hiệu

6 Xử lý bản tin báo hiệu

Mục đích của chức năng xử lý bản tin báo hiệu là đảm bảo cho các bản tin báo hiệu băt nguồn từ một phần ngời sử dụng tại một điểm báo hiệu phát

đợc truyền tới ngời sử dụng tại điểm báo hiệu thu, mà mọi chỉ thị đèu do phía phát định ra Để thực hiện đợc chức năng nay mỗi điểm báo hiệu trong mạng

đợc phân nhiệm một con sô mã phù hợp với kế hoạch đánh nhãn để tránh nhầm lẫn các yêu cầu vơi nhau Nhãn định tuyến gồm : + Mã điểm báo hiệu phát (OPC) và mã điểm báo hiệu thu (DPC)

+ Mã lạ chọn đờng báo hiệu (SLS)

Mã điểm báo hiệu phát (OPC) chỉ ra điểm báo hiệu phát bản tin, còn mã điểm báo hiệu thu xác định của bản tin (DPC)

trờng lựa chọn đờng báo hiệu (SLS) đợc sử dụng để phân chia tải khi hai hoặc nhiều đờng báo hiệu đợc đấu nối trực tiếp các điểm báo hiệu này

Mỗi đờng báo hiệu đợc phân nhiệm một giá trị (SLS) Các bản tin định tuyến trên đờng báo hiệu này khi MTP 3 thiết lập một gía trị đờng SLS bằng giá trị của đờng báo hiệu này Trong một vàI trờng hợp Octet thông tin dịch

vụ cũng đợc sử dụng cho định tuyếnh Nhãn định tuyến nằm trong trờng thông tin báo hiệu của đơn vị tín hiệu bản tin nh mô tả sau:

Bit đầu tiên

F CK SIF SIO LI FC F

Nhãn định tuyến NI Dự phòng SI

Định tuyến bản tin

Quản lý lu lợngbáo hiệu

Quản lý ờng BHQuản lý

đ-tuyến BH