Đề tài Nghiên cứu xây giải pháp báo hiệu tập trung STP Gateway cho mạng di động

LỜI MỞ ĐẦU 3 PHẦN I ĐẶT VẤN 4 1.1. XU THẾ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ VIỄN THÔNG 41.1.1. Yêu cầu thị trường 4 1.1.1.1. Nhu cầu của khách hàng 4 1.1.1.2. Nhu cầu của doanh nghiệp 4 1.1.1.3. Yêu cầu đối với nhà khai thác 5 1.1.2. Xu thế phát triển mạng di động 5 1.1.3. Xu thế phát triển dịch vụ 8 1.1.4. Các dịch vụ mạng di động thế hệ mới 9 1.1.5. Kết luận 12 1.2. XU THẾ PHÁT TRIỂN MẠNG BÁO HIỆU 121.2.1. Giới thiệu về hệ thống báo hiệu số 7 12 1.2.1.1. Vai trò của hệ thống báo hiệu số 7 12 1.2.1.2. Các khối chức năng chính của hệ thống CCS7 13 1.2.1.2.1. Sơ đồ khối chức năng 13 1.2.1.2.2. Mối tương quan giữa CCS7 và mô hình OSI 14 1.2.2. Truyền tải báo hiệu SS7 qua mạng IP 15 1.2.2.1 Giới thiệu chung 15 1.2.2.2. Tổng quan về SIGTRAN 16 1.2.2.2.1. Một số hạn chế sau của TCP 16 1.2.2.2.2. SIGTRAN 17 1.2.3. Giao thức báo hiệu trong mạng IP: SIP 25 1.2.3.1. Các đặc điểm của SIP 25 1.2.3.2. Các chức năng của SIP 26 1.2.3.3. Các thành phần của hệ thống SIP 27 1.2.3.4. Khái quát về hoạt động của SIP 28 1.2.4. Sự phát triển mạng đến mạng toàn IP 28 PHẦN 2 : GIẢI PHÁP MẠNG BÁO HIỆU TẬP TRUNG STP GATEWAY 30 2.1. CÁC CẤU TRÚC MẠNG BÁO HIỆU VIỄN THỐNG 302.1.1. Cấu trúc mạng báo hiệu hình lưới ( MESH ) 30 2.1.2. Cấu trúc mạng báo hiệu tập trung 31 2.2. CÁC TÍNH NĂNG CỦA STP GATEWAY 342.2.1. Chức năng MTP – SCCP 35 2.2.1.1. Khái quát 35 2.2.1.2. Các tính năng NRC 36 2.2.1.2.1. Điều khiển xử lý nghẽn do bản tin báo hiệu xử lý 36 2.2.1.2.2. Thủ tục khử nghẽn kênh giả 37 2.2.1.2.3. Chống nghẽn trên nhóm kênh mới đưa vào hoạt động 37 2.2.1.2.4. Chống sự nghẽn từ lưu lượng được tái định tuyến 37 2.2.1.2.5. Phát hiện định tuyến vòng MTP 38 2.2.1.2.6. Khởi động lại MTP 38 2.2.1.2.7. Định tuyến theo cụm và đa dạng quản lý 39 2.2.1.2.8. Định tuyến SCCP để đáp lại nghẽn MTP 39 2.2.1.2.9. Hỗ trợ mã SLS 8 bít 39 2.2.1.2.10. Các thủ tục dự phòng chống lại mất TFR/TCR 40 2.2.1.2.11. Điều khiển luồng MTP 40 2.2.1.3.1. Các chức năng định tuyến MTP nâng cao 40 2.2.1.3.2. Mã đa điểm 41 2.2.1.3.3. Phát mã SLS ngẫu nhiên 41 2.2.1.3.4. Các tính năng giao thức hỗn hợp: 41 2.2.1.4. Bảo vệ Gateway (Gateway Screening - GWS): 41 2.2.1.5. Bảo vệ MAP GSM 42 2.2.1.5.1. Khái quát 42 2.2.1.5.2. Xử lý bảo vệ MAP GSM 43 2.2.2. Chức năng Gateway 43 2.2.2.1. Gateway MTP 43 2.2.2.1.1. Phân biệt MSU ở mức 3 43 2.2.2.1.2. Định tuyến MSU 43 2.2.2.1.3. Quản lý các mã điểm 44 2.2.2.1.4. Nghẽn kênh nội hạt 44 2.2.2.2. Tính năng Gateway X.25/SS7 44 2.3. HỆ THỐNG BÁO HIỆU TẬP TRUNG HỖ TRỢ CÁC DỊCH VỤ 452.3.1. Giải pháp bảo vệ truy cập từ bên ngoài (Access Screening) 45 2.3.2. Định tuyến nâng cao với chi phí thấp nhất 45 2.3.3. Phân tích tính cước 45 2.3.4. Thông tin thương mại 46 2.3.5. Định tuyến cuộc gọi đến cuộc gọi (call by call) 46 2.3.6. Phân phát tên cuộc gọi 47 2.3.7. Quản lý gian lận 47 2.3.8. Khả năng chuyển số nội hạt (Local Number Portability) 47 2.3.9. Các mã cấp phép theo khoảng cách xa: (Long Distance Authorization Codes) 48 2.3.10. Quản lý chuyển vùng (roaming) 48 2.3.11. Dịch vụ báo cuộc gọi nhỡ 48 2.3.12. Chuyển vùng mạng không dây 49 2.3.13. Các âm chuông báo cá 49 2.3.14. Sự dịch số 49 PHẦN 3 : GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT BÁO HIỆU TẬP TRUNG (STP GATEWAY) CHO MẠNG VIETTEL MOBILE 513.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 513.2. CẤU TRÚC MẠNG DI ĐỘNG VIETTEL HIỆN TẠI 513.2.1 Sơ đồ mạng 51 3.2.2. Đánh giá về cấu trúc mạng báo hiệu hiện tại 52 3.3. GIẢI PHÁP CHO MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG VIETTEL 523.3.1. Sự cần thiết STP Gateway trong mạng di động Viettel 52 3.3.2 Yêu cầu các tính năng STP Gateway khi triển khai vào mạng di động Viettel . 54 3.4. CÁC BƯỚC TRIỂN KHAI 553.4.1 Giai đoạn 1: Thử nghiệm 55 3.4.2 Giai đoạn 2: Đưa vào hoạt động chính thức 56 3.4.3. Giai đoạn 3: giải pháp báo hiệu tập trung (STP Gateway) trong mạng NGN-Mobile (thế hệ 3G) 57 PHẦN 4 : KẾT LUẬN 59 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 60 TÀI LI ỆU THAM KHẢO 64 LỜI MỞ ĐẦU  Mạng thông tin di động đã phát triển nhanh chóng và rộng khắp trên toàn thế giới, trong mười năm qua với khả năng cung cấp đa dạng các loại hình dịch vụ. Tuy nhiên, khi đời sống xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu trao đổi thông tin của con người cũng tăng lên. Hiện nay, những nhu cầu đó không chỉ còn tập trung vào loại hình dịch vụ thoại truyền thống như trước đây mà còn cả các dịch vụ thoại có hình ảnh, hội nghị đa phương, cầu truyền thông. Thực tế này đòi hỏi mạng thông tin di động phải phát triển theo một cấu trúc mới tiên tiến hơn dựa trên nền IP, có khả năng cung cấp các dịch vụ thông tin đa phương tiện. Song song với sự phát triển của dịch vụ và cấu trúc mạng, quá trình báo hiệu cũng đặt ra những thách thức mới để giúp các thành phần trong mạng trao đổi thông tin với nhau tốt hơn. Xu thế tất yếu là phải tách báo hiệu thành một module độc lập để xử lý báo hiệu tập trung. Với cách nhìn nhận mới này module báo hiệu đóng vai trò như một gateway, định tuyến, xử lý báo hiệu từ các thành phần, các mạng khác nhau. Bên cạnh đó báo hiệu tập trung sẽ nâng cao độ an toàn, tin cậy của hệ thống, tạo tiền đề thuận lợi cho cho nhà khai thác khi chuyển sang mạng IP nhờ tính năng xử lý báo hiệu qua mạng IP. Nhằm khắc phục những hạn chế của mạng báo hiệu đang tồn tại và đáp ứng nhu cầu phát triển mạng trong tương lai, đề tài “Nghiên cứu xây giải pháp báo hiệu tập trung STP Gateway cho mạng di động” được chúng tôi xây dựng và thử nghiệm trên mạng Viettel mobile, nó là giải pháp tối ưu cho mạng báo hiệu, dễ dàng phát triển các dịch vụ thông minh và là tiền đề để tiến đến mạng di động thế hệ 3G. Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong sự đóng góp chân thành của quý vị để cho đề tài hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn. Hà Nội, ngày tháng 03 năm 2006 NHÓM THỰC HIỆN ĐỀ TÀI PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1. XU THẾ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ VIỄN THÔNG 1.1.1. Yêu cầu thị trường Nhu cầu về các dịch vụ đa phương tiện của khách hàng sẽ định hướng con đường phát triển cho các nhà khai thác dịch vụ viễn thông. Hiện nay nhu cầu của khách hàng không chỉ dừng lại ở dịch vụ thoại mà họ còn mong muốn được sử dụng những dịch dữ liệu. Điểm thu hút khách hàng là họ có thể truy nhập các dịch vụ giải trí, thông tin liên lạc phong phú trong một môi trường thân thiện và hiệu quả. Khách hàng cũng mong muốn có thể truy nhập dịch vụ từ bất cứ đâu, bất kỳ khi nào dưới bất kỳ hình thức nào. Các kỹ thuật truy nhập băng rộng mới: VoIP, WLAN, WiFi đã phần nào xoá đi rào cản đối với các nhà cung cấp dịch vụ mới trong ngành công nghiệp viễn thông di động và cố định. Do vậy, hầu hết nhà khai thác hiện nay đều cần giải pháp để đưa dịch vụ tiếp cận đến khách hàng đồng thời duy trì mối quan hệ với khách hàng và nâng cao nguồn doanh thu. 1.1.1.1. Nhu cầu của khách hàng Yêu cầu của khách hàng viễn thông hiện nay ngày càng cao. Họ nhận thức tốt hơn trước và sẵn sàng đón nhận các dịch vụ thu hút sự quan tâm và phục vụ yêu cầu thực tiễn của mình. Hơn nữa các dịch vụ tiên tiến và hấp dẫn sẽ đóng vai trò quan trọng tạo nên cảm nhận mới về phương tiện truyền thông, điển hình là dịch vụ tương tác. Cơ chế thông tin và thiết bị đầu cuối hiện đại sẽ góp phần hỗ trợ người sử dụng và che dấu yếu tố kỹ thuật phức tạp. 1.1.1.2. Nhu cầu của doanh nghiệp Các doanh nghiệp luôn mong muốn điều hành hoạt động kinh doanh hiệu quả và giảm thiểu những chi phí, để tăng lợi nhuận. Như vậy họ cần quản lý và giải quyết thông tin linh hoạt ví dụ như di chuyển, thêm, thay đổi thông tin khách hàng. Bên cạnh các nhu cầu như đối với cá nhân, doanh nghiệp còn có một số yêu cầu đặc trưng riêng đối với môi trường làm việc của họ. Công nghệ mới cho phép làm việc hiệu quả hơn, ví dụ như điều hành, quản lý quá trình sản xuất kinh doanh từ xa - một hình ảnh, phương thức hoạt động khá mới mẻ nhưng sẽ trở nên phổ biến trong thời gian tới. Làm việc ở nhà, tại sân bay, trên đường đều rất thuận tiện khi bạn truy nhập đến cùng một dịch vụ như tại cơ quan bao gồm danh sách người thân, thông tin lưu trữ. Cùng với xu hướng làm việc bên ngoài công ty đang gia tăng, một yêu cầu thiết yếu từ khách hàng là an ninh mạng. Khách hàng cần truy nhập an toàn đến các chức năng trong môi trường mạng từ thiết bị di động cá nhân, quản lý và giám sát các ứng dụng an toàn, hiệu quả. Đối với những doanh nghiệp đặc biệt là các doanh nghiệp lớn nhu cầu trao đổi thông tin giữa các module rất lớn, họ muốn chuyển đổi từ hệ thống hiện có sang cấu trúc dựa trên SIP và IP. 1.1.1.3. Yêu cầu đối với nhà khai thác Thông thường nhà khai thác luôn tìm kiếm giải pháp nhanh, linh hoạt nhằm nắm bắt các cơ hội thương mại mới. Khi khách hàng chuyển từ các dịch vụ thoại truyền thống sang dịch vụ đa phương tiện, nhà khai thác phải có khả năng cung cấp liên tục và đáp ứng nhu cầu khách hàng bất cứ khi nào, bằng bất kỳ cách nào truy nhập đến dịch vụ. 1.1.2. Xu thế phát triển mạng di động Mạng thông tin di động đã phát triển mạnh mẽ và rộng khắp trên toàn thế giới trong mười năm vừa qua với khả năng cung cấp đa dạng các loại hình dịch vụ. Hiện nay, nhu cầu sử dụng dịch vụ dữ liệu ngày càng tăng cao, các dịch vụ dữ liệu chiếm một tỉ trọng đáng kể trong tổng doanh thu của nhà khai thác mạng thông tin di động. Trong vài năm tới các dịch vụ thông tin đa phương tiện dựa trên nền IP, sẽ là nguồn doanh thu chính khi doanh thu từ các dịch vụ thoại đang trở nên bão hoà. Theo các nhà phân tích công nghệ dự đoán dữ liệu sẽ chiếm 90% của dòng lưu lượng của các mạng công cộng trong khoảng từ 5 đến 10 năm nữa. Các ứng dụng mới như thương mại điện tử, duyệt web không dây, hội nghị đa phương tiện sẽ còn làm tăng hơn nữa tốc độ dữ liệu. Mặt khác do việc mở cửa thị trường viễn thông bãi bỏ các quy định, rào cản đang trở thành hiện tượng trên toàn cầu. Nên giữa các nhà cung cấp dịch vụ sẽ có sự cạnh tranh gay gắt đòi hỏi nhà cung cấp dịch vụ phải có sự cân nhắc đáng kể về: Cấu trúc và phương thức hoạt động của mạng… Điều này cũng mang đến cơ hội cho nhà cung cấp dịch vụ để thúc đẩy họ đầu tư, tăng thêm các ứng dụng và dịch vụ mới, giảm giá thành các dịch vụ đang có. Các xu hướng này đòi hỏi mạng thông tin di động phải phát triển theo một cấu trúc mới tiên tiến hơn, cấu trúc dựa trên nguyên tắc của mạng NGN (Next Generation Network), với các tiêu chí cơ bản: -Mạng hội tụ thoại và dữ liệu -Mạng phân tách lớp điều khiển khỏi lớp truyền tải Khái niệm cấu trúc mạng NGN xuất phát từ mạng thông tin cố định. Theo khuyến nghị của Liên minh Viễn thông thế giới (ITU), mạng thế hệ mới - Next Generation Network (NGN) được coi là mạng gói có khả năng cung cấp các dịch vụ viễn thông, sử dụng băng tần rộng và các công nghệ truyền tải hỗ trợ QoS trong đó các chức năng liên quan đến dịch vụ không phụ thuộc vào công nghệ truyền tải. Hệ thống hỗ trợ tính di động linh hoạt cho phép cung cấp dịch vụ cho thuê bao một cách ổn định mọi lúc, mọi nơi. NGN được hiểu là mạng dựa trên mạng chuyển mạch gói trong đó các phần tử thực hiện chức năng chuyển mạch định tuyến và các phần tử điều khiển được phân tách một cách logic và vật lý theo khả năng thông minh điều khiển dịch vụ hoặc cuộc gọi. Mạng NGN hỗ trợ rất đa dạng các loại hình dịch vụ dựa trên một cơ sở hạ tầng truyền dẫn chung, bao gồm từ các dịch vụ thoại cơ bản cho đến các dịch vụ số liệu, video, đa phương tiện, dịch vụ băng thông rộng, và các ứng dụng quản lý mạng thông minh. Cấu trúc mạng NGN bao gồm 5 lớp chức năng: lớp truy nhập dịch vụ (service access layer), lớp chuyển tải dịch vụ (service transport/core layer), lớp điều khiển (control layer), lớp ứng dụng/dịch vụ (application/service layer) và lớp quản lý (management layer). Hình 1 thể hiện cấu trúc của NGN ở góc độ dịch vụ. Lớp ứngdụng/dịchvụ Lớp ứng dụng và dịch vụ cung cấp các ứng dụng và dịch vụ như dịch vụ mạng thông minh IN (Intelligent network), trả tiền trước, dịch vụ giá trị gia tăng Internet cho khách hàng thông qua lớp điều khiển... Hệ thống ứng dụng và dịch vụ mạng này liên kết với lớp điều khiển thông qua các giao diện mở API. Nhờ giao diện mở này mà nhà cung cấp dịch vụ có thể phát triển các ứng dụng và triển khai nhanh chóng các dịch vụ trên mạng. Trong môi trường phát triển cạnh tranh sẽ có rất nhiều thành phần tham gia kinh doanh trong lớp này. Lớp điều khiển Lớp điều khiển bao gồm các hệ thống điều khiển kết nối cuộc gọi giữa các thuê bao thông qua việc điều khiển các thiết bị chuyển mạch (ATM+IP) của lớp chuyển tải và các thiết bị truy nhập của lớp truy nhập. Lớp điều khiển có chức năng kết nối cuộc gọi thuê bao với lớp ứng dụng/dịch vụ. Các chức năng như quản lý, chăm sóc khách hàng, tính cước cũng được tích hợp trong lớp điều khiển. Lớp chuyển tải dịch vụ Bao gồm các nút chuyển mạch (ATM+IP) và các hệ thống truyền dẫn (SDH, WDM), thực hiện chức năng chuyển mạch, định tuyến các cuộc gọi giữa các thuê bao của lớp truy nhập dưới sự điều khiển của thiết bị điều khiển cuộc gọi thuộc lớp điều khiển. Hiện nay đang còn nhiều tranh cãi khi sử dụng ATM hay MPLS cho lớp chuyển tải này. Lớp truy nhập dịch vụ Bao gồm các thiết bị truy nhập cung cấp các cổng kết nối với thiết bị đầu cuối thuê bao qua hệ thống mạng ngoại vi cáp đồng, hoặc cáp quang, hoặc thông qua môi trường vô tuyến (thông tin di động, vệ tinh, truy nhập vô tuyến cố định...) Lớp quản lý Đây là lớp đặc biệt xuyên suốt các lớp trên. Các chức năng quản lý được chú trọng là: quản lý mạng, quản lý dịch vụ, quản lý kinh doanh. Hình 1.2: Cấu trúc luận lý của mạng NGN Với yêu cầu cung cấp các dịch vụ số liệu, đặc biệt là dịch vụ truyền thông đa phương tiện, mạng thông tin di động hiện nay cũng đang phát triển theo cấu trúc NGN. Có thể nói, các tổ chức tiêu chuẩn 3GPP và 3GPP2 đóng vai trò chủ yếu trong việc xây dựng kiến trúc mạng NGN-Mobile cho các hệ thống thông tin di động dựa trên mạng lõi GSM và CDMA. Xu hướng phát triển theo cấu trúc NGN của mạng lõi 3GPP bắt đầu từ Release 4 (R4), sau đó được hoàn thiện bởi Release 5 (R5) và Release 6 (R6) với khả năng hỗ trợ các dịch vụ thông tin đa phương tiện. Về nguyên tắc, có thể xây dựng mạng thông tin di động NGN-Mobile dựa trên các cấu trúc: mạng lõi R4 hoặc cấu trúc mạng lõi R5&R6. Việc lựa chọn giải pháp nâng cấp mạng của mỗi nhà khai thác cụ thể phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, như hiện trạng mạng hiện tại; chiến lược phát triển mạng/dịch vụ; chi phí đầu tư. Điều này cho phép nhà khai thác lựa chọn phương án triển khai mạng phù hợp. 1.1.3. Xu thế phát triển dịch vụ Ý tưởng NGN-Mobile là một cấu trúc mạng mới cho phép hội tụ dữ liệu, thoại và các công nghệ mạng di động qua cơ sở hạ tầng mạng trên nền IP.Không giống như dịch vụ điện thoại truyền thống cần một kênh dành riêng cho mỗi dịch vụ, NGN cho phép nhiều dịch vụ truyền trên một kênh đơn. Các thuê bao có thể thiết lập kết nối sử dụng dịch vụ thời gian thực hay thời gian không thực với nhiều người sử dụng và các thiết bị trong một phiên. Dưới tác động của NGN, nhà cung cấp dịch vụ sẽ có thể tăng số lượng thuê bao nhanh chóng bằng cách đưa ra những dịch vụ mới hấp dẫn. • Tích hợp các dịch vụ tiên tiến: thuê bao có khả năng chỉnh sửa các thông tin sử dụng trong một phiên đa phương tiện thời gian thực. Nhà cung cấp dịch vụ sẽ cho phép người sử dụng tích hợp các dịch vụ đa phương tiện riêng rẽ hiện nay vào trong một phiên đơn, người sử dụng giám sát nhiều phiên tại cùng một thời điểm. Ví dụ họ có thể gửi tin nhắn, một đoạn video hay file tài liệu trong khi vẫn kiểm soát cuộc gọi thoại hay video. Hình 1.3: Phát triển dịch vụ trong mạng IP • Tương tác dịch vụ tốt hơn: Các nhà khai thác có thể tạo ra các nhóm dịch vụ đa phương tiện tiềm năng để tăng doanh thu. Họ sẽ nâng cao cảm nhận của người sử dụng bằng việc tăng cường tương tác giữa các dịch vụ. Ví dụ một người sử dụng duyệt web cũng có thể tạo ra một cuộc hội nghị truyền hình chỉ với một vài lần kích chuột. • Nâng cao chất lượng các dịch vụ định vị: Công nghệ hiện tại cho phép người dùng mạng biết về trạng thái và sự có mặt của những người dùng khác để nâng cao, tuỳ biến phương tiện liên lạc. Người dùng có thể chia sẻ thông tin về vị trí của mình để xác định phương pháp liên lạc thích hợp và hiệu quả nhất hơn là sử dụng các phương tiện giao thông. Với NGN, nhà cung cấp dịch vụ có thể đưa ra các ứng dụng đa phương tiện thời gian thực trên nền IP đến người dùng, yêu cầu phát triển là tích hợp các phiên đa phương tiện thời gian thực và phi thời gian thực, tích hợp truyền thông máy tính -người sử dụng. NGN-Mobile cho phép các dịch vụ thông tin người sử dụng - người sử dụng qua một số cơ chế sau: • Quản lý phiên: IMS giúp người dùng dễ dàng thiết lập và quản lý các phiên đa phương tiện. Nó cung cấp định tuyến dựa trên các tiêu chuẩn, quản lý vị trí, cho phép các thuê bao kết hợp các dịch vụ linh hoạt từ miền chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói. • Các giao diện tiêu chuẩn: NGN phù hợp với các chuẩn đang tồn tại, khả năng hoạt động liên mạng và tiếp cận thị trường nhanh hơn đối với các dịch vụ mới. • Chất lượng dịch vụ (QoS): NGN hỗ trợ chất lượng dịch vụ (QoS) để đáp ứng các yêu cầu của dịch vụ thời gian thực. Người sử dụng có thể chỉ rõ chất lượng họ yêu cầu dựa trên loại dịch vụ và từng trường hợp cụ thể. • Quản lý di động: cấu trúc NGN-Mobile cung cấp các dịch vụ định vị, địa chỉ cho phép các thuê bao tạo các phiên kết nối với một hay nhiều người. • Tương tác dịch vụ: dịch vụ cung cấp theo chức năng có hiệu quả đặc trưng cho độ phức tạp tương tác giữa các phần tử dịch vụ khác nhau thuộc nhiều mạng. 1.1.4. Các dịch vụ mạng di động thế hệ mới NGN-Mobile có khả năng phân phối, tạo ra các dịch vụ đa phương tiện nổi bật qua mạng mạng cố định, di động hay hội tụ cả hai mạng. Nó đưa vào một mô hình cuộc gọi đa phương tiện mà cho người sử dụng cảm giác tin tưởng, đẩy mạnh phát triển dịch vụ, phân phối linh hoạt và hiệu quả nội dung, dịch vụ đa phương tiện phong phú. Dịch vụ tin nhắn và điện thoại ngày nay sẽ được bổ xung bằng những ứng dụng thế hệ tiếp theo. Điều này tạo nên sự cộng tác nhanh, dễ dàng hơn vì người sử dụng có thể chia sẻ mọi thứ từ tài liệu đến kinh nghiệm chơi games. Dưới đây là một số dịch vụ đa phương tiện mà NGN-Mobile cung cấp: • Nhắn tin nhanh: Dịch vụ dữ liệu hiện tại có thể được cải tiến để lưu trữ bất kỳ dạng nội dung nào. Người dùng có thể kết nối thời gian thực không những sử dụng văn bản ký tự mà còn sử dụng hình ảnh, đoạn audio, video và chia sẻ tài liệu. Hình 1.4: Sự thay đổi nội dung tin nhắn theo thời gian • Trò chơi tương tác: Các phương tiện, dịch vụ được xây dựng dựa vào sự gia tăng phổ biến của máy tính và điện thoại ngày nay, các dịch vụ trò chơi được mời chào một cách thoải mái hơn. • Mạng riêng ảo di động: Khách hàng hoạt động kinh doanh sẽ cảm thấy an toàn bất kể thời gian và nơi nào truy nhập đến các ứng dụng và thông tin từ bất kỳ thiết bị IP hay mạng truy nhập nào. • Push to talk: Nhà cung cấp có thể giảm gia thành qua dịch vụ điện thoại đơn công sử dụng mô hình dịch vụ radio đã tồn tại. • Video thời gian thực: người sử dụng có thể chia sẻ hình ảnh video thời gian thực, đoạn video hay hình ảnh trong suốt cuộc gọi trên nền chuyển mạch kênh hay chuyển mạch gói. • Chia sẻ tài liệu: người dùng có thể truy nhập, xem lại, biên tập một tài liệu cùng với nhiều người dùng khác, tất cả mọi thay đổi là trong thời gian thực. Họ có thể thảo luận những thay đổi qua điện thoại hay sử dụng tin nhắn nhanh theo chu trình xem xét liên tục. Tài liệu có thể lưu tại một máy tính chủ với quyền truy nhập khác nhau mà cho phép những người sử dụng khác truy nhập vào từng nội dung riêng biệt: tư liệu, lịch năm, thông tin địa chỉ liên lạc. • Chia sẻ thông tin chung: Trí tuệ tập thể, mô hình hoá, nỗ lực lập kế hoạch sẽ nâng cao khi sử dụng một trang thông tin chung. Tất cả người sử dụng trong phiên đó có quyền truy nhập thời gian thực đến trang thông tin để xem lại, thêm, hiệu chỉnh nội dung. Hình 1.5: Tài nguyên chia sẻ qua các dịch vụ đa phương tiện • Lưu giữ và chuyển tin nhắn nhanh: Nếu người sử dụng hiện thời không sẵn sàng thì tin nhắn gửi tới họ sẽ lưu trên mạng và được gửi ngay lập tức khi người sử dụng đó kết nối đến mạng. • Hội nghị truyền hình: Mở rộng dịch vụ hội nghị truyền hình điểm-điểm truyền thống. Mỗi vị trí thiết lập một hội nghị truyền hình đến cầu trung tâm, tại đây sẽ liên kết các cuộc gọi và đưa ra mức dịch vụ phù hợp với yêu cầu chất lượng. • Điện thoại truyền hình: Người sử dụng có thể tạo ra các cuộc gọi truyền hình, các phiên dữ liệu hay cuộc gọi thoại cũng có thể dễ dàng mở rộng để hỗ trợ điện thoại truyền hình. Thêm vào đó khi đan xen một số dịch vụ như chia sẻ tài liệu hay chia sẻ trang thông tin sẽ khiến các phiên truyền thông phong phú hơn. • Thư thoại: Tin nhắn thoại có thể được biến đổi sang dạng file dữ liệu âm thanh và phân phối đến các thuê bao chuyển vùng qua hệ thống tin nhắn nhanh. Thậm chí có thể hỗ trợ dịch vụ thư thoại hình ảnh. • VoIP: Các kênh thiết lập sẽ biến đổi cuộc gọi thoại trên nền chuyển mạch kênh truyền thống sang cấu trúc IP, mặt khác các kênh của cấu trúc IP sẽ cung cấp dịch vụ đa phương tiện và VoIP tiên tiến tới một phạm vi rộng lớn các thiết bị truyền thông. • Hội nghị dựa trên web: dễ dàng tạo ra các cuộc hội nghị thoại hay đa phương tiện chỉ với vài lần click chuột để tạo phiên thông tin qua trình duyệt web. Trên đây chỉ là những minh hoạ của các dịch vụ đa phương tiện hấp dẫn mà cấu trúc NGN-Mobile sẽ cung cấp. Nhà cung cấp dịch vụ cũng có thể tạo ra thay đổi lớn để tiếp cận thị trường khi liên kết mạng cố định và di động. Ví dụ như dịch vụ tin nhắn hay chia sẻ nội dung giữa một thiết bị số cá nhân (PDA) và một PC. 1.1.5. Kết luận Để duy trì các khách hàng hiện có và thu hút khách hàng mới, nhà cung cấp dịch vụ cần tạo một hình ảnh hấp dẫn về các dịch vụ đa phương tiện. Việc triển khai thành công các công nghệ chuyển mạch, báo hiệu, cơ sở hạ tầng ứng dụng bản chất là tạo tiền đề và mở ra cơ hội cho các dịch vụ thế hệ tiếp theo. Nhà cung cấp mà phân phối các dịch vụ tiên tiến, có giá trị sẽ chiếm thị phầm và thu nhiều lợi nhuận. Giải pháp NGN-Mobile đã thực sự hoà nhập dịch vụ thời gian thực và phi thời gian thực nên nhà khai thác mạng có thể đẩy nhanh thời gian tiếp cận thị trường. 1.2. XU THẾ PHÁT TRIỂN MẠNG BÁO HIỆU Như đã đề cập phần trên ta thấy, hội tụ mạng dữ liệu và mạng chuyển mạch kênh PSTN là xu hướng phát triển của mạng viễn thông thế giới cung như ở Việt Nam. Có thể nói báo hiệu là một vấn đề rất quan trọng đối với bất kỳ một hệ thống nào, mạng NGN cũng không nằm ngoài quy luật đó. Trong phần này sẽ trình bày về hệ thống báo hiệu SS7 trong mạng TDM và SS7 trên mạng IP. 1.2.1. Giới thiệu về hệ thống báo hiệu số 7 1.2.1.1. Vai trò của hệ thống báo hiệu số 7 Hệ thống CCS7 được thiết kế tối ưu cho mạng quốc gia và quốc tế sử dụng trung kế số. Tốc độ đạt 64 kb/s, có cấu trúc phân lớp. Hệ thống báo hiệu số 7 cũng có thể sử dụng trên các đường dây tương tự (analog). Hệ thống CCS7 được thiết kế không chỉ cho điều khiển thiết lập, giám sát các cuộc gọi điện thoại mà cho cả các dịch vụ phi thoại. SS7 là hệ thống báo hiệu kênh chung tối ưu để điều hành trong mạng viễn thông số, nó có sự phối hợp với các tổng đài SPC. SS7 có thể thoả mãn các yêu cầu hiện tại và trong tương lai cho các hoạt động giao dịch giữa các bộ vi xử lý trong mạng viễn thông để báo hiệu điều khiển cuộc gọi, điều khiển từ xa, báo hiệu quản lý và bảo dưỡng. SS7 cung cấp các phương tiện tin cậy để truyền thông tin theo trình tự chính xác, không bị mất hoặc lặp lại thông tin. Hình1.6: Mạng SS7 cơ bản Hiện nay, CCS7 sẽ đóng vai trò rất quan trọng đối với các dịch vụ trong các mạng như: -Mạng điện thoại công cộng – PSTN. -Mạng số tích hợp đa dịch vụ – ISDN. -Mạng thông minh – IN. - Mạng thông tin di động mặt đất – PLMN. 1.2.1.2. Các khối chức năng chính của hệ thống CCS7 1.2.1.2.1. Sơ đồ khối chức năng Hệ thống CCS7 được chia thành một số khối chức năng chính như sau: Hình1.7: Cấu trúc cơ bản của hệ thống CCS7 9 Phần truyền bản tin (MTP: Message Transfer Part): đây là hệ thống vận chuyển chung để truyền các bản tin báo hiệu giữa hai SP. MTP truyền các bản tin báo hiệu giữa các UP khác nhau và hoàn toàn độc lập với nội dung các bản tin được truyền. MTP chịu trách nhiệm chuyển chính xác bản tin từ một UP này tới một UP khác. Điều này có nghĩa là bản tin báo hiệu được chuyển sẽ được kiểm tra chính xác trước khi chuyển cho UP. 9 Phần người sử dụng (UP: User Part): đây thực chất là một số định nghĩa phần người sử dụng khác nhau tuỳ thuộc vào kiểu sử dụng của hệ thống báo hiệu. UP là phần tạo ra và phân tích bản tin báo hiệu. Chúng sử dụng MTP để chuyển thông tin báo hiệu đến một UP khác cùng loại. Hiện đang tồn tại một số UP trên mạng lưới: - TUP (Telephone User Part): phần người sử dụng cho mạng thoại. - DUP (Data User Part): phần người sử dụng cho mạng số liệu. - ISUP (ISDN User Part): phần người sử dụng cho mạng ISDN. -MTUP (Mobile Telephone User Part): Phần người sử dụng cho mạng điện thoại di động. 1.2.1.2.2. Mối tương quan giữa CCS7 và mô hình OSI Hệ thống CCS7 là một kiểu thông tin số liệu chuyển mạch gói, nó được cấu trúc theo kiểu module, rất giống với mô hình OSI nhưng nó chỉ có 4 mức. Trong đó 3 mức thấp nhất hợp thành phần chuyển bản tin (MTP), mức thứ tư gồm các phần ứng dụng (Hình 1.10). Hình1.8: Mối tương quan giữa CCS7 và mô hình OSI. Lớp 1 xác định các đặc tính vật lý của tuyến liên kết số liệu báo hiệu và các phương tiện để truy nhập nó. Lớp 1 (tương ứng với lớp vật lý của OSI) có chức năng biến đổi số liệu thành tín hiệu kết nối bình thường với mạng số liệu 64kbit/s. Các chức năng mạng báo hiệu có thể truy nhập vào lớp liên kết báo hiệu bằng hoạt động chuyển mạch Lớp 2 thực hiện chức năng "liên kết báo hiệu" nó xác định các chức năng và thủ tục để truyền các tin báo hiệu lên một đường liên kết số liệu. Đường liên kết tin báo này nằm ngoài các đường truyền tín hiệu thuê bao. Mỗi một tin báo hiệu được truyền qua đường liên kết báo hiệu trong các đơn nguyên tín hiệu có độ dài thay đổi. Một đơn nguyên tín hiệu bao gồm thông tin điều khiển cộng thêm nội dung bản tin báo hiệu. Lớp 2 còn có chức năng kiểm tra lỗi trong đơn vị tín hiệu, phát hiện lỗi liên kết báo hiệu và phục hồi liên kết báo hiệu. Lớp 3 với chức năng mạng lưới báo hiệu, xác định các chức năng và thủ tục chung để truyền bản tin báo hiệu không phụ thuộc các liên kết báo hiệu riêng lẻ. Lớp này còn có chức năng quản lý mạng như: điều khiển việc định tuyến, điều khiển và tái tạo lại cấu hình mạng. Nhằm đáp ứng nhu cầu của các dịch vụ mở rộng, ITU-T bổ sung phần điều khiển đấu nối báo hiệu SCCP như trên hình 3. SCCP đưa ra dịch vụ vận chuyển sự kết nối của mạng và định hướng đấu nối của mạng. SCCP đưa ra khả năng sử dụng mạng SS7 dựa trên MTP để trao đổi thông tin ở lớp cao hơn. Tóm lại, hệ thống báo hiệu SS7 của ITU-T là một hệ thống báo hiệu kênh chung được tiêu chuẩn hoá. SS7 được thiết kế cho mạng thông tin điện thoại và nhiều loại mạng viễn thông khác được phát triển trong tương lai. SS7 cung cấp một phương tiện tin cậy để chuyển thông tin đúng trình tự không thất lạc hoặc trùng lặp. 1.2.2. Truyền tải báo hiệu SS7 qua mạng IP 1.2.2.1 Giới thiệu chung Công nghiệp truyền thông đang trải qua một giai đoạn bùng nổ theo hướng hội tụ của các dịch vụ. Dữ liệu đã trở nên có ý nghĩa hơn trong toàn bộ lưu lượng truyền tải trên mạng so với lưu lượng thoại. Các nhà khai thác đang tìm cách kết hợp giữa lưu lượng thoại và lưu lượng dữ liệu, giữa các mạng lõi và các dịch vụ. Trong số các giải pháp công nghệ được lựa chọn, công nghệ IP hiện đang được quan tâm với tư cách là giải pháp hứa hẹn cho hỗ trợ đa phương tiện để xây dựng các dịch vụ tích hợp mới. Hiện nay, đang diễn ra sự tích hợp giữa mạng chuyển mạch kênh truyền thống với mạng chuyển mạch gói như mạng IP. Các nhà khai thác đang thay thế các mạng điện thoại cố định và di động theo kiến trúc toàn IP và có cả hỗ trợ giao thức báo hiệu số 7. Công nhệ IP cho phép các nhà khai thác mạng có thể mở rộng mạng và xây dựng các dịch vụ mới một cách có hiệu quả. Thành phần các dịch vụ bổ sung thông dụng như SMS, … góp phần vào sự phát triển nhanh chóng của các mạng báo hiệu. Hình 1.9: Truyền tải báo hiệu đơn giản qua môi trường IP Mạng IP có các ưu điểm nổi bật so với mạng trên cơ sở TDM như sau: • Dễ triển khai: Với việc sử dụng gateway báo hiệu sẽ không cần gỡ bỏ mạng SS7 hiện có và các tính năng nâng cao trong tương lai là “trong suốt”. • Giá thành thiết bị thấp hơn: Không cần đầu tư nhiều đối với các phần tử báo hiệu hiện có. • Hiệu quả tốt hơn: Sử dụng SIGTRAN qua IP không yêu cầu các luồng vật lý E1/T1 qua mạng truyền tải SDH. Sử dụng công nghệ truyền tải IP qua SDH, IP qua cáp quang, … có thể đạt thông lượng cao hơn nhiều. • Băng thông cao hơn: Thông tin SIGTRAN qua IP không buộc phải có liên kết như trong SS7 và mạng IP linh động hơn rất nhiều so với mạng TDM. • Các dịch vụ nâng cao: Triển khai mạng lõi IP tạo điều kiện dễ dàng cho sự phát triển hàng loạt các giải pháp mới và các dịch vụ giá trị gia tăng phong phú. 1.2.2.2. Tổng quan về SIGTRAN 1.2.2.2.1. Một số hạn chế sau của TCP -Các cơ chế truyền đảm bảo sự tin cậy: TCP là giao thức cung cấp việc truyền dữ liệu tincậy. Việc này được thực hiện thông qua cơ chế xác nhận (acknowledgments mechanism) và cơ chế tuần tự (sequencing mechanism). Một số ứng dụng cần sự truyền tin cậy nhưng không cần sự hỗ trợ của 2 cơ chế trên nên việc sử dụng TCP trong những trường hợp này sẽ gây ra trễ. -Yêu cầu thời gian thực: Với việc gây ra trễ không cần thiết do sử dụng các cơ chế trên đã làm cho TCP không thích hợp với các ứng dụng thời gian thực. -Cơ chế socket của TCP:Cơ chế này làm phức tạp việc cung cấp khả năng truyền tin cậy của multi-homed host. -Vấn đề an toàn: TCP dễ bị sự cố với các tấn công từ chối dịch vụ. 1.2.2.2.2. SIGTRAN Những giới hạn đề cập trên đây của TCP là rất đáng phải quan tâm khi muốn truyền báo hiệu số 7 qua mạng IP và do đó, SIGTRAN là một tập các tiêu chuẩn mới do IETF đưa ra nhằm cung cấp một mô hình kiến trúc để truyền tải báo hiệu số 7 qua mạng IP. Kiến trúc giao thức SIGTRAN được định nghĩa gồm ba thành phần chính (hình ): Hình 1.10: Mô hình kiến trúc SIGTRAN. Trong đó: • SCTP: Giao thức hỗ trợ một tập chung các tính năng truyền tải tin cậy cho việc truyền tải báo hiệu. Đây là một giao thức truyền tải mới (transport protocol) được xây dựng để thay thế TCP (Transmission Control Protocol) trong việc truyền tín hiệu SS7. SCTP không chỉ giải quyết được vấn đề truyền tải báo hiệu trong SIGTRAN mà còn có khả năng đáp ứng cho nhiều ứng dụng khác. • Các phân lớp thích ứng: Hỗ trợ các hàm nguyên thủy xác định được yêu cầu bởi một giao thức ứng dụng báo hiệu riêng. Một vài giao thức phân lớp thích ứng mới được định nghĩa bởi IETF như: M2UA, M2PA, M3UA, SUA. a. Giao thức điều khiển luồng truyền tải – SCTP SCTP là một giao thức truyền tải qua IP mới, tồn tại đồng mức với TCP và UDP. SCTP hiện cung cấp các chức năng tầng truyền tải cho nhiều ứng dụng trên cơ sở Internet. SCTP được IETF đưa ra và đặc tả trong RFC 2960. Kiến trúc của SCTP Về kiến trúc, SCTP nằm giữa tầng tương thích người dùng SCTP và tầng mạng chuyển gói phi kết nối như IP, … Dịch vụ cơ bản của SCTP là chuyển giao tin cậy các bản tin của người dùng giữa các người dùng SCTP đồng mức. SCTP là giao thức hướng kết nối vì vậy, SCTP thiết lập kết nối giữa hai điểm đầu cuối (gọi là liên hệ trong phiên SCTP) trước khi truyền dữ liệu người dùng của nó. Hinh1.11: Kiến trúc của SCTP Chức năng của SCTP Dịch vụ truyền tải SCTP có thể được phân thành một số chức năng. Các chức năng này được mô tả như sau (hình ): . Thiết lập và hủy bỏ liên hệ: Một liên hệ được tạo ra bởi một yêu cầu từ người dùng SCTP. Cơ chế cookie được dùng trong quá trình khởi tạo để cung cấp sự hỗ trợ bảo vệ chống lại sự tấn công. . Phân phối tuần tự theo các luồng: Người dùng SCTP có thể xác định số lượng các luồng được hỗ trợ trong liên hệ tại thời điểm thiết lập liên hệ đó. . Phân mảnh dữ liệu người dùng: SCTP hỗ trợ phân mảnh và tái hợp các bản tin dữ liệu người dùng để đảm bảo cho các gói tin SCTP truyền xuống các tấng thấp hơn phù hợp với MTU. . Xác nhận và tránh tắc nghẽn: SCTP gán cho mỗi bản tin dữ liệu người dùng (được phân mảnh hoặc không) một số tuần tự truyền dẫn (TSN). Đầu cuối thu sẽ xác nhận toàn bộ các TSN và ngắt đoạn (nếu có) thu được. . Chunk bundling: Gói tin SCTP được phân phối đến tầng thấp hơn bao gồm hai thành phần là tiêu đề chung và theo sau là một hoặc nhiều chunk. Hình vẽ sau đây mô tả kiến trúc chung của một gói SCTP: Hình 1.12: Cấu trúc gói SCTP -Hợp thức hóa gói tin: Trường Tag là bắt buộc và 32 bit của trường CheckSum nằm trong tiêu đề của SCTP. -Quản lý tuyến: Chức năng quản lý tuyến SCTP chọn địa chỉ truyền tải đích cho mỗi gói tin SCTP đầu ra trên cơ sở chỉ dẫn của người dùng SCTP và trạng thái hiện thời của các địa chỉ đích hiện tại. Hình 1.13: Các chức năng SCTP b. Các phân lớp thích ứng M2PA M2PA định nghĩa giao thức hỗ trợ truyền tải các bản tin MTP3 của SS7 qua IP sử dụng các dịch vụ của SCTP. M2PA cho phép quản lý các bản tin MTP3 và khả năng quản lý mạng giữa hai nút SS7 bất kỳ truyền thông với nhau thông qua mạng IP. M2PA hỗ trợ: . Hoạt động của các thực thể giao thức MTP3 đồng mức qua kết nối mạng IP. . Ranh giới giao tiếp MTP2/MTP3, quản lý các liên hệ truyền tải SCTP và lưu lượng liên kết MTP2. . Thông báo không đồng bộ để quản lý sự thay đổi trạng thái. Đặc tả MTP yêu cầu mỗi nút có tầng MTP3 phải có một mã điểm SS7. Vì vậy, mỗi điểm báo hiệu IP cũng cần phải có mã điểm SS7 của nó. Hình 3.7 mô tả một điểm báo hiệu SS7 kết nối thông qua một SG, được trang bị hỗ trợ cho cả mạng SS7 và IP, kết nối đến một điểm báo hiệu IP. Hình 3.8 là một ví dụ khác, trong đó MTP3 được thích ứng với lớp SCTP nhờ sử dụng M2PA trong kiến trúc toàn IP. Hình 1.14. Vai trò và vị trí của M2PA. Hình 1.15: Vai trò và vị trí M2PA trong mạng toàn IP Ở đây, các điểm báo hiệu IP MTP3 sử dụng lớp M2PA bên dưới nó thay cho MTP2. Giao tiếp giữa hai lớp – MTP3 hoặc M2PA được định nghĩa bằng cùng các hàm nguyên thuỷ như trong giao tiếp MTP3/MTP2. M2PA thực hiện các chức năng tương tự như MTP2. M2UA M2UA định nghĩa một giao thức để truyền tải các bản tin báo hiệu của ứng dụng MTP2 SS7 (ví dụ MTP3) qua IP sử dụng SCTP. Chỉ có ứng dụng của MTP2 là MTP3. M2UA cung cấp sự hỗ trợ cho: . Ranh giới giao tiếp giữa MTP2/MTP3. . Truyền thông giữa các modul quản lý tầng. . Hỗ trợ cho quản lý các association tích cực. SG mong muốn nhận được báo hiệu SS7 qua một thiết bị kết cuối mạng SS7 chuẩn, sử dụng MTP SS7 để cung cấp truyền tải các bản tin báo hiệu SS7 đến và từ một điểm dầu cuối báo hiệu SS7. Sau đó, SG cung cấp sự phối hợp hoạt động giữa các chức năng truyền tải với IP SIGTRAN nhằm truyền tải các bản tin báo hiệu MTP3 đến điểm báo hiệu IP của MTP3 sử dụng MTP2 của SG với tư cách là tầng thấp hơn của nó để sử dụng các hàm nguyên thủy tương ứng được định nghĩa giữa các tầng. Truyền thông MTP3/MTP2 được định nghĩa là các bản tin M2UA và gửi qua kết nối IP. Hình 1.16: Vai trò và vị trí của M2UA. M3UA M3UA định nghĩa giao thức hỗ trợ truyền tải bất kỳ báo hiệu người dùng MTP3 (ví dụ như các bản tin ISUP/SCCP,…) qua IP sử dụng các dịch vụ của SCTP. Giao thức này thường được dùng giữa một SG và một MGC hoặc cơ sở dữ liệu thường trú IP. M3UA thích hợp với việc chuyển giao các bản tin của bất kỳ phần người dùng MTP3 nào. Danh sách các giao thức này là không giới hạn và bao gồm ISUP, SCCP và TUP. Chú ý rằng các bản tin của giao thức TCAP và RANAP được M3UA truyền tải trong suốt dưới dạng tải SCCP bởi vì đó là các giao thức người dùng của SCCP. Tầng M3UA cung cấp một tập các hàm nguyên thủy tương đương tại tầng trên của nó đến các người dùng MTP3 giống như MTP3 cung cấp cho các người dùng của nó tại các đầu cuối báo hiệu số 7. Theo cách này, tầng ISUP và/hoặc SCCP không biết được rằng các dịch vụ MTP3 yêu cầu được cung cấp từ xa bởi tầng MTP3 ở SG hay là bởi chính tầng MTP3 dưới nó. Tầng MTP3 tại một SG cũng có thể không biết được rằng người dùng của nó thực ra là người dùng trên nó hay là thành phần người dùng từ xa qua M3UA. Thực tế thì M3UA mở rộng truy nhập đến các dịch vụ MTP3 thành ứng dụng trên cơ sở IP từ xa. Hình 1.17: Vai trò và vị trí của M3UA. Ví dụ, hình 1.8 mô tả một SG chứa một thực thể của tầng giao thức SS7 SCCP thực hiện chức năng biên dịch tiêu đề toàn cục SCCP (GTT) đối với các bản tin đánh địa chỉ đến SG SCCP. Nếu kết quả của GTT cho một mã điểm SS7 đích (DPC) hoặc DPC/địa chỉ số phân hệ (SSN) của một SCCP đồng mức đặt trong miền IP, kết quả là yêu cầu gửi đến M3UA để định tuyến ra ngoài đến IP đích sử dụng các dịch vụ của tầng SCTP/IP. Hình 1.18: Vai trò và vị trí của M3UA trong kiến trúc toàn IP. Trong ví dụ này, các bản tin SCCP được trao đổi trực tiếp giữa hai điểm báo hiệu IP bằng các thực thể giao thức người dùng SCCP như RANAP hoặc TCAP. Ở đây không có kết nối với mạng SS7 do đó không quan tâm đến thông tin quản lý trạng thái mạng MTP3 cho SCCP và các giao thức người dùng SCCP. SUA SUA định nghĩa giao thức truyền tải báo hiệu người dùng SCCP SS7 (ví dụ như RANAP, TCAP,…) quan mạng IP sử dụng các dịch vụ của SCTP. Giao thức này được thiết kế dạng modul hóa và đối xứng nên cho phép làm việc được trong các kiến trúc khác nhau như kiến trúc một SG đến điểm báo hiệu IP cũng như kiến trúc điểm đầu cuối báo hiệu IP đồng mức. SUA hỗ trợ các chức năng sau: . Chuyển giao các bản tin phần người dùng SCCP (TCAP, RANAP,…). . Dịch vụ phi kết nối SCCP. . Dịch vụ hướng kết nối SCCP. . Quản lý các liên hệ truyền tải SCTP giữa các SG và một hay nhiều nút báo  hiệu IP. . Các nút báo hiệu IP phân tán. . Thông báo không đồng bộ để quản lý sự thay đổi trạng thái.  Hình 1.19: Vai trò và vị trí của SUA. Trong kiến trúc này, các tầng SUA và SCCP giao tiếp trong SG. Nhu cầu của chúng là phối hợp giữa các tầng SCCP và SUA để cung cấp ranh giới chuyển giao các bản tin người dùng và bản tin quản lý. Đối với bản tin đến ASP, có hai trường hợp: . SG là điểm đầu cuối: Trong trường hợp này, các bản tin SCCP phi kết nối được định tuyến theo mã điểm và SSN. Phân hệ xác định bởi SSN và phía ngoài mạng SS7 được xem như thuộc SG. Điều này nghĩa là nhìn từ điểm SS7, người dùng SCCP được đặt tại SG. . SG là điểm chuyển tiếp: Một GTT phải được thực hiện tại SG trước khi có thể xác định được đích của bản tin. Vị trí thực tế của người dùng SCCP không liên quan đến mạng SS7. Trong kiến trúc toàn IP có thể dùng cho một giao thức sử dụng các dịch vụ truyền tải của SCCP trong một mạng toàn IP. Điều này cho phép các mạng phát triển linh động hơn, đặc biệt là khi không cần tương tác giữa các báo hiệu hiện thời. Hình 3.13 mô tả trường hợp này. Hình 1.20: Vai trò và vị trí của SUA trong kiến trúc toàn IP. 1.2.3. Giao thức báo hiệu trong mạng IP: SIP 1.2.3.1. Các đặc điểm của SIP Theo định nghĩa của IETF, “Giao thức khởi tạo phiên” SIP (Session Initiation Protocol) là “giao thức báo hiệu lớp ứng dụng mô tả việc khởi tạo, thay đổi và giải phóng các phiên kết nối tương tác đa phương tiện giữa những người sử dụng”. SIP có thể sử dụng cho rất nhiều dịch vụ khác nhau trong mạng IP như dịch vụ thông điệp thoại, hội nghị thoại, E-mail, dạy học từ xa, quảng bá (MPEG, MP3...), truy nhập HTML, XML, hội nghị video... SIP dựa trên ý tưởng và cấu trúc của HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) - giao thức trao đổi thông tin của World Wide Web. Nó được định nghĩa như một giao thức Client-Server, trong đó các yêu cầu được chủ gọi (Client) đưa ra và bên bị gọi (Server) trả lời. SIP sử dụng một số kiểu bản tin và các trường mào đầu của HTTP, xác định nội dung luồng thông tin theo mào đầu thực thể (mô tả nội dung - kiểu loại) và cho phép xác nhận các phương pháp sử dụng giống nhau được sử dụng trên Web. Kinh nghiệm trong sử dụng các giao thức Internet mail (SMTP) đã cung cấp rất nhiều cho việc phát triển SIP, trong đó tập trung vào khả năng thích ứng của báo hiệu trong tương lai. SIP định nghĩa các bản tin INVITE và ACK giống như bản tin Setup và Connect trong H.225, trong đó cả hai đều định nghĩa quá trình mở một kênh đáng tin cậy mà thông qua đó cuộc gọi có thể đi qua. Tuy nhiên khác với H.225, độ tin cậy của kênh này không phụ thuộc vào TCP. Việc tích hợp độ tin cậy vào lớp ứng dụng này cho phép kết hợp một cách chặt chẽ các giá trị điều chỉnh để ứng dụng, có thể tối ưu hoá VoIP. Ngoài ra, SIP dựa vào giao thức mô tả phiên SDP, một tiêu chuẩn khác của IETF, để thực hiện sự sắp xếp tương tự theo cơ cấu chuyển đổi dung lượng của H.245. SDP được dùng để nhận dạng mã tổng đài trong những cuộc gọi sử dụng một mô tả nguyên bản đơn. SDP cũng được sử dụng để chuyển các phần tử thông tin của giao thức báo hiệu thời gian thực RTSP để sắp xếp các tham số hội nghị đa điểm và định nghĩa khuôn dạng chung cho nhiều loại thông tin khi được chuyển trong SIP. Giao thức SIP được thiết kế với những tiêu chí hỗ trợ tối đa cho các giao thức khác đã ra đời trước đó. Giao thức SIP nó được tích hợp với các giao thức đã có của tổ chức IETF, nó có khả năng mở rộng, hỗ trợ đầu cuối và với SIP thì việc cung cấp dịch vụ mới trở nên dễ dàng và nhanh chóng khi triển khai. SIP có 5 tính năng sau: -Tích hợp với các giao thức đã có của IETF. -Đơn giản và có khả năng mở rộng. -Hỗ trợ tối đa sự di động của đầu cuối. -Dễ dàng tạo tính năng mới cho dịch vụ và dịch vụ mới. -Khả năng liên kết hoạt động với mạng điện thoại hiện tại. 1.2.3.2. Các chức năng của SIP SIP là một giao thức điều khiển lớp ứng dụng mà nó có thể thiết lập, sửa đổi và kết thúc các phiên truyền thông đa phương tiện (các hội nghị) hay các cuộc gọi điện thoại qua Internet. SIP có thể mời các thành viên tham gia vào các phiên truyền thông đơn hướng hoặc đa hướng; bên khởi tạo phiên không nhất thiết phải là thành viên của phiên đó. Phương tiện và các thành viên có thể được bổ sung vào một phiên đang tồn tại. SIP hỗ trợ việc ánh xạ tên và các dịch vụ chuyển tiếp một cách trong suốt, vì thế nó cho phép thực hiện các dịch vụ thuê bao điện thoại của mạng thông minh và mạng ISDN. Những tiện ích này cũng cho phép thực hiện các dịch vụ của các thuê bao di động. SIP hỗ trợ 5 khía cạnh của việc thiết lập và kết thúc các truyền thông đa phương tiện sau: . Định vị người dùng (User location): xác định hệ thống đầu cuối được sử dụng trong truyền thông. . Các khả năng người dùng (User capabilities): xác định phương tiện và các thông số phương tiện được sử dụng. . Tính khả dụng người dùng (User Availability): xác định sự sẵn sàng của bên được gọi để tiến hành truyền thông. . Thiết lập cuộc gọi (Call setup): “đổ chuông”, thiết lập các thông số của cuộc gọi tại cả hai phía bị gọi và chủ gọi. . Xử lý cuộc gọi (Call handling): bao gồm chuyển tải và kết thúc cuộc gọi. 1.2.3.3. Các thành phần của hệ thống SIP Xét trên quan điểm Client / Server, các thành phần chính của một hệ thống SIP bao gồm (Hình ): -Đầu cuối SIP (UAC/UAS). -Proxy server. -Location server. -Redirect server. -Registrar server. Hình 1.21: Cấu trúc của hệ thống SIP User Agent là thiết bị đầu cuối trong mạng SIP, nó có thể là một máy điện thoại SIP hay một máy tính chạy phần mềm đầu cuối SIP. UA có thể khởi tạo, thay đổi hay giải phóng cuộc gọi. Trong đó phân biệt hai loại UA: UAC (User Agent Client) và UAS (User Agent Server). UAC là một thực thể thực hiện việc khởi tạo một cuộc gọi còn UAS là một thực thể thực hiện việc nhận cuộc gọi. Nhưng cả UAC và UAS đều có thể giải phóng cuộc gọi. Proxy Server là phần mềm trung gian hoạt động cả như Server và cả như Client để thực hiện các yêu cầu thay thế cho các đầu cuối khác. Tất cả các yêu cầu được xử lý tại chỗ bởi Proxy Server (nếu có thể) hoặc nó chuyển đến cho các máy chủ khác. Trong trường hợp Proxy Server không trực tiếp đáp ứng các yêu cầu này thì Proxy Server sẽ thực hiện khâu chuyển đổi hoặc dịch sang khuôn dạng thích hợp trước khi chuyển đi. Location Server là phần mềm định vị thuê bao, cung cấp thông tin về những vị trí có thể của phía bị gọi cho các phần mềm Proxy Server và Redirect Server. Redirect Server là phần mềm nhận yêu cầu SIP và chuyển đổi địa chỉ SIP sang một số địa chỉ khác và gửi lại những địa chỉ này cho đầu cuối. Không giống như Proxy Server, Redirect Server không bao giờ hoạt động như một đầu cuối, tức là không gửi đi bất cứ một yêu cầu nào. Redirect Server cũng không thực hiện việc chấp nhận hay huỷ cuộc gọi. Registrar Server là phần mềm nhận các yêu cầu đăng ký Register. Trong nhiều trường hợp Registrar Server đảm nhiệm luôn một số chức năng an ninh như xác nhận người sử dụng. Thông thường Registrar Server được cài đặt cùng với Proxy hoặc Redirect Server hoặc cung cấp dịch vụ định vị thuê bao. Mỗi lần đầu cuối được bật lên (thí dụ máy điện thoại hoặc phần mềm SIP) thì đầu cuối lại đăng ký với Server. Nếu đầu cuối cần thông báo với Server về địa điểm của mình thì bản tin Register được gửi đi. Nói chung các đầu cuối đều thực hiện việc đăng ký lại một cách định kỳ. 1.2.3.4. Khái quát về hoạt động của SIP Trong hội thoại SIP, mỗi bên tham gia (bên chủ gọi và bên bị gọi) được gắn một địa chỉ SIP hay còn gọi là SIP URL. Người sử dụng phải đăng ký vị trí của họ với SIP Server. Để tạo một cuộc gọi SIP, phía chủ gọi định vị tới máy phục vụ thích ứng và sau đó gửi một yêu cầu SIP. Hoạt động SIP thường xuyên nhất là lời mời các thành viên tham gia hội thoại. Thành phần Register đóng vai trò tiếp nhận các yêu cầu đăng ký từ UA và lưu trữ các thông tin này tại một dịch vụ phi SIP (Non-SIP). 1.2.4. Sự phát triển mạng đến mạng toàn IP Các nhà khai thác mạng đang muốn chuyển dần mạng viễn thông tiến đến kiến trúc mạng IP. Trong khi chưa thể chuyển ngay lên kiến trúc mạng toàn IP thì cả mạng IP và các mạng chuyển mạch kênh truyền thống đều song song tồn tại và cần phải được kết hợp lại vào cơ sở hạ tầng mạng thống nhất. Chắc chắn rằng mạch chuyển mạch kênh sẽ còn tồn tại trong nhiều năm nữa cùng với các dịch vụ IP. Kiến trúc kết hợp có thể là giải pháp tốt nhất cho hầu hết các nhà khai thác vì nó đảm bảo mức độ rủi ro thấp trong quá trình phát triển mạng hiện tại trong khi vẫn cho phép đáp ứng được các dịch vụ mới. PHẦN 2 MẠNG BÁO HIỆU TẬP TRUNG 2.1. CÁC CẤU TRÚC MẠNG BÁO HIỆU VIỄN THỐNG 2.1.1. Cấu trúc mạng báo hiệu hình lưới ( MESH ) Đối với mạng loại này, chức năng STP được tích hợp vào các tổng đài MSC. Các STP này được kết nối từng đôi với nhau theo dạng mắt lưới (Đây là mô hình các mạng Việt Nam đang sử dụng). Chức năng này dẫn đến một số ưu nhược điểm sau: Hình 2.1: Mạng hình lưới Nhược điểm: -Số đường kết nối links báo hiệu lớn tạo thành hình lưới (mesh) trong mạng. Do đó chi phí đầu tư ban đầu lớn. Mặt khác khi đưa thêm phần tử mới vào mạng, sẽ xuất hiện các link kết nối mới đến tất cả các phần tử đang hoạt động khác. Vì vậy việc thêm mới MSC rất phức tạp và tốn kém. -Quản lý link báo hiệu phức tạp vì có quá nhiều link. -Chi phí vận hành cao. -Khi thêm các dịch vụ VAS mới dễ bị ảnh hưởng đến năng lực của tổng đài. -Giảm năng lực xử lý cuộc gọi của tổng đài vì MSC phải xử lí thêm vấn đề báo hiệu. -Dung lượng và hiệu năng hoạt động của các MSC bị giảm thiểu. Ưu điểm: -Mạng lưới có cấu hình này có độ tin cậy và dự phòng rất cao. Khi một số STP bị hỏng thì mạng cũng vẫn không sập được. Mạng loại này thích hợp cho các nhà đầu tư lớn và muốn có độ an toàn cao. 2.1.2. Cấu trúc mạng báo hiệu tập trung Đối với mạng tập trung, chức năng STP được tách rời khỏi tổng đài MSC và các STP trở thành điểm tập trung trong mạng và được gọi là STP Gateway. Lúc này các tuyến báo hiệu từ các Node mạng sử dụng SS7 được kết nối thẳng về STPGateway. Hình 2.2: Mạng tập trung Mạng loại này có các ưu nhược điểm như sau: Ưu điểm: -Giảm các đường link kết nối trong mạng, quản lý tập trung mạng SS7. -Tăng dung lượng và hiệu năng hoạt động của MSC vì đã tách rời chức năng của STP ra khỏi MSC. -Tăng khả năng xử lí cuộc gọi của MSC. -Khi mạng phát triển rộng, độ phức tạp của mạng giảm đáng kể. -Chi phí vận hành khai thác giảm. -Các chức năng kiểm tra, vận hành và bảo dưỡng mạng dễ dàng hơn. -Dễ dàng phát triển các dịch vụ VAS mà không ảnh hưởng đến hiệu năng của tổng đài MSC. -Bảo vệ mạng an toàn cao, không bị ảnh hưởng từ bên ngoài. Nhược điểm: -Khi số lượng phần tử tham gia trên mạng lớn thì hệ thống báo hiệu tập trung STP Gateway có độ tin cậy thấp hơn hệ thống báo hiệu MESH. -Năng lực xử lý báo hiệu của mỗi điểm STP Gateway có giới hạn, vì vậy khi mạng phát triển lớn, số điểm STP Gateway cần phải tăng theo. Qua phân tích ở trên, ta thấy mạng báo hiệu tập trung STP Gateway có nhiều ưu việt hơn so với mạng báo hiệu có mô hình MESH. 2.1.3. Mô hình mạng báo hiệu tập trung STP Bằng việc đưa hệ thống STP Gateway vào mạng lưới, nhà khai thác dễ dàng phát triển các ứng dụng trong tương lai. Khi nhà khai thác quyết định đưa thêm các phần tử mới vào mạng, chỉ cần kết nối các link SS7 của phần tử đó với hệ thống STP Gateway mà không ảnh hưởng đến năng lực xử lý của tổng đài MSC. Hình dưới đây mô tả cấu trúc của một mô hình báo hiệu tâp trung. Ta lưu ý rằng các điểm STP luôn được bố trí thành cặp để tăng độ tin cậy Hình 2.3: Mô hình báo hiệu tập trung Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc triển khai hệ thống STP Gateway vào mạng sẽ làm giảm tải việc định tuyến SS7 của MSC và trên thực tế hiệu năng hoạt động của MSC tăng thêm 20%. Hệ thống STP Gateway này đóng vai trò là trái tim của mạng báo hiệu, các hệ thống khác trong mạng có thể được kết nối link báo hiệu SS7 đến hệ thống này, và chúng còn đóng vai trò là cổng (gateway) báo hiệu kết nối với các nhà khai thác khác kiểm soát đễ dàng các bản tin đi đến trong và ngoài mạng. Tất cả các đường link SS7 này được quản lý tập trung dễ dàng cho công tác quản trị, khai thác do đó nó sẽ giảm thiểu lỗi có thể xảy ra. Trong hệ thống báo hiệu tập trung, các STP tách khỏi MSC, nhưng chúng vẫn thực hiện toàn bộ các chức năng thông thường của một STP. Ngoài việc tiết kiệm chi phí, giảm độ phức tạp của mạng, tăng hiệu năng của MSC hệ thống báo hiệu tập trung còn có các ưu điểm nổi bật sau : -Bởi vì tập trung STP Gateway trong mạng, nên có khả năng cung cấp các dịch vụ mới như : free phone, SMS Gateway, GTT, và các dịch vụ data. -Mở đường cho việc phát triển mạng logic. -Do việc quản trị, giám sát, và bảo dưỡng đều tập trung nên giảm tối thiễu lỗi có thể sinh ra. -Dễ dàng kết nối với các mạng khác. -Dễ dàng mở rộng mạng lưới, vì việc thêm một phần tử mới vào mạng đơn giản hơn. -Độ tin cậy của thiết bị cao. Nếu có dự phòng phù hợp thì mạng có độ tin cậy cao hơn nhiều (so với mạng MESH cả về chi phí đầu tư). -Hỗ trợ các giao thức SIGTRAN. Tóm lại, ta thấy mạng báo hiệu tập trung STP Gateway giúp cho nhà khai thác thuận lợi rất nhiều trong cạnh tranh. Nó có độ tin cậy cao, linh hoạt, nhiều tính năng. Thông qua hệ thống báo hiệu tập trung, nhà cung cấp có thể cung cấp rất nhiều dịch vụ giá trị gia tăng phù hợp, đáp ứng các yêu cầu của mạng với một giá cả hợp lý. Ta xét một mô hình mạng báo hiệu tập trung như sau: Mạng này có 3 MSC, đây là một mạng có dung lượng trung bình, phục vụ số thuê bao tối đa khoảng 2 triệu thuê bao. Ta đi tính lợi ích kinh tế mà mạng này đạt được, theo bảng sau: Chi phí đầu tư (CAPEX) Mạng Mesh (MSC) Stand-Alone STP Tiết kiệm Ghi chú MSC tăng hiệu năng hoạt động với STP 20% Giá thành MSC ($) 3,000,000 Giả sử $3M trên một MSC Lợi ích ($) cho một MSC khi triển khai STP. 600,000 Số MSC đang hoạt động 3 Tổng lợi ích ($ CAPEX) 1,800,000 600,000 1,200,000 Giả sử giá thành của 02 STP là $0.6M. Do đó, khi triển khai STP vào mạng chúng ta có thể tiết kiệm đầu tư được 1.2 triệu USD. Ta thấy khi triển khai báo hiệu tập trung, không chỉ có các lợi ích về hiệu năng mạng, về dịch vụ… mà lợi ích về chi phí đầu tư ban đầu là rất lớn. 2.2. CÁC TÍNH NĂNG CỦA STP GATEWAY STP GATEWAY hoạt động theo phương thức chuyển mạch gói và là bộ định tuyến trong mạng báo hiệu SS7. Một STP có thể hoạt động như một bức tường lửa (firewall), bảo vệ các bản tin với các mạng khác. Các STP định tuyến các bản tin SS7 (dựa trên thông tin được chứa đựng trong định dạng bản tin) các kết nối báo hiệu đi ra qua mạng SS7. Chúng có nhiều tác dụng nhất cho tất cả các thực thể SS7 và là một thành phần chính trong mạng. Có 3 mức của STP: • Điểm chuyển giao báo hiệu quốc gia. • Điểm chuyển giao báo hiệu quốc tế. • Cổng chuyển giao báo hiệu (Gateway). Hình 2.5: Các mức STP ¾ STP quốc gia: Một STP quốc gia tồn tại trong mạng quốc gia (sẽ thay đổi theo từng quốc gia). Nó có thể truyền tải các bản tin sử dụng cùng giao thức chuẩn quốc gia. Các bản tin này có thể được đi qua một STP quốc gia, nhưng có thể không được chuyển đổi bởi STP quốc gia. Các bộ chuyển đổi giao thức thường kết nối một STP quốc gia và một STP quốc tế bằng việc chuyển từ mã ANSI sang ITU- TS. ¾ STP quốc tế: Một STP quốc tế thực hiện chức năng trong một mạng quốc tế. Nó cung cấp cho kết nối SS7 tất cả các nước, sử dụng giao thức chuẩn ITU-TS. Tất cả các nút kết nối tới một STP quốc tế đều phải sử dụng chuẩn giao thức ITU-TS. ¾ STP Gateway: Một STP Gateway thực hiện chuyển đổi dữ liệu báo hiệu từ một giao thức này sang một giao thức khác. Các STP Gateway thường được sử dụng như một điểm truy cập đến mạng quốc tế. Các giao thức quốc gia được chuyển đổi thành chuẩn giao thức quốc tế. Phụ thuộc vào vị trí của nó, STP Gateway phải có thể sử dụng cả hai chuẩn giao thức quốc tế và quốc gia. Một STP Gateway cũng phục vụ như một giao diện truy nhập vào các cơ sở dữ liệu của mạng khác, chẳng hạn từ một IXC đến một tổng đài cuối. STP Gateway cũng có thể được cấu hình để bảo vệ những người dùng hợp pháp trong mạng. Ngoài ra STP Gateway cũng cung cấp các phép đo lưu lượng và mức độ sử dụng mạng. 2.2.1. Chức năng MTP – SCCP. 2.2.1.1. Khái quát Các chức năng của giao thức MTP và SCCP được hỗ trợ trong hệ thống báo hiệu tập trung như dưới đây: • Các tính năng NRC. • Các khả năng MTP nâng cao. • Bảo vệ cổng ra vào (gateway). • Bảo vệ MAP GSM. 2.2.1.2. Các tính năng NRC Một nghiên cứu trên phạm vi rộng về các thủ tục báo hiệu SS7 đã được thực hiện bởi các nhóm tiêu chuẩn để tìm ra các yêu cầu cần thiết nhằm cải thiện độ tin cậy của mạng báo hiệu. Nghiên cứu đã thành công và đã đưa ra một số khuyến nghị sau đó đã được xuất bản bởi nhóm quản lý độ tin cậy mạng (NRC–Network Reliability Council). Các tính năng NRC này đã được kết hợp vào các tiêu chuẩn ANSI và Telcordia. Một số các tính năng này cũng được áp dụng đối với mạng ITU và đã đạt được một số thành công lớn. Việc thực hiện các tính năng NRC này sẽ mang lại sự cải thiện đáng kể về độ tin cậy của mạng. Một số tính năng NRC được trình bày dưới đây: • Điều khiển xử lý nghẽn do bản tin báo hiệu. • Thủ tục khử nghẽn kênh giả. • Chống nghẽn dựa theo nhóm kênh vừa mới đưa vào sử dụng. • Chống nghẽn từ lưu lượng được tái định tuyến. • Phát hiện tuyến vòng MTP. • Khởi động lại MTP. • Định tuyến theo cụm và đa dạng hoá sự quản lý. • Định tuyến SCCP đáp lại sự nghẽn ở lớp MTP. • Hỗ trợ mã SLS 8 bít. • Các thủ tục dự phòng chống lại sự mất TFR/TCR. • Điều khiển luồng MTP. 2.2.1.2.1. Điều khiển xử lý nghẽn do bản tin báo hiệu xử lý Các thủ tục được bổ sung vào giao thức MTP để điều khiển xử lý nghẽn bản tin báo hiệu STP. Nếu STP có một lỗi bên trong do sự suy giảm dung lượng xử lý bản tin báo hiệu của STP thì một lựa chọn sẽ được bổ sung để yêu cầu lưu lượng được định tuyến lại bằng việc gửi các bản tin TFR đến các điểm báo hiệu kế cận với đích đến của các bản tin bị loại bỏ. Điều này cũng bao gồm các điều khoản loại bỏ các bản tin được ưu tiên. 2.2.1.2.2. Thủ tục khử nghẽn kênh giả Có thể có một số sự cố/vấn đề trên một kênh trong một nhóm làm cho kênh bị nghẽn, thậm chí khi lưu lượng của cả nhóm kênh không đủ lớn cũng gây nên nghẽn. Ví dụ, một kênh có một số lượng lớn sự phát lại, lưu lượng của kênh có thể tăng cao đủ gây nghẽn trên đó. Để khắc phục tình trạng này, hệ thống sẽ khởi động bộ định thời T31 mỗi khi kênh rơi vào trạng thái nghẽn. Nếu kênh vẫn trong trạng thái nghẽn như vậy cho đến khi T31 hết hiệu lực thì kênh này sẽ được loại bỏ khỏi dịch vụ. Kênh sẽ mất gán, sau đó thủ tục gán kênh sẽ được khởi động để gán lại kênh. Mức nghẽn khi khởi động bộ định thời T31 thích hợp cho cả mức nghẽn 1 và mức nghẽn 2. T31 sẽ được khởi động bất cứ lúc nào kênh rơi vào mức nghẽn này hoặc một mức cao hơn. Một sự tăng mức nghẽn hoặc giảm xuống một mức nghẽn thấp hơn sẽ gây ra khởi động lại bộ định thời. Ví dụ, nếu T31 là 60 giây và một kênh đang đi vào mức nghẽn 1, một bộ định thời T31 60 giây sẽ được khởi động. Nếu sau 45 giây, sự nghẽn kênh tăng lên mức 2, bộ định thời sẽ được khởi động lại. Nếu kênh vẫn ở trong mức nghẽn này khoảng 60 giây, kênh này sẽ bị loại ra khỏi dịch vụ và nó trở nên không được gán. Sau đó thủ tục gán được khởi động, và hệ thống sẽ cố gắng gán lại kênh. Thủ tục này và bộ định thời chỉ được định nghĩa trong các mạng dùng chuẩn ANSI. 2.2.1.2.3. Chống nghẽn trên nhóm kênh mới đưa vào hoạt động Khi một nhóm kênh lớn lần đầu tiên đưa vào hoạt động, có thể không đủ các kênh để mang lưu lượng ở mức bình thường trên nhóm kênh này. Không có thủ tục này, nhiều nhóm đa kênh có khả năng nghẽn lại cao nếu tất cả lưu lượng bị chiếm và toàn bộ số kênh trong nhóm không ở trạng thái hoạt động (ví dụ nếu TFA được gửi). Trong thực tế một kênh riêng lẻ trong trong một nhóm kênh có thể bị chịu toàn bộ tải của lưu lượng được dự trù cho cả nhóm kênh nếu thủ tục này không được thiết lập. Vì vậy, hệ thống sẽ không phát quảng bá các TFA khi không đủ sẵn các nhóm kênh. Tính năng này chỉ tác động đến các nhóm kênh hoặc các nhóm kênh được kết hợp từ hơn 3 kênh. Khi một nhóm kênh trước đó không sử dụng đưa vào hoạt động và nếu số lượng kênh sử dụng ít hơn số lượng kênh yêu cầu, hệ thống sẽ không phát quảng bá các TFA. Đối với các mã điểm trước đó bị ngăn chặn sử dụng nhóm kênh như một tuyến ít chi phí nhất, hệ thống sẽ phát quảng bá các TFR. Đối với các mã điểm bị hạn chế trước đó sử dụng nhóm kênh như một một tuyến ít chi phí nhất, hệ thống sẽ không phát quảng bá bất cứ bản tin TFx nào. 2.2.1.2.4. Chống sự nghẽn từ lưu lượng được tái định tuyến Thủ tục này sẽ triệt tiêu khả năng nghẽn gây nên từ một cụm lưu lượng được tái định tuyến bắt nguồn từ lỗi của các tuyến báo hiệu khác bằng việc đặt tốc độ phát quảng bá các bản tin TFx/TCx. Quy định phát quảng bá này sẽ có tác dụng giải quyết nghẽn hiệu quả hơn. Sự tái định tuyến có điều khiển được thực hiện bởi một điểm báo hiệu dựa trên sự thu nhận một bản được phép hoặc không được phép truyền, các bản tin này tạo ra trong lưu lượng được chuyển hướng từ một tuyến ít hiệu quả đến tuyến có hiệu quả hơn. Trong quá trình tái định tuyến có điều khiển, điểm báo hiệu sẽ dừng lưu lượng tới đích liên quan trên tuyến hiện tại. Sau đó nó sẽđệm các bản tin theo một chu kỳ thời gian trước khi định tuyến chúng trên tuyến mới. Điều này được thực hiện để tối thiểu hoá bản tin không theo thứ tự bằng cách cho phép thời gian cho lưu lượng trên tuyến ít hiệu quả đến tới đích của nó. Sau khi hệ thống phát quảng bá các bản tin TFA/TCA hoặc TFR/TCR thông báo sự thay đổi trạng thái, nhiều điểm báo hiệu có thể thực hiện sự tái định tuyến có điều khiển và giải phóng các bản tin trên tuyến mới gần như đồng thời. Cụm lưu lượng được tái định tuyến này là một nguyên nhân chủ yếu gây nên nghẽn. Thủ tục này hiệu lực cho cả các mạng ANSI và ITU. Nếu các TFA/TFR được gửi đối với các mã điểm giả trong mạng X.25, chúng cũng vẫn được đặt tốc độ phát quảng bá. 2.2.1.2.5. Phát hiện định tuyến vòng MTP Nếu dữ liệu định tuyến được gửi tới không đúng hoặc đã bị sửa, các MSU có thể được định tuyến trong một tuyến vòng quanh vô tận (không kết thúc). Khi bổ sung sự định tuyến cụm và các kênh E, sẽ có nguy cơ tăng sự định tuyến vòng. Nếu hệ thống phát hiện thấy định tuyến vòng, một cờ (bít cờ) sẽ được thiết lập, chỉ ra rằng định tuyến vòng vừa được phát hiện đi đến đích này. Đích đến này bị ngăn chặn và một cảnh báo trạng thái tới hạn sẽ được xuất hiện. Đích này sẽ vẫn bị cấm đến chừng nào cờ báo định tuyến vòng được thiết lập. 2.2.1.2.6. Khởi động lại MTP Các thủ tục khởi động lại MTP cho phép một STP có thể khởi động lại đểđưa đầy đủ số lượng kênh báo hiệu vào trạng thái hoạt động và để cập nhật các bảng định tuyến của nó trước khi lưu lượng báo hiệu người dùng được khởi động lại. Thủ tục khởi động lại MTP của ANSI và ITU có thể được cung cấp để cho phép hoặc không cho phép trên cơ sở mỗi STP. Khả năng khởi động lại MTP được quản lý trên cơ sở mỗi nhóm kênh. Các thủ tục MTP cũng được sử dụng bởi một STP khi một nút bên cạnh vừa truy cập qua một nhóm kênh định hướng. Khởi động lại MTP là một chức năng quản lý mạng xảy ra tại mức 3 của MTP. Các yêu cầu cụ thể liên quan đến sự thực hiện các khả năng khởi động lại ANSI MTP được dẫn chứng bằng tài liệu có trong GR-82-CORE, và GR-246. Các yêu cầu khởi động lại ITU MTP được định nghĩa trong mục 9, khuyến nghị Q.704 của tiêu chuẩn ITU-T. Khả năng khởi động lại MTP được hỗ trợ cho cả mạng ANSI và mạng ITU. Đối với trường hợp có gateway X.25/ITU-ANSI, các kênh X.25 sẽ được xử lý như thể là chúng không được trang bị khả năng khởi động lại. Các bản tin TRA nhận được qua kênh X.25 sẽ bị bỏ qua. Nếu thủ tục khởi động lại MTP được cho phép, hệ thống sẽ cố gắng kéo các kênh lên theo thứ tự như sau: • Các kênh được trang bị với khả năng khởi động lại MTP. • Tất cả các kênh khác. 2.2.1.2.7. Định tuyến theo cụm và đa dạng quản lý Khi một STP đang chuyển mạch lưu lượng đến các nút ở xa, có thể có một STP đang sử dụng cùng nhóm kênh đến nhiều đích. Định tuyến theo cụm cho phép STP cung cấp một nhóm kênh cho toàn bộ cụm đích. Điều này được cho phép khi số lượng các đích không kế cận chia sẻ cùng nhóm kênh có thể được chuyển thành một cụm đi vào (tiếp nhận) với một nhóm kênh theo cụm riêng lẻ. Định tuyến theo cụm cho phép STP có thể chuyển mạch lưu lượng đến nhiều đích hơn trong khi đó tối thiểu hoá lưu lượng quản lý mạng trong trường hợp lỗi mạng. Với khả năng quản lý các cụm của hệ thống sẽ tăng đáng kể khả năng quản lý và chuyển mạch lưu lượng đến nhiều nút cuối hơn. Ngoài ra chú ý rằng hệ thống cũng hỗ trợ các cụm lồng ghép nhau và định tuyến mạng. 2.2.1.2.8. Định tuyến SCCP để đáp lại nghẽn MTP Hệ thống cung cấp một lựa chọn đối với lưu lượng định tuyến một nút (phân hệ) dự phòng khi nút (phân hệ) chính bị nghẽn. Khi không có lựa chọn này để tái định tuyến, các bản tin bổ sung sẽ tiếp tục phân bổ tới nút/phân hệ bị nghẽn góp phần vào tình trạng nghẽn và cản trở sự khôi phục tải bản tin. 2.2.1.2.9. Hỗ trợ mã SLS 8 bít SLS (lựa chọn kênh báo hiệu) là một trường nằm trong phần nhãn định tuyến của MSU. Nó được thiết lập bởi một giá trị ngẫu nhiên. Hệ thống sử dụng SLS để chọn lọc nhóm kênh đi ra và kênh báo hiệu sử dụng. Các MSU có cùng đích đến và có cùng SLS sẽ nắm giữ cùng tuyến đường đi qua mạng, đảm bảo đi đến đích theo đúng thứ tự. Giá trị của SLS được sử dụng bởi hệ thống để phân bố lưu lượng qua các đường báo hiệu ở trạng thái hoạt động trong một nhóm kênh. Hệ thống sử dụng một mã SLS gồm 8 bít, cung cấp tới 256 từ mã SLS, trong đó 128 mã được sử dụng để lựa chọn kênh báo hiệu. Các mã SLS bổ sung cho phép lưu lượng được phân tán đều nhau hơn. Bởi vì một số điểm báo hiệu có thể vẫn phát các bản tin với mã SLS 5 bít, hệ thống cung cấp một lựa chọn để chuyển đổi các mã SLS 5 bít trong các bản tin thành các mã SLS 8 bít. Lựa chọn này được thiết lập trên cơ sở một nhóm kênh đi ra. Các bản tin ITU vẫn sử dụng các mã SLS 4 bít. Các bản tin đi từ mạng ITU đến mạng ANSI hiện nay được chuyển từ mã SLS 4 bít thành mã SLS 5 bít. Nếu nhóm kênh đi ra sử dụng chuyển đổi 5 bít thành 8 bít, các bản tin ITU sẽ được chuyển đổi thành các mã SLS 8 bít. Nếu nhóm kênh không sử dụng chuyển đổi 5 bít thành 8 bít, các MSU sẽ được phát bởi hệ thống (quản lý MTP, quản lý SCCP, trả lời câu hỏi (truy vấn) LNP và các bản tin nhận được từ X.25) có một mã SLS 8 bít. 2.2.1.2.10. Các thủ tục dự phòng chống lại mất TFR/TCR Các bản tin TFR/TCR có thể bị mất hoặc không được xử lý tại một nút do một lỗi kênh báo hiệu, do nghẽn hoặc do các trạng thái lỗi khác. Bởi vì điều này, các nút khác vẫn duy trì việc gửi lưu lượng qua một tuyến đã bị ngăn chặn. Điều này gây nên nghẽn kênh C (C-link). Để ngăn chặn vấn đề này, sau khi TFR/TCR thứ nhất được gửi để đáp lại trạng thái lỗi, bộ định thời T18 ở mức 3 sẽ được khởi động. Nếu tình trạng lỗi vẫn cứ tiếp diễn khi bộ định thời T18 hết hiệu lực, hệ thống sẽ gửi một TFR/TCR dự phòng thứ 2 trên mỗi nhóm kênh để đáp lại các bản tin nhận được sau TFR/TCR. Tính năng này chỉ áp dụng đối với các kênh báo hiệu ANSI. 2.2.1.2.11. Điều khiển luồng MTP Khi một nhóm kênh không sử dụng hoặc có một sự thay đổi trạng thái nghẽn của một nhóm kênh, hệ thống sẽ nắm giữ các hoạt động điều khiển luồng như được mô tả trong mục 11.2 của tiêu chuẩn ANSI T1.111.4. 2.2.1.3. Các khả năng MTP nâng cao Hệ thống cung cấp các khả năng MTP nâng cao cho cả mạng ANSI và ITU: • Định tuyến MTP nâng cao (ANSI/ITU). • Mã hoá đa điểm (ANSI/ITU). • Mã hoá điểm kép ITU-N (ITU). • Cải thiện ITU-SLS (ITU). • Phát các mã SLS ngẫu nhiên (ITU). 2.2.1.3.1. Các chức năng định tuyến MTP nâng cao Để nâng cao các chức năng định tuyến cơ bản của hệ thống, hệ thống cần phải chứa các tính năng sau: • Định tuyến với chi phí thấp nhất. • Định tuyến theo cụm, định tuyến cụm xếp lồng và định tuyến mạng. 2.2.1.3.2. Mã đa điểm Tính năng mã đa điểm (MPC) cho phép mở rộng khả năng định tuyến trong cả mạng nội địa và mạng quốc tế. Khi không có tính năng này, có thể xuất hiện một vài vấn đề ở các tổng đài đầu cuối và các nút khác có thể không được điều khiển bằng các nhà cung cấp dịch vụ thực hiện cấp phát lại các phần tử mạng này một cách khó khăn. Giải pháp hỗ trợ MPC được thiết kế để cho phép hệ thống nắm lấy nhiều hơn một mã điểm cho định tuyến SS7. 2.2.1.3.3. Phát mã SLS ngẫu nhiên Tính năng phát mã SLS ngẫu nhiên cho phép các nhà khai thác khắc phục các hạn chế của giao thức ITU bằng việc bỏ qua giá trị SLS trong bản tin SS7 đi đến khi lựa chọn một kênh đi ra cho bàn tin. Điều này đạt được bằng việc phát một giá trị SLS 8 bít mới sử dụng ở bên trong để lựa chọn một cách ngẫu nhiên một kênh đi ra đến đích mà không có tính năng này. Giao thức ITU sử dụng một trường lựa chọn kênh báo hiệu SLS gồm 4 bít mà không thay đổi các giá trị SLS bởi các nút trung gian, và sự sắp xếp “một tới một” các giá trị SLS đến các kênh báo hiệu. Các quy tắc này có thể bị hạn chế quá mức ở những trạng thái không cần thiết. Tính năng phát SLS ngẫu nhiên có thể xác định được các lỗi này trong những trường hợp chắc chắn. 2.2.1.3.4. Các tính năng giao thức hỗn hợp: a. Phát lại tuần hoàn (theo chu kỳ) có bảo vệ (PCR) PCR và hiệu chỉnh lỗi cơ sở là hai dạng hiệu chỉnh lỗi cho giao thức SS7. PCR là một lược đồ hiệu chỉnh lỗi tiên tiến sử dụng sự báo nhận mang tính khẳng định để hỗ trợ xúc tiến hiệu chỉnh lỗi. Sự báo nhận mang tính phủ định không được dùng cho việc phát lại. PCR được sử dụng khi trễ theo một chiều trên một kênh lớn hơn hoặc bằng 15 ms. b. Bàn tin kiểm tra nhóm tuyến báo hiệu SRST Khi một đích đến cho một tuyến bị hạn chế hoặc bị ngăn chặn, hệ thống sẽ bắt đầu gửi các bản tin kiểm tra nhóm tuyến báo hiệu (SRST) đến đích này. Khả năng này cho phép một người dùng có thể dừng việc gửi các bản tin kiểm tra nhóm tuyến báo hiệu một cách thủ công đến một đích đặc biệt trên một tuyến đặc biệt. Đích đến của tuyến này phải là mã điểm đích (DPC) của tuyến, một mã điểm cụm của một tuyến, hoặc một đầu vào trên danh sách loại trừ định tuyến cụm. 2.2.1.4. Bảo vệ Gateway (Gateway Screening - GWS): 2.2.1.4.1. Khái quát Tính năng bảo vệ Gateway được sử dụng tại các STP Gateway để hạn chế truy cập vào mạng đối với các người dùng được quyền. Một STP Gateway thực hiện các chức năng định tuyến mạng lưới và bảo vệ gateway. 2.2.1.4.2. Các chức năng GWS Tính năng bảo vệ gateway cung cấp hai mức bảo vệ: ¾ Bảo vệ MTP ¾ Bảo vệ SCCP Cơ chế bảo vệ MTP cho phép bảo vệ như sau:  • Cho phép mã điểm nguồn OPC. • Chặn mã điểm nguồn OPC. • Cho phép Octec chứa thông tin dịch vụ SIO. • Cho phép loại bản tin ISUP. • Cho phép loại bản tin TUP. • Cho phép mã điểm đích DPC. • Chặn mã điểm đích DPC. Cơ chế bảo vệ SCCP cho phép người dùng bảo vệ như sau:  • Cho phép xác định người gọi (CpPA). • Loại biên dịch được phép (TT) • Cho phép xác định người được gọi (CdPA) • Mã điểm giả và phân hệ giả. (AFTPC). 2.2.1.5. Bảo vệ MAP GSM 2.2.1.5.1. Khái quát Tính năng bảo vệ MAP GSM cho phép mở rộng các khả năng bảo vệ bản tin bên ngoài các mức MTP và SCCP đến mức MAP. Các khả năng mạng cải tiến, các thoả thuận chuyển vùng tăng nhiều và khả năng di chuyển số di động dễ dàng đang làm tăng nhu cầu về các tài nguyên mạng có giới hạn chẳng hạn như các bộ định vị thường trú HLR. Kết quả là nhiều nhà khai thác mạng di động GSM sẽ cần một nhu cầu bảo vệ các bản tin ở mức MAP nhằm ngăn chặn sự truy cập bất hợp pháp đến các nguồn tài nguyên. 2.2.1.5.2. Xử lý bảo vệ MAP GSM Tính năng truy vấn bất kỳ lúc nào (ATI), được định nghĩa trong MAP version 3, là một ví dụ về một khả năng cải tiến theo hướng nhu cầu bảo vệ. ATI cho phép nhập vào từ bên ngoài câu hỏi (truy vấn) đến HLR của nhà khai thác về các vị trí và/hoặc trạng thái (rỗi hoặc bận) của thuê bao di động. Bảo vệ MAP cho phép các nhà khai thác bảo vệ các bản tin đi đến dựa vào sự nhận dạng người yêu cầu, đích được hỏi và thông tin yêu cầu đặc biệt. 2.2.2. Chức năng Gateway 2.2.2.1. Gateway MTP Hệ thống cung cấp khả năng để hoạt động như một STP Gateway giữa các mạng ANSI và mạng ITU quốc tế, ITU quốc gia. Hệ thống cũng sẽ vẫn chuyển mạch lưu lượng không cần thiết để chuyển đổi khi mạng nguồn là cùng loại như mạng đích. Để cho phép thực hiện các chức năng này, hệ thống phải làm các công việc như sau: • Phân biệt giữa các MSU bắt nguồn từ mỗi loại mạng. • Chuyển đổi các MSU thành định dạng thích hợp bằng cách biến đổi MTP. • Định tuyến các MSU đi đến đúng đích. 2.2.2.1.1. Phân biệt MSU ở mức 3 Hệ thống phải xác định đâu là một MSU đi tới kết thúc tại STP hay phải được định tuyến tới một đích khác. Để hoàn thành việc phân biệt MSU, hệ thống phải làm theo sau: • So sánh bộ chỉ thị mạng (NI - Network Indicator) của một MSU với một cơ sở dữ liệu các NI hợp lệ. Nếu bộ chỉ thị mạng không hợp lệ, MSU sẽ bị loại bỏ. • Trích lấy thông tin về bộ chỉ thị mạng và thông tin mã điểm đích (DPC) từ MSU đi đến. Nếu một MSU được truyền đến một nhóm kênh ANSI, bộ chỉ thị mạng sẽ chuyển thành mẫu nhị phân “10” trước khi thông tin được trích ra. • Xác định đâu là một MSU đi tới đích tại STP hay phải được định tuyến đến đích khác bằng việc nối bộ chỉ thị và DPC thành một danh sách các mã điểm bản chất. Mã điểm bản chất là sự kết hợp của mã điểm thật và mã điểm khả năng. Mã điểm khả năng phân biệt cho một nhóm các nút có các khả năng tương tự nhau. 2.2.2.1.2. Định tuyến MSU Việc định tuyến MSU xảy ra sau khi đã phân biệt MSU và trước khi chuyển đổi MSU (nếu sự chuyển đổi là cần thiết). Hệ thống sẽ chọn một kênh đi ra để truyền MSU. Các định dạng MSU phải tương thích với các nhóm kênh để truyền các MSU. Hệ thống hỗ trợ tới ba loại mã điểm bản chất - một cho các mã điểm ANSI, một cho các mã điểm ITU quốc tế và một cho các mã điểm ITU quốc gia. Hình vẽ dưới đây chỉ ra một mô hình mạng với các cặp SPT Gateway. Chú ý rằng có các nhóm kênh khác nhau cho mỗi loại mạng. Trong ví dụ trên, STP (A) có một mã điểm ANSI (007-001-001), một mã điểm ITU quốc gia (09270) và một mã điểm ITU quốc tế (5-060-1). Hình 2.6: Mô hình mạng STP Gateway giữa các mạng ANSI và ITU 2.2.2.1.3. Quản lý các mã điểm Hệ thống có thể hỗ trợ nhiều loại mạng bởi vì mỗi đích đến có thể được xác định bởi một mã điểm thật hoặc bằng một danh sách các mã điểm luân phiên. Danh sách này gồm lần lượt từ 0 đến 2. Các mã điểm thật và các mã điểm luân phiên được nhập vào qua bảng phím. 2.2.2.1.4. Nghẽn kênh nội hạt Khi một kênh bị nghẽn, hệ thống sẽ gửi các TFC ANSI với mã điểm nguồn (OPC) ANSI và các TFC ITU với mã điểm nguồn ITU (OPC). Khi nguồn lưu lượng đến kênh bị nghẽn là một nút ANSI, TFC sẽ bao hàm một trạng thái. Khi nguồn lưu lượng đến kênh bị nghẽn là một nút ITU, TFC sẽ không chứa đựng trạng thái. 2.2.2.2. Tính năng Gateway X.25/SS7 Tính năng Gateway X.25/SS7 của G-STP sẽ cho phép kết nối các mạng SS7 và X.25. Điều này cho phép các ứng dụng kênh sử dụng các dịch vụ truyền tải khác nhau. Gateway này được đặt giữa mạng SS7 và mạng X.25, và nó truyền tải các bản tin từ một mạng này đến mạng khác sử dụng các dịch vụ của giao thức SS7 SCCP. Hệ thống sẽ thực hiện chuyển đổi bản tin đối với tất cả lưu lượng theo cả hai hướng. Gateway X.25/SS7 chuyển đổi mỗi gói tin X.25 thành một MSU SS7 hoặc chuyển một MSU SS7 thành một gói X.25 và định tuyến nó đến đúng đích. Sự chuyển đổi chỉ được hỗ trợ cho thông tin mã điểm MTP. Đối với chuyển đổi từ X.25 sang SS7, dữ liệu SCCP được điền đầy. Đối với chuyển đổi từ SS7 sang X.25, dữ liệu SCCP sẽ được loại bỏ Gateway X.25/SS7 hỗ trợ hai loại kết nối đến nút X.25 dưới đây: • Kết nối trực tiếp. • Kết nối thông qua một mạng dữ liệu công cộng hoặc mạng dữ liệu riêng. 2.3. HỆ THỐNG BÁO HIỆU TẬP TRUNG HỖ TRỢ CÁC DỊCH VỤ 2.3.1. Giải pháp bảo vệ truy cập từ bên ngoài (Access Screening) Với giải pháp này, các nhà cung cấp dịch vụ có thể hoàn toàn chủ động ngăn chặn các thuê bao trong mạng có hành vi gian lận trong việc trả tiền các dịch vụ, các nhà cung cấp dịch vụ có thể theo dõi các danh sách cho phép và không cho phép từ một giao diện dễ sử dụng. Hệ thống bảo vệ truy cập có thể được triển khai bằng việc sử dụng các cơ chế khởi động IN trong các tổng đài hoặc với một lựa chọn không kích hoạt Các lợi ích chủ yếu: • Cho phép quản lý dễ dàng không qua người điều hành. • Giảm các cuộc gọi gian lận. • Cung cấp các khách hàng với khả năng thiết lập danh sách cá nhân không cho phép. 2.3.2. Định tuyến nâng cao với chi phí thấp nhất Giải pháp báo hiệu tập trung đảm bảo rằng mỗi cuộc gọi sẽ định tuyến thông qua sự lựa chọn giữa các khả năng có hao phí thấp nhất. Các lợi ích chủ yếu: • Cung cấp các tuyến đường ít chi phí. • Đặc trưng cho một giao diện dễ sử dụng. 2.3.3. Phân tích tính cước Giải pháp này giúp cho các nhà cung cấp dịch vụ đảm bảo các thoả thuận với các đối tác kết nối được quản lý một cách chính xác, bằng cách này sẽ trách được sự thiệt hại doanh thu. Với tầm nhìn tổng quát hoàn toàn về mạng lưới, các nhà cung cấp dịch vụ có thể giám sát mạng, phân tích lưu lượng và mức độ sử dụng mạng. Hệ thống này sẽ phân tách và kết hợp dữ liệu báo hiệu (dữ liệu sẵn có chính xác nhất) và tạo ra các bản báo cáo về CDR. Các lợi ích chủ yếu: • Tối đa hoá doanh thu và lợi nhuận bằng cách xác minh việc tính cước phù hợp với các thoả thuận kết nối. • Phân tích khả năng sử dụng mạng với các nhà khai thác kết nối. • Đơn giản hoá việc báo cáo bằng cách phát cả hai loại báo cáo được chuẩn hoá và báo cáo có tuỳ chỉnh. 2.3.4. Thông tin thương mại Giải pháp này cho phép các nhà cung cấp dịch vụ cung cấp thông tin lưu lượng chi tiết gắn liền với các mẫu gọi của người dùng di động, mức độ sử dụng dịch vụ, và phân tích thống kê lưu lượng. Các báo cáo này có thể được tuỳ chỉnh đề tập trung vào các loại lưu lượng hoặc các dịch vụ đặc biệt, dung lượng của dữ liệu được truyền tải, đích hoặc nguồn được phân phối, và các nhà cung cấp dịch vụ bị tác động. Sự phân tích này có thể được thực hiện trong thời gian thực, chẳng hạn trong cùng ngày hoặc trong lúc xảy ra sự kiện, hoặc theo phương diện lịch sử để đánh giá, trước sự kiện, lúc xảy ra sự kiện, lưu lượng sự kiện được gửi và các xu hướng của thuê bao. Giải pháp báo hiệu tập trung cung cấp một biện pháp toàn diện để đánh giá các kết quả về marketing và mạng lưới cùng nhau trong một cái nhìn được đơn giản hoá. Các lợi ích cơ bản: • Đo lường sự thành công và ảnh hưởng của sự triển khai các dịch vụ thuê bao mới. • Giám sát lưu lượng dịch vụ từ các nhà cung cấp kết nối cho việc tập trung thuê bao khách hàng để đánh giá các sự kiện. 2.3.5. Định tuyến cuộc gọi đến cuộc gọi (call by call) Giải pháp này là một ứng dụng dịch số thông minh. Nó dịch một số được gọi đơn lẻ (được xuất hiện như một câu hỏi từ mạng) thành một số được kết cuối đơn lẻ. Ứng dụng này sử dụng các quy tắc lôgíc để chọn số kết cuối phù hợp dựa trên các điều khoản thương mại do người dùng định rõ. Các điều khoản này bao gồm vị trí địa lý của người gọi, ngày hoặc tuần, thời gian trong ngày, các ngày đặc biệt, hoặc bất cứ các thuộc tính nhóm khác. Các lợi ích cơ bản: • Cung cấp tính năng bảo vệ cuộc gọi và ngăn chặn để đảm bảo doanh thu và chống gian lận. • Cải thiện khả năng chăm sóc khách hàng (call center), định tuyến các cuộc gọi dựa trên tính sẵn có và mức dịch vụ. • Cho phép lựa chọn phân phối bận rộn ít nhất, bảo vệ theo địa lý, và định tuyến đặc biệt dựa trên danh sách các số. 2.3.6. Phân phát tên cuộc gọi Với giải pháp này, các nhà cung cấp dịch vụ đường dây có thể đem lại cho các thuê bao của họ khả năng nhận dạng những người gọi đến. Ứng dụng này cung cấp khả năng nhận và xử lý các câu hỏi về tên cuộc gọi (CNAM) từ một mạng và và trả lời tên của người sở hữu điện thoại nơi mà cuộc gọi được tạo ra. Ứng dụng này cung cấp thông tin đầy đủ về tên cuộc gọi, nếu như được yêu cầu bởi người gọi. Các lợi ích cơ bản: • Khả năng chứa các file cơ sở dữ liệu quốc gia (số lượng dữ liệu đưa vào lớn). • Hỗ trợ các ID người gọi cả đường dây và không dây. • Không phụ thuộc vào các nhóm quy tắc của người dùng. • Hỗ trợ cập nhật cơ sở dữ liệu dạng file text, file batch, thông tin cá nhân cho việc cung cấp và duy trì được đơn giản hoá. 2.3.7. Quản lý gian lận Sự gian lận viễn thông sẽ làm hao mòn lợi nhuận, dùng hết khả năng của mạng, tăng xuất hiện các lỗi mạng, và phá huỷ các mối quan hệ với khách hàng. Với giải pháp nhà quản lý gian lận, các nhà khai thác có thể chủ động nhận dạng các thuê bao hoặc các mẫu cuộc gọi khả nghi theo báo cáo trong thời gian thực từ một điểm trung tâm trong mạng. Giải pháp này tận dụng một sự hoà lẫn duy nhất các sự kiện, các quy tắc, sự định hình, sự phù hợp mẫu, kiểm tra trước thuê bao, và quản lý tín dụng để nhận dạng và hạn chế hoạt động gian lận. Các lợi ích cơ bản: • Cung cấp các quy tắc dự trên cơ chế phát hiện gian lận. • Sử dụng các báo cáo CDR dựa trên chuyển mạch và dựa trên báo hiệu số 7 để sàng lọc lưu lượng. • Bổ sung khả năng bảo vệ truy cập để từ chối truy cập đến các dịch vụ mạng. 2.3.8. Khả năng chuyển số nội hạt (Local Number Portability) LNP cho phép những khách hàng giữ lại các số điện thoại hiện tại của họ khi thay đổi các nhà cung cấp dịch vụ nội hạt. Giải pháp LNP tích hợp quản lý cơ sở dữ liệu tiên tiến và các chức năng báo hiệu trực tiếp thành mô hình báo hiệu tập trung. Nó đem lại tỷ lệ giải quyết công việc tăng từ 1700 đến 40800 TPS và duy trì tới 96 triệu số theo cổng hoặc các số chung. Đáng chú ý là, phương pháp tích hợp này đem lại các ưu điểm so với các giải pháp dựa vào các SCP ngoài, bao gồm dung lượng đầu vào tăng cao và tối thiểu hoá việc phát bản tin SS7. Các lợi ích cơ bản: • Giảm các chi phí vốn đầu tư và chi phí hoạt động. • Đảm bảo độ tin cậy thông qua một mô hình tích hợp đã được chứng minh. • Tăng cường tốc độ xử lý cuộc gọi, tiết kiệm chi phí. 2.3.9. Cácmã cấp phép theo khoảng cách xa: (Long Distance Authorization Codes) Giải pháp này cho phép một nhà cung cấp dịch vụ, như một IXC yêu cầu các khách hàng bị thiệt hại nhập một mã PIN trước khi đặt một cuộc gọi qua mạng. Các lợi ích cơ bản: • Đặc trưng cho một giao diện dễ sử dụng. • Cho phép quản lý gian lận. 2.3.10. Quản lý chuyển vùng (roaming) Giải pháp này cung cấp cho các nhà khai thác di động khả năng định tuyến các thuê bao chuyển vùng vào một mạng di động khác với một chi phí thấp nhất cho nhà khai thác. Để tối thiểu hoá ảnh hưởng lên mô hình mạng hiện tại, thì dịch vụ này phải nằm giữa HLR của nhà khai thác và MSC/VLR của các nhà khai thác khác. Khi một thuê bao cố gắng đăng ký vào mạng của nhà khai thác khác, dịch vụ này sẽ thực hiện một sự tìm kiếm để xác định nếu một nhà khai thác ưu tiên hơn sẵn có. Nếu một nhà khai thác ưu tiên sẵn có, nó sẽ định tuyến thuê bao đến dịch vụ này. Các lợi ích cơ bản: • Chỉ các thuê bao được kết nối tới các mạng đem lại nguồn doanh thu lớn nhất cho nhà khai thác. • Đảm bảo trong vùng phủ không có các nhà khai thác được ưu tiên hơn. • Cho phép các thuê bao ở trạng thái đặc quyền được pháp truy cập vào bất cứ mạng nào. 2.3.11. Dịch vụ báo cuộc gọi nhỡ Dịch vụ báo cuộc gọi nhỡ cho phép các nhà khai thác dịch vụ di động và cố định thông báo cho các thuê bao của họ về các cuộc gọi mà họ bị nhỡ khi điện thoại của họ tắt, khi di chuyển ra ngoài mạng, hoặc cách xa khỏi mặt đất. Các bản tin ngắn SMS -chứa các thông tin về thời gian, ngày và thông tin người gọi - sẽ thông báo cho các thuê bao về các cuộc gọi nhỡ. Khi được tích hợp với một cơ sở dữ liệu về tên cuộc gọi, ứng dụng này cũng có thể hiển thị tên của người gọi. Các lợi ích cơ bản: • Tích hợp dễ dàng với tính cước hiện thời, các ứng dụng phát báo cáo. • Cung cấp một giao diện dễ sử dụng cho việc cung cấp dữ liệu. • Hiển thị các số được gọi và người gọi ở cả hai dạng quốc tế đầy đủ và dạng lôgíc. 2.3.12. Chuyển vùng mạng không dây Giải pháp này cho phép người sử dụng không dây có thể chuyển vùng giữa các mạng theo chuẩn ITU, ANSI và Trung Quốc. Với sự thay đổi các định dạng SCCP, điều này cho phép một sự chuyển tiếp liên tục cho các khách hàng. Các lợi ích cơ bản: • Cho phép chuyển vùng không dây toàn cầu. • Giảm chi phí hoạt động. • Hoạt động liên tục với sự quản lý hiệu năng. 2.3.13. Các âm chuông báo cá nhân Giải pháp này cho phép các thuê bao thay thế âm chuông chuẩn trong mạng với một âm chuông cá nhân hoá theo lựa chọn của họ. Các âm này có thể được kích hoạt dựa theo thời gian trong ngày, và ngày trong tuần. Nó bao gồm một mô hình cung cấp nội dung để quản lý và phôi phối nội dung. Sự cung cấp nội dung đưa ra một số giao diện về quản lý và cung cấp (giao diện truy xuất) cho các nhà quản lý hệ thống cũng như thuê bao di động. Các lợi ích cơ bản: • Cho phép tỷ lệ cố định theo tháng hoặc tỷ lệ phí tính cước thiết lập cuộc gọi. • Cung cấp giao diện hỗ trợ khả năng tính cước đối với mỗi âm tần mới được cung cấp. • Cung cấp sự đánh nhãn duy nhất cho các số điện thoại của thuê bao. • Hỗ trợ tính cước kinh doanh âm nhạc/tính cước nhóm thứ 3. 2.3.14. Sự dịch số Giải pháp này cho phép các nhà cung cấp dịch vụ để đưa ra các dịch vụ định tuyến cuộc gọi cơ bản và nâng cao, chẳng hạn như các dịch vụ cá nhân 8xx, tỷ lệ tiền lãi, và các dịch vụ một số. Nó định tuyến các cuộc gọi từ một số đơn lẻ đến trung âm hoặc một chi nhánh gọi gần nhất. Các nhà cung cấp dịch vụ có thể định tuyến các cuộc gọi dựa theo ngày, thời gian trong ngày, ngày trong tuần, và các ngày nghỉ. Các đặc tính tự cung cấp cho phép các thuê bao quản lý các dịch vụ định tuyến của họ. Các lợi ích cơ bản: • Các khách hàng doanh nghiệp có thể quản lý lưu lượng tới các trung tâm gọi của họ. • Cho phép định tuyến lưu lượng đối với vô số điều kiện. PHẦN 3 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BÁO HIỆU TẬP TRUNG (STP Gateway) CHO MẠNG DI ĐỘNG VIETTEL MOBILE 3.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ viễn thông, các nhà cung cấp thiết bị cho ra đời các hệ thống tiên tiến, công nghệ cao nhằm đưa ra các dịch vụ ngày càng hoàn thiện hơn cho khách hàng. Các nhà khai thác viễn thông cần có một mô hình mạng lưới tối ưu, hoạt động có hiệu quả và cung cấp các dịch vụ có chất lượng cao làm hài lòng người sử dụng. Giải pháp STP Gateway nhằm quy hoạch mạng báo hiệu hoạt động hiệu quả hơn cho các nhà khai thác. Song song với sự phát triển công nghệ viễn thông, Viettel sẽ xây dựng mạng lưới có cấu trúc tối ưu nhất làm nền tảng cho các dịch vụ giá trị gia tăng. Chúng tôi xây dựng lộ trình đưa STP Gateway vào mạng di động hiện tại thế hệ 2,5G và phát triển lên thế hệ 3G. 3.2. CẤU TRÚC MẠNG DI ĐỘNG VIETTEL HIỆN TẠI 3.2.1 Sơ đồ mạng 3.2.2. Đánh giá về cấu trúc mạng báo hiệu hiện tại Hình 3.1: Sơ đồ mạng hiện tại của Vi ettel Mobile Hiện nay mạng di động của Viettel sử dụng công nghệ GSM thế hệ 2,5G có quy mô lớn với vùng phủ sóng rộng 64/64 tỉnh thành, dung lượng mạng đáp ứng cho 4 triệu thuê bao: -Số phần tử tham gia trong mạng lớn, với trên 50 phần tử sử dụng báo hiệu SS7. -Số đường kết nối SS7 giữa các phần tử trong mạng lớn, với hơn 150 đường. -Số Links báo hiệu SS7 lớn, với hơn 700 links. Cấu trúc mạng báo hiệu SS7 thông tin di động Viettel Mobile hiện nay được thể hiện trên hình vẽ, MSC tại mỗi vùng là trái tim của mạng vừa đóng vai trò là tổng đài chuyển mạch di động vừa đóng vai trò là điểm chuyển giao báo hiệu STP, có nghĩa tải xử lý của tổng đài MSC rất lớn, vừa làm nhiệm vụ chuyển mạch di động, vừa làm đầu mối kết cuối và trung chuyển bản tin báo hiệu SS7 đi và đến mạng PSTN, PLMN khác, các hệ thống trong nội mạng SMSC, VMSC, IN, BSC, ... các tổng đài MSC khác,... Chức năng STP của mạng hiện tại được tích hợp vào các tổng đài MSC, chức năng này dẫn đến một số nhược điểm sau: -Quản lý link báo hiệu phức tạp. -Chi phí vận hành cao. -Giảm năng lực xử lý cuộc gọi của tổng đài. -Số đường kết nối link báo hiệu lớn tạo thành hình lưới (mesh) trong mạng. Khi đưa thêm phần tử mới vào mạng, sẽ xuất hiện các link kết nối mới đến tất cả các phần tử đang hoạt động khác. -Dung lượng và hiệu năng hoạt động của các MSC bị giảm thiểu. 3.3. GIẢI PHÁP CHO MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG VIETTEL 3.3.1. Sự cần thiết STP Gateway trong mạng di động Viettel Để khắc phục các nhược điểm trên, chúng tôi đưa ra giải pháp báo hiệu tập trung (STP Gateway) bằng việc đưa hệ thống STP độc lập (stand-alone) vào mạng, do đó chức năng STP sẽ được tách biệt khỏi tổng đài MSC và nó giữ vai trò trung tâm của mạng để kết nối đến tất cả các phần tử khác. Hệ thống này tạo ra một số ưu điểm sau: -Giảm các đường link kết nối trong mạng, quản lý tập trung mạng SS7. -Khi mạng phát triển rộng, độ phức tạp của mạng giảm đáng kể. -Chi phí vận hành khai thác giảm. -Các chức năng kiểm tra, vận hành và bảo dưỡng mạng dễ dàng hơn. -Dễ dàng phát triển các dịch vụ VAS mà không ảnh hưởng đến hiệu năng của tổng đài MSC. -Bảo vệ mạng an toàn cao, không bị ảnh hưởng truy nhập trái phép từ bên ngoài từ bên ngoài. Hình sau phân biệt sự khác nhau giữa cấu trúc hình lưới (mesh) và cấu trúc tập trung của hệ thống STP độc lập. Cấu hình STP độc lập có ít đường kết nối hơn cấu hình Mesh, nó giảm độ phức tạp trong mạng, với 2 hệ thống STP độc lập trong mạng sẽ có tính bảo an và độ tin cậy cao của mạng. Hình 3.2: So sánh hai mô hình mạng Bằng việc đưa hệ thống STP vào mạng lưới, nhà khai thác dễ dàng phát triển các ứng dụng trong tương lai. Khi đưa thêm một hệ thống mới vào mạng (một tổng đài mới, một hệ thống VAS hoặc một hệ thống mới khác, ...), chỉ cần kết nối các link SS7 của hệ thống đó với hệ thống STP, các ứng dụng mới như number portability, HLR routing/optimisation, free phone, SMS offloading có thể được triển khai trên STP mà không ảnh hưởng đến năng lực xử lý của tổng đài MSC đang hoạt động khi đó hiệu năng hoạt động của MSC tăng thêm 20%. Hệ thống STP Gateway đóng vai trò là trái tim của mạng báo hiệu SS7, các hệ thống khác trong mạng có thể được kết nối link báo hiệu SS7 đến cả hai hệ thống này, và chúng còn đóng vai trò là cổng (gateway) báo hiệu kết nối với các nhà khai thác khác kiểm soát đễ dàng các bản tin đi đến trong và ngoài mạng. Tất cả các đường link SS7 này được quản lý tập trung dễ dàng cho công tác quản trị, khai thác do đó nó sẽ giảm thiểu lỗi có thể xảy ra. 3.3.2 Yêu cầu các tính năng STP Gateway khi triển khai vào mạng di động Viettel -Phải hỗ trợ được tất cả các giao diện SS7 của mạng hiện tại: SCCP, ISUP, TUP, MAP, CAP, TCAP,... -Phải hỗ trợ được các giao diện báo hiệu trên nền IP (SIP), chuẩn bị cho mạng 3G và tiến tới hệ thống IMS. -Hội tụ SS7 và IP để hỗ trợ các dịch vụ thông minh IN, dịch vụ giá trị gia tăng VAS. -Hệ thống có độ bảo an và độ tin cậy cao. -Đóng vai trò là một STP gateway, hỗ trợ ITU/X.25/SS7 MTP Gateway bảo vệ an toàn mạng hạn chế truy nhập trái phép từ ngoài vào. -Hỗ trợ đa mã điểm báo hiệu chuẩn ANSI/ITU, khả năng định tuyến mạng trong nước và quốc tế. -Hỗ trợ 1.000.000 GTT (bảng nhãn toàn cầu), 3000 bảng MAP. -Năng lực xử lý cao: 30.000MSU/s, 40.000GTT/s. -Hỗ trợ 1024 linksets, 5000 routesets. -Hỗ trợ 100 links tốc độ cao (E1 ATM High Speed links). -Hỗ trợ 200 giao diện SS7/IP 100BaseT Ethernet. 3.4. CÁC BƯỚC TRIỂN KHAI 3.4.1 Giai đoạn 1: Thử nghiệm Để giải pháp báo hiệu tập trung (STP Gateway) có tính khả thi cao vào mạng di động Viettel, chúng tôi lựa chọn thiết bị và đưa vào thử nghiệm lần lượt tất cả các giao thức SS7 trên mạng: BSSMAP, ISUP, SCCP, MAP, CAP... vì vậy các hệ thống BSC, MSC, SMSC, IN, PSTN, và các dịch vụ VAS, ... lần lượt được kết nối đến STP Gateway. Để đảm bảo an toàn của mạng lưới đang hoạt động, mỗi tuyến sẽ chọn một link SS7 trên tổng số links đang hoạt động để thử nghiệm. STP Gateway sẽ được thử nghiệm tại Hà Nội và TP.Hồ Chí Minh, thời gian thử nghiệm là 03 tháng, sẽ được giám sát tất cả tính năng và hiệu năng hoạt động của hệ thống. Sau đây là sơ đồ thử nghiệm: Hình 3.3: Mô hình thử nghiệm • Tại Hà Nội, hệ thống STP Gateway sẽ được kết nối thử nghiệm với các hệ thống đang hoạt động: MSC1, SMSC1, IN1, HLR1, BSC1, PSTN mỗi đường kết nối thử nghiệm bằng một link SS7. • Tại TP. Hồ Chí Minh, hệ thống STP sẽ được kết nối thử nghiệm với các hệ thống đang hoạt động: BSC1, MSC1, HLR, BSC1, PSTN mỗi đường kết nối thử nghiệm bằng một link SS7. • STP Gateway sẽ được thử nghiệm lần lượt. - Bước 1: STP Hà Nội sẽ được kết nối với SMSC và MSC tại Hà Nội. Các bản tin ngắn SMS sẽ được định tuyến qua STP Gateway, khai báo SCCP và bảng định tuyến GT (global title) trên nó, và giám sát các bản tin khởi tạo MO, kết cuối MT đi qua. - Bước 2: sẽ được kết nối đến HLR, IN, BSC, PSTN, SGSN tại Hà Nội. -Bước 3: STP Hồ Chí Minh sẽ được kết nối đến BSC, MSC, HLR, PSTN tại Hồ Chí Minh và kết nối đến STP Hà Nội. -Bước 4: MSC1 Hà Nội kết nối đến cả hai STP Hà Nội và Hồ Chí Minh, để kiểm tra tính dự phòng của hệ thống. • Các bản tin SS7 sẽ được hoạt động trên link SS7 thử nghiệm, chúng được giám sát online và kiểm tra hiệu năng hoạt động của STP Gateway. • Trên mỗi giao diện kết nối, ta đặt máy đo giao thức để kiểm tra các bản tin đi trên giao diện đó so sánh với kết quả báo cáo từ STP Gateway. • Sau thời gian thử nghiệm, tổng hợp số liệu đánh giá hệ thống và đề xuất đưa hệ thống vào hoạt động chính thức. 3.4.2 Giai đoạn 2: Đưa vào hoạt động chính thức Hình 3.4:Mô hình đi vào hoạt động Để có cấu hình mạng hoạt động hiệu quả và đảm bảo độ tin cậy cao của mạng lưới, chúng tôi đề xuất sử dụng 04 STP Gateway trong mạng di động Viettel như trên hình vẽ. Tại Hà Nội 02 và Hồ Chí Minh 02, mỗi vùng chúng hoạt động đồng thời theo cơ chế load sharing dự phòng cho nhau. 02 STP Gateway tại Hà Nội sẽ được kết nối đến tất cả các Node mạng tại khu vực Hà Nội và Đà Nẵng: BSC, MSC, HLR, IN, SMSC, VAS. 02 STP Gateway tại Hồ Chí Minh sẽ được kết nối đến tất cả các Node mạng tại khu vực Hồ Chí Minh: BSC, MSC, HLR, VAS. Mặt khác, để đảm bảo mạng lưới có độ bảo an cao, các Node mạng có chức năng STP được tích hợp trong đó như: tổng đài MSC, HLR, ngoài các links kết nối trực tiếp đến các STP gateway các Node này sẽ được kết nối thành hình ring link SS7 dự phòng. Khi bổ xung thêm Node mới vào mạng, chúng ta chỉ cần kết nối Node đó với 02 STP của từng vùng. 3.4.3. Giai đoạn 3: giải pháp báo hiệu tập trung (STP Gateway) trong mạng NGN-Mobile (thế hệ 3G) Hình 3.5: kiến trúc hệ thống báo hiệu của mạng 3G Viettel Giải pháp STP Gateway trong mạng di động thế hệ 3G được thể hiện trên hình 3.5, cấu trúc này được phân ra làm hai lớp khác nhau: lớp chuyển mạch (switching) là các MediaGateway (MGw) và lớp điều khiểm (control) gồm các MSC server (MSCS). Báo hiệu trong mạng 3G là loại báo hiệu tập trung, ở mạng lõi người ta xây dựng các trung tâm quản lý báo hiệu STP trên lớp điều khiển, dùng để điều khiển báo hiệu trong toàn mạng và để liên kết với các trung tâm quản lý báo hiệu của các nhà cung cấp dịch vụ khác trong và ngoài nước. Một đặc điểm chính trong mạng NGN-Mobile là tất cả đều hội tụ trên nền IP, do đó giao thức báo hiệu thực hiện chính trên mạng NGN-Mobile là SS7oIP. Điều này cũng được thực hiện thông qua STP Gateway - kết nối các mạng báo hiệu khác nhau thông qua việc chuyển đổi giữa các lớp và điều khiển thực hiện báo hiệu trong nội mạng thông qua giao thức SS7oIP. PHẦN 4: KẾT LUẬN  Cùng với sự phát triển nhanh chóng của thông tin di động trên thế giới, khi ngày càng nhiều nước quan tâm đến 3G và đã đưa vào khai thác thương mại ở một vài nước. Tiếp tục phát triển một cách logic, UMTS trở thành một trong những tiêu chuẩn 3G của tổ chức tiêu chuẩn hoá thế giới 3GPP (Tổ chức những người bạn hợp tác về 3G). Sự phát triển bùng nổ của mạng Internet, nhu cầu sử dụng các dịch vụ dữ liệu chuyển mạch gói di động ngày càng tăng, đặc biệt là các dịch vụ truyền thông đa phương tiện dựa trên nền IP chính là động lực thúc đẩy sự phát triển của công nghệ mạng thông tin di động theo một kiến trúc mới tiến tiến, mềm dẻo và linh hoạt hơn, cấu trúc NGN. Có thể nói rằng trong cấu trúc NGN-Mobile, phân hệ IP đa phương tiện chính là phần tử lõi của hệ thống có vai trò như một hạ tầng chung hỗ trợ các ứng dụng đa phương tiện và hiện nay, đã có rất nhiều nhà khai thác mạng thông tin di động trên thế giới triển khai nâng cấp mạng của họ theo cấu trúc mạng NGN-Mobile, thiết lập một mạng thông tin di động đa phương tiện trên nền tảng hoàn toàn IP. Để đáp ứng được tất cả các xu thế phát triển nhanh chóng công nghệ viễn thông đó, mạng báo hiệu cũng phải được phát triển song song để hỗ trợ phát triển các dịch vụ tiên tiến, STP Gateway là giải pháp tốt cho cấu trúc mạng báo hiệu hoạt động hiệu quả và nó phải hội tụ đủ tất cả các giao thức của mạng. STP Gateway đóng vai trò quan trọng trong mạng báo hiệu số 7, nó sẽ làm thay đổi cấu trúc của mạng lưới, hoạt động hiệu quả và tối ưu hơn. Quy mô mạng lưới ngày càng lớn, dịch vụ phát triển ngày một đa dạng, việc chọn lựa giải pháp báo hiệu tập trung (STP Gateway) ngày càng cần thiết. Nó cũng là tiền đề để phát triển lên công nghệ mới từ thế hệ 2,5G lên thế hệ 3G. Hệ thống STP Gateway sẽ được đưa vào mạng di động Viettel Mobile thử nghiệm trong một thời gian, đánh giá tính hiệu quả của nó tham gia vào mạng và có kế hoạch triển khai hoạt động chính thức, nó cũng là một giải pháp mạng báo hiệu tiền đề để tiến lên mạng di động thế hệ 3G. THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 2G 3G 3GPP AAL AD ADSL AFTPC AG AMPS ANSI AS AS-F ASP ATI ATM BCF BER BICC BIWF BRN CA CA-F CAS CCS7 CDMA CdPA CDR CgPA CIC CMN CNAM CPL CPU CR CSCF CSF CSL DER DNS DPCDPCDRx DSP DTMF DUP DWDM 2 nd Generation 3 nd Generation 3rd Generation Partnership Project ATM Adaptation Layer Analog to Digital Asymmetrical Digital Subscriber Line Affected Point Code and Subsystem Access Gateway Advanced Mobile Phone Service Americal Nation Standard Institute Application Server Application Server Function Application Server Process Any Time Interrogation Asynchronous Transfer Mode Bearer Control Function Basic Encoding Rule Bearer Independent Call Control Bearer Interworking Function Bearer Relay Node Call Agent CA Function Chanel Associated Signalling Connection Confirm Common Chanel Signalling N0 7 Code Divison Multiple Access Allowed Called Party Address Call Detail Recording Allowed Calling Party Address Curcuit Identification Code Call Mediation Node Calling Name Delivery Service Call Processing Language Central Processing Unit Connection Request Call Status Control Function Call Serving Function Component Sublayer Distinguished Encoding Rule Domain Name Server Destination Point Code Destination Point Code Discontinuous Reception Digital Signal Processor Dual Tone MultiFrequancy Data User Part Dense Wavelength Division Multiplexing Thế hệ 2 Thế hệ 3 Dự án công tác mạng thế hệ 3 Lớp thích ứng ATM Biến đổi tương tự sang số Đường dây thuê bao số bất đối xứng Mã điểm và phân hệ giả Cổng truy nhập Dịch vụ điện thoại di động tiên tiến Viện tiêu chuẩn quốc giao Mỹ Máy chủ ứng dụng Chức năng máy chủ ứng dụng Xử lý máy chủ ứng dụng Truy vấn bất cứ lúc nào Chế độ truyền tải không đồng bộ Chức năng điều khiển kênh mang Quy tắc mã hóa căn bản Giao thức điều khiển độc lập kênh mang Chức năng tương tác kênh mang Nút chuyển tiếp kênh mang Tác nhân cuộc gọi Chức năng CA Báo hiệu kênh kết hợp Xác nhận kết nối Báo hiệu kênh chung số 7 Đa truy cập phân chia theo mã Địa chỉ người được gọi được cho phép Bản ghi chi tiết cuộc gọi Địa chỉ người gọi được cho phép Mã nhận dạng kênh Nút dàn xếp cuộc gọi Dịch vụ phân phát tên cuộc gọi Ngôn ngữ xử lý cuộc gọi Đơn vị xử lý trung tâm Yêu cầu kết nối Chức năng điều khiển trạng thái cuộc gọi Chức năng dịch vụ cuộc gọi Phân lớp thành phần Quy tắc mã hóa phức tạp Máy chủ tên miền Mã điểm đích Mã điểm đích Thu không liên tục Bộ xử lý tín hiệu số Tín hiệu đa tần kép Phần người sử dụng số liệu Ghép kênh phân chia theo bước sóng chặt EDGE FR GGSN GK GMSC GPRS GSN GWGWS HLR HSS HTML HTTP I/O IMSI IN IPISDN ISN ISP ISUP ITU – T IVRIW-F LAN LNP M2PA M2UA M3UA MAP MC MCF MCU MEGACO MG MGC MGC-F MGCP MG-FMIMO MMSF MP MPC MPLS MRF MSF MSU MTP Enhanced Data rate for GSM Evolution Frame Relay Gateway GPRS Support Node Gatekeeper Gateway MSC for Short Message Service General Packet Radio Service Gateway Serving Node Gateway Gateway Screening Home Location Register Home Subscriber Service Hyper Text Markup Language HyperText Transfer Protocol Input/Output International Mobile Subscriber Identity Intelligent Network Internet Protocol Integrated Service Digital Network Interface Serving Node Internet Service Provider ISDN User Part International Telecommunication Union – Telephone Interactive Voice Response Interworking Function Local Area Network Local Number Portability MTP 2 Peer - to - Peer Adaptation MTP 2 User Adaptation MTP 3 User Adaptation Mobile Application Part Multipoint Controller Media Control Function Multipoint Control Unit Media Gateway Control Media Gateway Media Gateway Controller MGC Function Media Gateway Control Protocol MG Function Media Mapping and Switching Function Multipoint Processor Multi-Point Code Multiprotocol Label Switching Media Resource Function Media Server Function Message Signal Unit Message Transfer Part Tiêu chuẩn truyền dẫn tốc độ cao cho GSM Chuyển tiếp kiểu khung Node hỗ trợ cổng GPRS Giám sát cổng phương tiện MSC cổng cho dịch vụ tin nhắn Dịch vụ vô tuyến gói chung Nút dịch vụ cổng Cổng phương tiện Bảo vệ Gateway Thanh ghi định vị thường trú Dịch vụ thuê bao thường trú Ngôn ngữ định dạng siêu văn bản Giao thức truyền tải siêu văn bản Đầu vào/ đầu ra Số nhận dạng thuê bao di động toàn cầu Mạng thông minh Giao thức Internet Mạng số tích hợp đa dịch vụ Nút dịch vụ giao diện Nhà cung cấp dịch vụ Internet Phần dữ liệu dành cho người sử dụng ISDN Liên minh viễn thông thế giới về thoại Phúc đáp thoại tương tác Chức năng hoạt động tương tác Mạng cục bộ Khả năng thay đổi số Thích ứng MTP mức 2 ngang hàng Thích ứng người sử dụng MTP mức 2 Thích ứng người sử dụng MTP mức 3 Phần ứng dụng di động Bộ điều khiển đa điểm Chức năng điều khiển phương tiện Đơn vị điều khiển đa điểm Giao thức điều khiển cổng phương tiện Cổng phương tiện Bộ điều khiển cổng phương tiện Chức năng MGC Giao thức điều khiển cổng phương tiện Chức năng MG Chức năng chuyển mạch và ghép nối phương tiện Bộ xử lý đa điểm Mã đa điểm Chuyển mạch nhãn đa giao thức Chức năng tài nguyên đa phương tiện Chức năng máy chủ phương tiện Đơn vị bản tin Phần truyền tải bản tin MTU Maximum Transfer Unit MTUP Mobile Telephone User Part NAS Network Access Server NGN Next Generation Network NRC Network Reliability Council NSP Network Service Point OLO Other Lisenced Operator OPC Originating Point Code OSI Open Systems Interconnection PC Personal Computer PCR Preventive Cyclic Retransmisson PDA PLMN Public Land Mobi