Đề tài Nghiên cứu các hệ thống báo hiệu đang được sử dụng trong mạng Viễn thông Việt Nam

Mục lục Lời nói đầu .................................................................................................. 6 Ch−ơng I tổng quan về hệ thống báo hiệu ............................. 7 1.1 Khái quát............................................................................................ 7 1.2 Báo hiệ u đ −ờng dây thuê bao ........................................................... 8 1.3 Báo hiệ u liên tổ ng đài........................................................................ 8 1.3.1 Báo hiệ u kênh liên kế t (Channel Associated Signalling)............ 10 1.3.2 Báo hiệ u kênh chung (Common Channel Signalling)................. 11 1.4 các chức năng của báo hiệ u ............................................................ 12 1.4.1 Chức năng giá m sát..................................................................... 13 1.4.2 Chức năng tì m chọn.................................................................... 13 1.4.3 Chức năng vận hành và quản lý mạng ........................................ 13 Ch−ơng II Hệ thống báo hiệu R2 .................................................. 14 2.1 Khái quát.......................................................................................... 14 2.2 Ph−ơng thức truyề n tí n hiệ u của báo hiệ u R2 .............................. 14 2.3 Phâ n loại báo hiệ u của R2 .............................................................. 16 2.3.1 Báo hiệ u đ −ờng dâ y.................................................................... 16 2.3.2 Báo hiệ u thanh ghi ...................................................................... 21 2.3.3 Các ph−ơ ng pháp truyề n tí n hiệ u báo hiệ u thanh ghi ................. 26 Ch−ơng IIi Hệ thống báo hiệu kênh chung số 7.................. 30 3.1 Khái quát.......................................................................................... 30 3.2 Các khái niệ m cơ bản ...................................................................... 30 3.2.1 Điể m báo hiệ u SP (Signalling Point) .......................................... 30 3.2.2 Điể m truyề n báo hiệ u STP (Signalling Transfer Point) .............. 31 4 3.2.3 Liên kế t báo hiệ u SL (Signalling Link) và ch ùm liên kế t báo hiệ u (Link Set)................................................................................................. 32 3.2.4 Các ph−ơ ng thức báo hiệ u (Signalling Mode) ............................ 32 3.2.5 Tuyế n báo hiệ u (Signalling Route) và ch ùm tuyế n báo hiệ u (Signalling Route Set) ............................................................................. 33 3.2.6 Mã đ iể m báo hiệ u SPC (Signalling Point Code)......................... 33 3.3 Cấu trúc của hệ thống báo hiệ u số 7.............................................. 34 3.3.1 Mô hì nh chuẩn hệ thống mở OSI................................................ 34 3.3.2 Cấu trúc phâ n lớp của hệ thống báo hiệ u số 7 ............................ 36 3.3.3 Các khối chức năng của hệ thống báo hiệ u số 7......................... 38 Kết luận ..................................................................................................... 79 Chữ viết tắt.............................................................................................. 80 Tài liệu tham khảo............................................................................... 82 5 Lời nói đầu Sự phát triể n hạ tầng cơ sở thông tin là yế u tố quan trọng thúc đ ẩy nề n kinh tế phát triể n và góp phần nâ ng cao đ ời sống xã hội. Thừa kế nhữ ng thành tựu của các ngành Công nghệ đ iệ n tử, bán dẫn, quang học, tin học và công nghệ thông tin … nề n Công nghệ Viễ n thông trên thế gi ới đ ã có nhữ ng b−ớc tiế n nhảy vọt đ −a xã hội loài ng−ời b−ớc sang một kỷ nguyên m ới: Kỷ nguyên thông tin. Trong mạng Viễ n thông, báo hiệ u là một thành phần rất quan trọng, một cuộc gọi không thể thiế u báo hiệ u đ −ợc. Báo hiệ u đ −ợc dùng đ ể trao đ ổ i thông tin giữ a các thành phần tham gia vào cuộc đ àm thoại, đ ồng thời cũng đ −ợc d ùng đ ể vận hành quản lý mạng Viễ n thông. Chí nh vì vậy tôi đ −ợc giao đề tài "Nghiên cứu các hệ thống báo hiệ u đ ang đ−ợc sử dụng trong mạng Viế n thông Việ t Nam". Nội dung của đ ồ á n bao gồm 3 ch−ơ ng: − Ch−ơ ng 1: Gi ới thiệ u tổ ng quan về hệ thống báo hiệ u. − Ch−ơ ng 2: Nghiên cứu về hệ thống báo hiệ u R2. − Ch−ơ ng 3: Nghiên cứu về hệ thống báo hiệ u kênh chung số 7. Do thời gian hạn chế nên trong báo cáo này còn có nhiề u vấn đ ề ch−a đ −ợc đ ề cập t ới và không tránh đ −ợc những thiế u sót nhất đ ịnh, vì vậy tôi rất mong nhận đ −ợc sự góp ý của các thầy cô giá o, các chuyên gia, c ùng nhữ ng ng−ời quan tâ m đ ế n vấn đ ề này. Tôi xin trâ n trọng cám ơ n Đại tá , Thạc Sỹ Mai Văn Quý đ ã tận tì nh giúp đ ỡ và tạo đ iề u kiệ n đ ể tôi hoàn thành Đồ án này. Đồng thời tôi cũng vô c ùng biế t ơn sự giúp đ ỡ của các thầy cô trong khoa Vô tuyế n Điệ n tử, Học việ n Kỹ thuật quâ n sự c ùng các bạn đ ồng nghiệ p đ ã tận tì nh giúp đ ỡ tôi trong suốt thời gian qua. Hà nội, ngày 10 tháng 02 năm 2004 Sinh viên Nguyễn Kim Sơn 6 Ch−ơng I tổng quan về hệ thống báo hiệu 1.1 Khái quát Trong mạng viễ n thông, báo hiệ u là việ c trao đ ổi thông tin giữ a các thành phần tham gia vào cuộc nối đ ể thiế t lập, giá m sát và giải phóng cuộc gọi. Đồng thời báo hiệ u cũng đ −ợc d ùng đ ể vận hành và quản lý mạng viễ n thông. Thông th−ờng báo hiệ u đ −ợc chia thành 2 loại chí nh : − Báo hiệ u đ −ờng dâ y thuê bao (Subscriber Loop Signalling). − Báo hiệ u liên tổ ng đ ài (Inter - Exchange Signalling). Hiệ n nay, báo hiệ u liên tổ ng đ ài th−ờng đ −ợc chia thành 2 loại : − Báo hiệ u kênh liên kế t CAS (Channel Associated Signalling). − Báo hiệ u kênh chung CCS (Common Channel Signalling). tổ i Hì nh 1.1: Phâ n loại báo hiệ u trong mạng viễ n thông. Báo hiệ u kênh chung Báo hiệ u kênh liên kế t Báo hiệ u liên ng đ à Báo hiệ u đ −ờng dâ y thuê bao Báo hiệu Báo hiệ u kênh liên kế t phát triể n từ CCITT 1 (500Hz/20Hz ngắ t quãng) đến nay phổ biế n là CCITT 5 với báo hiệ u đ −ờng dâ y 2400Hz và 2600Hz, báo hiệ u thanh ghi sử dụng tổ hợp hai trong sáu tần số 700, 900, 1100, 1300, 1500 và 1700Hz. 7 1.2 Báo hiệu đ−ờng dây thuê bao Là báo hiệ u đ −ợc thực hiệ n giữa thuê bao v ới tổ ng đ ài hay giữa tổ ng đ ài v ới thuê bao. Để thiế t lập cuộc gọi, thuê bao “nhấc tổ hợp” máy. Trạng thái “nhấc tổ h ợp” đ −ợc tổ ng đ ài phát hiệ n và nó gửi tí n hiệ u “mời quay số” đ ế n thuê bao. Lúc này thuê bao có thể quay số của thuê bao cần gọi. Khi quay số xong thuê bao nhận đ −ợc một số tí n hiệ u của tổ ng đ ài t−ơng ứng v ới từng trạng thái nh− tí n hiệ u “hồi â m chuông”, tí n hiệ u “báo bận” hay một số tí n hiệ u đ ặ c biệ t khác. Hì nh 1.2. Ví dụ về báo hiệ u đ −ờng dâ y thuê bao. Đặ t tổ hợp Đặ t tổ hợp Đà m thoại Tí n hiệ u trả lời Tí n hiệ u chuông Tí n hiệ u hồi â m chuông Số hiệ u thuê bao bị gọi Âm mời quay số Nhấc tổ hợp Thuê bao bị gọi Tổng đài Thuê bao g ọi 1.3 Báo hiệu liên tổng đài Là báo hiệ u đ −ợc thực hiệ n giữa các tổ ng đ ài với nhau. Các loại tí n hiệ u trong báo hiệ u liên tổ ng đ ài có thể là: tí n hiệ u chiế m, tí n hiệ u công nhận chiế m (hay tí n hiệ u xác nhận chiế m), số hiệ u thuê bao bị gọi, tì nh trạng tắ c nghẽn, xoá thuận, xoá ng−ợc. 8 Tí n hiệ u xoá h−ớng đ i Tí n hiệ u xoá h−ớng về Đà m thoại Tí n hiệ u trả lời Số hiệ u máy bị gọi Tí n hiệ u xác nhận chiế m Tí n hiệ u chiế m Tổ ng đ ài Tổ ng đ ài Thuê bao gọi Thuê bao bị gọi Hì nh 1. 3. Ví dụ về báo hiệ u liên tổ ng đài. Tí n hiệ u báo hiệ u liên tổ ng đ ài bao gồm: - Các tí n hiệ u báo hiệ u thanh ghi (Register Signals): đ −ợc sử dụng trong thời gian thiế t lập cuộc gọi đ ể chuyể n giao đ ịa chỉ và thông tin thể loại thuê bao. - Các tí n hiệ u báo hiệ u đ −ờng dâ y (Line Signals): đ −ợc sử dụng trong toàn bộ thời gian cuộc gọi đ ể giá m sát trạng thái của đ −ờng dâ y. 9 Báo hiệ u liên tổ ng đ ài ngày nay có 2 ph−ơ ng pháp đ ang đ −ợc sử dụng là: báo hiệ u kênh liên kế t (CAS) và báo hiệ u kênh chung (CCS). 1.3.1 Báo hiệ u kênh liên kế t (Channel Associated Signalling) a) Khái quát báo hiệ u kênh liên kế t: Là báo hiệ u liên tổ ng đ ài mà tí n hiệ u báo hiệ u đ −ợc truyề n c ùng v ới trung kế tiế ng. Đặ c tr−ng của loại báo hiệ u này là đ ối v ới mỗi kênh thoại có một đ −ờng tí n hiệ u báo hiệ u xác định không rõ ràng. Điề u đ ó có nghĩ a là: - Tí n hiệ u báo hiệ u có thể chuyể n giao trên kênh thoại nế u sử dụng tí n hiệ u báo hiệ u trong băng tần thoại. - Tí n hiệ u báo hiệ u đ −ợc chuyể n giao trong một kênh báo hiệ u riêng biệ t nh− sắ p xế p đ a khung trong PCM, các tí n hiệ u báo hiệ u đ −ờng dâ y đ −ợc chuyể n giao trong khe thời gian TS16. b) Các hệ thống báo hiệ u kênh liên kế t: Hệ thống báo hiệ u CCITT 1: Đâ y là hệ thống báo hiệ u lâ u đ ời nhất và ngày nay không còn đ −ợc sử dụng nữ a. Hệ thống báo hiệ u này sử dụng tần số 500Hz, ngắ t quãng 20Hz. Hệ thống báo hiệ u CCITT 2: Đâ y là hệ thống báo hiệ u sử dụng tần số 600Hz, ngắ t quãng 750Hz. Hệ thống này ngày nay vẫn còn đ −ợc sử dụng ở Australia, New Zealand và Nam Mỹ. Hệ thống báo hiệ u CCITT 3: Đâ y là hệ thống báo hiệ u trong băng đ ầu tiên sử dụng tần số 2280Hz cho cả báo hiệ u đ −ờng dâ y và báo hiệ u thanh ghi. Ngày nay hệ thống này đ −ợc sử dụng ở Pháp, á o, Phần Lan và Hungary. Hệ thống báo hiệ u CCITT 4: Đâ y là một biế n thể của hệ thống báo hiệ u CCITT 3 nh−ng sử dụng tần số 2040Hz và 2400Hz cho báo hiệ u đ −ờng dâ y và báo hiệ u thanh ghi. 10 Hệ thống báo hiệ u CCITT 5: Đâ y là hệ thống báo hiệ u đ −ợc sử dụng khá rộng rãi v ới báo hiệ u đ −ờng dâ y sử dụng tần số 2400Hz và 2600Hz, báo hiệ u thanh ghi sử dụng tổ hợp 2 trong 6 tần số 700Hz, 900Hz, 1100Hz, 1300Hz, 1500Hz và 1700Hz. Hệ thống báo hiệ u R1: Đâ y là hệ thống báo hiệ u gần giống v ới hệ thống báo hiệ u số 5, nh−ng chỉ sử dụng một tần số 2600Hz cho báo hiệ u đ −ờng dâ y. Báo hiệ u thanh ghi giống nh− trong báo hiệ u số 5. Hệ thống báo hiệ u R2: Đâ y là hệ thống báo hiệ u sử dụng tần số 3825Hz cho báo hiệ u đ −ờng dâ y (v ới phiên bản analog) và các tần số 540Hz t ới 1140Hz cho h−ớng về , tần số từ 1380Hz đ ế n 1980Hz cho h−ớng đ i v ới b−ớc tần số 120Hz. c) −u đ iể m và nh−ợc đ iể m của báo hiệ u kênh liên kế t: Ưu đ iể m: Do báo hiệ u kênh liên kế t t−ơ ng đ ối đ ộc lập v ới nhau nên khi có sự cố ở một kênh báo hiệ u nào đ ó thì các kênh còn lại í t bị ảnh h−ởng. Nh−ợc đ iểm: Thời gian thiế t lập cuộc gọi lâ u do trao đ ổ i thông tin báo hiệ u chậm. Dung l−ợng của báo hiệ u kênh liên kế t nhỏ do có số đ −ờng dâ y trung kế gi ới hạn. Độ tin cậy của báo hiệ u kênh liên kế t không cao do không có đ −ờng dâ y trung kế dự phòng. 1.3.2 Báo hiệ u kênh chung (Common Channel Signalling) a) Khái quát báo hiệ u kênh chung: Là báo hiệ u liên tổ ng đ ài mà tí n hiệ u báo hiệ u đ −ợc truyề n trên một đ −ờng số liệ u tốc đ ộ cao đ ộc lập v ới trung kế tiế ng. Báo hiệ u đ −ợc thực hiệ n ở cả 2 h−ớng, v ới một kênh báo hiệ u cho mỗi h−ớng. Thông tin báo hiệ u cần gửi đ i đ −ợc nhóm thành nh−ng gói dữ liệ u. Bên cạnh nhữ ng thông tin dành cho việ c báo hiệ u, cũng cần có thêm một số thông 11 tin nhận dạng kênh thoại mà nó báo hiệ u cho, thông tin đ ịa chỉ (nhãn) và thông tin đ ể đ iề u chỉ nh lỗi. Các tổ ng đ ài đ iề u khiể n bằng ch−ơ ng trì nh l−u trữ (SPC) c ùng v ới các kênh báo hiệ u sẽ tạo thành mạng báo hiệ u “Chuyể n mạch gói”. b) Các hệ thống báo hiệ u kênh chung: * Hệ thống báo hiệ u CCITT 6: Ra đ ời đ ầu năm 1968, đ −ợc sử dụng dành cho các đ −ờng dâ y Analog và cho l−u thoại quốc tế . * Hệ thống báo hiệ u CCITT 7: Ra đ ời vào nhữ ng năm 1979 - 1980 dành cho các mạng chuyể n mạch số trong n−ớc và quốc tế , hệ thống truyề n dẫn số tốc đ ộ cao (64Kb/s). c) Ưu đ iể m của hệ thống báo hiệ u kênh chung: - Thời gian thiế t lập cuộc gọi nhanh do sử dụng đ −ờng truyề n số liệ u tốc đ ộ cao. Trong hầu hế t các tr−ờng h ợp, thời gian thiế t lập cuộc gọi giảm d−ới một giâ y. - Dung l−ợng của báo hiệ u kênh chung lớn do mỗi kênh báo hiệ u có thể xử lý tí n hiệ u báo hiệ u cho vài nghì n cuộc gọi c ùng một lúc. - Độ tin cậy của báo hiệ u kênh chung cao nhờ sử dụng các tuyế n báo hiệ u linh đ ộng. - Báo hiệ u kênh chung có đ ộ linh hoạt cao vì hệ thống có thể mang thông tin của nhiề u loại tí n hiệ u khác nhau, có thể sử dụng cho nhiề u mục đích, không chỉ phục vụ cho riêng thoại. 1.4 các chức năng của báo hiệu Báo hiệ u trong mạng viễ n thông bao gồm ba chức năng cơ bản; - Chức năng giá m sát. - Chức năng tì m chọn. - Chức năng vận hành và quản lý mạng. 12 1.4.1 Chức năng giá m sát Chức năng này đ −ợc sử dụng đ ể giá m sát và phát hiệ n sự thay đổ i trạng thái của các phần tử (đ −ờng dâ y thuê bao, đ −ờng dâ y trung kế …) đ ể đ −a ra các quyế t định xử lý chí nh xác và kị p thời. 1.4.2 Chức năng tì m chọn Chức năng này liên quan đ ế n thủ tục thiế t lập cuộc gọi, đ ó là việ c truyề n số liệ u thuê bao bị gọi và tì m tuyế n nối tối −u t ới thuê bao bị gọi. Điề u này phụ thuộc vào kiể u báo hiệ u và ph−ơ ng pháp truyề n báo hiệ u. Yêu cầu đ ặ t ra v ới chức năng tì m chọn cho tổ ng đ ài là phải có tí nh hiệ u quả, đ ộ tin cậy cao đ ể thực hiệ n chí nh xác chức năng chuyể n mạch, thiế t lập cuộc gọi thành công, giảm thời gian trễ quay số. 1.4.3 Chức năng vận hành và quản lý mạng Khác v ới hai chức năng trên, chức năng vận hành và quản lý mạng giúp cho việ c sử dụng mạng một cách có hiệ u quả và tối −u nhất. Nó thu thập các thông tin báo cảnh, tí n hiệ u đ o l−ờng kiể m tra đ ể th−ờng xuyên thông báo tì nh hì nh của các thiế t bị , các phần tử trong hệ thống đ ể có quyế t đ ịnh xử lý đ úng. 13 Ch−ơng II Hệ thống báo hiệu R2 2.1 Khái quát Hệ thống báo hiệ u R2 là hệ thống báo hiệ u kênh riêng, đ −ợc thiế t kế để phục vụ cho chức năng trao đ ổ i thông tin giữ a các tồng đ ài trong mạng viễ n thông. Hệ thống báo hiệ u này đ −ợc sử dụng cho cả mạng quốc gia và mạng quốc tế . Hệ thống báo hiệ u R2 cũng thí ch h ợp cho các ph−ơ ng thức tự đ ộng và bán tự đ ộng. Đồng thời nó có thể áp dụng cho các đ −ờng trung kế t−ơng tự (Analog) hay trung kế số (Digital). Hệ thống báo hiệ u R2 đ −ợc phâ n thành hai loại: - Báo hiệ u đ −ờng dâ y. - Báo hiệ u thanh ghi. 2.2 Ph−ơng thức truyền tí n hiệu của báo hiệu R2 Hệ thống báo hiệ u R2 đ −ợc thực hiệ n theo giao thức bắ t buộc. Điề u này thể hiệ n ở chỗ tí n hiệu h−ớng đ i đ −ợc gửi đ i liên tục cho t ới khi nhận đ −ợc tí n hiệ u h−ớng về từ tổ ng đ ài đ ầu kia. Việ c báo hiệ u đ −ợc thực hiệ n giữa bộ truyề n mã CS (Code Sender) và bộ nhận mã CR (Code Receiver). Trong bộ truyề n mã CS, ngoài các thiế t bị truyề n đ ể truyề n tí n hiệ u, báo hiệ u còn có các thiế t bị nhận đ ể nhận tí n hiệ u đ iề u khiể n. T−ơ ng tự nh− vậy, bộ nhận mã CR cũng có các thiế t bị nhận và thiế t bị truyề n tí n hiệ u. Quá trì nh truyề n bắ t buộc trong báo hiệ u R2 đ −ợc thực hiệ n nh− sau: 14 Hì nh 2.1 . Báo hiệ u bắ t buộc g d e f b c a CR CS R S R S a. Tí n hiệu đ −ợc truyề n liên tục d−ới dạng mã đ a tần từ bộ CS đ ế n bộ CR. b. Bộ CR sau khi nhận đ −ợc tí n hiệ u thứ nhất này sẽ ra lệ nh cho thiế t bị truyề n của nó gửi về một tí n hiệ u đ iề u khiể n theo h−ớng ng−ợc lại. c. Tí n hiệ u đ iề u khiể n d−ới dạng mã đ a tần đ −ợc truyề n từ bộ CR về bộ CS. d. Bộ CS khi nhận đ −ợc tí n hiệ u đ iề u khiể n sẽ ngừng truyề n tí n hiệ u thứ nhất vì biế t rằng CR đ ã nhận đ −ợc tí n hiệ u này. e. Bộ CR nhận thấy bộ CS đ ã ngừng truyề n tí n hiệ u thứ nhất, nó ra lệ nh cho thiế t bị truyề n của nó ngừng truyề n tí n hiệ u đ iều khiể n vì biế t rằng CS đ ã nhận đ −ợc tí n hiệ u này. 15 f. Bộ CS nhận thấy tí n hiệ u đ iề u khiể n đ ã ngừng truyề n. Nó chuẩn bị truyề n tí n hiệ u thứ hai. g. Bộ CS tiế p tục truyề n tí n hiệ u thứ hai và quá trì nh trên lại đ −ợc lặ p lại. 2.3 Phân loại báo hiệu của R2 2.3.1 Báo hiệ u đ −ờng dây 2.3.1.1 Các tí n hiệu đ −ờng dây h−ớng đi * Tí n hiệ u chiế m Là tí n hiệ u đ −ợc gửi đ i khi bắ t đ ầu cuộc gọi nhằm thiế t lập lại trạng thái mạch vào từ trạng thái rỗi sang trạng thái bị chiế m. * Tí n hiệ u xoá thuận Là tí n hiệ u đ −ợc gửi đ i đ ể kế t thúc cuộc gọi, nhằm giải phóng tổ ng đ ài bị gọi và các khối chuyể n mạch đ ang tham gia phục vụ cho cuộc gọi. 2.3.1.2 Các tí n hiệ u đ −ờng dâ y h−ớng về * Tí n hiệ u công nhận chiế m Sau khi nhận đ −ợc tí n hiệ u chiế m tổ ng đ ài bị gọi sẽ phát tí n hiệ u công nhận chiế m cho tổ ng đ ài gọi xác nhận việ c mạch vào đ ã chuyể n từ trạng thái rỗi sang trạng thái bị chiế m. * Tí n hiệ u trả lời Tí n hiệ u này đ −ợc truyề n từ tổ ng đ ài bị gọi về tổ ng đ ài gọi khi thuê bao bị gọi nhấc tổ hợp nhằm phục vụ cho việ c tí nh c−ớc của tổ ng đ ài gọi. * Tí n hiệ u xoá ng−ợc Là tí n hiệ u gửi đ ế n tổ ng đ ài gọi khi thuê bao bị gọi đặ t máy. Trong chế đ ộ bán tự đ ộng, tí n hiệ u này thực hiệ n chức năng giám sát. 16 * Tí n hiệ u giải phóng hoàn toàn Tại tổ ng đ ài bị gọi sau khi nhận đ −ợc tí n hiệ u xoá thuận sẽ gửi về tổ ng đ ài gọi tí n hiệ u giải phóng hoàn toàn đ ể xác đ ị nh đ ã sẵ n sàng phục vụ các khối chuyể n mạch và tổ ng đ ài bị gọi hoàn toàn tự do, sẵ n sàng phục vụ cho cuộc gọi khác. * Tí n hiệ u khoá mạch Tí n hiệ u này đ −ợc gửi trên các mạch rỗi t ới tổ ng đ ài gọi đ ể gâ y nên trạng thái bận nhằm bảo vệ việc chiế m mạch tiế p theo. 2.3.1.3 Các phiên bản báo hiệ u đ −ờng dây Trong báo hiệ u đ −ờng dâ y có hai phiên bản (Version), một phiên bản d ùng cho báo hiệ u đ −ờng dâ y t−ơ ng tự (Analog) và một phiên bản d ùng cho báo hiệ u đ −ờng dâ y số (Digital). a) Phiên bản báo hiệ u đ −ờng dâ y t−ơng tự: Nguyên tắ c truyề n của phiên bản này là có â m hiệ u khi rỗi và không có â m hiệ u khi bận. Trong báo hiệ u đ −ờng dâ y kiể u t−ơ ng tự, đ ối với mỗi h−ớng truyề n dẫn cần phải có một kênh báo hiệ u sử dụng tần số ngoài băng thoại là 3825Hz. Trạng thái đ −ờng dâ y đ −ợc phản á nh qua bảng sau đâ y: Bảng 2.1. Trạng thái đ −ờng dây. Các trạng thái đ −ờng dâ y Trạng thái mạch H−ớng đ i H−ớng về Rỗi Có â m hiệu Có â m hiệu 17 Chiế m Không có â m hiệ u Có â m hiệu Trả lời Không có â m hiệ u Không có â m hiệ u Xoá thuận Có â m hiệu Có hoặ c không có â m hiệ u Xoá ng−ợc Không có â m hiệ u Có â m hiệu Giải phóng Có â m hiệu Có hoặ c không có â m hiệ u Khoá mạch Có â m hiệu Không có â m hiệ u Mở khoá mạch Có â m hiệu Có â m hiệu Các đ iề u kiệ n đ ể thực hiệ n báo hiệ u đ −ờng dâ y: - Tần số báo hiệ u danh đ ị nh là 3825Hz. - Sai số so với tầ n số trên không v−ợt quá 4Hz. - Thời gian để chuyể n trạng thái có â m hiệu sang không có â m hiệ u là 40 ± 10 (ms). - Thời gian nhỏ nhất để nhận biế t có â m hiệ u ở h−ớng đ i và mất â m hiệ u ở h−ớng về là 250 ± 50 (ms). b) Phiên bản báo hiệ u đ −ờng dâ y số: Trong hệ thống truyề n dẫn số PCM 30/32 ng−ời ta sử dụng một kênh thoại (TS16) đ ể tổ chức hai kênh báo hiệ u ở các khung 1 – 15. Sự sắ p xế p các kênh báo hiệ u trong khe thời gian TS16 của hệ thống PCM 30 nh− sau: 18 Bảng 2.2. Quy đị nh khe thời gian cho các kênh thoại của báo hiệ u R2. Các bit trong khe thời gian TS16 Số thứ tự Khung Abcd Abcd 0 0000 Xexx 1 Kênh 1 Kênh 16 2 Kênh 2 Kênh 17 3 Kênh 3 Kênh 18 4 Kênh 4 Kênh 19 5 Kênh 5 Kênh 20 6 Kênh 6 Kênh 21 7 Kênh 7 Kênh 22 8 Kênh 8 Kênh 23 9 Kênh 9 Kênh 24 10 Kênh 10 Kênh 25 11 Kênh 11 Kênh 26 12 Kênh 12 Kênh 27 13 Kênh 13 Kênh 28 14 Kênh 14 Kênh 29 15 Kênh 15 Kênh 30 Trong đ ó: 0000: Đồng chỉ nh đ a khung. 19 e : Bit cảnh báo mất đ òng chỉ nh đ a khung. e = 0: Không có cảnh báo. e = 1: Có cảnh báo. x : Bit dự trữ ch−a sử dụng. Thông th−ờng ng−ời ta không sử dụng hế t 4 bit a, b, c, d cho báo hiệ u mà chỉ sử dụng hai bit a và b còn bit c và d sử dụng cho mục đích khác. - H−ớng đ i gồm bit af và bit bf . - H−ớng về gồm bit ab và bit bb. Trong đ ó: + af:: cho biế t trạng thái hoạt đ ộng của các thiế t bị chuyể n mạch đ ầu gọi ra và trạng thái của đ −ờng dâ y thuê bao gọi. + bf.: cho biế t có sự cố trên h−ớng từ tổ ng đ ài gọi t ới tổ ng đ ài bị gọi. + ab: cho biế t trạng thái của thuê bao bị gọi. + bb: cho biế t thiế t bị chuyể n mạch ở tổ ng đ ài bị gọi rỗi hay bận. Bảng 2.3. Mã báo hiệ u đ −ờng dâ y. Mã báo hiệ u H−ớng đ i H−ớng về Trạng thái mạch af bf ab bb Rỗi / Giải phóng 1 0 1 0 Chiế m 0 0 1 0 Công nhận chiế m 0 0 1 1 Trả lời 0 0 0 1 Xoá ng−ợc 0 0 1 1 Xoá thuận 1 0 0 1 Giải phóng an toàn 1 1 Khoá mạch 1 0 20 2.3.2 Báo hiệ u thanh ghi Báo hiệ u thanh ghi trong hệ thống báo hiệ u R2 đ −ợc sử dụng ở n−ớc ta là kiể u báo hiệ u bị khống chế , nghĩ a là báo hiệ u mà việ c truyề n thông tin giữ a các tổ ng đ ài đ −ợc thực hiệ n lần l−ợt theo sự hỏi đ áp. Trong báo hiệ u R2 ng−ời ta sử dụng mã đ a tần là các tổ hợp hai trong sáu tần số để truyề n báo hiệ u thanh ghi giữ a các tổ ng đ ài. Các mã đ a tần này sẽ đ −ợc thu và phát bởi các thiế t bị mã đ a tần. Thứ tự các tổ hợp mã theo hai h−ớng đ −ợc quy đ ị nh theo bảng sau đâ y: Bảng 2.4. Các tổ hợp mã đ a tần. Tổ hợp Các tần số (Hz) STT x+y H−ớng đ i 1380 1500 1620 1740 1860 1980 H−ớng về 1140 1020 900 780 660 540 Chỉ số (x) F0 F1 f2 f3 f4 f5 Trọng số (y) 0 1 2 4 7 11 1 0+1 x y 2 0+2 x y 3 0+3 x y 4 0+4 x y 5 0+5 x y 6 0+6 x y 7 0+7 x y 8 0+8 x y 9 0+9 x y 21 10 0+10 x y 11 0+11 x y 12 0+12 x y 13 0+13 x y 14 0+14 x y 15 0+15 x y 2.3.2.1 Báo hiệ u h−ớng đ i Các tí n hiệ u h−ớng đ i đ −ợc chia thành hai nhóm: tí n hiệ u nhóm I và tí n hiệ u nhóm 2. a) Báo hiệ u h−ớng đ i nhóm I: Các tí n hiệ u nhóm I chủ yế u mang thông tin về đ ịa chỉ của thuê bao bị gọi. Bảng 2.5. Các tí n hiệ u h−ớng đi nhóm I. Tổ hợp Tí n hiệ u ý nghĩ a của các tí n hiệ u 1 I-1 Chữ số 1 2 I-2 Chữ số 2 3 I-3 Chữ số 3 4 I-4 Chữ số 4 5 I-5 Chữ số 5 6 I-6 Chữ số 6 7 I-7 Chữ số 7 22 8 I-8 Chữ số 8 9 I-9 Chữ số 9 10 I-10 Chữ số 0 11 I-11 Không sử dụng 12 I-12 Yêu cầu không đ −ợc chấp nhận 13 I-13 Truy nhập t ới thiế t bị kiể m tra Không d ùng trong tuyế n vệ tinh 14 I-14 Không sử dụng đ ối với mạng viễ n thông Việ t Nam 15 I-15 Kế t thúc mã truyề n địa chỉ (số hiệ u của thuê bao bị gọi) b) Báo hiệ u h−ớng đ i nhóm II: Các tí n hiệu nhóm II là tí n hiệ u chỉ thị về đặ c tí nh cuộc gọi và thuê bao chủ gọi. Bảng 2.6. Các tí n hiệ u h−ớng đi nhóm II. Tổ h ợp Tí n hiệ u ý nghĩ a của các tí n hiệ u Chú thí ch 1 II-1 Thuê bao không −u tiên 2 II-2 Thuê bao có −u tiên 3 II-3 Thiế t bị bảo d−ỡng 4 II-4 Dự phòng 5 II-5 Điệ n thoại viên 6 II-6 Truyề n dẫn số liệ u Nhữ ng tí n hiệ u này chỉ sử dụng cho mạng quốc gia 7 II-7 Thuê bao quốc tế 23 8 II-8 Truyề n dẫn số liệ u quốc tế 9 II-9 Thuê bao có −u tiên quốc tế 10 II-10 Điệ n thoại viên quốc tế Nhữ ng tí n hiệ u này đ −ợc sử dụng cho mạng quốc tế 11 II-11 Cuộc gọi từ đ iệ n thoại công cộng 12 II-12 Loại thuê bao chủ gọi không d ùng hoặ c không nhận dạng đ −ợc 13 II-13 14 II-14 15 II-15 Dự trữ cho mạng quốc gia Nhữ ng tí n hiệ u này sử dụng nội bộ trong n−ớc 2.3.2.2 Báo hiệ u h−ớng về Báo hiệ u h−ớng về đ −ợc chia làm hai nhóm: báo hiệ u h−ớng về nhóm A và báo hiệ u h−ớng về nhóm B. a) Báo hiệ u h−ớng về nhóm A: Các tí n hiệ u nhóm A đ −ợc sử dụng đ ể trả lời xác nhận cho các tí n hiệ u h−ớng đ i nhóm I (trong một số tr−ờng hợp đ −ợc dùng đ ể trả lời cho các tí n hiệ u h−ớng đ i nhóm II) và thực hiệ n chức năng chuyể n đ −a các thông tin báo hiệ u. Bảng 2.7. Các tí n hiệ u h−ớng về nhóm A Tổ h ợp Tí n hiệ u ý nghĩ a của các tí n hiệ u 1 A-1 Gửi con số tiế p theo 2 A-2 Gửi con số tr−ớc con số cuối (n-1) 3 A-3 Kế t thúc nhận tí n hiệ u đ ị a chỉ , chuyể n sang nhận tí n 24 hiệ u nhóm B 4 A-4 Tắ c nghẽn trong mạng quốc gia 5 A-5 Gửi đặ c tí nh thuê bao chủ gọi 6 A-6 Đị a chỉ đ ầy đ ủ, thiế t lập trạng thái thoại, tí nh c−ớc 7 A-7 Gửi con số tr−ớc hai số cuối (n-2) 8 A-8 Gửi con số tr−ớc ba số cuối (n-3) 9 A-9 Phát lại số bị gọi từ đ ầu 10 A-10 11 A-11 12 A-12 13 A-13 14 A-14 Dự phòng 15 A-15 Tắ c nghẽn trong mạng quốc tế b) Báo hiệ u h−ớng về nhóm B: Các tí n hiệ u h−ớng về nhóm B cũng d ùng đ ể trả lời xác nhận cho một h−ớng đ i nhóm II trong thủ tục báo hiệ u bắ t buộc. Đồng thời các tí n hiệ u này thực hiệ n chức năng chuyể n đ −a các thông tin về trạng thái thiế t bị chuyể n mạch hay trạng thái đ −ờng dâ y thuê bao bị gọi. Bảng 2.8. Các tí n hiệ u h−ớng về nhóm B. Tổ h ợp Tí n hiệ u ý nghĩ a của các tí n hiệ u 1 B-1 Thuê bao bị gọi rỗi, yêu cầu nhận dạng cuộc gọi phá rối 2 B-2 Gửi â m hiệ u đặ c biệ t hay thông báo về thuê bao bị gọi đ ã di chuyể n hay thay đ ổ i 25 3 B-3 Đ−ờng dâ y thuê bao bị gọi bận 4 B-4 Tí n hiệ u bị tắ c nghẽn 5 B-5 Số thuê bao không có trong danh bạ 6 B-6 Đ−ờng dâ y thuê bao bị gọi rỗi, có tí nh c−ớc 7 B-7 Đ−ờng dâ y thuê bao bị gọi rỗi, không tí nh c−ớc 8 B-8 Đ−ờng dâ y thuê bao bị gọi có sự cố 9 B-9 10 B-10 11 B-11 12 B-12 13 B-13 14 B-14 15 B-15 Dự trữ cho mạng quốc gia 2.3.3 Các ph−ơng pháp truyề n tí n hiệ u báo hiệ u thanh ghi Trong quá trì nh kế t nối cuộc gọi từ tổ ng đ ài chủ gọi đ ế n tổ ng đ ài bị gọi có thể có một số tổ ng đ ài khác tham gia kế t nối. Và báo hiệ u thanh ghi có ba ph−ơ ng pháp truyề n nh− sau: - Truyề n báo hiệ u kiể u từng chặ ng (Link By Link). - Truyề n báo hiệ u kiể u xuyên suốt (End To End). - Truyề n báo hiệ u kiể u hỗn h ợp (Mixed). 2.3.3.1 Ph−ơng pháp truyề n báo hiệ u kiể u từng chặ ng Ph−ơ ng pháp này liên quan đ ến việ c truyề n tí n hiệ u giữ a các tổ ng đ ài kế cận. V ới báo hiệ u kiể u từng chặ ng, số hiệ u của thuê bao bị gọi sẽ bị giảm dần qua mỗi tổ ng đ ài quá giang, từ đ ầy đ ủ cho đ ế n khi chỉ còn một phần của số bị gọi. 26 * Ưu đ iểm: Dễ dàng phát hiệ n các tí n hiệ u (nhiễ u, mé o do trễ , mé o do nhiễ u…). * Nh−ợc đ iể m: - Tại các tổ ng đ ài quá giang, các thanh ghi vừa phải có chức năng nhận số hiệ u vừa phải có chức năng gửi số hiệ u. Do vậy việ c xử lý tại các thanh ghi này phức tạp hơ n. - Thời gian thiế t lập cuộc gọi lâ u vì số các số hiệ u truyề n trên tuyế n l ớn. - Khi sử dụng các tí n hiệ u thanh ghi h−ớng về thì thời gian chiế m các thanh ghi quá giang tă ng lên do tất cả các thanh ghi trên một kế t nối nhiề u liên kế t phải đ −ợc kế t nối đ ể truyề n về tí n hiệ u cuối c ùng. Hì nh 2.2. Ví dụ về báo hiệ u kiể u Link By Link. 3477 823477 035082347 0350823477 Khu vực Nam Đị nh (0350) Khu vực Hà Nội (04) TĐ D TĐ C TĐ B TĐ A 2.3.3.2 Ph−ơng pháp truyề n báo hiệ u kiể u xuyên suốt Trong báo hiệ u kiể u xuyên suốt, các thanh ghi của tổ ng đ ài quá giang chỉ nhận các số đ ủ đ ể đ ị nh tuyế n. Thanh ghi của tổ ng đ ài xuất phát cuộc gọi sẽ làm việ c trong suốt thời gian thiế t lập cuộc gọi, nó cần đ −ợc chuẩn bị dể gửi 27 một phần thông tin đ ị a chỉ khi có yêu cầu bằng các tí n hiệ u h−ớng về . Thanh ghi quá giang sẽ đ −ợc giải phóng khỏi kế t nối khi kế t nối đ −ợc phát triể n lên phí a tr−ớc từ tổ ng đ ài quá giang đ ó. * Ưu đ iể m: - Các thanh ghi của tổ ng dài xuất phát cuộc gọi đ −ợc phé p đ iều khiể n thiế t lập cuộc gọi. Từ đ ó cho phé p các khả năng định tuyế n từ tổ ng đ ài xuất phát. - Tại các tổ ng đ ài quá giang, các thanh ghi chỉ có chức năng nhận một phần số hiệ u thuê bao bị gọi chứ không cần gửi. Do đ ó quá trì nh xử lý tại các thanh ghi này dễ dàng hơ n. - Thời gian thiế t lập cuộc gọi nhanh vì số các số hiệ u truyề n trên tuyế n í t. - Thời gian chiế m các thanh ghi của các tổ ng đ ài quá giang giảm xuống. - Giảm l−ợng trễ sau khi quay số vì cá c thanh ghi đ −ợc giải phóng s ớm hơ n, thông mạch nhanh hơ n. Hì nh 2.3. Ví dụ về báo hiệ u kiể u End To End. 3477 82 0350 0350823477 Khu vực Nam Đị nh (0350) Khu vực Hà Nội (04) TĐ D TĐ C TĐ B TĐ A 28 2.3.3.3 Ph−ơng pháp truyề n báo hiệ u kiể u kế t hợp Đâ y là ph−ơ ng pháp vừa sử dụng báo hiệ u kiể u từng chặ ng vừa sử dụng báo hiệ u kiể u xuyên suốt. TĐ A TĐ B TĐ C TĐ D Khu vực Hà Nội (04) 035023477 0350 823477 82 3477 TĐ E Khu vực Nam Đị nh (0350) Hì nh 2.4. Ví dụ về báo hiệ u kiể u kế t hợp. 29 Ch−ơng IIi Hệ thống báo hiệu kênh chung số 7 3.1 Khái quát Hệ thống báo hiệ u số 7 là hệ thống báo hiệ u kênh chung, trong đ ó các kênh báo hiệ u sử dụng các thông báo có nhãn đ ể chuyể n thông tin báo hiệ u liên quan đến việ c thiế t lập cuộc gọi và các thông tin khác liên quan đ ến quản lý, đ iề u hành và bảo d−ỡng mạng. Hiể n nhiên ứng dụng đ ầu tiên của mạng báo hiệ u số 7 là ứng dụng cho mạng đ iệ n thoại thông th−ờng PSTN (Public Switching Telephone Network). Hệ thống báo hiệ u số 7 thực hiệ n c ùng các chức năng nh− các hệ thống báo hiệ u truyề n thống nh−ng v ới kỹ thuật cao, ph ù h ợp hơn đ ối v ới hệ thống tổ ng đ ài số hiệ n đ ại. Đối v ới thuê bao, hệ thống báo hiệ u số 7 giúp việ c thiế t lập cuộc gọi nhanh hơ n và có thể cung cấp nhiề u dị ch vụ m ới. Đối v ới việ c quản lý từ xa, báo hiệ u số 7 đ òi hỏi í t thiế t bị báo hiệ u trong mạng hơ n và tă ng dung l−ợng cuộc gọi. Hiệ n nay mạng báo hiệ u số 7 còn đ −ợc ứng dụng vào nhiề u chức năng nh− báo hiệ u trong mạng số liệ u liên kế t đ a dị ch vụ ISDN (Intergrated Service Digital Network), mạng thông minh IN (Intelligent Network), mạng thông tin di đ ộng mặ t đ ất công cộng PLMN (Public Land Mobile Network). 3.2 Các khái niệm cơ bản 3.2.1 Điể m báo hiệ u SP (Signalling Point) Điể m báo hiệ u là nút chuyể n mạch hay nút xử lý trong mạng báo hiệ u, có thể thực hiệ n các chức năng của hệ thống báo hiệ u số 7. 30 Một tổ ng đ ài đ iệ n thoại đ −ợc xem nh− là một đ iể m báo hiệ u SP thì phải là tổ ng đ ài đ −ợc đ iều khiể n bằng ch−ơ ng trì nh l−u sẵ n, vì báo hiệ u số 7 là dạng thông tin số liệ u giữ a các bộ xử lý. Tất cả các đ iể m báo hiệ u trong hệ thống báo hiệ u số 7 là dạng thông tin số liệ u giữa các bộ vi xử lý. SP SP Tuyế n liên kế t báo hiệ u Tuyế n thoại Hì nh 3.1. Các đ iể m báo hiệ u 3.2.2 Điể m truyề n báo hiệ u STP (Signalling Transfer Point) Điể m báo hiệ u mà thông tin báo hiệ u thu đ −ợc trên một kênh báo hiệ u và sau đ ó chuyể n giao cho kênh khác (mà không xử lý nội dung tin báo) đ −ợc gọi là đ iểm truyề n báo hiệ u. SP SP STP Hì nh 3.2. Điể m báo hiệ u và đ iể m truyề n báo hiệ u 31 3.2.3 Liên kế t báo hiệ u SL (Signalling Link) và ch ùm liên kế t báo hiệ u (Link Set) Liên kế t báo hiệ u là một ph−ơ ng tiệ n truyề n dẫn bao gồm một liên kế t dữ liệ u 64Kb/s và các chức năng đ iề u khiể n truyề n. Để truyề n các thông đ iệ p từ một đ iểm báo hiệ u này đ ế n đ iể m báo hiệ u khác ng−ời ta sử dụng liên kế t báo hiệ u. Đối v ới báo hiệ u t−ơ ng tự thì các liên kế t analog có tốc đ ộ truyề n thấp hơ n (c ỡ 4,8Kb/s). Mỗi liên kế t báo hiệ u trong mạng báo hiệ u có khả năng xử lý 4096 mạch thoại. Vì thế đ ể đ ảm bảo sự an toàn và tin cậy cho việ c truyề n tí n hiệ u báo hiệ u, ng−ời ta sử dụng nhiề u hơ n một liên kế t và do đ ó có đ −ợc tập liên kế t. Một tập liên kế t đ −ợc gọi là đ ầy đ ủ nế u có 16 liên kế t. Một tập liên kế t có í t hơ n 16 liên kế t thì vẫn đ −ợc phé p nh−ng gọi là tập liên kế t không đ ầy đ ủ. 3.2.4 Các ph−ơng thức báo hiệ u (Signalling Mode) Việ c truyề n thông tin báo hiệ u từ đ iể m báo hiệ u gốc OSP (Original Signalling Point) t ới đ iể m báo hiệ u đ í ch (Destination Signalling Point) sẽ đ i qua một số liên kế t báo hiệ u và một số đ iể m truyề n báo hiệ u tuỳ thuộc vào ph−ơ ng thức báo hiệ u. Hệ thống báo hiệ u số 7 có 2 ph−ơ ng thức: - Báo hiệ u kế t hợp (Associated Signalling Mode). - Báo hiệ u nửa kế t h ợp (Quasi - Associated Signalling Mode) a) Báo hiệ u kế t hợp: ở ph−ơ ng thức này các liên kế t báo hiệ u song song v ới tuyế n thoại và đ −ợc thực hiệ n truyề n trực tiế p từ đ iể m báo hiệ u gốc đ ế n đ iể m báo hiệ u đ í ch. OSP DSP Hì nh 3.3. Chế độ báo hiệ u kế t hợp 32 b) Báo hiệ u nửa kế t hợp: V ới ph−ơ ng thức này thì tuyế n thoại đ −ợc nối trực tiế p giữ a đ iể m báo hiệ u gốc và đ iể m báo hiệ u đ í ch còn tí n hiệ u báo hiệ u đ −ợc truyề n thông qua các liên kế t báo hiệ u và đ iể m truyề n báo hiệ u khác. STP OSP DSP Hì nh 3.4. Chế độ báo hiệ u nửa kế t hợp 3.2.5 Tuyế n báo hiệ u (Signalling Route) và ch ùm tuyế n báo hiệ u (Signalling Route Set) Tuyế n báo hiệ u là một tuyế n đ −ờng đ ã đ −ợc xác đ ịnh tr−ớc đ ể cá c bản tin đ i qua mạng báo hiệ u giữ a đ iể m báo hiệ u nguồn và đ iể m báo hiệ u đích. Tuyế n báo hiệ u bao gômg một chuỗi SP/STP và đ −ợc đ ấu nối v ới nhau bằng các liên kế t báo hiệ u hay ch ùm liên kế t báo hiệ u. Tất cả các tuyế n báo hiệ u có thể sử dụng đ ể truyề n các thông tin báo hiệ u đ i qua mạng báo hiệ u giữa đ iể m báo hiệ u nguồn và đ iểm báo hiệu đ í ch thì đ −ợc gọi là ch ùm tuyế n báo hiệ u ch mối quan hệ báo hiệ u đ ó. 3.2.6 Mã đ iể m báo hiệ u SPC (Signalling Point Code) Mỗi đ iể m báo hiệ u đ ề u có một mã nhị phâ n 14 bit duy nhất, tuỳ theo vị trí và chức năng mà mã đ iể m báo hiệ u đ −ợc chia thành: 33 - Mã đ iể m báo hiệ u gốc OPC (Original Point Code) - Mã đ iể m báo hiệ u đ ích DPC ( Destination Point Code) Mã đ iể m báo hiệ u gồm có 3 tr−ờng sau: N M L K J I H G F E D C B A + Tr−ờng 3 bit (NML): xác đ ị nh khu vực đ ịa lý trên thế giới, v ới 6 v ùng địa lý đ −ợc đ ánh số từ 2 đ ế n 7, Việ t Nam thuộc v ùng thứ 4. + Tr−ờng 8 bit (K-D): xác đ ị nh v ùng đ ị a lý hay mạng trong một khu vực đ ị a lý cụ thể nào đ ó. + Tr−ờng 3 bit (CBA): xác đ ị nh một đ iể m báo hiệ u trong một vùng đ ị a lý hay một mạng. Sự kế t h ợp các tr−ờng thứ nhất và tr−ờng thứ hai đ −ợc gọi là mã khu vực/mạng báo hiệ u SANC (Signalling Area/Network Code). Ví dụ: Mã SACN của Việ t Nam là 4-104. 3.3 Cấu trúc của hệ thống báo hiệu số 7 3.3.1 Mô hì nh chuẩn hệ thống mở OSI Mô hì nh chuẩn OSI do tổ chức tiêu chuẩn Quốc tế ISO (International Standard Organisation) đ −a ra năm 1980 v ới mục đ í ch là do trong mạng truyề n số liệ u, các giao thức rất khó xác đ ị nh chí nh xác, vì thế ng−ời ta phải phâ n nhỏ các giao thức này thành 7 l ớp. ISO đ ã công nhận mô hì nh chuẩn 7 l ớp là cơ sở cho các tiêu chuẩn kỹ thuật trong t−ơ ng lai cho các hệ thống truyề n số liệ u. 34 L ớp 3 L ớp 2 L ớp 1 L ớp 7 L ớp 6 L ớp 5 L ớp 4 L ớp 3 L ớp 2 L ớp 1 L ớp 7 L ớp 6 L ớp 5 L ớp 4 L ớp 3 L ớp 2 L ớp 1 Hì nh 3.5. Mô hì nh chuẩn OSI. −u đ iể m của mô hì nh này là giao thức của một l ớp có thể thay đ ổ i đ −ợc mà không ảnh h−ởng t ới các l ớp khác và việ c thực hiệ n các chức năng trong một l ớp là tuỳ chọn. Mô tả tóm tắ t các lớp nh− sau: Lớp 1 - Lớp vật lý (Physical Layer): Cung cấp các chức năng về vật lý, đ iệ n và các thủ tục nguồn đ ể hoạt hoá, bảo d−ỡng và khóa các trung kế đ ể truyề n các bí t giữ a các đ −ờng số liệ u. L ớp vật lý còn có chức năng biế n đổ i số liệ u thành các tí n hiệ u ph ù h ợp v ới môi tr−ờng truyề n dẫn. Lớp 2 - Lớp liên kế t dữ liệ u (Data Link Layer): Cung cấp các mạch kế t nối dữ liệ u đ iể m nối đ iể m không có lỗi giữ a các l ớp mạng. L ớp này gồm các nguồn nhận biế t lỗi, sửa lỗi, đ iề u khiể n l−u l−ợng và phát lại. 35 Lớp 3 - Lớp mạng (Network Layer): Dị ch vụ cơ bản của l ớp mạng là cung cấp một kênh đ ể truyề n số liệ u giữ a các lớp vận chuyể n trong các hệ thống khác nhau. L ớp này có chức năng thiế t lập bảo d−ỡng, cắ t đ ấu nối giữ a các hệ thống, xử lý đ ị a chỉ và tạo các tuyế n trung kế . Lớp 4 - Lớp vận chuyể n (Transport Layer): Đảm bảo cho các dị ch vụ mạng đ áp ứng đ −ợc chất l−ợng truyề n tin mà l ớp ứng dụng yêu cầu. Các chức năng của nó là: nhận biế t lỗi, sửa lỗi và đ iề u khiể n l−u l−ợng. L ớp này làm tối −u hoá thông tin dữ liệ u nh− ghé p và tá ch luồng dữ liệ u tr−ớc khi chúng đ ế n lớp mạng. Lớp 5 - Lớp phiên (Session Layer): Thiế t lập đ ấu nối giữa các l ớp trì nh bày trong các hệ thống khác nhau. Nó đ iề u khiể n đ ấu nối này, đ ồng bộ thoại và cắ t đ ấu nối. Nó cho phé p lớp ứng dụng đ ị nh đ iể m kiể m tra đ ể bắ t đ ầu việ c phát lại nế u truyề n dẫn bị giá n đ oạn. Lớp 6 - Lớp trì nh bày (Presentation Layer): Đị nh ra cú pháp biể u thị số liệ u. L ớp trì nh bày biế n đổ i cú pháp đ −ợc sử dụng trong l ớp ứng dụng thành cú pháp thông tin cần thiế t đ ể thông tin giữ a các l ớp ứng dụng. Ví dụ: Telex sử dụng mã ASCII. Lớp 7 - Lớp ứng dụng (Applicaton Layer): Cung cấp các dị ch vụ đ ể hỗ trợ cho quá trì nh ứng dụng của ng−ời sử dụng và đ iề u khiể n thông tin giữ a các ứng dụng. Ví dụ nh− các giao thức cho chuyể n giao File, xử lý bản tin, các dị ch vụ quay số và công việ c vận hành bảo d−ỡng. 3.3.2 Cấu trúc phâ n lớp của hệ thống báo hiệ u số 7 Vào đ ầu nhữ ng năm 80, trong cuốn Sách Vàng của CCITT, nhữ ng đặ c tr−ng kỹ thuật đ ầu tiên về hệ thống báo hiệ u số 7 đ −ợc công bố và mô hì nh OSI cũng đ −ợc tổ chức ISO gi ới thiệ u cùng năm ấy. Hệ thống báo hiệ u số 7 là 36 loại thông tin số liệ u chuyể n mạch gói, có cấu trúc theo modul và giống mô hì nh OSI. Tuy nhiên hệ thống báo hiệ u số 7 chỉ có 4 l ớp thay vì 7 l ớp nh− mô hì nh OSI. Ba l ớp thấp nhất trong cấu trúc phâ n lớp của hệ thống báo hiệ u số 7 tạo thành phần chuyể n giao bản tin MTP (Message Transfer Part). L ớp thứ 4 là phần của ng−ời sử dụng (User Part). Nh− vậy hệ thống báo hiệ u số 7 không hoàn toàn t−ơ ng hợp v ới mô hì nh OSI. Sự khác nhau cơ bản của 2 mô hì nh này là quá trì nh thông tin trong mạng. Mô hì nh OSI mô tả thông tin có kế t nối giữ a các đ ầu cuối số liệ u. Quá trì nh thông tin gồm 3 trạng thái: thiế t lập, đ ấu nối, chuyể n giao số liệ u và cắ t đ ấu nối. Trong khi đ ó phần chuyể n giao bản tin chỉ có cung cấp dị ch vụ chuyể n giao không kế t nối. Phần chuyể n giao bản tin chỉ chuyể n giao số liệ u v ới số l−ợng nhỏ và yêu cầu tốc đ ộ nhanh. OSI CCSN07 4 2 3 1 MTP L ớp 4,5,6 L ớp 7 L ớp 3 L ớp 2 L ớp 1 Mức 1 Mức 2 Mức 3 SCCP TUP ISUP TCAP OMAP Hì nh 3.6. Mô hì nh phâ n lớp hệ thống báo hiệ u số 7. 37 Trong đ ó: - SCCP (Signal Connection Control Part): phần đ iề u khiể n kế t nối báo hiệ u. - TCAP (Transaction Capabilities Application Part): phần ứng dụng các khả năng giao dị ch. - OMAP (Operations And Maintenance Application Part): phần ứng dụng khai thác và bảo d−ỡng. - TUP (Telephone User Part): phần ng−ời sử dụng đ iện thoại. - ISUP (ISDN User Part): phần ng−ời sử dụng mạng số liên kế t đ a dị ch vụ. - DUP (Data User Part): phần ng−ời sử dụng số liệ u. 3.3.3 Các khối chức năng của hệ thống báo hiệ u số 7 3.3.3.1 Phần chuyể n giao bản tin MTP (Message Transfer Part) Phần chuyể n giao bản tin có các chức năng chí nh là chuyể n đ −a các bản tin giữ a những ng−ời sử dụng qua mạng báo hiệ u số 7 một cách xuyên suốt và đ áng tin cậy đ ảm bảo tốc đ ộ và đ ộ chí nh xác. Phần chuyể n giao bản tin MTP Đối t−ợng sử dụng UP Đối t−ợng sử dụng UP Hì nh 3.7. Cấu trúc cơ bản của hệ thống báo hiệ u số 7. Có thể thấy đ ối t−ợng sử dụng UP gửi đ i các bản tin đ ế n phần chuyể n giao bản tin MTP. Sau đ ó các bản tin sẽ đ −ợc truyề n đ ế n đ úng nơ i nhận. MTP phí a đ ầu nhận sẽ phâ n chia các bản tin này đ ế n đ úng đ ối t−ợng sử dụng cần gửi. Từ đ ó có đ −ợc cấu trúc tổ ng quát của MTP: 38 Kênh liên kế t báo hiệ u Kênh liên kế t báo hiệ u Hệ thống đ iề u khiể n chuyể n giao bản tin Hệ thống đ iề u khiể n chuyể n giao bản tin Đối t−ợng sử dụng UP Đối t−ợng sử dụng UP Đối t−ợng sử dụng UP Điể m chuyể n giao báo hiệ u Hệ thống đ iề u khiể n chuyể n giao bản tin Phần đ iề u khiể n kế t nối báohiệ u SCCP SCCP Đối t−ợng sử dụng UP Hì nh 3.8. Cấu trúc tổ ng quát của MTP Phần chuyể n giao bản tin chiế m 3 mức thấp nhất trong hệ thống báo hiệ u số 7 nh− trong hì nh d−ới đâ y: liệ u Mức 4 Các đ ối t−ợng sử dụng Mức 1 Liên kế t dữ Mức 2 Các chức năng liên kế t báo hiệ u Mức 3 Xử lý bản tin báo hiệ u. Các chức năng mạng Hì nh 3.9. Phần chuyể n giao bản tin MTP. 3.3.3.1.1 Tuyế n liên kế t dữ liệ u báo hiệ u (Mức 1) Là một tuyế n truyề n dẫn dữ liệ u song h−ớng đ ể báo hiệ u, bao gồm 2 kênh số liệ u hoạt đ ộng v ới nhau trên 2 h−ớng ng−ợc nhau và có c ùng một tốc đ ộ truyề n dẫn. Kênh số liệ u báo hiệ u có thể thuộc dạng số hay dạng t−ơ ng tự. Đối v ới kênh số liệ u dạng số đ −ợc thiế t lập bằng các kênh truyề n dẫn số và chuyể n mạch số, tốc đ ộ kênh thoại cơ bản là 64Kb/s . Còn đ ối với kênh số liệ u báo hiệ u dạng t−ơ ng tự đ −ợc thiế t lập bằng các kênh truyề n dẫn t−ơng tự (4KHz) và các Modem. 39 Các giao thức ở mức 1 này xác đ ị nh tí nh chất về đ iện, vật lý và các đặ c đ iể m chức năng của kênh số liệ u báo hiệ u. Các phần cứng trong mức 1 này bao gồm các kênh dữ liệ u, thiế t bị đ ầu cuối. Khối chuyể n mạch cũng đ −ợc d ùng đ ể truy cập các kênh truyề n dẫn thông tin cho các đ −ờng báo hiệ u. Kênh dữ liệu Thiế t bị đ ầu cuối Mức 1 Hì nh 3.10. Mức 1. 3.3.3.1.2 Các chức năng liên kế t báo hiệ u (Mức 2) Các chức năng liên kế t báo hiệ u đ ảm bảo cho việ c truyề n tin một cách an toàn và chí nh xác. Các chức năng chí nh của mức 2 bao gồm: - Gi ới hạn. - Phát hiệ n lỗi. - Đồng bộ. Ngoài ra mức 2 còn có các chức năng sau: đ iề u khiể n cho việ c truyề n, nhận và đ iề u khiể n trạng thái liên kế t. Mức 1 Điề u khiể n truyề n - Phát hiệ n lỗi - Đồng bộ - Gi ới hạn Điề u khiể n trạng thái liên kế t Điề u khiể n nhận Mức 3 Hì nh 3.11. Mức 2. 40 Các thông tin của hệ thống báo hiệ u số 7 đ −ợc đ óng gói thành 3 loại đơn vị bản tin: đ ơn vị bản tin báo hiệ u MSU (Message Signal Unit), đ ơn vị bản tin trạng thái liên kế t LSSU (Link Status Signal Unit), đ ơn vị bản tin lấp đ ầy FISU (Fill-In Signal Unit). a) Cấu trúc các đơn vị bản tin: + Đơ n vị bản tin báo hiệ u MSU: chứa các bản tin báo hiệ u đ −ợc trao đ ổ i giữ a nhữ ng ng−ời sử dụng hay giữ a các khối xử lý chức năng quản lý mạng báo hiệ u ở 2 đ iể m báo hiệ u v ới nhau. F CK SIF SIO LI FIB FSN BIB BSN F 8 16 8*n,n>2 8 2 6 1 7 1 7 8 Hì nh 3.12. Bản tin MSU. + Đơ n vị bản tin trạng thái liên kế t LSSU: chứa đ ựng các thông tin liên quan đ ế n hoạt đ ộng của kênh báo hiệ u, phục vụ cho việ c kiể m soát trạng thái đ −ờng dâ y. F CK SF LI FIB FSN BIB BSN F 8 16 8 hoặ c 16 2 6 1 7 1 7 8 Hì nh 3.13. Bản tin LSSU. + Đơ n vị bản tin lấp đ ầy FISU: phát hiệ n sự cố trên đ −ờng báo hiệ u khi không còn bản tin MSU nào đ −ợc chuyể n sang bên đ ối ph−ơ ng. F CK LI FIB FSN BIB BSN F 8 16 2 6 1 7 1 7 8 Hì nh vẽ 3.14. Bản tin FISU. 41 Các tr−ờng trong các dạng gói tin: BIB - Bit chỉ thị h−ớng về . BSN - Số thứ tự h−ớng về . FIB - Bit chỉ thị h−ớng đ i. FSN - Số thứ tự h−ớng đ i. SF - Tr−ờng trạng thái. SIF - Tr−ờng thông tin báo hiệ u. LI - Chỉ thị đ ộ dài đơn vị báo hiệ u. F - Cờ. SIO - Octet thông tin dị ch vụ. * Cờ (Flag): đ −ợc d ùng v ới mục đ í ch phâ n đ ị nh giữa các bản tin, tại thời đ iể m bắ t đ ầu và kế t thúc của bản tin báo hiệ u đ −ợc chỉ thị bởi mô hì nh 8 bit duy nhất hay còn gọi là cờ (01111110). Để đ ảm bảo trong các bản tin không có sự tr ùng lặ p giữ a cờ và tổ hợp bit thì bit chèn đ −ợc sử dụng. * Các bit chỉ thị : Các bit chỉ thị đ −ợc sử dụng đ ể yêu cầu phát lại trên kênh báo hiệ u. Có 2 dạng bit chỉ thị là bit chỉ thị h−ớng về và bit chỉ thị h−ớng đ i. * Tr−ờng chỉ thị độ dài LI (Length Indicator): Đ−ợc d ùng để chỉ thị số các Octets giữ a hai tr−ờng LI và CK. Nó đ −ợc d ùng đ ể nhận biế t các bản tin khác nhau. LI = 0: bản tin FISU. LI = 1 hoặ c 2: bản tin LSSU. LI >2: bản tin MSU. * Tr−ờng thông tin báo hiệ u SIF (Service Information Field): SIF chứa các thông tin báo hiệ u thật sự của phần ng−ời sử dụng. 42 Nhãn đ ị nh tuyế n Bản tin CIC OPC DPC SLS SIF 8*n 12 (4) 14 14 Hì nh 3.15. Cấu trúc tr−ờng SIF. Tr−ờng thông tin báo hiệ u gồm có bản tin và nhãn định tuyế n (Label). Trong nhãn đ ị nh tuyế n có: - Mã nhận dạng mạch CIC (Circuit Identification Code): gồm có 12 bit, để xá c đ ị nh kênh thoại liên quan đ ế n báo hiệ u giữ a 2 đ iể m. Trong CIC ng−ời ta sử dụng 4 bit có số thấp nhất đ ể thực hiệ n lựa chọn kênh liên kế t báo hiệ u SLS (Signalling Link Selector). Chức năng của SLS là phâ n phối phụ tải báo hiệ u sao cho đ ồng đ ề u giữ a các liên kế t thuộc tập liên kế t. - Mã đ iể m báo hiệ u gốc OPC (Originating Point Code): xác đ ị nh nơ i xuất phát của bản tin. - Mã đ iể m báo hiệ u đ í ch DPC (Destination Point Code): xác định nơ i đến của bản tin. * Octet thông tin dị ch vụ SIO (Service Information Octet): Đ−ợc phâ n thành 2 tr−ờng là tr−ờng chỉ thị dị ch vụ SI (Service Indicator) và tr−ờng dị ch vụ phụ SF (Subservice Field). SF SI NI Dự trữ SIO 2 2 4 Hì nh vẽ 3.16. Cấu trúc tr−ờng SIO. 43 Tr−ờng chỉ thị dị ch vụ SI đ −ợc sử dụng để chỉ ra đ ối t−ợng sử dụng ở nút đ ế n. Ví dụ: 0101=TUP, 0110=DUP… Tr−ờng dị ch vụ phụ SF có tr−ờng NI (Network Indicator) là tr−ờng chỉ thị mạng. 00: Mạng quốc tế 0. 01: Mạng quốc tế 1. 10: Mạng quốc gia 0. 11: Mạng quốc gia 1. * Số thứ tự: Có 2 dạng Số thứ tự h−ớng đ i FSN (Forward Sequence Number ): chỉ ra số thứ tự của bản tin đ −ợc truyề n đ i theo h−ớng thuận. Số thứ tự h−ớng về BSN (Backward Sequence Number): chỉ thị số thứ tự bắ t đ ầu xác nhận đ ơn vị tí n hiệ u. Số thứ tự của FSN và BSN có dạng mã nhị phâ n theo chu kỳ tuần tự từ 0 – 127. * Các bit kiể m tra CK (Check): Các đơn vị tí n hiệ u thông th−ờng d ùng 16 bit kiể m tra dành cho sửa lỗi. * Tr−ờng trạng thái SF (Status Field): Chỉ thị trạng thái thông tin báo hiệ u b) Việ c thực hiệ n các chức năng của mức 2: - Chức năng đ ồng bộ các cờ hiệ u và giới hạn bản tin: Một bản tin đ −ợc gi ới hạn bởi cờ đ óng và cờ mở, một cờ 8 bit có giá trị “01111110”. Để tránh lặ p lại các giá trị trong các thành phần khác của MSU, ta sử dụng quá trì nh nhồi bit. Trong quá trì nh truyề n nế u có 5 bit “1” liên tiế p của tr−ờng thông tin thì bit “0” sẽ đ −ợc chèn vào đ ể tránh nhầm lẫn v ới các bit cờ. Bên thu sẽ thực hiệ n quá trì nh ng−ợc lại, quá trì nh này sẽ đ ế m 5 bit “1” liên tiế p và loại bỏ bit “0” tiế p theo. 44 - Chức năng phát hiệ n lỗi và sửa lỗi: Chức năng này đ −ợc thực hiệ n bằng cách sử dụng hệ thống truyề n lại các tí n hiệ u xác nhận đ úng/sai (Positive/Negative Acknowledgement). Hệ thống này sử dụng các tr−ờng sau: các bit kiể m tra CK, bit chỉ thị h−ớng đ i FIB, số thứ tự h−ớng đ i FSN, bit chỉ thị h−ớng về BIB, số thứ tự h−ớng về BSN. Mỗi bản tin h−ớng đ i đ −ợc l−u giữ trong bộ nh ớ đệm (dành cho việ c truyề n lại) và gán cho một số thứ tự trên h−ớng đ i. Bản tin sau đ ó đ −ợc mã hoá tạo ra tr−ờng bit kiể m tra CK. Bên nhận tin sẽ thực hiệ n giải mã các bit kiể m tra và phâ n tí ch, so sánh xem bản tin có bị lỗi trên đ −ờng truyề n hay không. Đồng thời, số thứ tự của bản tin h−ớng đ i cũng đ −ợc kiể m tra xem các bản tin có nhận đ úng theo trì nh tự không. Nế u phâ n tí ch thấy bản tin nhận đ úng thì sẽ có tí n hiệ u xác nhận đ úng (Positive ACK) gửi về h−ớng phát. Lúc này số thứ tự bản tin h−ớng về BSN t−ơ ng ứng v ới số thứ tự bản tin h−ớng đ i FSN, bit chỉ thị h−ớng về BIB bằng v ới bit chỉ thị h−ớng đ i FIB. Nế u bit chỉ thị h−ớng về BIB khác v ới bit chỉ thị h−ớng đ i FIB thì xuất hiệ n một tí n hiệ u xác nhận sai (Negative ACK). Các bản tin bị sai hoặ c không đ úng trì nh tự đều đ −ợc truyề n lại. FIB = “1”: bản tin phát lần đ ầu. FIB = “0”: bản tin truyề n lại lần thứ hai. Ngoài ra mức 2 của MTP còn có một bộ giá m sát đặ c biệ t sẽ ghi nhận nhữ ng lần truyề n lại các bản tin. Hệ thống này sử dụng thuật toán “gáo rò” (leaky bucket). Gáo sẽ đ −ợc làm đ ầy bằng các bản tin bị lỗi và đ −ợc làm rỗng dần bởi các bản tin nhận đ úng. Nế u gáo bị tràn thì liên kế t báo hiệ u không thoả mãn yêu cầu. Nguyên tắ c này đ −ợc xem nh− bộ đ ế m lên/xuống và đ −ợc biế t đ ế n v ới cái tên “ Bộ giá m sát tỉ lệ các đ ơn vị báo hiệ u bị lỗi ” SUERM (Signal Unit Error Rate Mornitor). Giá trị bộ đ ế m sẽ tă ng lên một đ ơn vị khi có một bản tin bị lỗi và sẽ giảm xuống một đ ơn vị khi có 256 bản tin liên tiế p nhau đ −ợc 45 nhận đ úng không có lỗi. Một mức ng−ỡng cảnh báo v ới giá trị là 64 đ −ợc quy định cho bộ đ ế m này. Khi bộ đếm tă ng đến giá trị này thì bộ phận quản lý mạng ở mức 3 sẽ đ −ợc thông báo rằng kênh báo hiệ u này không còn đ áp ứng đ −ợc cho việ c báo hiệ u nữ a. +1 cho mỗi SU phát lại -1 cho 256 SU đ ã thu đ −ợc Mức cảnh báo SUERM 64 Hì nh vẽ 3.17. Nguyên tắ c giá m sát tỉ lệ lỗi. - Chức năng đ ồng bộ: Việ c đ ồng bộ là một thủ tục đ −ợc sử dụng đ ể kí ch hoạt khởi đ ộng kênh báo hiệ u tr−ớc khi chuyể n nó sang chế đ ộ hoạt đ ộng. Thủ tục này đ −ợc sử dụng đ ể đ ồng bộ ban đ ầu kênh báo hiệ u hay phục hồi trạng thái hoạt đ ộng cho kênh báo hiệ u sau khi kênh báo hiệ u này bị hỏng. Thủ tục này đ −ợc thực hiệ n theo yêu cầu của l ớp 3. Tr−ớc hế t một chuỗi các đ ơn vị báo hiệ u trạng thái liên kế t LSSU ở l ớp 2 đ −ợc gửi đ i từ bộ đ iề u khiể n trạng thái liên kế t LSC. Mỗi LSSU có một tr−ờng chỉ thị trạng thái SF có giá trị “0”, có nghĩ a là kênh báo hiệ u đ ang mất đ ồng bộ. Bên nhận sẽ chờ nhận tổ h ợp cờ hiệ u F của bản tin đ ồng bộ này gửi t ới từ phí a đ ối ph−ơ ng. Khi nhận đ úng bản tin LSSU, bộ đ iề u khiể n trạng thái liên kế t LSC sẽ gửi đ i các LSSU có tr−ờng chỉ thị trạng thái SF có giá trị “0”, có nghĩ a là kênh báo hiệ u đ ồng bộ bì nh th−ờng. Sau khoảng thời gian 8,2 giâ y nhằm chắ c chắ n về việc đ ồng bộ thì kênh báo hiệ u sẽ đ −ợc xem nh− là đ ồng bộ. Lúc này bên truyề n gửi đ i các đ ơn vị bản tin lấp đ ầy 46 FISU và khi cả hai bên đ ề u nhận đ −ợc các bản tin này thì quá trì nh xử lý các bản tin báo hiệ u lại đ −ợc tiế p tục. Đơ n vị bản tin lấp đ ầy FISU đ −ợc gửi khi không có đơn vị bản tin báo hiệ u MSU nào đ −ợc gửi đ ể đ ảm bảo nguồn dữ liệ u luôn đ −ợc duy trì một cách liên tục trên liên kế t. - Chức năng đ iề u khiển luồng mức 2: + Tr−ờng h ợp bộ đ iều khiể n nhận các bản tin bị quá tải: Bộ đ iề u khiể n quá tải theo dõi đ ể xá c đ ịnh xem bộ đ iề u khiể n nhận có nhiề u bản tin hơ n khả năng của nó hay không. Trong tr−ờng hợp xảy ra quá tải nh− vậy bộ đ iề u khiể n quá tải sẽ gửi bản tin LSSU loại SIB (chỉ thị trạng thái bận) trên h−ớng ng−ợc lại trong khoảng thời gian gần bằng 10 giâ y. Khi nhận đ −ợc bản tin SIB thì đ iể m xử lý báo hiệ u sẽ không đ −ợc gửi bản tin nào nữ a. Nế u bộ nhớ bị đ ầy thì ng−ời sử dụng sẽ đ −ợc yêu cầu giảm số l−ợng bản tin gửi đ i xuống một mức gi ới hạn tạm thời nào đ ó. + Tr−ờng h ợp bộ đ iều khiể n truyề n các bản tin bị quá tải: Khối quản lý mạng sẽ gửi lệ nh yêu cầu ng−ời sử dụng giảm số l−ợng các bản tin khi phát hiệ n ra tr−ờng h ợp quá tải của bộ đ iề u khiể n truyề n. Để giảm thiể u số l−ợng này ng−ời sử dụng phải giảm bớt việ c thiế t lập đ −ờng kế t nối cho các cuộc gọi. - Đ−ờng đ i của các đơn vị bản tin ở mức 2: Các bản tin MSU đ −ợc nhận đ úng sẽ đ −ợc chuyể n đ ế n bộ đ iề u khiể n nhận. Bộ đ iề u khiể n nhận sẽ xử lý tr−ờng LI, đ ồng thời gửi nội dung các tr−ờng FSN, BSN, BIB đ ế n bộ đ iề u khiể n truyề n. Bộ đ iề u khiể n truyề n sẽ xoá bản tin MSU (có số thứ tự h−ớng đ i FSN bằng số thứ tự h−ớng về BSN, có bit chỉ thị h−ớng đ i FIB bằng bit chỉ thị h−ớng về BIB) trong bộ nh ớ đ ệm dự phòng cho việ c truyề n lại. Bộ đ iề u khiể n truyề n cũng sẽ trả lời xác nhận cho bản tin MSU có số thứ tự bằng v ới tr−ờng FSN trong bản tin vừa nhận đ −ợc. Chẳ ng hạn nh− tr−ờng h ợp bộ đ iề u khiể n nhận xác nhận rằng bản tin nhận đ úng vừa rồi là một MSU thì nội dung tr−ờng SIF và SIO sẽ đ −ợc gửi đ ến khối 47 chức năng xử lý các bản tin ở mức 3 nhờ vào các tr−ờng SIO. Từ đ ó nó có thể phâ n phối bản tin này đ ế n phần ng−ời sử dụng hay khối quản lý mạng báo hiệ u. Một bản tin LSSU (với LI=1) đ −ợc truyề n đ ế n bộ đ iề u khiể n trạng thái kênh báo hiệ u, bộ đ iề u khiể n trạng thái sẽ kiể m tra nội dung của bản tin LSSU này và gửi thông báo về cho khối quản lý mạng. Khối quản lý mạng sẽ kí ch hoạt các hoạt đ ộng t−ơ ng ứng. Trong tr−ờng h ợp một đ ơn vị bản tin SU bị hỏng, nội dung của bản tin sẽ không đ −ợc chuyể n đ ế n khối đ iề u khiể n nhận. Khối chức năng dò tì m lỗi sẽ thông báo cho khối giá m sát tỉ lệ lỗi. Khối đ iề u khiể n nhận chỉ truyề n nội dung tr−ờng SIF và tr−ờng SIO đ ế n khối chức năng xử lý bản tin. Khối phát hiệ n lỗi chỉ giữ lại và xử lý cờ hiệ u F và tr−ờng kiể m tra CK của bản tin. Tất cả các tr−ờng khác đều đ −ợc truyề n đến cho khối đ iề u khiể n nhận. - Dừng bộ xử lý: Bộ xử lý ngừng hoạt đ ộng đ −ợc xem nh− các bản tin báo hiệ u không thể chuyể n đ ến các khối chức năng ở mức 3 hay mức 4. Điề u này xảy ra có thể do bộ xử lý trung tâ m gặ p sự cố hay việ c ng−ng hoạt đ ộng của một kênh báo hiệ u nào đ ó. Khi bộ đ iề u khiể n kênh báo hiệ u nhận biế t đ −ợc trạng thái h− hỏng nó bắ t đ ầu truyề n các bản tin LSSU v ới chỉ thị trạng thái ngừng hoạt đ ộng của bộ xử lý và huỷ bỏ tất cả các bản tin MSU nhận đ −ợc. 3.3.3.1.3 Các chức năng xử lý mạng báo hiệ u (Mức 3) Các chức năng xử lý mạng báo hiệ u đ −ợc phâ n thành 2 phần chức năng: - Xử lý bản tin báo hiệ u (Signalling Message Handling). - Quản lý mạng báo hiệ u (Signalling Network Management). 48 1 bả kế Mức 2 Quản lý liên t báo hiệ u Quản lý tuyế n báo hiệ u Quản lý l−u l−ợng báo hiệ u Quản lý mạng báo hiệ u Đị nh tuyế n bản tin Phâ n biệ t bản tin Mức 3: Các chức năng mạng báo hiệ u Xử lý bản tin báo hiệ u Phâ n phối n tin Mức Hì nh 3.18. Mức 3. a) Chức năng xử lý bản tin báo hiệ u: Mục đ í ch của chức năng xử lý bản tin báo hiệ u là để đ ảm bảo cho các bản tin báo hiệ u đ −ợc phát ra bởi một ng−ời sử dụng tại đ iể m báo hiệ u gốc đ −ợc phâ n phối đ ế n c ùng ng−ời sử dụng tại đ iể m báo hiệ u đ í ch đ úng theo yêu cầu gửi. Các chức năng xử lý bản tin báo hiệ u dựa vào các bit chỉ thị ở tr−ờng SIO và nhãn đ ị nh tuyế n chứa trong các bản tin nhằm nhận dạng rõ ràng các đ iể m xuất phát và các đ iể m kế t cuối báo hiệ u. Các chức năng xử lý bản tin báo hiệ u bao gồm các chức năng sau: + Đị nh tuyế n các bản tin báo hiệ u (Message Routing): Chức năng này đ −ợc sử dụng ở mỗi đ iể m báo hiệ u SP đ ể xá c đ ị nh kênh báo hiệ u đ i SL mà trên đ ó các bản tin phải đ −ợc gửi về đ iể m báo hiệ u đích của nó. 49 + Phâ n biệ t các bản tin báo hiệ u (Message Discriminating): Chức năng này đ −ợc sử dụng ở một đ iể m báo hiệ u SP đ ể xá c đ ị nh xem các bản tin nhận đ −ợc đ ã đ ến đ iể m báo hiệ u đ í ch ch−a. + Phâ n phối bản tin báo hiệ u (Message Distribution): Chức năng này đ −ợc sử dụng ở một đ iể m báo hiệ u SP đ ể phâ n phối các bản tin nhận đ −ợc t ới ng−ời sử dụng thí ch h ợp hay t ới SCCP. a.1) Chức năng đị nh tuyế n bản tin báo hiệ u: Việ c đ ị nh tuyế n các bản tin báo hiệ u t ới các kênh báo hiệ u thí ch h ợp dựa vào các bit chỉ thị mạng NI ở Octet thông tin dị ch vụ SIO và các bit dành cho việ c lựa chọn kênh liên kế t báo hiệ u SLS, mã đ iểm báo hiệ u đ í ch DPC của nhãn đ ị nh tuyế n bản tin thuộc tr−ờng thông tin báo hiệ u SIF. Việ c đ ị nh tuyế n đ −ợc thực hiệ n sao cho các bản tin có các thông tin trong NI, SLS, DPC giống nhau đ −ợc đ ị nh tuyế n trên c ùng một tuyế n báo hiệ u nế u nh− các liên kế t báo hiệ u không có sự cố xảy ra. Việ c phâ n chia l−u l−ợng báo hiệ u cũng là một phần của chức năng định tuyế n, mà nhờ vào đ ó l−u l−ợng báo hiệ u đ −ợc phâ n bố đ ề u trên tập các liên kế t cũng nh− từng liên kế t trên tập. Khi các liên kế t báo hiệ u có sự cố thì việ c đ ị nh tuyế n đ −ợc thay đ ổ i theo các quy luật đ ã đ −ợc đ ị nh tr−ớc. a.2) Chức năng phân biệ t bản tin: Điể m báo hiệ u SP (Signalling Point) trong mạng báo hiệ u có thể hoạt đ ộng nh− một đ iểm báo hiệ u đ í ch DSP (Destination Signalling Point) hay đ iể m truyề n báo hiệ u (Signalling Transfer Point). Nế u SP là đ iể m báo hiệ u đ í ch thì kế t cuối báo hiệ u đ −ợc thực hiệ n tại chí nh đ iểm này. Nế u SP là đ iể m truyề n báo hiệ u thì khi nhận đ −ợc các bản tin báo hiệ u nó sẽ truyề n ngay tới khối chức năng đ ị nh tuyế n để chuyể n t ới các liên kế t báo hiệ u và nối t ới đ iể m báo hiệ u đ í ch. 50 Chức năng phâ n biệ t bản tin dựa vào sự phâ n tí ch các bit chỉ thị mạng NI và mã đ iể m báo hiệ u đ í ch nhận đ −ợc. a.3) Chức năng phân phối bản tin: Dựa vào các bit trong trong tr−ờng chỉ thị dị ch vụ SI nhận đ −ợc, ta xác định đ −ợc địa chỉ của các bản tin một cách chí nh xác. Sau khi các bản tin báo hiệ u đ −ợc phâ n biệ t, nó sẽ đ −ợc phâ n phối t ới ng−ời sử dụng. Ngoài ra các bản tin còn đ −ợc phâ n phối đ ế n phần đ iề u khiể n kế t nối báo hiệ u SCCP, phần quản lý đ iề u hành mạng báo hiệ u của MTP, phần kiể m tra và bảo d−ỡng báo hiệ u của MTP. b) Chức năng quản lý mạng báo hiệ u: Mục đ í ch của chức năng này là lập lại cấu hì nh mạng báo hiệ u trong tr−ờng h ợp có lỗi và đ iề u khiể n l−u l−ợng trong tr−ờng h ợp xảy ra nghẽn. Việ c lập lại cấu hì nh mạng báo hiệ u có hiệ u quả nhờ các thủ tục thay đ ổ i thí ch h ợp để thay đ ổi việ c đ ị nh tuyế n l−u l−ợng báo hiệ u nhằm bỏ qua các kênh có sự cố hoặ c các đ iể m báo hiệ u liên quan xảy ra sự cố. Chức năng quản lý mạng báo hiệ u đ −ợc chia nhỏ thành các chức năng: + Quản lý l−u l−ợng báo hiệ u (Signalling Traffic Management). + Quản lý liên kế t báo hiệ u (Signalling Link Management). + Quản lý tuyế n báo hiệ u (Signalling Route Management). b.1) Chức năng quản lý l−u l−ợng báo hiệ u: Chức năng quản lý l−u l−ợng báo hiệ u duy trì dòng phụ tải báo hiệ u xuyên qua mạng báo hiệ u một cách th−ờng xuyên. Để đ ảm bảo đ −ợc đ iều này cần thực hiệ n chuyể n đ ổ i l−u l−ợng báo hiệ u từ kênh báo hiệ u hoặ c tuyế n báo hiệ u này tới kênh báo hiệ u hoặ c tuyế n báo hiệ u khác, hoặ c giảm b ớt l−u l−ợng báo hiệ u tạm thời trong tr−ờng h ợp xảy ra nghẽn ở đ iể m báo hiệ u nào đ ó. Chức năng đ iề u hành l−u l−ợng báo hiệ u bao gồm các thủ tục sau: 51 - Thủ tục chuyể n đổ i: là thủ tục chuyể n đ ổ i l−u l−ợng báo hiệ u từ một kênh báo hiệ u bị lỗi đ ế n một kênh báo hiệ u dự phòng khác. Khi thực hiệ n bằng cách này các bản tin phải đ −ợc truyề n lại một cáh tuần tự. - Thủ tục chuyể n đổ i phục hồi: đ −ợc sử dụng đ ể chuyể n đổ i l−u l−ợng báo hiệ u ở một kênh báo hiệ u dự phòng ng−ợc về cho kênh báo hiệ u ban đ ầu đ ã bị sự cố khi kênh báo hiệ u bị sự cố này đ ã đ −ợc phục hồi. - Thủ tục tá i đ ị nh tuyế n bắ t buộc: là một quá trì nh chuyể n đổ i l−u l−ợng báo hiệ u xung quanh một sự cố h− hỏng ở một đ iểm báo hiệ u đ ầu xa trong mạng báo hiệ u. Việ c này đ −ợc thực hiệ n bằng cách gửi đ i các bản tin cấm truyề n qua đ iể m báo hiệ u này. - Thủ tục đ iề u khiể n luồng: là thủ tục ngừng phát các bản tin m ới khi không thể phâ n phối các bản tin đ ó qua mạng báo hiệ u. Điề u này xảy ra có thể do một đ iể m báo hiệ u bị quá tải hay do sự h− hỏng hay quá tải của ng−ời sử dụng. - Thủ tục tái đ ị nh tuyế n đ iề u khiể n: là quá trì nh phục hồi chuyể n đổ i l−u l−ợng báo hiệ u về một tuyế n báo hiệ u đ ã đ −ợc mặ c đ ị nh cho nó sau khi thủ tục tá i định tuyế n bắ t buộc đ ã kế t thúc. b.2) Quản lý liên kế t báo hiệ u: Chức năng quản lý liên kế t báo hiệ u đ −ợc sử dụng đ ể phục hồi các kênh báo hiệ u bị hỏng, đ ể kí ch hoạt các kênh báo hiệ u ở trạng thái rỗi, và dừng kí ch hoạt các kênh báo hiệ u đ ã đ ồng bộ. Các thủ tục trong chức năng quản lý kênh báo hiệ u là: - Thủ tục kí ch hoạt kênh báo hiệ u: là thủ tục đ ồng bộ ban đ ầu. - Thủ tục phục hồi kênh báo hiệ u: là thủ tục đ ồng bộ sau khi một kênh báo hiệ u bị h− hỏng. - Thủ tục ngừng kí ch hoạt kênh báo hiệ u: là thủ tục ngừng hoạt đ ộng của một kênh báo hiệ u nào đ ó mặ c dù kênh báo hiệ u đ ó có thể không bị sự cố gì . 52 - Thủ tục kí ch hoạt chùm kênh báo hiệ u: là việ c kí ch hoạt các kênh báo hiệ u trong ch ùm kênh báo hiệ u. - Thủ tục chỉ thị : đ −ợc sử dụng để chỉ thị các kênh báo hiệ u đ ế n một thiế t bị đ ầu cuối báo hiệ u. b.3) Chức năng quản lý tuyế n báo hiệ u: Chức năng quản lý tuyế n báo hiệ u nhằm đ ảm bảo sự trao đ ổ i các bản tin giữ a các nút báo hiệ u (SP hay STP) trong mạng báo hiệ u. Chức năng này cũng đ −ợc sử dụng đ ể phâ n phối các thông tin về tì nh trạng mạng báo hiệ u đ ể khoá và mở các tuyế n báo hiệ u. Chức năng này bao gồm các thủ tục sau: - Thủ tục đ iề u khiể n chuyể n giao các bản tin: đ −ợc thực hiệ n tại một đ iể m truyề n báo hiệ u STP đ ối v ới các bản tin liên quan đ ế n t ới đ ị a chỉ đ í ch nào đ ó, khi nó cần phải thông báo cho một hay nhiề u đ iể m báo hiệ u SP phí a nguồn đ ể hạn chế hoặ c không gửi thêm các bản tin có cấp đ ộ −u tiên xác đ ị nh nào đ ó hoặ c thấp hơ n. - Thủ tục ngăn cấm chuyể n giao các bản tin: đ −ợc thực hiệ n tại một đ iể m báo hiệ u đ óng vai trò nh− một STP khi nó phải thông báo cho một hoặ c nhiề u SP lâ n cận rằng chúng không đ −ợc đ ị nh tuyế n các bản tin qua STP này. - Thủ tục cho phé p chuyể n giao các bản tin: Đ−ợc thực hiệ n tại một STP khi nó phải thông báo cho một hay nhiề u đ iểm SP lâ n cận rằng chúng có thể thiế t lập tuyế n l−u l−ợng báo hiệ u h−ớng t ới đ iể m đ í ch định tr−ớc thông qua STP này. - Thủ tục hạn chế chuyể n giao các bản tin: đ −ợc thực hiệ n tại một STP khi nó phải thông báo cho một hay nhiề u SP lâ n cận rằng nế u có thể chúng không nên đ ị nh tuyế n các bản tin đ i qua STP này nữa. - Thủ tục kiể m tra ch ùm tuyế n báo hiệ u: đ −ợc thực hiệ n tại các SP đ ể kiể m tra xem l−u l−ợng báo hiệ u h−ớng t ới đ iể m báo hiệ u đ í ch nào đ ó có thể đ −ợc thiế t lập thông qua một STP lâ n cận hay không. 53 - Thủ tục kiể m tra đ ộ nghẽn mạch ở ch ùm tuyế n báo hiệ u: đ −ợc thực hiệ n ở một đ iể m báo hiệ u đ ể cập nhật trạng thái nghẽn liên quan t ới một ch ùm tuyế n báo hiệ u đ i đ ến một đ iểm báo hiệ u đ í ch nào đ ó. 3.3.3.2 Phần ng−ời sử dụng đ iệ n thoại TUP (Telephone User Part) Nh− ta đ ã biế t phần ng−ời sử dụng đ iệ n thoại xác đ ị nh các chức năng báo hiệ u cần thiế t trong mạng báo hiệ u số 7 cho l−u l−ợng quốc gia cũng nh− l−u l−ợng quốc tế . Ng−ời sử dụng đ iệ n thoại TUP là bộ phận quản lý đ iề u khiể n việ c thiế t lập các cuộc gọi trong tổ ng đ ài đ iện thoại bằng cách trao đ ổ i các tí n hiệu báo hiệ u t ới tổ ng đ ài đ iệ n thoại khác. Bất kỳ tí n hiệ u đ iề u khiể n cuộc gọi nào đ −ợc gửi đ i cũng đều liên quan đ ế n một kênh thoại đặ c biệ t nào đ ó trong mạng đ iệ n thoại. 3.3.3.2.1 Cấu trúc bản tin TUP Các thông tin báo hiệ u xuất phát từ phần ng−ời sử dụng đ iệ n thoại TUP đ −ợc truyề n trong mạng báo hiệ u d−ới dạng các bản tin mà nội dung của nó đ −ợc mang trong tr−ờng thông tin báo hiệ u SIF của các đ ơn vị bản tin báo hiệ u MSU. F CK SIF SIO LI FIB FSN BIB BSN F CIC OPC DPC SLS Bản Nhãn đ ị nh tin H0 H1 tuyế n Hì nh 3.19. Cấu trúc tổ ng quát SIF trong TUP. 54 Tr−ờng SIF bao gồm: Nhãn đ ị nh tuyế n, phần tiêu đ ề (Heading) và phần thông tin của ng−ời sử dụng. * Nhãn đị nh tuyế n gồm 4 tr−ờng khác nhau : + Mã đ iể m báo hiệ u đ í ch (DPC): là một phần của nhãn đ ị nh tuyế n, nó là thông số duy nhất đ ể xá c đ ị nh đ iể m báo hiệ u trên mạng báo hiệ u mà bản tin MSU phải kế t cuối. + Mã đ iể m báo hiệ u gốc (OPC): là một phần của nhãn đ ị nh tuyến, nó là tr−ờng duy nhất đ ể xác đ ị nh đ iể m báo hiệ u trên mạng báo hiệ u nơ i tạo ra gửi đ i bản tin MSU. + Mã nhận dạng kênh thoại (CIC): là một phần của nhãn, nó là tr−ờng duy nhất đ ể xá c đ ị nh một kênh thoại hoặ c dữ liệ u giữ a đ iể m báo hiệ u gốc và đ iể m báo hiệ u đ í ch. + Mã chọn lựa kênh báo hiệ u (SLS): là 4 bit thấp nhất trong tr−ờng CIC. Tr−ờng này đ −ợc sử dụng đ ể lựa chọn một đ −ờng báo hiệ u từ một ch ùm kênh báo hiệ u, thông th−ờng sử dụng kiể u chia tải. * Phần tiêu đề chia thành 2 tr−ờng (mỗi tr−ờng 4 bit): + Tr−ờng H0: nhóm các bản tin có các chức năng gần giống nhau thành một nhóm tổ ng quát d ùng cho một công việ c chung nào đ ó. + Tr−ờng H1: xác đ ị nh chi tiế t loại của từng bản tin trong một nhóm tổ ng quát nào đ ó. * Phần thông tin của ng−ời sử dụng: Tuỳ thuộc vào loại bản tin mà các thông tin này có chiề u dài và các định dạng khác nhau. 3.3.3.2.2 Một số bản tin của TUP Trong nhóm bản tin địa chỉ h−ớng đ i FAM (Forward Address Message) có: bản tin đ ị a chỉ khởi đ ầu IAM (Initial Address Message), bản tin đ ị a chỉ khởi đ ầu có thông tin phụ IAI (Initial Address Message With Additional 55 Information), bản tin đ ị a chỉ tiế p theo SAM (Subsequent Address Message), bản tin đ ịa chỉ tiế p theo v ới một tí n hiệ u đ ị a chỉ SAO (Subsequent Address Message With One Address Signal). a) Bản tin địa chỉ khởi đầu IAM: Là bản tin đ −ợc gửi đ i đ ầu tiên v ới thông tin đ ị a chỉ kèm theo. Thông th−ờng bản tin đ ầu tiên này gồm tất cả các thông tin yêu cầu thiế t lập cuộc gọi. h tin LKJIHGEDCBA Các c ỉ thị bản Số các tí n hiệ u đ ị a chỉ Các tí n hiệ u địa chỉ 2 6 4 4 40 Bit đ ầu tiên đ −ợc truyề n đ i Dự Loại thuê bao Mã tiêu Mã tiêu Nhãn trữ chủ gọi đ ề H1 đ ề H0 FEDCBA 0001 0001 n*8 4 12 Hì nh 3.20. Bản tin IAM. b) Bản tin khởi đầu có thông tin phụ IAI: Là bản tin IAM nh−ng có thêm một vài thông tin phụ tr ợ và có phần tiêu đ ề khác bản tin IAM. 2 6 4 4 40 Bit đ ầu tiên đ −ợc truyề n đ i Dự Loại thuê bao Mã tiêu Mã tiêu Nhãn trữ chủ gọi đ ề H1 đ ề H0 FEDCBA 0001 0001 56 đ h tin D ùng trong n−ớc Thông tin nhóm thuê bao Thông tin phụ về thuê bao chủ gọi Thông tin đ ị nh tuyế n phụ Nhận dạng thuê bao chủ gọi Đị a chỉ đ −ợc gọi Thông tin tí nh c−ớc 8 n*8 4 12 LKJIHGEDCBA Các c ỉ thị bản Số các tí n hiệ u đ ị a chỉ Các tí n hiệ u địa chỉ HGFEDCBA Octet chỉ thị ầu tiên n*8 n*8 n*8 n*8 n*8 40 8 Hì nh 3.21. Bản tin IAI. c) Bản tin địa chỉ tiế p theo SAM: Bản tin này cho phé p truyề n đ i các con số v ới 2 ph−ơ ng thức: ph−ơ ng thức chọn gói (End Block) hay ph−ơ ng thức chồng chập (Overlap). V ới ph−ơ ng thức chọn gói, tất cả các con số có thể truyề n chỉ trong một bản tin IAM hay IAI. V ới ph−ơ ng thức chồng chập thì ngay sau khi nhận đ ủ các con số đ ể đ ị nh tuyế n cuộc gọi thì sử dụng bản tin IAM đ ể truyề n đ i, các con số sau sẽ đ −ợc gửi trong bản tin SAM. Bit đ ầu tiên đ −ợc truyề n đ i n*8 4 4 4 4 40 Nhãn 0001 Mã tiêu đ ề H1 0001 Mã tiêu dề H1 Mã nhồi Số tí n hiệ u đ ị a chỉ Các tí n hiệ u đ ị a chỉ Hì nh vẽ 3.22. Bản tin SAM. d) Bản tin địa chỉ tiế p theo với một tí n hiệ u đị a chỉ SAO: Bản tin này cho phé p khả năng gửi từng con số khi cần thiế t trong mạng báo hiệ u. 57 Mã nhồi 4 4 4 4 40 Tí n hiệ u địa chỉ Bit đ ầu tiên đ −ợc truyề n đ i Nhãn 0001 Mã tiêu đề H1 0001 Mã tiêu dề H1 Hì nh 3.23. Bản tin SAO. Ngoài ra phần ng−ời sử dụng đ iệ n thoại TUP còn có các bản tin khác đ −ợc sử dụng trong quá trì nh xử lý cuộc gọi nh−: - Bản tin báo hiệ u kế t thúc việ c nhận đ ị a chỉ ACM. - Bản tin báo hiệ u trả lời, tí nh c−ớc ACN. - Bản tin yêu cầu giải toả theo h−ớng về CBK. - Bản tin yêu cầu giải toả theo h−ớng đ i CLF. - Bản tin giải toả bảo an RLG. 3.3.3.2.3 Các thủ tục báo hiệ u Quá trì nh thiế t lập cuộc gọi của tổ ng đ ài đ iệ n thoại sử dụng hệ thống báo hiệ u số 7 gồm có nhiề u giai đ oạn. Việ c đ ó đ −ợc khái quát nh− sau: RLG CLF CBK Đà m thoại ANS Hồi â m chuông ACM IAM (hoặ c IAI) Tổ ng đ ài B Tổ ng đ ài A Hì nh 3.24. Quá trì nh thiế t lập cuộc gọi trong đ iề u kiệ n bì nh th−ờng 58 Ban đ ầu, tổ ng đ ài A gửi đ i bản tin IAM hoặ c bản tin IAI. Việ c quyế t định dùng bản tin IAM hay IAI dựa trên cơ sở các con số có thể gửi. Đồng thời nế u thấy cần thực hiệ n việ c kiể m tra tí nh liên tục của đ −ờng thông thoại thì bộ phận gửi và nhận các â m hiệ u kiể m tra đ −ợc đ iề u khiể n nối vào. Khi nhận đ −ợc các bản tin IAM hoặ c IAI, tổ ng đ ài B phải xác đ ị nh xem có cần kiể m tra tí nh liên tục của đ −ờng thông thoại hay không. Tổ ng đ ài B cũng tiế n hành phâ n tí ch các tí n hiệ u đ ị a chỉ trong bản tin IAM hay IAI. Tiế p đ ó tổ ng đ ài B sẽ gửi bản tin báo hoàn thành đ ị a chỉ ACM sau khi nó đ ã xong phần phâ n tí ch số và chuyể n mạch thành công cuộc gọi. Khi nhận đ −ợc bản tin ACM tổ ng đ ài A giải toả các thiế t bị dùng chung cho việ c xử lý cuộc gọi và kế t nối thông mạch thoại. Tí n hiệ u “hồi â m chuông” sẽ đ −ợc gửi từ tổ ng đ ài B xuyên qua mạch thoại đ ế n tổ ng đ ài A. Khi thuê bao nhấc máy, tổ ng đ ài B trả về bản tin trả lời ANS. Tổ ng đ ài A nhận đ −ợc bản tin ANS thì bắ t đ ầu việ c tí nh c−ớc. Quá trì nh đ àm thoại sẽ diễ n ra trên mạch. Sau khi thuê bao bị gọi đặ t máy, tổ ng đ ài B trả về bản tin xoá h−ớng về CBK. Tổ ng đ ài A nhận đ −ợc bản tin CBK sẽ tiế n hành ngắ t cuộc gọi và gửi bản tin xoá h−ớng đ i CLF. Khi tổ ng đ ài B nhận đ −ợc bản tin CLF, nó chuyể n mạch trở về trạng thái rỗi và gửi bản tin giải toả bảo an RLG đ ể cho thấy cuộc gọi đ ã bị xoá. Tổ ng đ ài A nhận đ −ợc bản tin RLG cũng tiế n hành chuyể n mạch về trạng thái rỗi. 59 3.3.3.3 Phần ng−ời sử dụng mạng số liên kế t đa dị ch vụ (ISDN User Part) 3.3.3.3.1 Nhiệ m vụ của ISUP Phần này gồm các giao thức báo hiệ u số 7 d ùng đ ể hỗ tr ợ các dị ch vụ cơ bản, các dị ch vụ bổ xung các ứng dụng thoại và phi thoại của mạng số liên kế t đ a dị ch vụ ISDN. ISUP là một trong nhiề u chủng loại khách hàng sử dụng các giao thức của báo hiệ u số 7 nằm trong l ớp 4 của mô hì nh phâ n l ớp báo hiệ u số 7. Khi cần trao đ ổ i thông tin, nó cần sự hỗ tr ợ của phần chuyể n giao bản tin MTP. Trong một số tr−ờng h ợp ISUP còn cần đ ến các giao thức của phần đ iề u khiể n kế t nối báo hiệ u SCCP. Thông tin báo hiệ u đ −ợc tạo ra từ phần ng−ời sử dụng ISDN (ISUP), nó đ −ợc tải trên tuyế n kế t nối báo hiệ u bằng đơn vị bản tin báo hiệ u MSU. Trong MSU thì thông tin báo hiệ u đ −ợc đặ t trong tr−ờng thông tin báo hiệ u SIF. Octet thông tin dị ch vụ SIO sẽ chỉ thị mã SI là “0101” đ ể biể u thị ng−ời sử dụng là ISDN. Sự bố trí của tr−ờng thông tin báo hiệ u SIF nh− sau: Phần tuỳ chọn Mã kiể u bản tin Mã nhận dạng mạch CIC Phần biế n đổ i bắ t buộc Phần cố đ ịnh bắ t buộc Nhãn đ ị nh tuyế n Hì nh vẽ 3.24. Khuôn dạng tr−ờng SIF. 60 Nhãn đị nh tuyế n: Gồm các tr−ờng + Mã đ iể m báo hiệ u gốc OPC. + Mã đ iể m báo hiệ u đ ích DPC. + Mã lựa chọn liên kế t báo hiệ u SLS. Mã nhận dạng mạch (CIC): Mã này đ −ợc d ùng đ ể chỉ đ ị nh một bản tin báo hiệ u ISUP cho một kênh mạch nào đ ó. Mọi kênh mạch đ ề u có một mã nhận dạng riêng. Mã kiể u bản tin: Đâ y là một tr−ờng, một octet bắ t buộc với tất cả các bản tin. Nó xác định duy nhất chức năng và đ ị nh dạng của mỗi bản tin ISUP. Phần cố định bắ t buộc: Các tham số này là bắ t buộc v ới bản tin riêng biệ t. Và đ ộ dài cố đ ị nh sẽ chứa trong phần cố đ ị nh bắ t buộc. Vị trí , đ ộ dài và trật tự của tham số đ −ợc xác đ ị nh duy nhất bằng loại tin báo. Vì vậy tên của tham số và các khối chỉ thị đ ộ dài không cần thiế t có ở bản tin. Phần biế n đổ i bắ t buộc: Các tham số bắ t buộc của phần đ ộ dài thay đ ổ i sẽ đ −ợc đặ t trong phần biế n đổ i bắ t buộc. Con trỏ đ −ợc sử dụng để chỉ thị đ iể m bắ t đ ầu của mỗi tham số. Mỗi con trỏ đ −ợc mã hoá bằng 1 octet. Tên của mỗi tham số và trật tự của nó đ −ợc ngầm đ ị nh trong bản tin. Các tên tham số do đ ó không chứa trong bản tin. Số của các tham số và con trỏ đ −ợc xác định duy nhất bởi kiể u bản tin. Mỗi tham số trong phần biế n đ ổ i bắ t buộc gồm cả chỉ thị đ ộ dài tham số tiế p theo sau là nội dung tham số. Phần tuỳ chọn: Tr−ờng này bao gồm các tham số mà có hoặ c không có trong các kiể u gói tin riêng biệ t. Các tham số tuỳ chọn có thể truyề n đ i theo bất kỳ trật tự nào. Mỗi tham số tuỳ chọn sẽ bao gồm tên tham số (1 octet) và nội dung tham số. 61 Từ đ ó ta có đ −ợc cấu trúc một bản tin ISUP nh− sau: Phần tuỳ chọn Phần biế n đổ i bắ t buộc Phần cố định bắ t buộc Thứ tự bí t truyề n 8 7 6 5 4 3 2 1 Kế t thúc tham số tuỳ chọn Tham số Z Chỉ thị đ ộ dài của tham số Z Tên tham số = Z Tham số X Chỉ thị đ ộ dài của tham số X Tên tham số = X Tham số P Chỉ thị đ ộ dài của tham số P Tham số M Con trỏ t ới tham số P Chỉ thị đ ộ dài của tham số M Con trỏ t ới phần tuỳ chọn Con trỏ t ới tham số M Tham số bắ t buộc F Tham số bắ t buộc A Mã kiể u bản tin Mã nhận dạng mạch Nhãn đ ị nh tuyế n Hì nh 3.25. Cấu trúc bản tin ISUP. 62 3.3.3.3.2 Các thủ tục báo hiệ u của ISUP Tr−ớc tiên bộ đ iề u khiể n đ ị nh tuyế n sẽ chọn ra một kênh mạch rỗi sau khi đ ã nhận đ ầy đ ủ và phâ n tí ch các con số từ thuê bao gọi. Tiế p đ ó ISUP của tổ ng đ ài xuất phát cuộc gọi sẽ truyề n đ i bản tin đ ị a chỉ khởi đ ầu IAM đ ể chiế m d ùng một kênh và gửi các con số quay nhận đ −ợc. Các con số quay nhận đ −ợc sau đ ó sẽ đ −ợc gửi trong bản tin đ ị a chỉ tiế p theo SAM. Khi tổ ng đ ài quá giang nhận đ −ợc bản tin IAM sẽ thực hiệ n việ c chọn lựa đ ị nh tuyế n. Nế u tì m thấy một kênh mạch đ ang rỗi thì tổ ng đ ài quá giang sẽ chiế m dùng nó. Sau đ ó ISUP của tổ ng đ ài này cũng gửi một bản tin IAM và các thông tin về thuê bao bị gọi đ −ợc gửi tiế p đ ế n tổ ng đ ài kế t cuối cuộc gọi. Bất kỳ bản tin SAM nào đ −ợc nhận sau đ ó bởi tổ ng đ ài quá giang sau khi bản tin IAM của ISUP ở tổ ng đ ài quá giang này đ ã đ −ợc gửi sẽ đ −ợc ISUP của tổ ng đ ài qúa giang chuyể n tiế p một cách trực tiế p. Tại tổ ng đ ài kế t cuối, nó tiế n hành phâ n tí ch các thông tin nhận đ −ợc trong bản tin IAM và kế t h ợp v ới các thông tin nhận đ −ợc trong bản tin SAM nế u có. Sau khi thấy việ c nhận số thuê bao bị gọi đ ã hoàn thành, tổ ng đ ài kế t cuối cuộc gọi kiể m tra trạng thái đ −ờng dâ y thuê bao bị gọi và xác đ ị nh xem có đ −ợc cho phé p gọi thuê bao này hay không theo yêu cầu của dị ch vụ. Nế u kế t quả kiể m tra cho phé p, tổ ng đ ài kế t cuối cuộc gọi sẽ gửi bản tin báo hiệ u kế t thúc việ c nhận đ ịa chỉ ACM đ ế n tổ ng đ ài xuất phát cuộc gọi đ ể thông báo việ c thiế t lập cuộc gọi thành công. Trong tr−ờng h ợp thiế t lập một cuộc gọi đ iệ n thoại thông th−ờng, thuê bao bị gọi sẽ có tí n hiệ u “chuông” và thuê bao gọi sẽ nhận đ −ợc tí n hiệ u “hồi â m chuông”. Nế u thuê bao bị gọi trả lời cuộc gọi thì tổ ng đ ài kế t cuối cuộc gọi sẽ thông báo cho tổ ng đ ài xuất phát cuộc gọi bằng một bản tin trả lời ANM. Việ c giải toả cuộc gọi có thể đ −ợc kí ch hoạt bởi thuê bao gọi hay thuê bao bị gọi. 63 ISUP ở tổ ng đ ài xuất phát cuộc gọi gửi bản tin giải toả đ −ờng kế t nối REL đ ế n tổ ng đ ài quá giang, và tổ ng đ ài quá giang lập tức chuyể n bản tin REL này đ ế n tổ ng đ ài kế t cuối cuộc gọi. Ngay sau khi kênh mạch có liên quan trở về trạng thái rỗi, ISUP của tổ ng đ ài kế t cuối cuộc gọi sẽ trả lời xác nhận cho bản tin REL bằng bản tin xác nhận giải phóng kế t nối RLC. Thuê bao gọi RLC REL RLC REL ANM ANM ACM ACM SAM SAM SAM IAM IAM Thuê bao bị gọi Tổ ng đ ài kế t cuối Tổ ng đ ài quá giang Tổ ng đ ài xuất phát Hì nh 3.26. Diễ n tiế n cuộc gọi quá giang trong đ iều kiệ n bì nh th−ờng. 3.3.3.4 Phần điề u khiể n kế t nối báo hiệ u SCCP Phần đ iề u khiể n kế t nối báo hiệ u SCCP đ −ợc bổ xung cho lớp 3 của MTP giúp cho báo hiệ u số 7 phù h ợp v ới mô hì nh OSI. 64 Để đ áp ứng các yêu cầu về báo hiệ u trong t−ơ ng lai, phần đ iề u khiể n kế t nối báo hiệ u SCCP ra đ ời nhằm bổ sung cho MTP. MTP c ùng SCCP tạo nên một phần mề m m ới NSP (phần dị ch vụ mạng) gồm các lớp từ 1 đ ến 3. 3.3.3.4.1 Mục đí ch của SCCP Trong một số tr−ờng h ợp, bản tin báo hiệ u đ −ợc truyề n từ đ iể m báo hiệ u này t ới đ iểm báo hiệ u khác không nhằm mục đ í ch báo hiệ u cho một cuộc gọi cụ thể nào. MTP đ −ợc thiế t kế chỉ nhằm mục đ í ch chuyể n các bản tin báo hiệ u liên quan đến cuộc gọi. SCCP ra đ ời v ới mục đ í ch phục vụ cho cả 2 nhiệ m vụ trên. Ngoài ra SCCP còn đ −ợc sử dụng đ ể thực hiệ n cả các dị ch vụ của mạng không kế t nối và đ ị nh h−ớng kế t nối. 3.3.3.4.2 Các dị ch vụ của SCCP Mục tiêu của SCCP là cung cấp ph−ơ ng thức cho các kế t nối báo hiệ u logic trong mạng báo hiệ u số 7 và cung cấp các ph−ơ ng thức cho khả năng chuyể n giao các khối số liệ u báo hiệ u, có hoặ c không sử dụng các kế t nối báo hiệ u logic. Có hai loại dị ch vụ đ −ợc SCCP cung cấp là: dị ch vụ kế t nối đ ị nh h−ớng và dị ch vụ kế t nối không đ ị nh h−ớng. a) Dị ch vụ kế t nối đị nh h−ớng: Đâ y là một cách đ ể h ợp lý hoá thông tin báo hiệ u của tổ ng đ ài giữ a hai ng−ời sử dụng dị ch vụ của mạng bằng cách thiế t lập đ ấu nối báo hiệ u logic giữ a chúng. Sự đ ấu nối báo hiệ u logic này đ ạt đ −ợc nhờ đ −a ra một số tham khảo nội bộ cho các bản tin báo hiệ u đ ó. Dị ch vụ kế t nối đ ị nh h−ớng là khả năng chuyể n giao bản tin báo hiệ u qua kế t nối báo hiệ u đ ã đ −ợc thiế t lập. Việ c kế t nối báo hiệ u có thể là vĩ nh cửu hay chỉ tạm thời. 65 Ph−ơ ng thức chuyể n giao kế t nối đ ị nh h−ớng chia làm ba giai đ oạn: - Thiế t lập kế t nối. - Chuyể n giao số liệ u. - Giải phóng kế t nối. b) Dị ch vụ kế t nối không đị nh h−ớng: V ới dị ch vụ này, tất cả các thông tin đ ị nh tuyế n cần đ ể đ ị nh tuyế n số liệ u t ới đ í ch của nó phải có ở trong mỗi gói số liệ u. Không có sự đ ấu nối logic đ −ợc thiế t lập giữ a các nút đ ầu cuối. Dị ch vụ này th−ờng đ −ợc sử dụng đ ể chuyể n giao nhữ ng l−ợng nhỏ thông tin tới hạn thời gian thực giữ a nhữ ng ng−ời sử dụng ở xa. 3.3.3.4.3 Các phâ n lớp giao thức của SCCP Có 4 phâ n l ớp d ùng đ ể xá c đ ị nh các dị ch vụ kế t nối: - Phâ n lớp 0: Loại không kế t nối cơ sở. - Phâ n lớp 1: Loại không kế t nối tuần tự . - Phâ n lớp 2: Loại kế t nối có đ ị nh h−ớng cơ sở. - Phâ n lớp 3: Loại kế t nối có đ ị nh h−ớng đ iề u khiể n luồng. Phâ n lớp 0: Khối dữ liệ u dị ch vụ mạng NSDU đ −ợc SCCP vận chuyể n qua mạng t ới SCCP đ í ch và các phâ n lớp cao hơ n ở đ í ch. Các khối dữ liệ u đ −ợc vận chuyể n là hoàn toàn đ ộc lập v ới nhau nên chúng có thể đ −ợc phâ n phối không tuần tự. Phâ n lớp 1: Tại phâ n l ớp này, các đặ c đ iể m của phâ n lớp 0 đ −ợc hoàn thiệ n nhờ thiệ n nhờ có thêm tí nh chất bổ sung. Nó cho phé p l ớp cao hơ n chỉ ra một luồng đ ã có của khối dữ liệ u dị ch vụ mạng NSDU phải đ −ợc phâ n phát tuần tự đ ến đ í ch. Mã lựa chọn kênh báo hiệ u SLS đ −ợc sử dụng đ ể cho luồng của các NSDU có c ùng tham số đ iề u khiể n tuần tự là nh− nhau. Phâ n lớp 2: Khối dữ liệ u dị ch vụ mạng NSDU đ −ợc chuyể n giao nhờ kế t nối báo hiệ u tạm thời hoặ c vĩ nh cửu. Các tin báo thuộc về một kế t nối báo 66 hiệ u chứa c ùng giá trị tr−ờng SLS đ ể đ ảm bảo tuần tự. Số liệ u đ −ợc chuyể n giao d−ới dạng gói (DT1). Phâ n lớp 3: T−ơ ng tự nh− phâ n lớp 2 nh−ng có thêm tí nh chất đ iề u khiể n luồng. Điề u khiể n luồng nghĩ a là tốc đ ộ luồng số liệ u có thể đ −ợc đ iề u khiể n giữ a các l ớp lâ n cận hay giữ a hai l ớp. Các chức năng đ iều khiể n luồng cho phé p hạn chế luồng số liệ u từ phí a phát. Ngoài ra khả năng phát hiệ n mất bản tin hay mất tuần tự cũng đ −ợc bổ sung. Trong tr−ờng h ợp nh− vậy, sự cố kế t nối báo hiệ u đ −ợc thiế t lập lại. Số liệ u thông th−ờng đ −ợc chuyể n giao d−ới dạng gói (DT2). 3.3.3.4.4 Các khối chức năng của SCCP Phần đ iề u khiể n kế t nối báo hiệ u SCCP bao gồm các phần chức năng chí nh sau: - Phần đ iề u khiể n kế t nối đ ị nh h−ớng của SCCP (SCOC): Cung cấp các chức năng cho việ c thiế t lập, giá m sát và xoá các kế t nối báo hiệ u tạm thời. Nó cũng xử lý việ c truyề n dữ liệ u trên kế t nối này. - Phần đ iề u khiể n không kế t nối của SCCP (SCLC): Cung cấp thủ tục chuyể n giao không kế t nối số liệ u của ng−ời sử dụng. - Phần đ ị nh tuyế n của SCCP (SCR): Dựa trên MTP đ ể đ ị nh tuyế n vật lý chuyể n các bản tin từ đ iể m báo hiệ u này t ới đ iể m báo hiệ u khác. Ngoài ra, nó còn cung cấp khả năng đ ị nh tuyế n bổ sung nh− việ c diễ n dị ch tiêu đ ề trên toàn cầu cho ng−ời sử dụng mạng (Global Title). - Phần đ iề u hành SCCP: Cung cấp các thủ tục đ ể duy trì sự hoạt đ ộng của mạng bằng cách l−u thông hoặ c không l−u thông trong tr−ờng h ợp có sự cố. 67 MTP SSA UDT, UDTS CR,CC, CREF SSP RLSD, RLC SST DT1, ERR,IT SCLC SCM SCR SCOC Đối t−ợng sử dụng SCCP Hì nh 3.27. Các khối chức năng của SCCP. 3.3.3.4.5 Các bản tin báo của SCCP Các bản tin báo của SCCP đ −ợc sử dụng nhờ giao thức peer to peer. Mọi bản tin đ ều đ −ợc nhận dạng đ ồng nhất bằng mã của các loại bản tin, mã này đ −ợc nhận biế t trong mọi bản tin báo. a) Dị ch vụ không đấu nối: Đối v ới loại dị ch vụ này, có hai loại bản tin đ −ợc sử dụng. Đó là vụ dữ liệ u đ ơn vị UDT và dị ch vụ dữ liệ u đ ơn vị UDTS. Phí a phát sẽ phát thông tin l ớp cao hơ n trong bản tin số liệ u khối UDT và gửi về nút đ í ch nhờ loại giao thức 1 hoặ c 0. Bản tin UDTS đ −ợc phát ng−ợc trở lại khi UDT không đ ế n đ −ợc đ í ch của nó. UDTS chứa thông tin về nguyên nhâ n, chuẩn đ oá n. b) Dị ch vụ kế t nối định h−ớng: Bên cạnh các bản tin phục vụ cho việ c truyề n dữ liệ u còn có các bản tin phục vụ cho việ c thiế t lập và giải phóng liên kế t. 68 * Giai đ oạn thiế t lập kế t nối: - Bản tin yêu cầu kế t nối (CR) sẽ đ −ợc bên gọi gửi cho bên bị gọi. Sau khi nhận đ −ợc bản tin này, nế u có thể bên bị gọi sẽ thiế t lập kế t nối báo hiệ u. - Bản tin khẳ ng đ ị nh kế t nối (CC) sẽ đ −ợc bên bị gọi gửi cho bên gọi nhằm mục đ í ch báo cho bên phát đ ể biế t rằng nó đ ã thiế t lập kế t nối báo hiệ u. Dựa vào bản tin này, nế u có thể bên gọi hoàn tất việ c thiế t lập đ −ờng truyề n. - Bản tin từ chối kế t nối (CREF) đ −ợc gửi cho bên gọi nhằm mục đ í ch báo cho bên gọi biế t rằng bên bị gọi hoặ c một nút trung gian nào đ ó từ chối việ c thiế t lập kế t nối vì một lí do nào đ ó. * Giai đ oạn truyề n số liệ u: - Tin báo dạng số liệ u 1 (DT1) đ −ợc gửi giữ a hai nút SCCP. Việ c truyề n lúc này đ −ợc thực hiệ n một cách thông suốt. Dạng bản tin này chỉ đ −ợc sử dụng ở phâ n lớp 2. - Tin báo dạng số liệ u 2 (DT2) đ −ợc gửi giữ a hai nút SCCP trong quá trì nh truyề n số liệ u và đ ể cá c tin báo thừa nhận đ i theo một h−ớng khác. Bản tin này chủ yế u sử dụng ở phâ n l ớp 3. - Bản tin kiể m tra việ c không hoạt đ ộng (IT) có thể đ −ợc phát định kỳ nhằm mục đ í ch kiể m tra xem phần kế t nối có hoạt đ ộng ở cả hai đ ầu cuối hay không, đ ồng th ới cũng kiể m tra tí nh nhất quán của số liệ u. - Bản tin báo lỗi khối số liệ u của giao thức (ERR) đ −ợc phát khi xảy ra lỗi bất kỳ của giao thức. * Giai đ oạn giải phóng kế t nối: - Bản tin yêu cầu giải phóng kế t nối (RLSD) đ −ợc gửi trên cả 2 h−ớng nhằm mục đ í ch thông báo bên phát muốn xoá bỏ kế t nối. - Bản tin xác nhận giải phóng kế t nối (RLC) đ −ợc phát nhằm đ áp lại bản tin RLSD và thông báo cho bên phát biế t các thủ tục thí ch h ợp đ ã đ −ợc hoàn thành. 69 3.3.3.4.6 Khuôn dạng và mã bản tin SCCP Các bản tin SCCP đ −ợc mang trên các kênh số liệ u báo hiệ u nhờ đ ơn vị bản tin báo hiệ u MSU. Tr−ờng chỉ thị dị ch vụ SI trong octet thông tin dị ch vụ SIO đ −ợc mã hoá là “0011” cho các tin báo của SCCP. Tr−ờng thông tin báo hiệ u SIF của mỗi MSU chứa bản tin SCCP, bao gồm một số nguyên các octet (≤272 octet). T−ơ ng tự nh− trong bản tin của ISUP, mỗi bản tin SCCP chứa một tham số v ới thông tin báo hiệ u. Các tham số có thể có đ ộ dài cố đ ị nh, hoặ c có đ ộ dài thay đ ổ i và chúng có thể tuỳ chọn hay bắ t buộc. Thứ tự truyề n octet Thứ tự truyề n bit Phần tuỳ chọn Mã kiể u bản tin 8 7 6 5 4 3 2 1 Phần biế n đổ i bắ t buộc Phần cố đ ịnh bắ t buộc Nhãn đ ị nh tuyế n Hì nh 3.28. Khuôn dạng tr−ờng SIF. 3.3.3.4.7 Đị nh đị a chỉ và đị nh tuyế n trong SCCP Khi phần chuyể n giao bản tin MTP đ −ợc sử dụng thì đ ị a chỉ của phần bị gọi đ −ợc phâ n tí ch ở phần ng−ời sử dụng. Sau khi DPC đ −ợc xác đ ị nh, nó sẽ đ −ợc d ùng đ ể đ ị nh tuyế n bản tin báo hiệ u. Khi có SCCP thì có hai tham số là: đ ị a chỉ của phần gọi và đ ịa chỉ của phần bị gọi trong bản tin SCCP chứa thông tin cần thiế t đ ể SCCP xác đ ịnh nút đích và nút nguồn. 70 Cả đ ị a chỉ của phần gọi và phần bị gọi đ ề u có trong các bản tin của dị ch vụ không kế t nối. Còn đ ối v ới dị ch vụ kế t nối đ ị nh h−ớng thì chỉ có hai bản tin CR và CC mang hai tham số này. Để đ ị nh tuyế n SCCP thì có hai loại đ ị a chỉ cơ bản sau: * Tiêu đ ề toàn cục GT (Global Title): là một đ ị a chỉ , nh− các digit quay số mà SCCP cần truyề n tr−ớc khi chúng đ −ợc sử dụng đ ể định tuyế n trong mạng báo hiệ u. Sự phiên dị ch của GT luôn luôn đ òi hỏi đ ối với các tin báo của CR. * Mã đ iểm đ í ch DPC (Destination Point Code) và số phâ n hệ SSN (Subsystem Number): cho phé p đ ị nh tuyế n trực tiế p nhờ SCCP và MTP. Số phâ n hệ SSN là một đ ị a chỉ xá c đ ị nh một phần sử dụng SCCP, chẳ ng hạn TUP hay ISUP. GT SSN Khối chỉ thị mã đ iể m Khối chỉ thị Khối chỉ thị Khối chỉ thị đ ị nh tuyế n Dự trữ Khối chỉ thị đ ị a chỉ SPC SSN GT Hì nh 3.29. Khuôn dạng đị a chỉ phần bị gọi. 3.3.3.5 Phần ứng dụng khả năng giao dị ch TCAP Trong t−ơ ng lai, mạng viễ n thông sẽ có rất nhiề u dị ch vụ m ới. Các dị ch vụ này sẽ đ òi hỏi chuyể n giao số liệ u báo hiệ u giữa các nút trong mạng báo hiệ u nhanh nhất và có hiệ u quả nhất. Một số nút sẽ là cơ sở dữ liệ u có một khối l−ợng l ớn số liệ u và với các ch−ơ ng trì nh ứng dụng khác nhau. 71 CCITT đ ã xác đ ị nh các khả năng giao dị ch (TC) đ ể cung cấp các dị ch vụ tổ ng thể cho một số l ớn các dị ch vụ khác nhau nh− vậy mà không ứng dụng nào ràng buộc v ới ứng dụng nào. Khái niệ m TC tuâ n theo các chức năng của giao thức đ ã tiêu chuẩn hoá chung. Phần ứng dụng các khả năng giao dị ch (TCAP) là một phần của khái niệ m TC, cung cấp các giao thức và các dị ch vụ của l ớp ứng dụng. Các ví dụ về các ứng dụng sẽ dùng nhữ ng khả năng giao dị ch này là: + Các ứng dụng của dị ch vụ di đ ộng. + Dị ch vụ đ iệ n thoại miễ n phí . + Gọi bằng thẻ tí n dụng. + Các ứng dụng khai thác và bảo d−ỡng. Nhữ ng ng−ời sử dụng các khả năng giao dị ch này đ −ợc gọi là nhữ ng ng−ời sử dụng TC. Mục đ í ch chí nh của TCAP là cung cấp một hệ thống chung và tổ ng quát cho việ c truyề n thông tin giữ a 2 nút. TCAP là giao thức chung có khả năng đ −a các tí nh chất m ới vào trong mạng viễ n thông một cách dễ dàng. Nó làm giảm yêu cầu phát triể n các giao thức m ới mỗi khi có các tí nh chất m ới đ −ợc đ −a ra. 3.3.3.5.1 Chức năng tổ ng quát của TCAP. Khi ng−ời sử dụng TC muốn bắ t đ ầu một thao tá c (chẳ ng hạn nh− diễ n dị ch số đ iệ n thoại miễ n phí ) ở một nút từ xa, họ phải bắ t đ ầu đ àm thoại v ới ng−ời sử dụng TC ở xa. Việ c này đ −ợc thực hiệ n bằng cách gửi các cơ sở yêu cầu t ới giao thức TCAP. Tiế p đ ó TCAP bắ t đ ầu giao dị ch v ới TCAP ở xa bằng cách gửi bản tin TCAP t ới nút đ ó thông qua mạng báo hiệ u. Nhờ có phần dị ch vụ mạng NSP mà việ c chuyể n giao tin báo TCAP đ −ợc xử lý. 72 Đối t−ợng sử dụng TC Giao dị ch Hội thoại SCCP MTP SCCP MTP SCCP MTP TCAP TCAP Đối t−ợng sử dụng TC 7 4-6 NSP 1-3 SP STP SP Hì nh 3.29. Ph−ơng thức giao dị ch của báo hiệ u số 7. 3.3.3.5.2 Các phâ n lớp của TCAP. Phần ứng dụng các khả năng giao dị ch TCAP đ −ợc chia làm hai phâ n l ớp sau: + Phâ n lớp phần tử: là một khối số liệ u của giao thức trao đ ổ i giữ a ng−ời sử dụng TC. + Phâ n lớp giao dị ch: sự trao đ ổ i cá c tin báo, có chứa một số phần tử giữ a hai ng−ời sử dụng TC. a) Phâ n lớp phần tử (CSL): Nhờ sự tr ợ giúp của phâ n lớp phần tử ng−ời sử dụng TC có khả năng yêu cầu hỗ tr ợ các khai thác từ xa và nhận đ −ợc một hay nhiề u trả lời, chẳ ng hạn nh− một cuộc gọi đ iệ n thoại miễ n phí từ một cơ sở dữ liệ u đ ể xử lý cuộc gọi. Phâ n hệ này có hai chức năng chí nh là xử lý hội thoại (DHA) và xử lý phần tử (CHA). Hai phần chức năng thông tin v ới ng−ời sử dụng TC nhờ phát và thu đ −ợc gọi là các cơ sở (các cơ sở hội thoại và phần tử). 73 b) Phâ n lớp giao dị ch (TSL): Phâ n lớp này cung cấp các khả năng đ ể phát các tin báo giữ a các phần TCAP. Những tin báo này có thể chứa các phần tử thuộc phâ n l ớp phần tử. Để vận chuyể n các tin báo TCAP, phâ n lớp giao dị ch sử dụng các dị ch vụ cung cấp bởi phần dị ch vụ của mạng (NSP). Và chỉ có các dị ch vụ cho báo hiệ u không đ ấu nối là đ −ợc sử dụng. Thủ tục của phâ n lớp giao dị ch liên kế t mỗi tin báo TCAP v ới một giao dị ch đặ c biệ t. Nó cũng sắ p xếp thông tin đ iề u khiể n hội thoại vào thông tin đ iề u khiể n giao dị ch, đặ c biệ t là có sự sắ p xế p từng thông tin một giữa hội thoại và giao dị ch. TSL cũng xử lý một phần của tin báo TCAP và phần đ ó đ −ợc gọi là phần giao dị ch (TP). Khi phát hiệ n thấy lỗi ở TP thì tin báo đ −ợc bỏ đ i và nế u thí ch h ợp việ c giao dị ch sẽ không đ −ợc thực hiệ n nữa. Ng−ời sử dụng TC CSL DHA CHA TSL Xử lý giao dị ch TCAP Tin báo TCAP SCCP Hì nh 3. 30. Các phân lớp của TCAP. 74 3.3.3.5.3 Các dị ch vụ lớp của TCAP * Xử lý hội thoại (DHA) TCAP cung cấp hai loại ph−ơ ng tiệ n hội thoại nh− sau: hội thoại có cấu trúc và hội thoại không cấu trúc. - Hội thoại có cấu trúc: cho phé p ng−ời sử dụng TC bắ t đ ầu hội thoại, trao đ ổ i các phần tử trong hội thoại này, và sau đ ó kế t cuối hay bãi bỏ nó. Các hội thoại có cấu trúc cho phé p một vài luồng phần tử c ùng tồn tại giữ a hai ng−ời sử dụng TC. Mỗi hội thoại sử dụng tham số ID đ ể nhận dạng hội thoại có cấu trúc. Đồng thời tham số này cũng xác đ ị nh phần tử nào gắ n liề n v ới tin báo và hội thoại. - Hội thoại không cấu trúc: có thể đ −ợc sử dụng đ ể diễ n đ ạt sự hoạt đ ộng mà không cần phải trả lời. Bên cạnh đ ó không có sự bắ t đ ầu và kế t cuối rõ ràng nào kế t h ợp v ới hội thoại không cấu trúc. Các hội thoại không cấu trúc đ −ợc kế t cuối từ quan đ iể m của TCAP ngay khi các thành phần đ ã đ −ợc phát đ i. * Xử lý phần tử (CHA) Mỗi phần tử bao gồm một yêu cầu đ ể thực hiệ n vận hành hay trả lời. Vận hành là một thao tá c đ −ợc thực hiệ n bởi đ ầu xa. Yêu cầu hỗ tr ợ vận hành đ −ợc nhận biế t nhờ ID hỗ tr ợ. Điề u này cho phé p một số yêu cầu hỗ tr ợ vận hành giống hay khác nhau tá c đ ộng tức thời. Một hay nhiề u trả lời có thể đ −ợc gửi đ ế n vận hành. Ng−ời sử dụng TC lựa chọn một trong bốn loại vận hành đ −ợc cung cấp tuỳ thuộc vào yêu cầu liên quan t ới báo cáo trả lời cho vận hành đ ã đ −ợc yêu cầu hỗ tr ợ. Bốn loại vận hành đ ó là: - Loại 1: gồm cả báo cáo thành công và sự cố. - Loại 2: chỉ có báo cáo sự cố. - Loại 3: chỉ có báo cáo thành công. 75 - Loại 4: không có báo cáo thành công hay sự cố. Chức năng xử lý này sắ p xế p các thông tin thành phần vào các phần tử và ng−ợc lại. Tất cả các phần tử trong vận hành có c ùng ID, hỗ tr ợ đ −ợc phâ n định bởi ng−ời sử dụng TC yêu cầu hỗ trợ. Đầ u xa đ −a trở lại ID hỗ tr ợ trong các trả lời của nó t ới yêu cầu hỗ tr ợ vận hành. Các phần tử đ −ợc đ −a riêng biệ t giữ a ng−ời sử dụng TC và phâ n lớp phần tử. Ng−ời sử dụng TC nguồn có thể phát vài phần tử tới phâ n lớp phần tử tr−ớc khi chúng đ −ợc phát (trong tin báo đ ơn) t ới đ ầu xa. Khi thu đ −ợc vài phần tử ở một tin báo đơn, mỗi phần tử sẽ đ −ợc phâ n phát riêng biệ t t ới ng−ời sử dụng TC và theo c ùng trật tự nh− chúng đ −ợc cung cấp ở giao diệ n nguồn. Trong tr−ờng h ợp hội thoại có cấu trúc, phần xử lý phần tử cung cấp bộ định thời, kế t h ợp v ới yêu cầu hỗ tr ợ vận hành. Đồng hồ này đ −ợc khởi đ ộng khi phần tử yêu cầu hỗ tr ợ đ −ợc chuyể n t ới phâ n lớp giao dị ch. Giá trị của đ ồng hồ đ −ợc xác đ ịnh bởi ng−ời sử dụng TC đ ối v ới mỗi vận hành. Khi đ ã thu đ −ợc trả lời cho phần tử yêu cầu hỗ tr ợ thì đ ồng hồ m ới dừng. Nế u ng−ời sử dụng TC bãi bỏ thì đ ồng hồ cũng có thể dừng. Khi hế t giờ, ng−ời sử dụng TC đ −ợc thông báo và vận hành dừng lại. * Phâ n đ oạn các tin báo Phần tử thành phần, đ −ợc phâ n phát từ ng−ời sử dụng TC, không đ −ợc phé p v−ợt quá đ ộ dài tin báo l ớn nhất, bao gồm cả phần đ ầu bổ sung ở d−ới các l ớp. TCAP cung cấp dị ch vụ cho ng−ời sử dụng TC, nghĩ a là TCAP kiể m tra đ ộ dài v ới mỗi phần tử thành phần đ ã thu đ −ợc từ ng−ời sử dụng TC. Phần tử sẽ đ −ợc chấp nhận và l−u trữ nếu nh− đ ộ dài thoả mãn yêu cầu. Ng−ợc lại, đ ộ dài mà không thoả mãn thì nó đ −ợc đ −a trở lại v ới ng−ời sử dụng TC đ ể phâ n đ oạn. 76 * Chất l−ợng của dị ch vụ (QOS) Chất l−ợng dị ch vụ có nghĩ a là ng−ời sử dụng TC chỉ thị chất l−ợng dị ch vụ có thể chấp nhận đ −ợc, chất l−ợng này đ −ợc cung cấp bởi các l ớp d−ới. Dị ch vụ này đ −ợc cung cấp cho ng−ời sử dụng TC bởi SCCP và TCAP hỗ tr ợ. Tham số QOS có trong tất cả các cơ sở yêu cầu hội thoại và đ −ợc sắ p xế p bởi TCAP cho tham số t−ơng ứng ở các cơ sở yêu cầu đ ã phát t ới SCCP. * Phâ n phát tuần tự Ng−ời sử dụng TC có thể chỉ thị liệ u tin báo có cần đ −ợc phát theo một tuyế n đ ã đ ị nh trong mạng báo hiệ u. Từ đ ó nó có thể đ ảm bảo cho việ c phâ n phát tuần tự nhữ ng bản tin báo này, đ ồng thời chỉ thị tuyế n nào không đ ảm bảo tin báo sẽ đ −ợc phâ n phát tuần tự. Phâ n phát tuần tự đ −ợc sử dụng trong phâ n đ oạn tin báo và đ −ợc sắ p xế p vào phâ n lớp giao thức 1 của SCCP. Điề u này có nghĩ a là TCAP cung cấp SCCP v ới tham số đ iều khiể n tuần tự đ −ợc sử dụng đ ể lựa chọn kênh báo hiệ u. Không phâ n phát tuần tự đ −ợc sắ p xế p vào phâ n lớp giao thức 0 của SCCP. * Phần đ −a trở về tin báo Nế u tin báo không thể phâ n phát đ −ợc t ới đích thì ng−ời sử dụng TC có một lựa chọn, yêu cầu tin báo cần đ −ợc đ −a trở về . Khi tin báo đ −ợc đ −a trở lại, TCAP sẽ thu một chỉ thị chứa toàn bộ tin báo và lý do quay trở lại. TCAP sẽ sử dụng cơ chế báo cáo ngoại lệ đ ể thông báo cho ng−ời sử dụng TC biế t đ iề u này. Khi SCCP chỉ thị đ −ợc quay trở lại thì TCAP tá ch ra lấy lại tin báo, lý do đ −a trở lại và ID giao dị ch/hội thoại (nế u có khả năng ứng dụng) và gửi cơ sở chỉ thị chú ý TC cho ng−ời sử dụng TC có chứa thông tin này. Sau đ ó, ng−ời sử dụng TC sẽ hoạt đ ộng theo cách thí ch h ợp. 77 * Báo cáo ngoại lệ Phần xử lý hội thoại (DHA) thông báo cho ng−ời sử dụng TC về tì nh trạng không bì nh th−ờng nào đ ó. Khi thu đ −ợc chỉ thị tin báo quay trở lại bởi phâ n lớp phí a d−ới, tin báo đ −ợc đ −a trở lại bởi phâ n lớp phần tử (CSL) t ới ng−ời sử dụng TC. Ph−ơ ng tiệ n này dựa trên yêu cầu của ng−ời sử dụng TC. Khi phát hiệ n đ −ợc khoảng thời gian hội thoại ké o dài không bì nh th−ờng thì DHA sẽ thông báo cho ng−ời sử dụng TC biế t đ iề u này. 78 Kết luận Bản Đồ án này đ ã trì nh bày nhữ ng kiế n thức chung nhất và các chức năng cơ bản của hệ thống báo hiệ u, ph−ơ ng thức truyề n tí n hiệ u và phâ n loại của báo hiệ u R2, các khái niệ m cơ bản và cấu trúc của hệ thống báo hiệ u số 7. Đâ y là các hệ thống báo hiệ u đ ang đ −ợc sử dụng trong mạng Viế n thông Việ t Nam. Đối v ới hệ thống báo hiệ u R2 là mạng báo hiệ u kênh riêng nên khi có sự cố ở một kênh báo hiệ u nào đ ó thì cũng í t làm ảnh h−ởng đ ế n các kênh còn lại, tuy nhiên thời gian thiế t lập cuộc gọi lâ u, dung l−ợng cuộc gọi nhỏ và đ ộ tin cậy không cao. Báo hiệ u R2 khá thí ch h ợp v ới các trung kế quốc tế ngắ n. Hệ thống báo hiệ u SS7 thiế t lập cuộc gọi nhanh và có thể cung cấp nhiề u dị ch vụ m ới, dung l−ợng cuộc l ớn và đ ộ tin cậy cao. Hệ thống báo hiệ u SS7 ứng dụng cho mạng PSTN và ứng dụng vào nhiề u chức năng khác nh− báo hiệ u trong ISDN, IN, PLMN. Qua những nghiên cứu trên ta thấy đ −ợc hệ thống báo hiệ u SS7 tuy phức tạp nh−ng là một phần rất quan trọng của kiế n trúc PSTN hiệ n nay. Một số đ iểm trọng yế u khi làm việ c v ới SS7 là: − Đấ u nối liên kế t vật lý MTP1. − Đơ n vị báo hiệ u kế t cuối và các báo nhận MTP2. − Tách số liệ u ng−ời sử dụng L4 từ các thông đ iệ p MSU (ISDN và TCAP). − Giao thức L4 hỗ tr ợ hoàn tất kế t nối cuộc gọi (ISUP) và các dị ch vụ dựa trên giao dị ch (TCAP). H−ớng nghiên cứu tiế p theo của đ ề tài này là: - Nghiên cứu về vấn đ ề kỹ thuật đ −ợc sử dụng đ ể kế t nối báo hiệ u số 7 trên bộ quản lý chuyể n mạch ảo (VSM). - Nghiên cứu về đ iề u khiể n kế t nối báo hiệ u ra mạng viễ n thông quốc tế và các mạng khác. 79 Chữ viết tắt BSN Backward Sequene Number CAS Channel Asociated Signalling CCITT Consultative Committee on International Telegraph and Telephone CCS Common Channel Signalling CIC Circuit Indenfinication Code CK Check CR Code Received CS Code Sender DPC Destination Point Code DUP Data User Part FISU Fill-In Signal Unt FSN Forward Sequene Number GT Global Title IN Intellegent Network ISDN Integrated Service Digital Network ISO International Standard Oranisation ISUP ISDN User Part LI Length Indicate LSSU Link Status Signal Unit MSU Message Signal Unit MTP Message Transfer Part NI Network Indicator OPC Original Point Code OSP Original Signalling Point PCM Pulse Code Modulation PLMN Public Land Mobile Network 80 PMAP Operation and Maintenace Aplication Part PSTN Public Switching Telephony Network QoS Quality of Service SAM Subsequent Address Message SANC Signalling Area/Network Code SAO Subsequent Address Message with One Address Signal SCCP Signal Connection Control Part SF Subservice Field SF Status Field SI Service Indicator SIF Service Information Field SL Signalling Link SLS Signalling Link Sector SP Signalling Point SPC Stored Program Control SPC Signalling Point Code STP Signalling Transfer Point TUP Telephon User Part UP User Part 81 Tài liệu tham khảo 1. Đỗ Mạnh C−ờng. Báo hiệ u trong mạng Viế n thông. Nhà xuất bản KHKT, Hà Nội 2001. 2. Học Việ n B−u Chí nh Viễ n thông. Bài giảng hệ thống báo hiệ u. Hà nội 2000. 3. Tổ ng Công ty B−u chí nh Viễ n thông. Giới thiệ u chung về lý thuyế t Viễ n thông. Nhà xuất bản Thanh Niên., Hà Nội 1995. 82