Đồ án Hệ thống báo hiệu số 7 (ss7)

đồ án tốt nghiệp Trang 1 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 Phần I: Hệ thống báo hiệu số 7 (ss7) Ch−ơng I: Khái quát chung về báo hiệu I/ Định nghĩa về báo hiệu: Trong mạng viễn thông, báo hiệu đ−ợc coi là một ph−ơng tiện để chuyển thông tin và các lệnh từ điểm này tới điểm khác, các thông tin và các lệnh này có liên quan đến thiết lập, duy trì và giải phóng cuộc gọi. Nh− vậy, có thể nói báo hiệu là một hệ thống thần kinh trung −ơng của một cơ thể mạng, nó phối hợp và điều khiển các chức năng của các bộ phận trong mạng viễn thông. II/ Chức năng của hệ thống báo hiệu: Hệ thống báo hiệu thực hiện 3 chức năng chính đó là: + Chức năng giám sát + Chức năng tìm chọn + Chức năng khai thác, bảo d−ỡng mạng Trong đó, chức năng giám sát và chức năng tìm chọn liên quan trực tiếp đến quá trình xử lý cuộc gọi liên đài, còn chức năng quản lý mạng thì phục vụ cho việc khai thác, duy trì sự hoạt động của mạng l−ới. • Chức năng giám sát: Giám sát đ−ờng thuê bao, đ−ờng trung kế… về các trạng thái: - Có trả lời/ Không trả lời. - Bận/ Rỗi. - Sẵn sàng/ Không sẵn sàng. - Bình th−ờng/ Không bình th−ờng. - Duy trì/ Giải toả. - . . . đồ án tốt nghiệp Trang 2 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 Nh− vậy, các tín hiệu giám sát đ−ợc dùng để xem xét các đặc tính sẵn có của các thiết bị trên mạng cũng nh− của thuê bao. • Chức năng tìm chọn: yêu cầu có độ tin cậy cao, tốc độ báo hiệu nhanh, hiệu quả. - Chức năng này liên quan đến thủ tục đấu nối: + Báo hiệu về địa chỉ các con số mã số. + Định tuyến, định vị trí và cấp chúng cho thuê bao bị gọi. + Thông báo khả năng tiếp nhận con số. + Thông báo gửi con số tiếp theo … trong quá trình tìm địa chỉ. - Chức năng tìm chọn có liên quan đến thời gian đấu nối một cuộc gọi, đó là thời gian trễ quay số PDD (Post Dialling Delay). + PDD là khoảng thời gian từ khi thuê bao chủ gọi hoàn thành quay số đến khi nhận đ−ợc hồi âm chuông. + PDD phụ thuộc vào khả năng xử lý báo hiệu giữa các tổng đài, tức là “khả năng tìm chọn” của hệ thống báo hiệu. Điều đó có nghĩa là các hệ thống báo hiệu khác nhau sẽ có thời gian trễ quay số khác nhau. + PDD là một tiêu chuẩn rất quan trọng. Cần PDD càng nhỏ càng tốt để thời gian đấu nối càng nhanh, hiệu quả xâm nhập vào mạng càng cao. • Chức năng vận hành và quản lý: Phục vụ cho việc khai thác mạng một cách tối −u nhất. Các chức năng này gồm có: - Nhận biết và trao đổi các thông tin về trạng thái tắc nghẽn trong mạng. - Thông báo về trạng thái các thiết bị, các trung kế đang bảo d−ỡng hoặc hoạt động bình th−ờng. - Cung cấp các thông tin về c−ớc phí. - Cung cấp các thông tin về lỗi trong quá trình truyền thông tin báo hiệu. - … III/ Các yêu cầu của hệ thống báo hiệu: Yêu cầu tổng quát của hệ thống báo hiệu là các tổng đài phải hiểu đ−ợc các bản tin (các thông tin báo hiệu) giữa chúng và có tốc xử lý nhanh. Các yêu cầu cụ thể: - Tốc độ báo hiệu nhanh để giảm đ−ợc thời gian thiết lập cuộc gọi hay thời gian trễ sau quay số. đồ án tốt nghiệp Trang 3 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 - Tránh không ảnh h−ởng hay giao thoa giữa tiếng nói và báo hiệu. - Có độ tin cậy cao, rung chuông đúng thuê bao, không lạc địa chỉ. - Thời gian cung cấp các tín hiệu phải nhanh nhất. - Thời gian chuyển các con số địa chỉ giữa các tổng đài phải nhanh nhất. - Thời gian quay số nhanh nhất (tuỳ thuộc kỹ thuật máy điện thoại). IV/ Phân loại hệ thống báo hiệu: Để rõ hơn về hệ thống báo hiệu, ta có thể xem xét sơ đồ xử lý một cuộc gọi qua thủ tục báo hiệu: Trả lời ô ô Tổng đài chủ gọi Báo hiệu liên đài Báo hiệu đ−ờng thuê bao Báo hiệu đ−ờng thuê bao Cắt đấu nối Đặt máy Đặt máy Hội thoại Nhấc máy Hồi âm chuông Chuông Địa chỉ Công nhận chiếm Chiếm Địa chỉ Mời quay số Nhấc máy Đặt máy Đặt máy Đ−ờng thuê bao Đ−ờng trung kế Đ−ờng thuê bao Hình 1.1 Thủ tục báo hiệu trong xử lý gọi Tổng đài bị gọi Thuê bao chủ gọi Thuê bao bị gọi Đàm thoại đồ án tốt nghiệp Trang 4 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 Quá trình phân tích một cuộc gọi bao gồm các b−ớc sau: • Tín hiệu nhấc máy (off – hook): Một thuê bao muốn thực hiện một cuộc gọi tr−ớc hết phải nhấc ống nghe. Thủ tục cần thiết này phát ra tín hiệu nhấc máy còn gọi là tín hiệu truy cập đ−ờng truyền, nó thông báo với tổng đài để chuẩn bị điều khiển cuộc gọi. Việc nhấc ống nghe làm giải phóng một tiếp điểm, điều này tạo thành một mạch vòng giữa tổng đài và điện thoại. Khi mạch này hình thành, một thiết bị bên trong tổng đài đ−ợc kích hoạt và một loạt các tín hiệu h−ớng đến các phần thích hợp của tổng đài đ−ợc khởi phát. Khi ống nghe đ−ợc đặt xuống ở trạng thái rảnh rỗi, tiếp điểm bị ấn xuống, tín hiệu truy cập gửi đến tổng đài không còn nữa, mạch vòng bị cắt và cuộc gọi không còn thực thi, nhờ vậy tiết kiệm năng l−ợng. Năng l−ợng trên đ−ờng dây thuê bao đ−ợc cấp bởi nguồn pin trong tổng đài, vì nó yêu cầu dòng một chiều. Nguồn pin đ−ợc sạc bởi nguồn điện xoay chiều thông qua bộ chỉnh l−u, và là nguồn duy trì cung cấp điện cho tổng đài trong một thời gian xác định khi nguồn điện chính bị h−. • Sự nhận dạng thuê bao gọi: Cuộc gọi đ−ợc phát hiện tại đơn vị kết cuối đ−ờng thuê bao thực hiện gọi (SLTU: Subscribers Line Terminating Unit) trong tổng đài, đơn vị này đã đ−ợc qui định chỉ số thiết bị (EN: Equipment Number). Chỉ số này cần đ−ợc dịch sang chỉ số th− mục của thuê bao (DN: Directory Number). Do đó, cần phải dùng các bảng dịch. Trong tổng đài cơ, chúng đ−ợc giữ trong bộ dây nối luận lý. Trong tổng đài SPC (Stored Program Control), chúng đ−ợc giữ trong bộ nhớ của máy tính. Hệ thống điều khiển cũng cần phải nhận dạng thuê bao gọi vì hai lý do: Thứ nhất, thuê bao cần phải trả c−ớc cho cuộc gọi. Thứ hai, cần tiến hành thủ tục kiểm tra xem thuê bao có đ−ợc phép thực hiện một cuộc gọi đ−ờng dài hay không. Thông tin cần thiết đ−ợc l−u giữ trong các record (một phần tử của một tổ chức l−u trữ) mô tả chủng loại dịch vụ của thuê bao. Có một record phân loại dịch vụ cho mỗi kết cuối trên tổng đài nhằm l−u trữ các dạng thông tin về kết cuối. • Sự phân phối bộ nhớ và kết nối các thiết bị dùng chung: Một chức năng thuộc về nguyên lý bên trong tổng đài là điều khiển. Khi tổng đài nhận một tín hiệu truy cập (off – hook signal), hệ thống điều khiển phải phân phối thiết bị dùng chung cho cuộc gọi và cung cấp một đ−ờng dẫn cho nó bắt đầu từ đ−ờng dây gọi. Điều này hình thành nên nhóm thiết bị bị chiếm dụng lâu, thiết bị này cần thiết trong suốt cuộc gọi và loại thiết bị sử dụng ngắn hạn chỉ cần trong giai đoạn thiết lập cuộc gọi mà thôi. Trong các tổng đài SPC, record của cuộc gọi là ví dụ cho loại thiết bị thứ nhất, nó là một vùng của bộ nhớ bị chiếm giữ trong suốt tiến trình cuộc gọi. Loại thiết bị thứ hai bao gồm bộ thu và l−u trữ các chữ số cấu thành địa chỉ của thuê bao đ−ợc gọi. Các chữ số này không những nhận dạng thuê bao đ−ợc gọi mà còn cung cấp thông tin cần thiết để định tuyến cuộc gọi xuyên qua mạng. đồ án tốt nghiệp Trang 5 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 Trong một tổng đài cơ, các chữ số đ−ợc l−u giữ trong register và trong tổng đài SPC đ−ợc l−u giữ trong bộ nhớ. Khi bộ nhớ đã đ−ợc phân phối, một âm hiệu mời quay số (dial tone) đ−ợc gửi đến thuê bao gọi để báo rằng tổng đài sẵn sàng tiếp nhận các chữ số địa chỉ. Vì tổng đài đ−ợc thiết kế với các thiết bị l−u trữ trên cơ sở dự báo l−u l−ợng gọi đến thay cho l−u l−ợng tổng cộng tối đa khi các thuê bao thực hiện đồng loạt cuộc gọi, do đó có lúc thiếu bộ nhớ. Tuy nhiên, thuê bao sẽ đ−ợc thông báo điều này qua sự kiện (tạm thời) không có âm hiệu mời quay số đ−ợc gửi từ tổng đài. Trong tổng đài SPC, khả năng này đ−ợc giảm thiểu bằng cách gia tăng kích th−ớc bộ nhớ, mặc dù vậy điều này chỉ có ích khi năng lực xử lý bắt kịp với sự gia tăng tốc độ cuộc gọi đến. • Các chữ số địa chỉ: Sau khi nhận đ−ợc âm hiệu mời quay số, thuê bao nhập vào các chữ số địa chỉ bằng cách quay số. Các chữ số đ−ợc gửi d−ới dạng các tín hiệu đến tổng đài và đ−ợc l−u trữ tại đó. Hoạt động báo hiệu là khía cạnh hết sức quan trọng trong hệ thống điện thoại và sẽ đ−ợc nghiên cứu kỹ ở phần sau. • Phân tích chữ số: Hệ thống điều khiển phải phân tích các chữ số để xác định tuyến đi ra từ tổng đài cho cuộc gọi. Nếu cuộc gọi h−ớng đến thuê bao thuộc tổng đài nội bộ thì chỉ có một mạch có thể đ−ợc định tuyến là đ−ờng dây thuê bao đ−ợc gọi. Nếu đ−ờng dây đang làm việc với cuộc đàm thoại khác thì cuộc gọi không thể thực hiện và tín hiệu bận đ−ợc gửi đến thuê bao gọi. Mặt khác, nếu cuộc gọi h−ớng đến một thuê bao thuộc tổng đài ở xa, nó có thể đ−ợc phân phối bất kỳ một mạch nào trên tuyến thích hợp đi ra khỏi tổng đài gốc, việc phân phối bao gồm cả tuyến dự phòng. Nếu tất cả các mạnh đều bận, tín hiệu báo bận cũng đ−ợc gửi đến thuê bao và cuộc gọi bị từ chối. Nếu có một mạch thích hợp đang rỗi, nó sẽ bị chiếm lấy và sẽ không thể sử dụng cho bất kỳ cuộc gọi nào khác. Trong các tổng đài cơ điện, việc chiếm giữ này tác động một điều kiện về mức điện vào thiết bị kết cuối của mạch và th−ờng đ−ợc xem nh− thao tác đánh dấu (marking). Điều này cũng t−ơng tự nh− trong các tổng đài SPC. Tuy nhiên, thông tin về mạch th−ờng đ−ợc l−u giữ trong các bảng d−ới dạng phần mềm, trong tr−ờng hợp này một mã chỉ định trong vùng dữ liệu cho tr−ớc chỉ ra trạng thái của một mạch. • Thiết lập đ−ờng dẫn chuyển mạch: Lúc này hệ thống điều khiển biết đ−ợc các danh định của mạch nhập và mạch xuất. Nhiệm vụ kế tiếp của nó là chọn đ−ờng dẫn giữa chúng thông qua các chuyển mạch của tổng đài. Bên trong các hệ thống chuyển mạch có các giải thuật chọn các đ−ờng dẫn chuyển mạch thích hợp. Mỗi điểm chuyển mạch trên đ−ờng dẫn đã chọn phải đ−ợc kiểm tra để đảm bảo rằng nó không trong trạng thái phục vụ cho cuộc gọi khác và chiếm lấy nếu nó rỗi … Trong các tổng đài cơ điện, việc này đ−ợc thực hiện bằng cách kiểm tra các điều kiện điện, còn trong các tổng đài SPC thì bằng cách dò và chèn vào các entry trong các bảng đã đ−ợc sắp xếp. Trong các tổng đài cơ điện, register (đ−ợc dùng để nhận và l−u trữ các chữ số) phải thôi kết nối khi đ−ờng dẫn đã đ−ợc thiết lập. đồ án tốt nghiệp Trang 6 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 • Dòng chuông và âm hiệu chuông: Một tín hiệu phải đ−ợc gửi đến đầu xa để tiến hành cuộc gọi. Nếu thuê bao đ−ợc gọi là cục bộ, điều này đ−ợc thực hiện thông qua việc gửi dòng điện chuông đến kích hoạt chuông trong máy điện thoại đ−ợc gọi. Nếu thuê bao không phải cục bộ, một tín hiệu truy cập phải đ−ợc gửi đến tổng đài kế tiếp nhằm kích hoạt nó tiến hành các thao tác riêng. Các thao tác này t−ơng tự nh− những gì đã đ−ợc mô tả ở phần trên, bao gồm các tín hiệu gửi lại tổng đài nguồn. Khi tất cả các kết nối đã đ−ợc thiết lập cho phép cuộc gọi tiến hành trên mạng nội hạt hoặc mạng hợp nối hoặc mạng trung kế, dòng điện chuông đ−ợc gửi đến thuê bao gọi. • Tín hiệu trả lời: Một tín hiệu trả lời nhận đ−ợc từ thuê bao đầu xa (trong tr−ờng hợp này là tín hiệu truy cập) hay từ tổng đài khác, đ−ợc nhận biết bởi hệ thống điều khiển của tổng đài cục bộ. Sự truyền phải đ−ợc chấp thuận trên đ−ờng dẫn chuyển mạch đã chọn xuyên qua tổng đài. Dòng điện chuông và âm hiệu chuông phải đ−ợc xoá trên đ−ờng dây thuê bao đầu xa và thuê bao gọi. Sau đó hai phần này đ−ợc nối với nhau và công việc tính c−ớc cuộc gọi này đối với thuê bao gọi đ−ợc khởi động. • Giám sát: Trong khi cuộc gọi đang đ−ợc tiến hành, công việc giám sát cũng đ−ợc thực thi để tính c−ớc và phát hiện tín hiệu xoá cuộc gọi. Công việc giám sát cũng thực hiện quét tất cả các dây kết cuối trên tổng đài để phát hiện tín hiệu truy cập của cuộc gọi mới. Trong các mạng đ−ợc quản lý và bảo trì một cách có hiệu quả, hệ thống giám sát yêu cầu thu thập dữ liệu trên mỗi cuộc gọi. Khi cuộc gọi thất bại do thiết bị hỏng hoặc các mạch hay thiết bị không đủ để đáp ứng, thông tin này đ−ợc yêu cầu cho công tác bảo trì quản lý và hoạch địch mạng. Dữ liệu cho các cuộc gọi thành công đ−ợc dùng để tính c−ớc. Vì vậy, công tác quản lý giám sát có ý nghĩa quan trọng trong mạng điện thoại. Trong các tổng đài cơ điện, điều này chịu ảnh h−ởng của các kết nối dây giữa các thành phần thiết bị riêng và các điểm giám sát. Trong tổng đài SPC, vì điều khiển đ−ợc thực hiện bởi các máy tính nên dữ liệu đ−ợc thu thập và l−u giữ trong phần mềm. Việc xử lý sau đó đ−ợc thực hiện bởi các bộ vi xử lý hay chuyển đến các máy tính bên ngoài tổng đài. • Tín hiệu xoá kết nối: Khi nhận tín hiệu xoá kết nối (đ−ợc phát ra bởi thuê bao gọi hoặc thuê bao đ−ợc gọi), thiết bị tổng đài hay bộ nhớ đ−ợc dùng trong kết nối phải đ−ợc giải phóng và sẵn sàng sử dụng cho các cuộc gọi khác. Thông th−ờng, báo hiệu đ−ợc chia làm hai loại đó là báo hiệu đ−ờng thuê bao và báo hiệu liên tổng đài. Báo hiệu đ−ờng thuê bao là báo hiệu giữa máy đầu cuối, th−ờng là máy điện thoại với tổng đài nội hạt, còn báo hiệu liên tổng đài là báo hiệu giữa các tổng đài với nhau. Báo hiệu liên tổng đài gồm hai loại là báo hiệu kênh kết hợp (CAS: Channel Associated Signalling) hay còn gọi là báo hiệu kênh riêng và báo hiệu kênh đồ án tốt nghiệp Trang 7 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 chung (CCS: Channel Common Signalling). Ta có thể mô phỏng sự phân chia này nh− hình vẽ sau: Báo hiệu Báo hiệu trung kế Báo hiệu kênh kết hợp CAS Báo hiệu kênh chung CCS Báo hiệu thuê bao Hình 1.2 Phân chia hệ thống báo hiệu 1. Báo hiệu kênh kết hợp CAS: Báo hiệu kênh kết hợp là hệ thống báo hiệu trong đó báo hiệu nằm trong kênh tiếng hoặc trong một kênh có liên quan chặt chẽ với kênh tiếng. Nh− vậy, đặc điểm nổi bật của CAS là đối với mỗi kênh thoại có một đ−ờng tín hiệu báo hiệu riêng đã đ−ợc ấn định. Các tín hiệu báo hiệu có thể đ−ợc truyền theo nhiều cách khác nhau: - Trong băng (in band): Tín hiệu báo hiệu có tần số nằm trong băng tần kênh thoại (0,3 ữ 3,4)Khz. - Ngoài băng (out band): Tín hiệu báo hiệu có tần số nằm ngoài băng tần kênh thoại (3,4 ữ 4)Khz. Ví dụ hệ thống R2 của CCITT dùng tần số 3825Hz. - Trong khe thời gian TS 16 của tổ chức đa khung PCM 30/32 kênh. Tuy nhiên, CAS có nh−ợc điểm là tốc độ t−ơng đối thấp, dung l−ợng thông tin bị hạn chế, chỉ đáp ứng đ−ợc các mạng có dung l−ợng thấp và các loại hình dịch vụ còn nghèo nàn. Từ những năm 1960, khi các tổng đài đ−ợc điều khiển bằng ch−ơng trình l−u trữ SPC đ−ợc đ−a vào sử dụng trên mạng thoại thì một ph−ơng thức báo hiệu mới ra đời với nhiều đặc tính −u việt hơn so với các hệ thống báo hiệu truyền thống. Trong ph−ơng thức báo hiệu mới này, các đ−ờng số liệu tốc độ cao giữa các bộ xử lý của các tổng đài SPC đ−ợc sử dụng để mang mọi thông tin báo hiệu. Các đ−ờng số liệu này tách rời với các kênh tiếng. Mỗi đ−ờng số liệu này có thể mang thông tin báo hiệu cho vài trăm đến vài nghìn kênh tiếng. Kiểu báo hiệu mới này đ−ợc gọi là báo hiệu kênh chung CCS và tiêu biểu là hệ thống báo hiệu đồ án tốt nghiệp Trang 8 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 kênh chung số 7 (SS7: Signalling System 7). Nội dung của SS7 sẽ đ−ợc nêu ở ch−ơng II. 2. báo hiệu kênh chung ccs: Báo hiệu kênh chung là hệ thống báo hiệu sử dụng chung một hoặc một số đ−ờng số liệu báo hiệu (Signalling Data Link) để truyền thông tin báo hiệu phục vụ cho nhiều đ−ờng trung kế thoại/ số liệu.  . .  . . SP: Signalling Point: Điểm báo hiệu Hình 1.3 Sơ đồ báo hiệu kênh chung Các thành phần cơ bản của mạng báo hiệu kênh chung CCS: . Tổng đài a Tổng đài b SP SP Nhóm đ−ờng trung kế Nhóm kênh báo hiệu Tổng đài a Tổng đài b Nhóm đ−ờng trung kế Nhóm kênh báo hiệu (Link set) Tổng đài C SP b SP c STP SP a Nhóm đ−ờng trung kế Nhóm đ−ờng trung kế Hình 1.4 Tổng quan về mạng báo hiệu kênh chung đồ án tốt nghiệp Trang 9 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 - Đ−ờng số liệu báo hiệu SDL (Signalling Data Link), còn đ−ợc gọi là kênh báo hiệu: là một tuyến nối xác định đ−ợc sử dụng để truyền đi những thông tin báo hiệu theo một thủ tục đ−ợc xác định sẵn tr−ớc giữa hai tổng đài. Link set: Một số kênh báo hiệu đ−ợc nhóm lại đ−ợc gọi là tập hợp các kênh báo hiệu hoặc còn gọi là nhóm kênh báo hiệu. - Điểm báo hiệu SP (Signalling Point): mỗi tổng đài trong mạng báo hiệu kênh chung đ−ợc gọi là SP, mỗi điểm báo hiệu SP trong mạng báo hiệu đ−ợc đặc tr−ng bởi một mã điểm báo hiệu SPC (Signalling Point Code). - Điểm chuyển tiếp báo hiệu STP (Signalling Tranfer Point): STP không có chức năng xử lý cuộc gọi, nó chỉ thực hiện chức năng chuyển tiếp bản tin báo hiệu giữa các điểm báo hiệu Đi (SP a) và điểm báo hiệu Đích (SP b). Tổ chức mạng báo hiệu kênh chung CCS: Tuỳ theo cách tổ chức mạng báo hiệu mà ta có mạng báo hiệu kiểu kết hợp (Associated Mode) và kiểu cận kết hợp (Quasi- Associated Mode). • Mạng báo hiệu kiểu kết hợp: Đó là mạng báo hiệu mà giữa 2 tổng đài ngoài kênh trung kế thoại đ−ợc đấu nối trực tiếp còn có các kênh báo hiệu đ−ợc đấu nối trực tiếp. Mạng báo hiệu kiểu kết hợp th−ờng đ−ợc sử dụng trong tr−ờng hợp l−u l−ợng thoại giữa 2 tổng đài lớn (số các đ−ờng trung kế thoại lớn). . Tổng đài a Tổng đài b Nhóm đ−ờng trung kế SP b SP a Đ−ờng báo hiệu Hình 1.5 Mạng báo hiệu kiểu kết hợp • Mạng báo hiệu kiểu cận kết hợp: Trong kiểu tổ chức mạng báo hiệu này, giữa tổng đài Đi và tổng đài Đích chỉ có các kênh thoại, còn thông tin báo hiệu không đ−ợc chuyển trực tiếp mà phải qua điểm báo hiệu làm chức năng điểm chuyển tiếp báo hiệu STP. đồ án tốt nghiệp Trang 10 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 . Tổng đài a Tổng đài b Nhóm kênh báo hiệu (Link set) Tổng đài C Nhóm đ−ờng trung kế Nhóm đ−ờng trung kế SP c SP b STP SP a Nhóm đ−ờng trung kế Hình 1.6 Báo hiệu kiểu cận kết hợp Phân cấp mạng báo hiệu kênh chung CCS: Về lý thuyết ta có thể tổ chức một vài kiểu cấu trúc mạng có khả năng đáp ứng đầy đủ các yêu cầu báo hiệu giữa các tổng đài đấu nối với nhau. Chẳng hạn, một cấu trúc mà tất cả tổng đài trong mạng đều mang chức năng làm STP. Một cấu trúc khác có hình sao với một tổng đài làm chức năng STP để chuyển thông tin báo hiệu tới các tổng đài khác chỉ có chức năng SP. Trên thực tế, ng−ời ta sử dụng một kiểu cấu trúc kết hợp cả hai cấu trúc nói trên. Mạng này sử dụng một số tổng đài làm chức năng STP. Việc trao đổi thông tin giữa các tổng đài ở các vùng lân cận nh− vậy hình thành một mạng báo hiệu đ−ờng trục. Do đó, chúng ta có một cấu trúc gồm 3 mức: Mức 1: STP quốc gia Mức 2: STP khu vực (vùng) Mức 3: Điểm đầu cuối báo hiệu SP Hình vẽ d−ới đây minh hoạ một mạng báo hiệu với cấu trúc phân cấp. đồ án tốt nghiệp Trang 11 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 V ù n g 2 V ù n g 1 S T P q u ố c g ia . S T P v ù n g Đ iể m b á o h iệ u S P Hình 1.7 Mạng báo hiệu với cấu trúc phân cấp Ngoài ra, để hoà mạng quốc gia với mạng quốc tế cần có thêm mức mạng báo hiệu quốc tế, với các STP quốc tế nh− mô tả trong hình 1.8. Trong thực tế các STP quốc tế có thể làm cả nhiệm vụ điểm chuyển tiếp báo hiệu quốc gia nên nó cũng là STP quốc gia. Q u ố c g ia 1 Q u ố c g ia 2 Q u ố c g ia 3 Q u ố c g ia 4 STP q u ố c g ia STP q u ố c tế H ìn h 1 .8 M ạn g b áo h iệu q u ố c tế đồ án tốt nghiệp Trang 12 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 Ch−ơng II: Hệ thống báo hiệu số 7 I/ Đặc điểm của hệ thống báo hiệu số 7: SS7 đ−ợc đ−a ra trong những năm 79/80, hệ thống báo hiệu này đ−ợc thiết kế tối −u cho mạng quốc gia và quốc tế sử dụng các trung kế số tốc độ 64Kb/s. Trong thời gian này, giải pháp phân lớp trong giao tiếp thông tin đã đ−ợc phát triển t−ơng đối hoàn thiện, đó là hệ thống giao tiếp mở OSI (Open System Interconnection), và giải pháp phân lớp trong mô hình OSI này đã đ−ợc ứng dụng báo hiệu số 7. Hệ thống báo hiệu số 7 đ−ợc thiết kế không những chỉ cho điều khiển thiết lập, giám sát các cuộc gọi điện thoại mà cả các dịch vụ phi thoại. Với các −u điểm và nh−ợc điểm sau đây: • Ưu điểm của SS7: - Tốc độ báo hiệu cao: Thời gian thiết lập một cuộc gọi giảm đến nhỏ hơn 1s trong hầu hết các tr−ờng hợp. - Dung l−ợng lớn: Mỗi đ−ờng báo hiệu có thể mang báo hiệu cho vài trăm cuộc gọi đồng thời, nâng cao hiệu suất sử dụng kênh thông tin. - Độ tin cậy cao: Bằng việc sử dụng các tuyến dự phòng, có thủ tục sửa sai. - Tính kinh tế: So với hệ thống báo hiệu truyền thống, hệ thống báo hiệu số 7 cần rất ít thiết bị báo hiệu. - Tính mềm dẻo: Hệ thống gồm rất nhiều tín hiệu, do vậy có thể sử dụng trong nhiều mục đích khác nhau, đáp ứng đ−ợc sự phát triển của mạng trong t−ơng lai. Với các −u điểm này, trong t−ơng lai hệ thông báo hiệu số 7 sẽ đóng vai trò rất quan trọng đối với các dịch vụ mới trong mạng nh−: - Mạng điện thoại công cộng – PSTN (Public Switched Telephone Network). - Mạng số liên kết đa dịch vụ – ISDN (Intergrated Service Digital Network). - Mạng thông minh – IN (Intelligent Network). - Mạng thông tin di động – PLMN (Public Land Mobile Network). • Nh−ợc điểm của SS7: Cần dự phòng cao vì toàn bộ báo hiệu đi chung một kênh, chỉ cần một sai sót nhỏ là ảnh h−ởng tới nhiều kênh thông tin. Hệ thống báo hiệu số 7 là hệ thống tiêu biểu của báo hiệu kênh chung CCS nên các thành phần cơ bản, các kiểu báo hiệu cũng giống nh− báo hiệu kênh chung mà ta đã trình bày ở trên. đồ án tốt nghiệp Trang 13 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 II/ cấu trúc của hệ thống báo hiệu số 7: Báo hiệu số 7 đ−ợc hình thành nh− một đ−ờng nối riêng trong mạng. Đ−ờng nối này dùng để cung cấp những thông tin báo hiệu cho các nhóm ng−ời dùng khác nhau đ−ợc gọi là phần ng−ời sử dụng UP (User Part). Đó là: • Phần ng−ời dùng điện thoại TUP (Telephone User Part). • Phần sử dụng cho ISDN (Intergrated Service Digital Network). • Phần sử dụng cho số liệu DUP (Data Unit Part). • Phần sử dụng cho điện thoại di động MTUP (Mobile Telephone User Part). Tất cả các bộ phận sử dụng đều dùng chung một đ−ờng dẫn để trao đổi các thông tin báo hiệu, đó là phần chuyển giao bản tin MTP (Message Transfer Part). Hiển nhiên, toàn bộ hoạt động của hệ thống báo hiệu đều gắn liền với các tổng đài. Cơ sở cấu trúc đó đ−ợc minh hoạ nh− sau: UP UP MTP Tổng đài A Tổng đài B Hình 2.1 Cấu trúc của hệ thống báo hiệu số 7. Cơ sở cấu trúc này có ý nghĩa rất tổng quát. Nó đặt ra một khả năng liên kết theo mô hình cấu trúc mở OSI thích ứng theo các lớp hay các mức cho phần sử dụng khác nhau. Đó chính là thế mạnh của báo hiệu kênh chung số 7. Phân cấp của hệ thống báo hiệu số 7 gồm 4 mức từ mức 1 đến mức 4, ba mức thấp hơn đều nằm trong phần chuyển giao bản tin MTP. Các mức này đ−ợc gọi là MTP mức 1, MTP mức 2, MTP mức 3 đ−ợc mô tả trong hình 2.2. đồ án tốt nghiệp Trang 14 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 MTP cung cấp một hệ thống vận chuyển không đấu nối để chuyển giao tin cậy các bản tin báo hiệu giữa các User. MTP Hình 2.2 Cấu trúc chức năng của SS7 Phần khách hàng (user part) Mạng báo hiệu (Signalling Network) Đ−ờng báo hiệu (Signalling Link) Đ−ờng số liệu báo hiệu (Signalling Data Link) Mức 4 Mức 3 (Q.704) Mức 2 (Q.703) Mức 1 (Q.702) Mức 4 đ−ợc gọi là phần khách hàng hay còn gọi là phần ng−ời sử dụng. Phần khách hàng điều khiển các tín hiệu đ−ợc xử lý bởi các thiết bị chuyển mạch. Các ví dụ điển hình của phần khách hàng là phần ng−ời sử dụng điện thoại (TUP) và phần ng−ời dụng ISDN (ISUP). 1. Mối t−ơng quan giữa SS7 vμ OSI: Cấu trúc mô hình tham chiều OSI: Tổ chức tiêu chuẩn thế giới ISO đã đ−a ra một mẫu tổng quát có giá trị tham khảo mở rộng cho các cấu hình mạngvà dịch vụ viễn thông, đó là mô hình đấu nối hệ thống mở OSI. OSI cung cấp một cấu trúc hấp dẫn cho thông tin máy tính theo kiểu phân lớp, gồm 7 lớp. Đó là: Lớp ứng dụng, lớp trình bày, lớp phiên, lớp vận chuyển, lớp mạng, lớp liên kết số liệu, lớp vật lý, nó định ra các yêu cầu kỹ thuật và chức năng trong một thủ tục thông tin giữa ng−ời sử dụng (User): ♦ Lớp ứng dụng (Application Layer): Cung cấp các dịch vụ để hỗ trợ cho thủ tục áp dụng của User và điều khiển mọi thông tin giữa các ứng dụng. Ví dụ nh− chuyển file, xử lý bản tin, các dịch vụ quay số và công việc vận hành bảo d−ỡng. đồ án tốt nghiệp Trang 15 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 ♦ Lớp trình bày (Presentation Layer): Định ra cú pháp biểu thị số liệu, biến đổi cú pháp đ−ợc sử dụng trong lớp ứng dụng thành cú pháp thông tin cần thiết để thông tin giữa các lớp ứng dụng, ví dụ nh− teletex sử dụng mã ASCII. ♦ Lớp phiên (Session Layer): Thiết lập đấu nối giữa các lớp trình bày trong các hệ thống khác nhau. Nó còn điều khiển đấu nối này, đồng bộ hội thoại và cắt đấu nối. Hiện nay nó còn cho phép lớp ứng dụng định ra điểm kiểm tra để bắt đầu việc phát lại nếu truyền dẫn bị gián đoạn. ♦ Lớp vận chuyển (Transport Layer): Đảm bảo đ−ợc chất l−ợng dịch vụ mà lớp ứng dụng yêu cầu. Lớp vận chuyển thực hiện các chức năng: Nhận biết lỗi, sửa lỗi, điều khiển l−u l−ợng. Lớp ứng dụng tối −u hoá thông tin số liệu bằng cách ghép và tách các luồng số liệu tr−ớc khi số liệu đến đ−ợc mạng. ♦ Lớp mạng (Network Layer): Cung cấp một kênh để truyền thông tin số liệu giữa các lớp vận chuyển trong các hệ thống khác nhau. Lớp này có chức năng thiết lập, duy trì, cắt đấu nối giữa các hệ thống, xử lý địa chỉ và định tuyến qua các trung kế. ♦ Lớp liên kết số liệu (DataLink Layer): Cung cấp một trung kế không lỗi giữa các lớp mạng. Lớp này có khả năng nhận biết lỗi, sửa lỗi, điều khiển l−u l−ợng và phát lại. ♦ Lớp vật lý (Physical Layer): Cung cấp các chức năng về cơ điện và các thủ tục nguồn để hoạt hoá, bảo d−ỡng và khoá các trung kế để truyền các bit giữa các lớp đ−ờng số liệu. Lớp vật lý còn có các chức năng biến đổi số liệu thành các tín hiệu phù hợp với môi tr−ờng truyền dẫn. Trong mỗi lớp đều có 2 kiểu tiêu chuẩn: • Thứ nhất là tiêu chuẩn xác định dịch vụ: Định ra các chức năng cho từng lớp và các dịch vụ do lớp này cung cấp cho User hoặc cho lớp ngay trên nó. • Thứ hai là tiêu chuẩn về đặc tính của giao thức: Định rõ sự hoà hợp các chức năng bên trong một lớp trong hệ thống và với lớp t−ơng ứng trong hệ thống khác. đồ án tốt nghiệp Trang 16 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 Thủ tục thông tin trong mô hình tham chiếu OSI: Thủ tục phát Thủ tục thu Lớp ứng dụng Lớp trình bày Lớp trình bày Lớp liên kết số liệu Lớp mạng Lớp mạng Lớp vận chuyển Lớp vận chuyển Lớp phiên Lớp phiên Lớp liên kết số liệu Lớp vật lý Lớp vật lý Số liệu Số liệu Số liệu Số liệu Số liệu Các bit Số liệu Lớp ứng dụng Mỗi lớp trong mô hình cung cấp các dịch vụ riêng biệt đến những lớp trên nó. Các đặc tính −u việt của cấu trúc phân cấp nh− trong mô hình tham chiếu OSI là giao thức trong một lớp có thể trao đổi mà không ảnh h−ởng đến các lớp khác. Thực chất thông tin giữa các lớp chức năng luôn luôn đ−ợc thực hiện trên một lớp t−ơng ứng đối với các giao thức của lớp này. Chỉ có các chức năng trên cùng một lớp mới hiểu đ−ợc nhau. Trong hệ thống phát, giao thức cho từng lớp đ−a thêm vài thông tin vào số liệu nhận đ−ợc từ lớp trên nó. Trong hệ thống thu, giao thức của mỗi lớp đ−ợc sử dụng để giải quyết cho từng lớp t−ơng ứng. Khi số liệu đến đ−ợc lớp ứng dụng ở phía thu, nó chỉ gồm số liệu thật mà lớp ứng dụng của phía phát đã gửi. Thực chất, từng lớp thông tin với lớp t−ơng ứng trong hệ thống khác. Kiểu thông tin nh− vậy đ−ợc gọi là thông tin ngang mức do giao thức lớp điều khiển. Thông tin đ−ợc truyền từ lớp này đến lớp khác trong cùng hệ thống và từng lớp sẽ thực hiện thêm hoặc bớt các thông tin đ−ợc gọi là dịch vụ nguyên thuỷ. Mối t−ơng quan giữa SS7 và OSI: Hệ thống báo hiệu số 7 là một kiểu thông tin số liệu chuyển mạch gói, nó đ−ợc cấu trúc theo kiểu module rất giống với mô hình OSI, nh−ng nó chỉ có 4 mức. Ba đồ án tốt nghiệp Trang 17 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 mức thấp nhất hợp thành phần chuyển giao bản tin MTP, mức thứ t− gồm các phần ứng dụng. SS7 không hoàn toàn phù hợp với OSI. Mối t−ơng quan giữa SS7 và OSI đ−ợc mô tả trong hình vẽ sau: OSI SS7 Lớp Hình 2.3 Mối t−ơng quan giữa hệ thống báo hiệu số 7 và OSI 4 3 ISUP TUP SCCP 1 2 3 4 5 6 7 Lớp vật lý Lớp liên kết số liệu Lớp mạng Lớp vận chuyển Lớp phiên Lớp trình bày Lớp ứng dụng Đ−ờng số liệu báo hiệu Đ−ờng báo hiệu Mạng báo hiệu 2 1 Mức TCAP OMAP MTP Sự khác nhau lớn nhất giữa SS7 và OSI trong version đầu tiên là thủ tục thông tin trong mạng. Mô hình OSI mô tả sự trao đổi số liệu có định h−ớng (Connection Oriented), gồm 3 pha thực hiện là thiết lập đấu nối, chuyển số liệu và giải phóng đấu nối. Còn trong SS7, MTP chỉ cung cấp dịch vụ vận chuyển không định h−ớng (Connectionless) chỉ có pha chuyển số liệu, do vậy việc chuyển số liệu sẽ nhanh hơn nh−ng với số l−ợng ít. Để đáp ứng đ−ợc nhu cầu phát triển các dịch vụ trong các ứng dụng nhất định, năm 1984 ng−ời ta phải đ−a thêm phần điều khiển đấu nối báo hiệu SCCP. SCCP đề cập đến dịch vụ vận chuyển trong cả mạng có định h−ớng đấu nối và không đấu nối, nó cung cấp một giao tiếp giữa các lớp vận chuyển và các lớp mạng để phối hợp với OSI. SCCP cho phép sử dụng SS7 dựa trên nền tảng của MTP, coi đồ án tốt nghiệp Trang 18 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 MTP nh− phần mang chung giữa các ứng dụng, sử dụng các giao thức OSI để trao đổi thông tin trong các lớp cao hơn. OSI không những tạo ra một môi tr−ờng rộng mở hơn, mà còn có ý nghĩa là sản xuất và quản lý có thể tập trung trong các ứng dụng và sẽ không còn các vấn đề về đấu nối các hệ thống với nhau từ các nhà cung cấp khác nhau. Cấu trúc module của OSI còn cho phép sử dụng trực tiếp các thiết bị cũ trong các ứng dụng mới. OSI kết nối các lĩnh vực cách biệt là xử lý số liệu và viễn thông lại với nhau. 2. cấu trúc chức năng của phần chuyển giao bản tin mtp: 2. 1. Cấu trúc chức năng MTP mức 1 (Đ−ờng số liệu báo hiệu SDL): Mức 1 trong phần chuyển giao bản tin MTP gọi là đ−ờng số liệu báo hiệu, nó t−ơng đ−ơng với lớp vật lý (lớp 1) trong mô hình OSI. Đ−ờng số liệu báo hiệu số Kênh truyền dẫn số Hình 2.4 MTP mức 1 ST STDCEDS DCE DS Trong đó: ST- Kết cuối báo hiệu. DS - Chuyển mạch số. DCE - Thiết bị kết cuối trung kế số. Mức 1 định rõ các đặc tính vật lý, đặc tính điện và các đặc tính chức năng của các đ−ờng báo hiệu đấu nối với các thành phần của hệ thống báo hiệu số 7. Đ−ờng số liệu báo hiệu là một đ−ờng truyền dẫn gồm 2 kênh số liệu hoạt động đồng thời trên cả 2 h−ớng ng−ợc nhau với cùng một tốc độ. Kết cuối báo hiệu tại từng đầu cuối của đ−ờng báo hiệu gồm tổ chức chức năng của MTP mức 2 để phát và thu các bản tin báo hiệu. Tốc độ chuẩn của một kênh truyền dẫn số là 56Kb/s hoặc 64Kb/s, mặc dù tốc độ tối thiểu cho điều khiển các áp dụng là 4,8Kb/s. Các ứng dụng quản trị mạng có thể sử dụng tốc độ thấp hơn 4,8Kb/s. 2. 2. Cấu trúc chức năng MTP mức 2 (Đ−ờng báo hiệu SL): Phần chuyển giao bản tin MTP mức 2 cùng MTP mức 1 cung cấp một đ−ờng số liệu cho chuyển giao tin cậy các bản tin báo hiệu giữa hai điểm báo hiệu đ−ợc đồ án tốt nghiệp Trang 19 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 đấu nối trực tiếp. MTP mức 2 trùng với lớp liên kết số liệu (lớp 2) trong cấu trúc phân cấp của mô hình OSI. Các chức năng điển hình của MTP mức 2 là phát hiện lỗi có thể xảy ra trên đ−ờng truyền, khôi phục lại bằng cách truyền lại và điều khiển l−u l−ợng. Mức 2 Đ−ờng số liệu báo hiệu số Kênh truyền dẫn số Hình 2.5 MTP mức 2 ST ST DCEDS DCE DS Mức 2 2.2.1. Khuôn dạng bản tin: Có 3 kiểu đơn vị bản tin (ký hiệu SU), chúng đ−ợc phân biệt nhau bằng giá trị chứa trong tr−ờng chỉ thị độ dài (LI). Mỗi loại có những chức năng khác nhau nh−ng đều cấu trúc theo bản tin của kỹ thuật chuyển mạch gói. Ba đơn vị tín hiệu đó là: - Đơn vị báo hiệu bản tin MSU (Message Signalling Unit) - Đơn vị báo hiệu trạng thái kênh báo hiệu LSSU (Link Status Signalling Unit) - Đơn vị báo hiệu lấp đầy FISU (Fill- in Signalling Unit) Bit đầu tiên 8 16 8n, n>2 8 2 6 16 8 CK SIF LIF SIO FC F Bit đầu tiên 8 16 8, 16 2 6 16 8 CK SF LIF FC F MSU LSSU Bit đầu tiên 8 16 2 6 16 8 CK LIF FC F FISU Hình 2.6 Các đơn vị tín hiệu trong SS7 đồ án tốt nghiệp Trang 20 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 ý nghĩa của các tr−ờng: • F (Cờ): là mẫu riêng biệt 8 bit đ−ợc sử dụng để ký hiệu bắt đầu và kết thúc một đơn vị tín hiệu. Cờ không xuất hiện ở nơi nào khác trong đơn vị tín hiệu. Cần l−u ý, cờ kết thúc cũng là cờ bắt đầu của một bản tin mới. Do đó bit đầu tiên sau cờ F chính là bắt đầu của một bản tin. Các bit xen giữa hai cờ F là độ dài toàn bộ bản tin. Ng−ời ta phải đ−a ra các ph−ơng pháp đo l−ờng, kiểm tra để tránh cờ giả xuất hiện. Cờ đ−ợc đặc tr−ng bằng các từ mã 01111110. • CK (Mã kiểm tra d− vòng): còn gọi là con số tổng (Checksum). CK đ−ợc truyền trong từng đơn vị tín hiệu. Nếu tại điểm báo hiệu thu nhận đ−ợc Checksum không phù hợp thì đơn vị tín hiệu đó đ−ợc coi là có lỗi và phải loại bỏ. • SIF (Tr−ờng thông tin báo hiệu): tr−ờng này chỉ có trong đơn vị bản tin MSU. SIF gồm các thông tin về định tuyến và thông tin thực tế về báo hiệu của bản tin. • SIO (Octet thông tin dịch vụ): gồm chỉ thị dịch vụ và chỉ thị mạng. Chỉ thị dịch vụ đ−ợc sử dụng để phối hợp bản tin báo hiệu với một User riêng biệt của MTP tại một điểm báo hiệu có nghĩa các lớp trên mức MTP. Chỉ thị về mạng đ−ợc sử dụng để phân biệt giữa các cuộc gọi trong mạng quốc gia và quốc tế hoặc giữa các sơ đồ định tuyến khác nhau trong một mạng đơn. • FC (Tr−ờng điều khiển khung): tr−ờng FC có độ dài 16 bit, bao gồm các chức năng khác nhau với cấu trúc cơ bản nh− hình vẽ sau: 16 1 7 1 7 FC FIB FSN BSN BIB Hình 2.7 Tr−ờng FC - FIB (Bit chỉ h−ớng đi): FIB đ−ợc sử dụng cho thủ tục sửa lỗi, nó biểu thị đơn vị bản tin báo hiệu đ−ợc truyền lần đầu hay đ−ợc truyền lại. FIB gồm 1bit. - FSN (Con số thứ tự h−ớng đi): FSN đ−ợc dùng để kiểm tra trình tự đúng của các đơn vị bản tin báo hiệu nhằm chống ảnh h−ởng của lỗi đ−ờng truyền. FSN gồm 7 bit. đồ án tốt nghiệp Trang 21 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 - BIB (Bit chỉ thị h−ớng về): đ−ợc sử dụng cho thủ tục sửa lỗi cơ bản. Nó đ−ợc dùng để yêu cầu việc truyền lại các đơn vị bản tin khi bị phát hiện là sai. BIB gồm 1 bit. - BSN (Con số thứ tự h−ớng về): BSN đ−ợc sử dụng để công nhận các đơn vị tín hiệu mà đầu cuối của đ−ờng báo hiệu phía đối ph−ơng nhận đ−ợc. BSN là con số thứ tự đơn vị tín hiệu đ−ợc công nhận gồm 7 bit. • tro trạ biết đ−ợc. n vị báo hiệu bản tin MSU. , LSSU và FISU. Đơn vị tín hiệ SU mang thông tin tr−ờng tin phần điều khiển đầu nối báo hiệu (SCCP), SF (Tr−ờng trạng thái): mang thông tin về trạng thái kênh báo hiệu. Nó chỉ có ng LSSU để chỉ tình trạng của kênh báo hiệu. SF chứa các thông tin về ng thái đồng bộ của các bản tin h−ớng đi và h−ớng về nhận • LI (Tr−ờng chỉ thị độ dài): chỉ ra số l−ợng Octet có trong một đơn vị tín hiệu tính từ sau tr−ờng LI đến tr−ớc tr−ờng CK. LI đ−ợc dùng để phân biệt 3 loại đơn vị bản tin, trong đó với: LI = 0: Đơn vị báo hiệu lấp đầy FISU. LI = 1 hoặc 2: Đơn vị báo hiệu trạng thái kênh báo hiệu LSSU. 2 < LI < 63: Đơ Sau đây ta phân tích qua các đơn vị bản tin cơ bản MSU a) Đơn vị báo hiệu bản tin MSU: u bản tin MSU đ−ợc mô tả trong hình 2.8. M liên quan đến điều khiển cuộc gọi, quản trị mạng và bảo d−ỡng trong thông tin báo hiệu. Ví dụ các bản phần sử dụng mạng số đa dịch vụ (ISUP) và phần vận hành quản lý bảo d−ỡng (OMAP) đ−ợc chuyển trên đ−ờng báo hiệu trong tr−ờng thông tin báo hiệu có độ dài MSU thay đổi. Các phần sử dụng đ−ợc cài đặt trong tr−ờng này là SIF trong MSU cùng với nhãn định tuyến. 8 16 8n, n>2 8 2 6 1 7 1 7 8 Bít đầu tiên F I B LI B I B FSN BSN F SIOSIF CK F Thông tin Nhãn Hình 2.8 Đơn vị tín hiệu MSU đồ án tốt nghiệp Trang 22 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 b) Đơn vị báo hiệu trạng thái kênh báo hiệu LSSU: Đơn vị tín hiệu trạng thái đ−ờng LSSU đ−ợc mô tả trong hình 2.9. LSSU chứa những thông tin liên quan đến sự hoạt động của kênh báo hiệu: hoạt động bình ờng, không hoạt động, mất tín hiệu đồng chỉnh, trạng thái khẩn... LSSU chỉ trao đổi giữa các lớp 2 của MTP và nó chỉ đ−ợc trao đổi trong ờng hợp kênh báo hiệu ở trạng thái không sẵn sàng truyền đ−a các bản tin hoặc không thể sử dụng cho việc truyền bản tin nữa. Tr−ờng trạng thái SF có dạng 8 bit nh−ng chỉ sử dụng 3 bit đầu ABC còn các bit khác đ−ợc thiết lập mặc th− tr− định. 8 16 8, 16 2 6 16 8 Bít đầu tiên F CK FCSF LI F CBA ý nghĩa 000 001 Mất đồng chỉnh Bình th−ờng 010 011 Trạng thái khẩn Không hoạt động 100 101 Sự cố bộ xử lý Bận Hình 2.9 Đơn vị tín hiệu trạng thái đ−ờng c) Đơn vị báo hiệu lấp đầy FISU: Đơn vị tín hiệu thay thế (FISU) đ−ợc mô tả trong hình 2.6. Thông th−ờng FISU đ−ợc truyền khi khô uyền c u MSU hoặc LSSU trên mạng báo hiệu số 7, để nh c thông thời về sự cố của đ−ờng báo hiệu. ng tr ác đơn vị tín hiệ ận cá báo một cách tức đồ án tốt nghiệp Trang 23 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 2. 2. 2. Chức năng phát hiện lỗi và sửa lỗi: đ−ợc thực hiện bằng cách truyền các tín hiệu tin h−ớng đi đ−ợc l−u trữ trong bộ nhớ đệm để dành cho việc truyền i và đ−ợc gán cho một số thứ tự trên h−ớng đi. Các bản tin đó đều đ−ợc mã hoá ành các tr−ờng kiểm tra CK. ở phía thu nó đ−ợc giải mã và phân tích phát hiện ác sai hỏng, đồng thời số thứ tự của bản tin h−ớng đi cũng đ−ợc kiểm tra xem hông. hía . Nếu các bản tin bị sai hoặc các bản tin nhận đ−ợc n tin không theo thứ tự. hận từ điểm báo hiệu thu thì điểm và toàn bộ thứ tự của các MSU. Các b−ớc trong ợc mô tả nh− hình sau: Chức năng phát hiện lỗi và sửa lỗi xác nhận đúng, sai. Hệ thống sửa lỗi này sử dụng các tr−ờng điều khiển về trạng thái các bản tin nh− tr−ờng kiểm tra CK, tr−ờng FC đã trình bày ở phần trên. • Chức năng phát hiện lỗi: Mỗi bản lạ th c các bản tin có đ−ợc nhận đ−ợc đúng trình tự k Nh− vậy, việc so sánh phân tích phát hiện lỗi đ−ợc dựa trên các con số thứ tự h−ớng về (BSN), con số thứ tự h−ớng đi (FSN), bit chỉ thị h−ớng về (BIB) và bit chỉ thị h−ớng đi (FIB). Nếu đúng phía nhận sẽ trả lời về xác nhận đúng để p phát tiếp tục gửi các bản tin không đúng trình tự đều phải đ−ợc truyền lại. • Chức năng sửa lỗi (sửa sai): Có 2 ph−ơng pháp sửa sai đ−ợc sử dụng, đó là ph−ơng pháp cơ bản và ph−ơng pháp phát lại theo chu kỳ phòng ngừa. Cả hai ph−ơng pháp đều đ−ợc thiết kế để đánh giá khả năng mất bản tin, bản tin bị phát đúp, bả - Ph−ơng pháp cơ bản: Ph−ơng pháp này phù hợp với việc phát lại các MSU mà điểm báo hiệu thu nhận đ−ợc không đúng thứ tự. Thông th−ờng điểm báo hiệu thu sẽ trả lời cho MSU phát một bản tin công nhận. Việc nhận đ−ợc bản tin công nhận tại điểm báo hiệu phát có nghĩa là việc truyền MSU này đã hoàn thành. Nếu nhận đ−ợc tín hiệu không công n báo hiệu phát sẽ phát lại MSU ph−ơng pháp sửa lỗi cơ bản đ− đồ án tốt nghiệp Trang 24 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 MSU FSN=4 Tổng đài A SSP Tổng đài B SSP FISU BSN=4 MSU FSN=5 MSU FSN=6 FISU BSN=4 MSU FSN=5 MSU FSN=6 FISU BSN=6 Hình 2.10 Ph−ơng pháp sửa sai cơ bản Thứ tự của các b−ớc nh− sau: B−ớc 1: Tổng đài A phát một MSU với con số thứ tự h−ớng đi là FSN=4. −ớc 2B : Tổng đài B công nhận thu đúng MSU từ b−ớc 1 bằng thiết lập số thứ tự à tổng đài này gửi cho tổng đài A. h−ớng về BSN=4 trong FISU m B−ớc 3 và 4: Tổng đài A có hai MSU cần phát theo thứ tự FSN=5 và FSN=6. Giả sử MSU với FSN=5 bị h− hỏng vì đ−ờng truyền dẫn có sự cố, còn MSU với FSN=6 tổng đài B nhận đ−ợc chính xác. B−ớc 5: Tổng đài B gửi tín hiệu không công nhận đến tổng đài A chỉ rõ rằng MSU với FSN=4 là MSU cuối cùng nhận đ−ợc chính xác theo thứ tự. Tín hiệu không công nhận do giá trị bit chỉ thị h−ớng về BIB định ra. B−ớc 6 và 7:Tổng đài A phát lại MSU với FSN=5 và FSN=6 và tổng đài B đã nhận chính xác các MSU này. B−ớc 8: Tổng đài B công nhận các MSU này bằng cách gửi trả lại phía A một ví dụ này là với FSN=5. Một tổng đài có thể gửi FISU với BSN=6. FISU đ−ợc coi nh− tín hiệu công nhận tất cả các MSU không đ−ợc công nhận tr−ớc đó, trong đến 128 MSU tr−ớc khi yêu cầu một tín hiệu công nhận. đồ án tốt nghiệp Trang 25 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 - Ph−ơng pháp phát lại phòng ngừa: Ph−ơng pháp sửa sai này do các điểm báo hiệu nội hạt thực hiện bằng việc phát lại một cách có chu kỳ tất cả các MSU đã đ−ợc phát mà không đ−ợc công nhận từ điểm báo hiệu đối ph−ơng. Nếu không phát lại các MSU hoặc các LSSU mới thì mọi LSSU ch−a đ−ợc công nhận phải đ−ợc phát lại một cách có chu kỳ. Các b−ớc trong ph−ơng pháp phát lại phòng ngừa đ−ợc mô tả nh− hình sau: Tổng đài A Tổng đài B SSP SSP MSU FSN=4 FISU BSN=4 MSU FSN=5 MSU FSN=6 MSU FSN=5 MSU FSN=6 FISU BSN=6 Hình 2.11 Ph−ơng pháp sửa sai phòng ngừa Thứ tự các b−ớc nh− sau: B−ớc 1: Tổng đài A phát lại MSU với con số thứ tự h−ớng đi FSN = 4 tới tổng đài B. B−ớc 2: Tổng đài B công nhận đã thu đúng MSU trong b−ớc 1 bằng việc phát trở lại cho A một FISU với BSN=4. B−ớc 3 và 4: Tổng đài A gửi tiếp theo 2 MSU đến tổng đài B với FSN=5 và FSN=6. B−ớc 5 và 6: Tổng đài A không còn MSU nào cần phải gửi nữa và nó cũng không nhận đ−ợc công nhận các MSU đã gửi trong b−ớc 3 và 4 từ tổng đài B. Tổng đài A phát lại các MSU với FSN=5 và FSN=6. B−ớc 7: Tổng đài B công nhận MSU với FSN=6 để thông báo đã nhận đúng. đồ án tốt nghiệp Trang 26 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 2.3. Cấu trúc chức năng MTP mức 3 (Mạng báo hiệu SN): MTP mức 3 cung cấp các chức năng và thủ tục có liên quan đến định tuyến (lớp 3) trong 7 lớp của m cho bản tin và quản trị mạng. MTP mức 3 trùng với lớp mạng ô hình OSI. Giả sử các điểm báo hiệu (SP) đ−ợc nối với các đ−ờng báo hiệu (LS) đã đ−ợc mô tả trong MTP mức 1 và mức 2. Các chức năng của MTP mức 3 đ−ợc phân chia thành 2 loại cơ bản là các chức năng xử lý báo hiệu và các chức năng quản trị mạng. Các chức năng này đ−ợc mô tả trong hình sau: MTP mức 3 Phân phối bản tin Phân biệt bản tin Định tuyến bản tin Quản trị tuyến báo hiệu Quản trị đ−ờng báo hiệu Quản trị l−u l−ợng báo hiệu Các chức năng mạng báo hiệu Xử lý bản tin báo hiệu Quản trị mạng báo hiệu Hình 2.12 Cấu trúc chức năng MTP mức 3 đồ án tốt nghiệp Trang 27 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 - - lựa đ đ− đ− trên đ đ− 2.3.1. Chức năng xử lý bản tin báo hiệu: Việc xử lý bản tin báo hiệu nhằm đảm bảo cho các bản tin báo hiệu từ một User tại một điểm báo hiệu phát đ−ợc chuyển tới User tại một điểm báo hiệu thu mà mọi chỉ thị đều do phía phát định ra. Để thực hiện chức năng này, mỗi điểm báo hiệu trong mạng đ−ợc phân nhiệm một mã số phù hợp với một kế hoạch đánh nhãn để tránh sự nhầm lẫn các yêu cầu với nhau. Nhãn định tuyến bao gồm: Mã điểm báo hiệu phát (OPC - Orginating Point Code) và mã điểm báo hiệu thu (DPC - Destination Point Code): Mã điểm báo hiệu phát (OPC) chỉ ra điểm báo hiệu phát bản tin, còn mã điểm báo hiệu thu (DPC) xác định đích đến của bản tin. Mã chọn lựa đ−ờng báo hiệu (SLS – Signalling Link Selection): Tr−ờng chọn −ờng báo hiệu (SLS) đ−ợc sử dụng để phân chia tải khi 2 hoặc nhiều ờng báo hiệu đ−ợc đấu nối trực tiếp đến các điểm báo hiệu này. Mỗi một ờng báo hiệu đ−ợc phân nhiệm một giá trị SLS. Các bản tin đ−ợc định tuyến −ờng báo hiệu khi MTP thiết lập một giá trị tr−ờng SLS bằng giá trị của ờng báo hiệu này. Trong một số tr−ờng hợp thông tin dịch vụ cũng đ−ợc sử dụng cho định tuyến. Nhãn định tuyến đ−ợc nằm trong tr−ờng thông tin báo hiệu SIF của đơn vị tín hiệu bản tin MSU nh− mô tả trong hình sau: 12 N hãn đ ịnh tuyến 4 14 14 Bit đầu tiên M SU 8 16 8n ,n>2 8 2 6 16 8 CK SIF L IF SIO FC F Số liệu thực H 1 H 0 N hãn SL S O PC DPCCIC Hình 2 .13 Các tr−ờng đ ịnh tuyến bản tin đồ án tốt nghiệp Trang 28 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 Chức năng xử lý bản tin gồm có: - Chức năng định tuyến bản tin. - Chức năng phân biệt bản tin. - Chức năng phân phối bản tin. Chức báo hiệu sẽ đ tuyến một bản tin đến đ (NI) trong các Octet thông tin hiệu SLS và mã điểm báo hiệu thu DPC trong nhãn định tuyến. nguyên tắc đã định tr−ớc. Khi đó l−u l−ợng báo hiệu sẽ đ−ợc chuyển sang đ−ờng • đ đ đ • ợc tới phần sử dụng (User) thích hợp, hoặc tới phần điều khiển đấu nối báo ạng báo hiệu của MTP, tới phần bảo d−ỡng và kiểm tra mạng báo hiệu của MTP. . . đ−ợc tới các User thích hợp dựa vào nội dung trong phần chỉ thị dịch vụ SI trong Octet thông tin dịch vụ của đơn vị tín hiệu • Chức năng định tuyến bản tin: năng này đ−ợc sử dụng tại mỗi điểm báo hiệu (SP) để xác định đ−ờng −ợc sử dụng để truyền bản tin tới điểm báo hiệu thu. Việc định −ờng báo hiệu thích hợp phải đ−ợc dựa vào chỉ thị mạng dịch vụ SIO và dựa vào tr−ờng chọn lựa đ−ờng báo Nếu một kênh báo hiệu có sự cố thì việc định tuyến sẽ đ−ợc thay đổi theo khác trong một chùm kênh báo hiệu. Nếu tất cả các kênh trong chùm trung kế có sự cố thì l−u l−ợng sẽ chuyển sang chùm kênh báo hiệu khác mà chùm kênh này cũng đ−ợc nối tới điểm báo hiệu thu. Chức năng phân biệt bản tin: Chức năng phân biệt bản tin đ−ợc sử dụng tại một điểm báo hiệu SP, để xác định xem bản tin thu đ−ợc có đúng thuộc SP này không, nếu bản tin không thuộc điểm báo hiệu này và nếu điểm báo hiệu này có khả năng chuyển tiếp thì nó sẽ −ợc gửi bản tin đến chức năng định tuyến. Nh− vậy, chức năng phân biệt chính là kiểm tra mã điểm báo hiệu thu DPC. Nếu DPC chỉ ra đ−ợc địa chỉ của điểm báo hiệu này thì bản tin nhận đ−ợc sẽ −ợc chuyển tới chức năng phân phối bản tin. Trong tr−ờng hợp ng−ợc lại, nó sẽ −ợc chuyển tới chức năng định tuyến để chuyển bản tin đó tới đích của nó. Chức năng phân phối bản tin: Chức năng này đ−ợc sử dụng tại điểm báo hiệu SP để chuyển bản tin nhận đ− hiệu SCCP, hay tới phần quản trị m Việc phân phối các bản tin nhận MSU. Ví dụ hình vẽ sau minh hoạ một số bản tin. đồ án tốt nghiệp Trang 29 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 Chỉ thị mạng Chỉ thị dịch vụ ý nghĩa Mạng quốc tế Dự trữ Mạng quốc gia Dự trữ cho sử dụng quốc gia DC BA 00 01 10 11 Dự Trữ ý nghĩa Quản trị mạng báo hiệu Đo kiểm mạng báo hiệu Dự trữ Dùng cho SCCP Phần sử dụng điện thoại (TUP) Phần sử dụng ISDN (ISUP) DCBA 0000 0001 0010 0011 0100 0101 NI SI SIO Hình 2.14 Octet thông tin dịch vụ cần hiệu mới nhằm duy trì dịch vụ báo hiệu, điều t chùm kênh với đ−ờng h− hỏng, và đ−ờng ng thành trạng thái hoạt động. chia làm 3 loại: - Quản trị đ−ờng báo hiệu. - Quản trị tuyến báo hiệu. - Quản trị l−u l−ợng báo hiệu. • Quản trị đ−ờng báo hiệu: Chức năng này có nhiệm vụ duy trì các khả năng hoạt động của chùm kênh đã đ−ợc định tr−ớc bằng việc thiết lập các chùm kênh và hoạt hoá ban đầu, thiết lập thêm đ−ờng nếu có sự cố xảy ra. • Quản trị tuyến báo hiệu: 2.3. 2. Chức năng quản trị mạng báo hiệu: Chức năng quản trị mạng báo hiệu cung cấp các hoạt động và các thủ tục thiết để hoạt hoá các đ−ờng báo khiển l−u l−ợng khi xảy ra tắc nghẽn và lập lại cấu hình mạng báo hiệu nếu có sự cố. Trong các tr−ờng hợp đ−ờng báo hiệu bị h− hỏng, l−u l−ợng sẽ đ−ợc chuyển đổi đến các đ−ờng khác cùng trong mộ báo hiệu mới có thể đ−ợc hoạt hoá. Thông th−ờng, tắc nghẽn là kết quả của sự thay đổi trạng thái của đ−ờng báo hiệu và tuyến báo hiệu từ trạng thái không hoạt độ Các chức năng quản trị mạng báo hiệu phân đồ án tốt nghiệp Trang 30 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 Chức năng quản trị tuyến báo hiệu là để đảm bảo việc trao đổi các bản tin giữa các node báo hiệu (SP hoặc STP) trong mạng báo hiệu. Chức năng này đ−ợc sử dụng để trao đổi thông tin về trạng thái của tuyến thông tin giữa các điểm báo hiệu. Các thông tin trao đổi gồm có: Thủ tục chuyển giao bị cấm: Thủ tục này đ−ợc thực hiện tại một SP khi nó cần phải thông báo cho một hay nhiều SP lân cận rằng các điểm báo hiệu đó không −ợc định tuyến các bản tin qua các STP này. Thủ tục chuyển giao bị hạn chế: Thủ tục này cũng đ−ợc thực hiện tại một SP đóng vai trò STP khi nó cần phải thông báo cho một hoặc nhiều SP lân cận rằng nếu có thể các SP đó không nên định tuyến các bản tin đi qua STP này nữa. Thủ tục chuyển giao cho phép: Thủ tục này đ−ợc thực hiện tại một SP đóng vai trò nh− một STP khi nó cần thông báo cho một hay nhiều SP lân cận rằng các SP này có thể thiết lập chuyển đổi l−u l−ợng báo hiệu qua các tuyến báo hiệu đến điểm đích của nó thông qua STP này. - đ - - - hủ tục chuyển giao bị điều khiển: Thủ tục này đ−ợc thực hiện tại một STP đối ích nào đó. Khi ấy, STP này cần ểm tra xem l−u l−ợng báo hiệu h−ớng tới một điểm báo hiệu đích nào đó có Chức n đổi h−ớng báo hiệu từ một kênh hay một tuyến báo hiệu tới một hoặc nhiều kênh hay nhiều tuyến báo hiệu khác. Ngoài ra, nó còn đ g báo hiệu một cách tạm thời nếu có iệu SP nào đó. hiệu dự phòng khác. Khi đó, các bản tin phải n tự. T với các bản tin có liên quan tới một địa chỉ đ thông báo cho các SP phía nguồn để hạn chế hoặc không gửi thêm các bản tin có mức độ −u tiên nào nữa. - Thủ tục kiểm tra chùm kênh báo hiệu: Đ−ợc thực hiện ở các điểm báo hiệu SP để ki thể đ−ợc thiết lập thông qua một điểm chuyển tiếp báo hiệu STP lân cận hay không. - Đo kiểm tra tắc nghẽn chùm kênh báo hiệu: Đ−ợc thực hiện ở một điểm báo hiệu SP để cập nhật độ tắc nghẽn mạch liên quan đến một chùm kênh báo hiệu đi đến một điểm báo hiệu đích nào đó. • Quản trị l−u l−ợng báo hiệu: ăng này đ−ợc sử dụng để thay −ợc sử dụng để giảm l−u l−ợn tắc nghẽn tại một điểm báo h Chức năng quản trị l−u l−ợng báo hiệu gồm có các thủ tục sau: - Thủ tục chuyển đổi: Thủ tục này dùng để chuyển đổi l−u l−ợng từ một kênh báo hiệu bị lỗi đến một kênh báo đ−ợc truyền lại một cách tuầ đồ án tốt nghiệp Trang 31 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 - Thủ tục chuyển đổi phục hồi: Thủ tục này thực hiện chuyển đổi l−u l−ợng báo hiệu ở một kênh dự phòng về kênh vừa bị sự cố nh−ng đã đ−ợc phục hồi. - Thủ tục tái định tuyến c−ỡng bức: Là một quá trình chuyển đổi l−u l−ợng báo hiệu xung quanh một sự cố h− hỏng ở một SP ở xa trong mạng báo hiệu. Thủ tục Là thủ tục điều khiển ng−ng phát báo hiệu có khả năng trao đổi thông tin xét ví dụ về quá trình xử lý h− hỏng của đ−ờng báo này đ−ợc thực hiện bằng cách gửi đi bản tin ngăn cấm l−u l−ợng báo hiệu đi qua điểm báo hiệu này. - Thủ tục điều khiển luồng l−u l−ợng báo hiệu: các bản tin mới khi nó không còn khả năng phân phối các bản tin đó đi qua mạng. Điều này có thể xảy ra ở một điểm báo hiệu bị quá tải hay quá tải các User kết cuối báo hiệu hoặc do sự h− hỏng. - Thủ tục định tuyến có điều khiển: Là một quá trình phục hồi chuyển đổi l−u l−ợng báo hiệu về một tuyến báo hiệu đã đ−ợc mặc định cho nó sau khi thủ tục tái định tuyến c−ỡng bức đã kết thúc. Tóm lại, các bản tin quản lý mạng giữa các điểm báo hiệu để xử lý các chức năng và tạo các thủ tục cấu hình lại mạng báo hiệu. Các bản tin này có mã nhận dạng riêng trong tr−ờng chỉ thị dịch vụ SIO. Sau đây, chúng ta xem hiệu nh− mô tả ở hình sau: MứC Hình 215 Quá trình xử lý h− hỏng của đ−ờng báo hiệu 3 5 2 4 7 1 Định tuyến bản tin Quản trị l−u l−ợng báo hiệu Quản trị tuyến báo hiệu Quản trị đ−ờng báo hiệu Điều khiển trạng thái đ−ờng báo hiệu 6 5 MứC 3 MứC 2 đồ án tốt nghiệp Trang 32 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 Trình tự của các b−ớc: B−ớc 1: Tình trạng h− hỏng của đ−ờng báo hiệu đ−ợc phát hiện bởi bộ điều khiển trạng thái đ−ờng báo hiệu LSC và LSC này sẽ gửi một chỉ thị đến bộ phận quản trị đ−ờng báo hiệu SLM. B−ớc 2: Bộ phận quản trị đ−ờng báo hiệu SLM sẽ thông báo cho bộ phận quản trị l−u l−ợng báo hiệu STM. STM sẽ chứa các thông tin trên kênh báo hiệu trong một chùm kênh báo hiệu. B−ớc 3: Bộ phận quản trị l−u l−ợng báo hiệu STM sẽ ra lệnh bộ phận định tuyến bản tin MRO để thay đổi bảng định tuyến các bản tin báo hiệu (trong MRO luôn có một bảng dữ liệu để định tuyến các bản tin), cho phép chuyển đổi l−u l−ợng báo hiệu đến đ−ờng báo hiệu dự phòng. B−ớc 4: Bộ phận quản trị l−u l−ợng báo hiệu STM sẽ yêu cầu bộ điều khiển trạng thái đ−ờng báo hiệu LSC gửi các lệnh chuyển đổi đ−ờng báo hiệu. B−ớc 5: Bộ điều khiển trạng thái đ−ờng báo hiệu LSC sẽ gửi các bản tin về các việc chuyển đổi này trên đ−ờng báo hiệu dự phòng, các bản tin có chứa mã điểm báo hiệu đích (DPC), mã điểm báo hiệu xuất phát (OPC), mã chọn lựa đ−ờng báo hiệu SLS (biểu thị đ−ờng báo hiệu bị hỏng ở đầu xa) và cũng biểu thị số thứ tự bản tin h−ớng đi của bản tin cuối cùng mà nó nhận đúng. B−ớc 6: Bộ điều khiển trạng thái đ−ờng báo hiệu LSC nhận đ−ợc bản tin xác hận chuyển đổi đ−ờng báo hiệu từ điểm báo hiệu đầu xa. n B−ớc 7: Bộ phận quản trị đ−ờng báo hiệu SLM ra lệnh cho bộ điều khiển trạng thái đ−ờng báo hiệu LSC gửi lệnh yêu cầu đồng bộ trên đ−ờng báo hiệu bị h− hỏng để cố gắng phục hồi đ−ờng báo hiệu này. Nếu thành công, bộ phận quản trị l−u l−ợng báo hiệu STM sẽ kích hoạt thủ tục chuyển đổi phục hồi (Change - Back) của dòng l−u l−ợng báo hiệu vừa mới chuyển đổi. 3. Cấu trúc vμ chức năng phần điều khiển đấu nối báo hiệu SCCP: Phần điều khiển đấu nối báo hiệu SCCP hỗ trợ cho MTP để cung cấp các dịch vụ mạng không đấu nối có định h−ớng, cũng nh− các khả năng phiên dịch địa chỉ để truyền các thông tin báo hiệu có liên quan đến mạng chuyển mạch kênh, mạng di động, dịch vụ cơ sở dữ liệu. SCCP cùng với MTP mức 3 cung cấp một dịch vụ mạng t−ơng đ−ơng với lớp mạng trong mô hình OSI. đồ án tốt nghiệp Trang 33 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 Các dịch vụ của SCCP: a trong tr−ờng chỉ thị dịch vụ SIF, trong Octet năng phiên dịch địa chỉ tiêu đề tổng thể. Một tiêu đề iệc định tuyến của MTP nh−ng nó cho thông tin cần thiết ong loại này các đơn loại này, ngoài các đặc tính của dịch vụ loại 0 còn đ−ợc trang bị thêm các đặc tính bổ sung, để cho i a) Phiên dịch đánh địa chỉ của SCCP: Để phân phối các bản tin đến đúng điểm báo hiệu thu, trong định tuyến MTP phải sử dụng các thông tin chứ thông tin dịch vụ SIO và dựa vào mã điểm thu DPC. Do vậy khả năng định tuyến của MTP bị hạn chế. SCCP cung cấp một chức tổng thể là một địa chỉ không cho phép định tuyến trực tiếp. SCCP phiên dịch địa chỉ này thành một mã điểm báo hiệu thu DPC và một con số phân tr−ờng (SSN). Con số phân tr−ờng này sẽ xác định User của SCCP tại một điểm báo hiệu. SSN cũng t−ơng tự nh− chỉ thị dịch vụ trong v phép 255 phân hệ riêng biệt đ−ợc xác định tại điểm báo hiệu, trong khi đó chỉ thị dịch vụ chỉ cho phép xác định đ−ợc 16 phân hệ. b) Dịch vụ không đấu nối: SCCP cung cấp 2 loại dịch vụ không đấu nối: dịch vụ loại 0 và dịch vụ loại 1. Trong cả 2 loại này, SCCP đều nhận đ−ợc các bản tin báo hiệu từ các User của SCCP và chuyển chúng qua mạng báo hiệu một cách độc lập không liên quan đến các bản tin phát tr−ớc đó. Trong dịch vụ này, tất cả các cho định tuyến tới điểm báo hiệu thu đều đ−ợc l−u trong từng gói số liệu. • Dịch vụ loại 0: Là loại dịch vụ không đấu nối cơ bản. Tr vị số liệu bản tin đ−ợc chuyển từ tầng cao hơn đến SCCP ở nút phát và sau đó chúng đ−ợc đ−a tới chức năng SCCP ở nút thu để chuyển đến các tầng cao hơn của nút này. Các đơn vị số liệu đ−ợc vận chuyển một cách độc lập và có thể đ−ợc phân phối không theo trình tự. • Dịch vụ loại 1: Loại không đấu nối có trình tự. Trong phép các tầng cao hơn thông báo cho SCCP một số l−ợng lớn bản tin phả đ−ợc phân phối theo trình tự. Ví dụ User của SCCP yêu cầu phân phối theo trình tự thì SCCP thiết lập cùng một mã chọn lựa đ−ờng báo hiệu và các tham số điều khiển trình tự cho bản tin này. đồ án tốt nghiệp Trang 34 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 1 Khối số liệu Khối số liệu Khối số liệu Khối số liệu 2 SSP(A) SSP(B) Hình 2.16 Dịch vụ không đấu nối. Hình vẽ trên mô tả dịch vụ không đấu nối, trình tự nh− sau: B−ớc 1: Khi một User của SCCP yêu cầu chuyển tiếp thông tin sử dụng dịch vụ không đấu nối thì SCCP tại điểm đấu nối dịch vụ SSP (hay điểm chuyển mạch báo hiệu) phía A tạo ra một bản tin số liệu thông tin và phát nó đến SCCP ở điểm điể B− đấu nối dịch vụ SSP phía B. Thông tin phải chuyển đến các User của SCCP tại m báo hiệu này. ớc 2: Thông tin hỗ trợ có thể đ−ợc truyền theo yêu cầu, ở đây không có việc ết lập hoặc giải phóng đấu nối. Các dịch vụ đấu nối có định h−ớng thi c) : h− củ Việc đấu nối báo hiệu đ Pha 1 - Thiết lập đấu nối: Trong pha này, thiết lập đấu nối phần mềm báo hiệu giữa hai SCCP. Pha 2 - Chuyển tiếp số liệu: Các bản tin từ các User của SCCP đ−ợc trao đổi qua các mạng báo hiệu. SCCP cung cấp 2 loại dịch vụ đấu nối có h−ớng cho việc thiết lập đấu nối có ớng tạm thời hoặc cố định để quản trị việc chuyển tiếp bản tin giữa các User a SCCP. Đó là: - Dịch vụ loại 2: Loại đấu nối có h−ớng cơ bản. - Dịch vụ loại 3: Loại đấu nối có h−ớng điều khiển l−u trình. −ợc phân làm 3 pha: đồ án tốt nghiệp Trang 35 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 Pha 3 - Giải phóng đấu nối: Đấu nối giữa hai SCCP đ−ợc giải phóng. Dịch vụ loại 2: Đấu nối có h−ớng cơ bản cung cấp việc chuyển tiếp các bản tin theo cả 2 h−ớng giữa 2 User của SCCP. Mọi bản tin đều đ−ợc gắn cùng một giá trị chọn lựa đ−ờng báo hiệu SLS để đảm bảo bản tin đ−ợc phân phối theo trình tự. Loại này còn cung cấp ph−ơng thức phân đoạn và tái hợp các bản tin thuộc User của SCCP. Nếu một User của SCCP phân phối một bản tin đến một SCCP phát mà bản tin −ợt quá 255 byte, SCCP phát sẽ phân đoạn bản tin thành nhiều khối bản tin nhỏ sau đó các bản tin này sẽ đ−ợc chuyển tiếp đến SCCP thu. Tại đây chúng đ−ợc tái hợp thành bản tin ban đầu và đ−ợc phân phối đến User của SCCP thu. Dịch vụ loại 3: Loại đấu nối có h−ớng điều khiển l−u trình cung cấp một thủ tục điều khiển l−u trình. Trong đó, mọi bản tin đ−ợc phân nhiệm các con số theo trình tự và các SCCP điều khiển chuyển tiếp báo hiệu, sao cho việc phân −ợc thực hiện theo trình tự. Nếu xảy ra mất mát bản tin hoặc bản tin • này v • phối đ hỉnh lại và các User sử dụng cho các bản tin SCCP. Khuôn dạng của SCCP đ−ợc không theo trình tự thì đấu nối báo hiệu phải đ−ợc điều c của SCCP phải biết đ−ợc sự kiện này. d) Khuôn dạng bản tin SCCP: Các bản tin SCCP đ−ợc truyền trên các đ−ờng số liệu trong tr−ờng thông tin báo hiệu SIF của các đơn vị tín hiệu bản tin MSU. Chỉ thị dịch vụ SI trong SIO có từ mã 0011 đ−ợc mô tả nh− hình sau: Bít đầu tiên 8 16 8n,n>2 8 2 6 1 7 1 7 8 F I B SIO SIF CK F BLI I B FSN F BSN Phần lệnh Phần Nhãn nh Phần Kiểu bản tin có thể lệnh cố địtuỳ chọn thay đổi định tuyến Hình 2.17 Khuôn dạng bản tin SCCP Bả - Nhãn định tuyến: Gồm các thông tin cần thiết để MTP định tuyến cho bản tin. n tin SCCP gồm tổ hợp một số Octet mang chỉ thị khác nhau: đồ án tốt nghiệp Trang 36 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 - K bản tin. - - iểu bản tin riêng biệt nào. Nó có thể bao gồm cả các thông số có e) iểu bản tin: Là một tr−ờng gồm chỉ một Octet khác nhau đối với mỗi Mỗi kiểu bản tin SCCP có một khuôn dạng nhất định, do vậy tr−ờng này còn xác định các kiểu cấu trúc của 3 phần còn lại của bản tin SCCP. Phần lệnh cố định: Gồm các thông số cho cả phần lệnh cố định và thay đổi cho một kiểu bản tin. Kiểu bản tin xác định thông số, do vậy nó gồm cả tên và chỉ thị độ dài. - Phần lệnh thay đổi: Gồm các thông số có độ dài thay đổi. Các con trỏ trong bản tin để chỉ ra mỗi thông số bắt đầu từ đâu. Mỗi con trỏ đ−ợc lập nh− một Octet đơn. Phần tuỳ chọn: Gồm các thông số có thể xuất hiện hoặc không xuất hiện trong bất kỳ một k độ dài cố định hay biến đổi. Tại điểm đầu của từng thông số tuỳ chọn có tên và chỉ thị độ dài riêng. Sơ đồ khối cấu trúc chức năng của SCCP: Phần điều khiển đấu nối báo hiệu - SCCP chu Phần những ng−ời sử dụng (User) Phần yển bản tin (MTP) Điều khiển đấu nối có h−ớng Điều khiển không đấu nối Điều khiển định tuyến Quản trị SCCP Hình 2.18 Sơ đồ khối cấu trúc chức năng của SCCP. Chức năng của các khối: - Khối điều khiển đấu nối có h−ớng: Cung cấp các thủ tục cho thiết lập, chuyển giao và giải phóng một đấu nối báo hiệu tạm thời. đồ án tốt nghiệp Trang 37 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 - Khối điều khiển không đấu nối: Cung cấp các thủ tục cho chuyển giao số liệu không đấu nối giữa các User. Khối điều khiển định tuyến: Dựa vào chức năng của MTP để đị- nh tuyến một - g pháp định tuyến dự phòng hoặc điều chỉnh lại l−u l−ợng nếu xảy 4. ứng dụng trong điện thoại TUP: tr cá ả năng vận chuyển của MTP để cung cấp các báo hiệu ều khiển các cuộc gọi điện thoại bao gồm cả 2 loại trung kế số và trung kế t−ơng tự. ờng, - - ó các thông tin thực về ng−ời sử dụng. Thông tin này bản tin từ điểm báo hiệu này tới điểm báo hiệu khác. Khối quản trị SCCP: Cung cấp các thủ tục để duy trì sự hoạt động của mạng bằng ph−ơn ra sự cố hoặc tắc nghẽn... Phần ng−ời sử dụng điện thoại TUP xác định các chức năng báo hiệu cần thiết ong mạng báo hiệu số 7 cho l−u l−ợng quốc gia cũng nh− quốc tế. Nó cung cấp c đặc tính báo hiệu điện thoại giống nh− các hệ thống báo hiệu khác của ITU. TUP sử dụng các kh liên quan đến mạng chuyển mạch kênh trong đi 4.1. Khuôn dạng tín hiệu trong TUP: Các thông tin báo hiệu về TUP đ−ợc truyền trong mạng báo hiệu d−ới dạng các bản tin, và nội dung của nó đ−ợc mang trong tr−ờng thông tin báo hiệu SIF của các đơn vị tín hiệu bản tin MSU nh− mô tả ở hình 2. 13. Các bản tin báo hiệu TUP đ−ợc tạo nhóm thành một số nhóm bản tin, mỗi nhóm đ−ợc xác định bằng một mã tiêu đề (Heading Code). Phần Heading này định nghĩa đặc tính của các bản tin đối với User và đ−ợc chia thành 2 tr− mỗi tr−ờng 4 bit là tr−ờng H0 và H1. Tr−ờng H0 đ−ợc gọi là mã tiêu đề bản tin. H0 dùng để biểu thị nhóm của các bản tin: Nó nhóm các bản tin có chức năng gần giống nhau lại thành một nhóm tổng quát dùng cho một công việc chung nào đó. Tr−ờng H1 đ−ợc gọi là mã bản tin. H1 xác định chi tiết loại của từng bản tin trong một nhóm tổng quát nào đó. Phần nhãn định tuyến gồm 3 tr−ờng là DPC, OPC, SLS đ−ợc MTP sử dụng để định tuyến các bản tin đến đúng đích. Trong tr−ờng SIF còn c có độ dài và có dạng khác nhau tuỳ thuộc từng bản tin (xem hình 2.17). đồ án tốt nghiệp Trang 38 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 4.2. Các thủ tục báo hiệu: Các tín hiệu chung th−ờng đ−ợ c sử dụng trong việc thiết lập một cuộc gọi bình th−ờng, nh− mô tả trong hình vẽ sau: STP SAM(8256727) IAM(04) ACM ANC CLB CLF RLC SAM(8256727) ACM ANC CLB CLF RLC IAM (04) SP SP SP Đàm thoại Hình 2.19 Thiết lập một cuộc gọi bình th−ờng. 048256727 Các loại tín hiệu để thiết lập một cuộc gọi nh− sau: năng chiếm cũng có trong bản tin này để và SAO (SAM with one - Bản tin địa chỉ tiếp theo với một con số). Các con số còn lại • IAM (Initial Address Signal Message - Bản tin địa chỉ khởi đầu): Nó gồm các thông tin cần cho định tuyến và chức chiếm CIC. • SAM (Subsequence Address Message - Bản tin địa chỉ tiếp theo) đồ án tốt nghiệp Trang 39 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 có thể đ−ợc truyền đồng thời trong cùng một bản tin gọi là SAM hoặc đ−ợc ợc tập hợp lại để chuyển đồng thời. Tuy nhiên trong một vài tr−ờng hợp các con số cuối cùng phải đ−ợc chuyển từng số • • −ợc • • nh • áp dụng này. ISUP cung cấp tả chuyển từng con số một gọi là SAO. Để thuận tiện các con số th−ờng đ− riêng rẽ. ACM (Address Complete Message - Bản tin hoàn thành địa chỉ): Bản tin này do điểm báo hiệu số 7 của tổng đài cuối cùng tạo ra nh− là một tín hiệu công nhận. ANC (Answer Signal Charge - Bản tin trả lời có tính c−ớc) và ANN (Answer Signal No Charge – Bản tin trả lời không tính c−ớc): Nếu ANC đ−ợc gửi đi thì thủ tục tính c−ớc trong tổng đài đ−ợc hoạt hoá. Nếu ANN đ−ợc gửi đi thì ng lại. CLB (Clear Back - Bản tin giải phóng h−ớng về): CLB đ−ợc gửi đi nếu thuê bao bị gọi đặt máy tr−ớc. CLF (Clear Forward - Bản tin giải phóng h−ớng đi): CLF đ−ợc gửi khi thuê bao chủ gọi đặt máy tr−ớc. Khi đó, mọi tổng đài phải thực hiện công việc giải phóng đ−ờng tiếng hoặc đ−ờng số liệu và gửi bản tin giải phóng hoàn toàn RLC − là một tín hiệu xác nhận. RLC (Release Message - Bản tin giải phóng hoàn toàn): RLC là tín hiệu cuối cùng trong thủ tục báo hiệu. Sau khi đã gửi tín hiệu này, kênh tiếng sẵn sàng nhận cuộc gọi mới. 5. ứng dụng trong mạng số đa dịch vụ ISUP: Chức năng cơ bản của phần sử dụng mạng số đa dịch vụ là điều khiển các đấu nối mạng chuyển mạch kênh giữa đ−ờng thuê bao và các kết cuối của tổng đài, bao gồm các kết cuối cho các dịch vụ thoại cơ bản, số liệu và các dịch vụ hỗ trợ. ISUP cung cấp mọi chức năng cho cả phần sử dụng điện thoại TUP và sử dụng số liệu DUP và nó đang có xu h−ớng sẽ thay thế các các chức năng từ lớp 3 đến lớp 7 trong mô hình phân lớp của OSI và nó đ−ợc mô nh− hình sau: đồ án tốt nghiệp Trang 40 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 1 2 3 6 5 4 7 OMAP ASE TCAP SCCP MTP 3 MTP 2 MTP 1 ISUP Hình 2.20 ISUP trong mô hình 7 lớp. a) Các dịch vụ mang cơ sở (Basic Bearer Service): v P • 5.1. Các dịch vụ của ISUP: Dịch vụ cơ sở của ISUP là điều khiển các đấu nối chuyển mạch kênh tiếng nói à số liệu có tốc độ 64 Kb/s hoặc 56 Kb/s. Dịch vụ này bao gồm 3 pha, đó là: ha thiết lập, pha đấu nối và pha giải phóng đấu nối. Pha thiết lập: Hình 2.21 Pha thiết lập 1 Alerting Thiết lập Alerting Đấu nối Đấu nối Các b−ớc Thuê bao chủ gọi Thuê bao bị gọi Tổng đài bị gọi Tổng đài chủ gọi Tổng đài chuyển tiếp 2 3 4 5 6 ACM IAM IAM ANM ANM Alerting ACM đồ án tốt nghiệp Trang 41 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 B−ớc 1: Các thủ tục thiết lập cuộc gọi ISDN- UP đ−ợc bắt đầu khi chủ gọi nhấc sử dụng kiểu báo hiệu t−ơng thích. Trong tr này, phía chủ gọi phát một bản tin thiết lập kiểu gọi ISDN. máy và tạo một cuộc gọi −ờng hợp B−ớc 2: Khi tổng đài chủ gọi đã nhận đ−ợc thông tin chọn lọc −ợc cuộc gọi sẽ phải đ−ợc định tuyến đến tổng đài khác, nó chọn kênh trung kế rỗi đấu nối giữa hai tổng đài. Sau đó một bản tin địa chỉ ợc gửi từ tổng đài này, bản tin gồm các thông tin cần thiết để định tuyến cuộc gọi đến đúng tổng đài đích. đầy đủ từ phía chủ gọi và nó đã xác định đ bắt đầu IAM đ− B−ớc 3: Tổng đài đích nhận đ−ợc IAM, nó xác định phía bị gọi của cuộc gọi vào bằng thủ tục báo hiệu phù hợp. B−ớc 4: Khi phía bị gọi ở trạng thái bình th−ờng, tổng đài bị gọi gửi dòng thời nó gửi trở lại cho phía chủ gọi một bản tin −ợc bản tin ACM này bằng chuông cho phía bị gọi, đồng hoàn thành địa chỉ ACM. Khi tổng đài chủ gọi nhận đ thủ tục báo hiệu thích hợp, nó gửi cho phía chủ gọi bản tin và phía chủ gọi sẽ nhận đ−ợc tín hiệu hồi âm chuông. B−ớc 5: Khi phía bị gọi trả lời, một bản tin “đấu nối” sẽ đ−ợc gửi cho tổng đài bị một bản tin “trả lời” ANM sẽ đ−ợc gửi cho tổng đài chủ gọi và t đầu thủ tục tính c−ớc cho cuộc gọi (ANM là bản tin thông báo cho tổng đài gọi, và đồng thời bắ chủ gọi rằng thuê bao bị gọi đã nhấc máy trả lời cuộc gọi). B−ớc 6: Khi hoàn thành thủ tục thiết lập gọi, một bản tin “đấu nối” đ−ợc gửi trở lại cho phía chủ gọi. • Pha đấu nối: Các bản tin mang thông tin đ−ợc truyền theo kiểu xuyên suốt (End- To - End) từ điểm gốc đến điểm đích sử dụng kiểu đấu nối chuyển mạch kênh. Các điểm này có thể là tổng đài nội hạt, cũng có thể là tổng đài cửa ngõ quốc tế. • Pha giải phóng: Các thủ tục giải phóng cuộc gọi bắt đầu khi một trong hai phía gọi gửi tín hiệu cắt đấu nối đến tổng đài chủ gọi hoặc tổng đài bị gọi. b) Các dịch vụ bổ sung: • Dịch vụ tạo lại cuộc gọi: Dịch vụ này cho phép ng−ời sử dụng tạo lại cuộc gọi đến con số khác đã đ−ợc định tr−ớc trong thời gian dịch vụ đ−ợc hoạt hoá. - A hoạt hoá dịch vụ điều khiển lại cuộc gọi đến B. đồ án tốt nghiệp Trang 42 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 - C gọi cho A, cuộc gọi sẽ đ−ợc chuyển đến B mà không cần đấu nối trung kế đến tổng đài của A. • Một số dịch vụ bổ sung khác: Bắt giữ đ−ờng chủ gọi, hoàn thành cuộc gọi đến thuê bao bận... 5. 2. Khuôn dạng bản tin ISUP: Thông tin ISUP đ−ợc mang trong tr−ờng thông tin báo hiệu SIF của đơn vị tín hiệu bản tin MSU. Các tr−ờng thông tin báo hiệu của ISUP đ−ợc mô tả trong hình vẽ sau: Nhãn định tuyến Mã nhận dạng trung kế Tr−ờng kiểu bản tin Phần lệnh cố định Phần lệnh thay đổi Phần tự chọn Hình 2.22 Tr−ờng thông tin báo hiệu của ISUP. • g kênh trung kế CIC: Xác định kênh trung kế sử dụng cho cuộc −ờng số 2048 Kb/s thì mã nhận dạng kênh trung hệ thống điểm gốc và điểm đích. SI: ô tả trong hình sau: • Nhãn định tuyến: Gồm các thông tin cần thiết để MTP định tuyến cho bản tin. Mã nhận dạn gọi. Với các trung kế lấy từ đ kế gồm 5 bit nhỏ nhất, đối với các trung kế đ−ợc lấy từ đ−ờng số 8448 Kb/s thì mã nhận dạng kênh trung kế gồm 7 bit nhỏ nhất. Trong tr−ờng hợp khác, khi cần thiết, các bit còn lại đ−ợc sử dụng để xác định một trong vài đ−ợc đấu nối với 5.3. Mối t−ơng quan giữa báo hiệu trong ISDN và O Mối t−ơng quan này đ−ợc m đồ án tốt nghiệp Trang 43 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 Kênh D Kênh BKênh B Mạng chuyển mạch Chuyển mạch Chuyển mạch User User Mạng 7 6 7 6 5 5 4 3 2 4 3 2 1 1 3 3 2 2 1 1 Kênh D Hình 2.23 Kênh B và kênh D trong cấu trúc phân lớp của OSI. Phần hình phía trên mô tả đấu nối chuyển mạch kênh cho kênh tiếng (kênh B). Phần hình phía d−ới mô tả báo hiệu kênh D (kênh báo hiệu). ch 3, lập cò đ− ốt qua mạng. nối đ−ợc thực hiện, hai thuê bao đàm thoại trên mức cao của OSI 6. Chức năng phần quản lý khả năng phiên dịch TCAP: Mạng viễn thông đã và đang đ−ợc bổ sung nhiều loại hình dịch vụ mới, trong đó phần lớn các dịch vụ này đều đòi hỏi chuyển giao số liệu báo hiệu giữa các nút báo hiệu trong mạng sao cho nhanh nhất, an toàn và hiệu quả. Báo hiệu đ−ợc bắt đầu bởi bản tin thiết lập từ lớp 3 đ−a xuống lớp 2, lớp 2 thêm phần địa chỉ, phần điều khiển, tr−ờng kiểm tra và các bit đ−ợc truyền bằng ức năng của lớp 1. Tại tổng đài thu, thủ tục nhận thứ tự từ lớp 1, lớp 2, đến lớp sau đó nội dung bản tin này đ−ợc phân tích. Tại tổng đài kết cuối bản tin thiết đ−ợc gửi trên kênh D đến User. Các chức năng phân tích trong hai tổng đài n thiết lập chuyển mạch đ−ợc truyền trên kênh B. Chỉ có mức 1 là mức vật lý ợc sử dụng vì kênh B đ−ợc truyền trong su Sau khi đấu sử dụng kênh B. đồ án tốt nghiệp Trang 44 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 ITU- T đã định ra các khả năng phiên dịch đ−ợc viết tắt là TC để cung cấp một số lớn các dịch vụ khác nhau mà trong đó các ứng dụng không bị ràng buộc lẫn nhau. TCAP là thủ tục ứng dụng của hệ thống báo hiệu số 7, nó cung cấp khả năng chuyển giao thông tin không liên quan đến kênh trung kế và các dịch vụ của lớp ứng dụng. TCAP nằm tại lớp 7 trong mô hình phân lớp OSI. Các dịch vụ ứng dụng nh− dịch vụ điện thoại miễn phí (dịch vụ 800) hay gọi lại khi bận sử dụng TCAP để cung cấp các dịch vụ quản trị và vận hành mạng, các chức năng quản lý và bảo d−ỡng OMAP. Xử lý ứng dụng cần các dịch vụ từ TCAP đ−ợc gọi là ng−ời sử dụng khả năng phiên dịch hay TC- User. Các dịch vụ TCAP có thể đ−ợc sử dụng giữa: - Các điểm báo hiệu. - Các điểm báo hiệu và các trung tâm dịch vụ mạng. - Các trung tâm dịch vụ mạng. Tự bản thân TCAP không cung cấp bất kỳ một dịch vụ nào cho các User của mạng viễn thông. Thay vào đó, nó cung cấp khả năng cho rất nhiều lĩnh vực ứng dụng phân bố để tạo các thủ tục tại các vị trí ở xa trong mạng báo hiệu số 7. Một thủ tục chung đó là chất vấn trạm cơ sở dữ liệu của điểm điều khiển dịch vụ SCP. dịch vụ của TCAP dựa trên nền dịch vụ mạng không đấu nối. TCAP giao Các tiếp trực tiếp với SCCP để tạo khả năng sử dụng dịch vụ không đấu nối của SCCP để chuyển thông tin giữa các TCAP, nh− mô tả trong hình sau: Ng−ời sử dụng TCAP TCAP NSP NSP Ng−ời sử dụng TCAP TCAP NSP Hình 2.24 Vị trí của TCAP trong hệ thống báo hiệu số 7. SP SP STP ủ gọi trả tiền TCAP tạo ra khả năng lớn trong dịch vụ mạng tiên tiến dựa vào thông tin trao đổi giữa các phần tử mạng. TCAP đ−ợc ứng dụng trong nhiều dịch vụ của mạng nh− xác minh thẻ tín dụng/ thẻ chủ gọi, dịch vụ này cho phép ch đồ án tốt nghiệp Trang 45 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 cho các cuộc gọi đ−ờng dài bằng thẻ tín dụng, dịch vụ 800 cho phép các nhà khai thác viễn thông cung cấp một số dịch vụ mềm dẻo theo yêu cầu của khách hàng, dựa vào thời gian của ngày, vị trí của chủ gọi mà các dịch vụ 800 đến một con số riêng biệt có thể đ−ợc tạo tuyến đến các vị trí khác nhau... Sau đây, ta xem xét ứng dụng của TCAP đối với dịch vụ tự động gọi lại. Dịch vụ tự động gọi lại có thể đ−ợc hoạt hoá sau khi chủ gọi từ một tổng đài chủ gọi đến thuê bao của tổng đài khác mà lại nhận đ−ợc tín hiệu báo bận. Dịch vụ này cho phép cuộc gọi tự thiết lập lại khi bị gọi đặt máy, gồm các b−ớc nh− mô tả trong hình sau: Kết thúc Trạm rỗi Công nhận yêu cầu Yêu cầu tự gọi lại STP Tổng đài B Tổng đài A IAMIAM 1 RELREL RLC RLC TCAP TCAP 2 3 TCAP TCAP 4 TCAP TCAP 5 TCAP TCAP 6 IAM IAM 7 Hình 2.25 Các b−ớc trong dịch vụ tự động gọi lại. −ớc 1 B : A gọi đến B, các bản tin IAM đ−ợc gửi đến tổng đài đích. Thủ tục thiết lập một cuộc gọi đ−ợc mô tả nh− phần tr−ớc. B−ớc 2: B bận, do đó các bản tin giải phóng (REL) đ−ợc gửi trở lại cho A và tiếp theo bản tin giải phóng hoàn toàn đ−ợc gửi đến đích (RLC). đồ án tốt nghiệp Trang 46 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 B−ớc 3: A yêu cầu dịch vụ tự động gọi lại, bản tin TCAP yêu cầu tự động gọi lại đ−ợc gửi đến tổng đài B. B−ớc 4: Tổng đài B gửi bản tin công nhận yêu cầu cho tổng đài A. B−ớc 5: Tổng đài B giám sát trạng thái bận/ rỗi của đ−ờng phía B. Khi phía B đặt máy tổng đài B sẽ gửi bản tin rỗi đến TCAP của phía A. B−ớc 6: Tổng đài A gửi trả lại một bản tin TCAP để hoàn thành hội thoại của TCAP. B−ớc 7: Tổng đài A gửi dòng chuông cho phía A, và nếu A nhấc máy thì tổng đài A sẽ tiến hành thiết lập lại cuộc gọi đến B. ặc biệt . TCAP là một ASE chung và luôn luôn chứa các MAP - ASE . Các ASE 7. Phần ứng dụng di động MAP: Phần ứng dụng di động (MAP – Mobile Application Part) cung cấp các thủ tục báo hiệu cần thiết đ−ợc yêu cầu để trao đổi thông tin giữa các phần tử của mạng GSM. ở mô hình OSI, MAP ở trên TCAP. Cả MAP và TCAP đều thuộc về lớp 7. TCAP có thể đ−ợc hỗ trợ bởi các lớp trình bày, lớp phiên và lớp vận chuyển, các dịch vụ và các giao thức, đ−ợc gọi là phần dịch vụ trung gian (ISP). Đối với các dịch vụ không đấu nối đ−ợc MAP sử dụng thì ISP đ−ợc coi là trong suốt có nghĩa là không đ−ợc sử dụng. Vì vậy TCAP phối ghép phần điều khiển đấu nối báo hiệu SCCP cùng với phần chuyển giao bản tin MTP phục vụ nh− nhà cung cấp dịch vụ của mạng. MAP đ−ợc chia thành 5 thực thể ứng dụng (AE: Application Entity) là: MAP – MSC (Mobile Switching Center): Trung tâm chuyển mạch di động. MAP - HLR (Home Location Register): Bộ ghi định vị th−ờng trú. MAP - VLR (Visitor Location Register): Bộ ghi định vị tạm trú. MAP - EIR (Equipment Identified Reader): Bộ nhận dạng thiết bị. MAP - AUC (Authentication Center): Trung tâm nhận thực. Mỗi thực thể này đ−ợc phân định một số phân hệ (SSN). Các SSN đ−ợc SCCP sử dụng để định địa chỉ một thực thể nào đó của mạng GSM. Mỗi AE bao gồm một số các phần tử dịch vụ ứng dụng (ASE - Application Service Element). Các ASE đ−ợc nhóm lại nh− là các ASE chung và các ASE đ hỗ trợ việc hòa mạng các AE và bao gồm một hoặc vài sự hoạt động với các lỗi và các tham số liên quan của chúng. Những sự hoạt động đ−ợc sử dụng kết hợp để thực hiện một nhiệm vụ nào đó. đồ án tốt nghiệp Trang 47 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 Các thủ tục đ−ợc thực hiện trong MAP là : - Cập nhật vị trí. - Huỷ bỏ vị trí. - Quản lý các thông tin của thuê bao. - Điều khiển, quản lý, thu nhận các dịch vụ thuê bao. - Chuyển các số liệu bảo mật, nhận thực. - Điều khiển các dịch vụ phụ. - Thực hiện chuyển ô (cell). Báo hiệu trong mạng di động phức tạp hơn trong mạng điện thoại thông −ờng vì các thuê bao di động (MS: Mobile Station) có thể di chuyển quanh ạng nên phải có yêu cầu cập nhật vị trí địa lý của các MS và để xử lý sự thay ổi sang kênh l−u l−ợng mới (chuyển ô) khi MS đang di chuyển từ một ô tới ô th m đ (Thực thể ứng dụng) MAP -MSC ASE 1 ASE 2 ASE n Phần ứng dụng di động - MSC TCAP (ASE) Phân lớp phần tử Phân lớp giao dịch MAP-VLR SCCP SSN SSN SSNSSN SSN MAP-HLR MAP-AUC MAP-EIR MTP Hình 2.26 Các thực thể ứng dụng (AE) và các phần tử dịch vụ ứng dụng (ASE) trong MAP đồ án tốt nghiệp Trang 48 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 khác. Điều này yêu cầu phải có một hệ thống báo hiệu nhanh và mạnh. Mạng di ộng số số 7. ơ đồ báo hiệu số 7 trong mạng GSM: đ GSM sử dụng hệ thống báo hiệu S VLR AUC MAP (chuyển ô) ISUP Hệ thống chuyển h (SS) mạcMAP ISUP MAP MAP MAP MAP EIR MAP ISDN GMSC MSC PSTN VLR HLR ISUP TUP BSC MS LAPD BTS BSSA Hệ thốn LAPDm g trạm gốc (BSS) MSC đồ án tốt nghiệp Trang 49 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 Phần II: ứng dụng ss7 trong tổng đμi Alcatel ch−ơng III: hệ thống tổng đμi alcatel 1000 e10 iới thiệu chung: ị trí vμ ứng dụng của hệ thống: trí I/ g 1. v Vị : ổng đài Alcatel1000 E10 với hệ thống chuyển h ho àn số ho hiển theo ch−ơng trình l−u trữ SPC, d g Alcatel CIT cuả Pháp c ới tính đa năng A l 1000 E10 có thể đảm đ−ơng các chức năng củ ổng đài chỉnh, từ tổng đài thuê bao du ợng nhỏ tới tổng đài chuy iếp hay cửa ngõ q tế dung l−ợng lớn. hích hợp với mọi loại hình mật độ dân số, các mã báo hiệu và các môi tr−ờng hí hậu, n ra n cao cho tất cả ịch vụ thông tin hiện h−: Điện thoại thông th , ISDN, các dịch vụ nghiệp vụ, điện thoại di độ à các ứng dụng mạng thông m −ợc thiết kế với cấu trúc mở, nó gồm 3 phân hệ chức năng độc lập (đ−ợc l ết với nhau bởi các giao tiếp chuẩn): ) Phân hệ truy nhập thuê bao có nhiệm vụ đấu nối các đ y thuê b t−ơng tự và số. ) Phân hệ điều khiển và đấu nối có nhiệm vụ quản lý chuyển mạch kê phân chia theo thời gian và các chức năng xử lý cuộc gọi. ) Phân hệ điều hành và bảo d−ỡng có nhiệm vụ q tất cả các chức nă - T k V t t ển t - T k đại n ng v - Đ iên k 1 ao 2 nh 3 ng cho phép ng−ời điều hành hệ thống sử dụng hệ thống và bảo d−ỡng nó theo trình tự các công việc thích hợp. mạc àn to á, điều hế tạo. a mộ o hãn lcate hoàn ng l− uốc ó tạo hững lợi nhuận −ờng các d inh. −ờng dâ uản lý đồ án tốt nghiệp Trang 50 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 Mạng SS7 Truy nhập thuê bao Kết nối và điều khiển Vận hành khai thác và bảo d−ỡng Mạng điện thoại Mạng số liệu VANs Mạng O & M  nt pabx Hình 3.1 Cấu trúc phân hệ trong tổng đài A1000 E10 + Đáp ứng nhu cầu về đầu t + T thố - −ợc lắp đặt ở nhiều n nhập vào mạng viễn thông + Các mạng điện thoại: t−ơng tự và/ hoặc số, đồng bộ hay không đồng bộ. + Các mạng báo hiệu số 7 CCITT (đây là cơ sở của mạng thông minh). + Mạng bổ sung giá trị (đó là các dịch vụ cung cấp cho ng−ời sử dụng mạng và có khả năng xâm nhập qua mạng. Ví dụ: Th− điện tử, videotex và các dịch vụ thông báo chung...). + Các mạng số liệu. + Các mạng điều hành và bảo d−ỡng. Tổng đài A1000 E10 đ−ợc phát triển với kỹ thuật hiện đại, công nghệ tiên tiến với cấu trúc mở và phần mềm mềm dẻo đ−ợc xây dựng xung quanh hệ thống đa - Trong mỗi phân hệ chức năng, nguyên tắc cơ bản là phân phối các chức năng giữa các module phần cứng và phần mềm. Nguyên tắc này tạo ra những thuận lợi sau: − trong giai đoạn lắp đặt ban đầu. + Phát triển dần năng lực xử lý và đấu nối. ối −u độ an toàn hoạt động. + Nâng cấp công nghệ dễ dàng và độc lập đối với các phần khác nhau của hệ ng. −ớc, A1000 E10 có thể thâmĐ rộng khắp (mạng quốc gia và mạng quốc tế): đồ án tốt nghiệp Trang 51 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 xử lý A8300, đã và đang góp phần quan trọng để phát triển mạng toàn cầu thành mạng gia tăng giá trị. Các ứng dụng: Khối truy nhập thuê bao xa (Tổng đài vệ tinh). Tổng đài nội hạt. Tổng đài chuyển tiếp (gồm cả nội hạt, trung kế hay cửa ngõ quốc tế). Tổng đài nội hạt/ chuyển tiếp. Tổng đài quá giang. Tập trung thuê bao. - - - - - - S L TR SLTR S L TR L S TRS S CID CIA CTI S : Bộ tập trung thuê bao xa. g đài chuyển tiếp Quốc tế . L : Tổng đài nội hạt. TR : Tổng đài chuyển tiếp. CID : Tổng đài Quốc tế gọi ra. CIA : Tổng đài Quốc tế gọi vào. CTI : Tổn Hình 3.2 Vị trí của A1000 E10 trong mạng thoại. đồ án tốt nghiệp Trang 52 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 2. Giao tiếp ngoại vi của hệ thống a1000 e10: Tổng đài A1000 E10 có thể giao tiếp đ−ợc với mọi mạng khác nhau trong ầu, điều này đ−ợc thể hiện trong hình vẽ sau: một mạng toàn c CAS SS7 4 5 a1000 e10 Mạng Số liệu VANs Mạng O & M NT  6 1  2 7 3  8 PABX Trong đó: (1): Là thuê bao Analog 2, 3 hoặc 4 dây. (2): Thuê bao ISDN, truy nhập cơ sở 2B+D, tốc độ 144 Kb/s. (3): Thuê bao ISDN, truy nhập sơ cấp 30B+D, tốc độ 2, 048 Mb/s. (4)&(5): Luồng PCM tiêu chuẩn (2 Mb/s, 32 kênh). (6)&(7): Mạng số liệu hoặc mạng dịch vụ gia tăng tốc độ 64 kb/s. (8): Đ−ờng số liệu 64 Kb/s (giao thức X25, giao tiếp Q3) hoặc đ−ờng −ơng tự với tốc độ nhỏ hơn 19200 bit/s (giao thức V24). Kên D đ c s ục đích khác nhau theo, sự phân mức −u ên đó là: - - ê ốc độ chậm. - Ưu tiên 3: Dùng cho đo l rong truy nhập cơ sở kênh D có tốc độ 16 Kb/s, còn trong truy nhập sơ cấp ênh D có tốc độ 64 Kb/s. Kênh B đ−ợc gọi là kênh tiếng, tốc độ 64 Kb/s. Hình 3.3 Giao tiếp của tổng đài trong mạng t h −ợ ử dụng cho nhiều m ti Ưu tiên 1: Dùng cho báo hiệu. Ưu ti n 2: Dùng cho chuyển mạch gói t −ờng từ xa. T k đồ án tốt nghiệp Trang 53 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 3. Các dịch vụ của tổng đμi A1000 E10: • Xử ong mạng chuyển mạch điện thoại công cộng, mạng quốc gia và mạng quốc tế. Nó thực hiện - - - - - - - Các cuộc gọi tới mạng thông minh. Các cuộc gọi di động: Gọi ra ác cuộc gọi đi và gọi đến. - Dịc - Đ−ờ - Xác - Các - Xung tính c - Đ−ờng dây đảo cực nguồn. + Đ−ờng gọi ra, gọi vào, gọi hai chiều −u tiên. ếp. - Đ−ờng I - lý cuộc gọi: Tổng đài A1000 E10 xử lý tất cả các cuộc gọi vào/ra tr truyền số liệu giữa các thuê bao ISDN cũng nh− truyền số liệu vào/ ra mạng chuyển mạch gói, mạng thông tin di động GSM. Các cuộc gọi bao gồm: Cuộc gọi nội hạt: Thuê bao t− nhân và công cộng. Cuộc gọi trong vùng: Gọi ra, gọi vào, gọi chuyển tiếp. Cuộc gọi quốc gia: Gọi ra, gọi vào, chuyển tiếp. Cuộc gọi quốc tế: Tự động hoặc bán tự động, gọi ra hoặc gọi vào. Các cuộc gọi qua khai thác viên: Gọi ra, gọi vào. Cuộc gọi tới các dịch vụ đặc biệt. Cuộc gọi đo kiểm (Testing). - - , gọi vào và chuyển tiếp. • Đối với thuê bao Analog: - Hạn chế c h vụ đ−ờng dây nóng. ng dây không tính c−ớc. nhận tính c−ớc tức thời. đ−ờng dây tạo tuyến tức thời. −ớc 12 ữ 16 KHz. - Đ−ờng dây nhóm: + Đ−ờng quay số vào trực ti + Đ−ờng −u tiên trong nhóm. V P hoặc đ−ờng −u tiên. - Đ−ờng lập hoá đơn chi tiết. - Dịch vụ bắt giữ cuộc gọi. Dịch vụ đợi cuộc gọi. đồ án tốt nghiệp Trang 54 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 - Dịch vụ quay lại con số thuê bao cuối cùng. i nghị. ặt. ao Analog 4Kb/s giữa các thuê bao. i tần cơ bản (0,3 ữ 3,4)KHz óm 2 hoặc nhóm 3. c X. 25 để phù hợp với kênh B. /s. . ực tiếp vào con số phân nhiệm. ng trả lời . -User (tên ng−ời gọi, Password. . . ). ụ khung. - Dịch vụ thoại hộ - Dịch vụ ngắt cuộc gọi. - Dịch vụ quay số tắt. - Dịch vụ chuyển tiếp cuộc gọi. - Dịch vụ tự động gọi lại nếu bận. - Dịch vụ thuê bao vắng m - Dịch vụ đánh thức. - Dịch vụ hạn chế gọi ra. • Đối với thuê bao số: Các thuê bao số ngoài việc sử dụng các dịch vụ giống nh− thuê b còn có một số thuộc tính sau đây: - Dịch vụ mạng: + Chuyển mạch kênh 6 + Chuyển mạch kênh trong dả - Dịch vụ từ xa: + Facsimile (Fax) nh + Fax nhóm 4 (64Kb/s). + Videotex. + Telex cho kênh B hoặ + Audiovideotex 64 Kb + Audiography 64Kb/s. - Dịch vụ bổ sung: + 1 đến 4 vùng địa d− + Quay số tr + Xung c−ớc trên kênh D. + Tính tổng c−ớc cuộc gọi. + Chuyển tạm thời thiết bị. + Liệt kê các cuộc gọi khô + Giấu con số chủ gọi + Báo hiệu User- to + Quản lý dịch v đồ án tốt nghiệp Trang 55 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 • Chức năng chuyển mạch dịch vụ: Trong tr−ờng hợp cuộc gọi giữa mạng thoại và mạng dịch vụ đ−ợc mạng thông dụng của điểm chuyển mạch dịch vụ SSP (Service catel 1000 E10 cho phép xâm nhập vào điểm điều khiển t) của mạng thông minh. SSP gọi SCP để thiết lập cuộc gọi giữa mạng kênh báo hiệu số 7). Giao tiếp đ−ợc sử dụng gọi là giao thức truy nhập mạng trí tuệ INAP (Intelligent Network Access Protocol). ong suốt quá trình xử lý gọi SCP quản lý : −ợc sử dụng để xử lý cho từ vài hệ thống nội hạt ong một vùng hoặc ở nhiều v a nó có cấu trúc phân cấp, có thể thay đổ đề cập đến nhiều chức năng: các nhó toán đo l−ờng tải và l−u l−ợng. Chức năng vận hành bảo d−ỡng: Quản tr động đo kiểm đ−ờng dây thuê bao, trung kế, hiển thị cảnh báo, xác định vị trí lỗi, thống kê các cuộc gọi vận hành thiết bị đầu cuối thông minh. , các dịch vụ hỗ trợ, thiết bị thuê bao, lệnh của tổng đài, phiên dịch, tạo tuyến tính c−ớc, báo hiệu số 7. Quản cal Automatic Message Accoun CAMA (Centralised Automatic Message Accoun chi tiết công cộng, theo các vùng thời gian. Quản trị hoạt động của tổng đài: Kết quả đo l−ờng (l−u l−ợng, đ−ờng dây thuê bao, xu an gọi) bao gồm cả số liệu c−ớc. Bảo an: Dùng mã khoá cho các trạm và cho ng−ời điều hành để tránh xâm nhập kh Xử lý l minh IN xử lý thì phần áp Switching Point) của Al dịch vụ SCP (Service Control Poin Bằng một mã số đặt cho dịch vụ, thoại và mạng dịch vụ (sử dụng SSP. SCP quản lý quá trình xử lý gọi, tr • Đấu nối với Operator Khi cần thiết cần sự can thiệp của ng−ời điều hành, A1000 E10 có sử dụng hệ thống SYSOPE. Hệ thống này là: - Cấu trúc model và linh hoạt có thể đ đến vài trăm hệ thống nội hạt hoặc ở xa, hoặc tr ùng khác nhau. - Hoạt động với độ tin cậy cao, phần mềm củ i dễ dàng tại bất kỳ thời điểm nào và nó m l−u l−ợng, hoá đơn tính • - ị/ giám sát các sự cố: Quản trị theo kiểu khiếu nại, tự - Giám sát hoạt động: Tệp thuê bao, các nhóm - trị c−ớc: Tính c−ớc tại chỗ LAMA (Lo ting), tính c−ớc tập trung ting), lập hoá đơn tính c−ớc - ng tính c−ớc, phiên dịch, đếm thời gi - ông đ−ợc phép. • −u l−ợng: đồ án tốt nghiệp Trang 56 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 Các khả năng xử lý của tổng đài A1000 E10 tuỳ thuộc vào môi tr−ờng hoạt động của nó. Sau đây là một chỉ tiêu cho một môi tr−ờng tham khảo trung bình: Cấu hình Thuê bao cố định (CA/s) Thuê bao di động (CA/s) Rút gọn (C) 16 Tới 18 16 tới 18 Nhỏ (P) 32 tới 36 32 tới 36 Trung bình và lớn (M&G) 280 64 - Dung l−ợng xử lý cực đại của hệ thống là: 280CA/s (cuộc thử/giây) theo i cực đại đến 200.000 thuê bao cố định. cố (còn gọi là ạc số l−ợng các cuộc gọi đ−ợc xử lý (phần −ợng yêu cầu…) cầu và số cuộc gọi đ II củ tr điều khiển. hành, khai thác và bảo d−õng. khuyến nghị Q543 của CCITT về tải kênh B, tức là 1.000.000 BHCA (cuộc thử/ giờ). - Dung l−ợng đấu nối của tr−ờng chuyển mạch chính lên tới 2048 LR, cho phép: + Xử lý đến 25000 Erlangs + Có thể đấu nố + Có thể đấu nối cực đại đến 60.000 đ−ờng trung kế. Ngoài ra, hệ thống còn đ−ợc trang bị một kỹ thuật tự điều chỉnh nhằm tránh sự khi quá tải. Kỹ thuật này đ−ợc phân bố tại từng mức của hệ thống thuật toán điều chỉnh), dựa vào sự đo đ trăm chiếm, số l Tại trung tâm, kỹ thuật này dựa trên việc tính toán số l−ợng các cuộc gọi yêu −ợc đáp ứng để tiến hành chọn lựa các cuộc gọi sẽ bị từ chối nhằm giữ cho bộ xử lý làm việc với mức giới hạn tải cho phép. / cấu trúc tổng thể: 1. cấu trúc chức năng của tổ điều khiển OCB 283: Trong tổng đài A1000 E10 tổ chức điều khiển OCB 283 là phiên bản mới nhất a đơn vị điều khiển của tổng đài. OCB 283 đ−ợc xây dựng theo trạm, các trạm đều là các trạm đa xử lý, nhờ đó tổng đài A1000 E10 có đ−ợc độ linh hoạt cao ong xử lý với tất cả các cấu hình dung l−ợng. A1000 E10 gồm ba phân hệ: - Phân hệ truy nhập thuê bao. - Phân hệ đấu nối và - Phân hệ vận Bảng 1 L−u l−ợng xử lý của các tổng đài có cấu hình khác nhau đồ án tốt nghiệp Trang 57 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 Phân hệ truy nhập thuê bao là một phần của hệ thống A1000 E10, nó không thuộc OCB 283, OCB 283 bao gồm hai phân hệ còn lại. Cấu trúc chức năng của OCB 283 đ−ợ từ các trạm ô t c xây dựng đa xử lý, đ−ợc m ả trong hình sau: Trung kế và thiết bị thông báo CSNL CSND CSE BT LR sMXL LR R D puPEeTA COMURM OM MQ GX MR TX TR PC CC GS Mạch vòng thông tin MAL   PGS Hình 3.4 Cấu trúc chức năng (và phần mềm) của OCB 283. • Khối cơ sở thời gian (BT): - Khối thời gian cơ sở dùng để phân phối thời gian và đồng bộ cho các đ LR, các đ−ờng PCM và cho cá −ờng i. -6 c thiết bị nằm ngoài tổng đà - BT có cấu trúc bội ba tức là có 3 bộ tạo sóng với độ chính xác 10 . - Bộ tạo thời gian có thể là tự trị hoặc phụ thuộc vào nhịp chủ chuẩn bên ngoài để đồng bộ hệ thống với mạng. • Ma trận chuyển mạch chính (SMX): SMX là ma trận vuông với 1 tầng chuyển mạch thời gian T, nó có cấu trúc hoàn toàn kép, cho phép đấu nối tới 2048 đ−ờng mạng (LR). LR là tuyến 32 khe thời gian, mỗi khe 16 bit. MCX (ma trận đấu nối trung tâm) có thể thực hiện các kiểu đấu nối sau: đồ án tốt nghiệp Trang 58 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 1. Đấu nối đơn h−ớng giữa bất kỳ 1 kênh vào nào với bất kỳ 1 kênh ra nào. Có thể thực hiện đồng thời đấu nối số l−ợng cuộc nối bằng số l−ợng kênh ra. 2. Đấu nối bất kỳ 1 kênh vào nào với M kênh ra. 3. Đấu nối N kênh vào tới bất kỳ N kênh ra nào có cùng cấu trúc khung. Chức năng này đề cập tới đấu nối Nx64 Kb/s. MCX do COM điều khiển (COM là bộ điều khiển chuyển mạch ma trận). COM có nhiệm vụ sau : - Thiết lập và giải phóng đấu nối. Điều khiển ở đây sử dụng ph−ơng pháp điều khiển đầu ra. - Phòng vệ đấu nối, bảo đảm đấu nối chính xác. • Khối điều khiển trung kế PCM (urm): URM cung cấp chức năng giao tiếp giữa các PCM bên ngoài và OCB 283. Các PCM này có thể đến từ: - Đơn vị truy nhập thuê bao xa (CSND) hoặc từ bộ tập trung thuê bao điện tử xa CSED (ở đây thuê bao điện tử hiểu là các thuê bao t−ơng tự và các thiết bị đấu nối ở đây không phải là số). - Từ các tổng đài khác, sử dụng báo hiệu kênh kết hợp hoặc báo hiệu số 7. - Từ các thiết bị thông báo ghi sẵn. Thực tế URM thực hiện các chức năng sau đây: - Biến đổi mã HDB3 thành mã nhị phân (biến đổi từ trung kế PCM sang đ−ờng mạng LR). - Biến đổi m trong TS 16 (từ trung kế PCM vào OCB). ã nhị phân thành HDB3 (chuyển đổi từ LR sang PCM). - Tách và xử lý báo hiệu kênh kết hợp Chèn báo hiệu kênh kết hợp v- ào TS 16 (từ OCB ra trung kế PCM). • Khối quản lý thiết bị phụ trợ (ETA): ETA trợ giúp các chức năng sau: - Tạo âm báo (GT) - Thu phát tín hiệu đa tần (RGF) Thoại hội nghị (CCF) - ) - Cung cấp đồng hồ cho tổng đài (CLOCK đồ án tốt nghiệp Trang 59 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 Hình 3.5 Chức năng của ETA. (PUPE) và khối quản lý báo hiệu • Khối điều khiển giao thức báo hiệu số 7 số 7 (PC): Việc đấu nối cho các kênh báo hiệu 64 Kb/s tới thiết bị xử lý giao thức báo PU - u báo hiệu) ng giám sát khác. • hiệu số 7 (PUPE) đ−ợc thiết lập qua tuyến nối bán cố định của ma trận chuyển mạch. PE thực hiện các chức năng sau: Xử lý mức 2 (mức kênh số liệ - Tạo tuyến bản tin (1 phần trong mức 3) PC thực hiện các chức năng sau: - Quản lý mạng báo hiệu (1 phần của mức 3) - Bảo vệ PUPE - Các chức nă Khối xử lý gọi ( MR): Khối xử lý gọi MR có trách nhiệm thiết lập và giải toả các thông tin. sở dữ liệu (MR) xử lý các cuộc gọi mới và các ị, điều khiển việc đóng, mở chuyển mạch. vv... ý gọi có trách nhiệm thực hiện các nhiệm vụ quản lý khác g kế, các giám sát lặt vặt). ơ sở (TR) MR đ−a ra những quyết định cần thiết để xử lý các cuộc thông tin với các danh mục báo hiệu nhận đ−ợc và sau khi tham khảo bộ quản lý cơ thuê bao và phân tích (TR). Bộ xử lý gọi hoạt động đặt máy, giải toả thiết b Ngoài ra, bộ xử l (quản lý việc đo thử các mạch trun • Khối quản lý dữ liệu c : ch cơ sở dữ liệu của thuê bao, trung TR cung cấp cho MR các đặc tính của thuê bao và trung kế theo yêu cầu của MR để thiết lập và giải phóng các kết nối cho các cuộc gọi. TR còn đảm bảo TR thực hiện chức năng quản trị và phân tí kế, nhóm trung kế. GT RGF CCF CLOCK E T A LR LR LR đồ án tốt nghiệp Trang 60 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 phối hợp giữa con số nhận đ−ợc và địa chỉ của nhóm trung kế hoặc thuê bao (tiền phân tích, phân tích, và biên dịch). TR đ−ợc chia làm 2 vùng: Vùng dành cho thuê bao trong đó có các file liên quan đến co con số thiết bị, các dịch vụ nếu có. . . Vùng dành cho trung kế trong đó có các file về kênh trung kế, nhóm trung kế, hệ thống báo hiệu có liên quan. . . −ờng l−u l−ợng và tính c−ớc cuộc gọi (TX) - n số thuê bao, - • Khối đo l : Chức năng của TX là thực hiện việc tính c−ớc thông tin. TX chịu trách nhiệm: - Tính toán khoản c−ớc phí cho mỗi cuộc thông tin. - L−u giữ khoản c−ớc phí bởi trung tâm chuyển mạch. của mỗi thuê bao đ−ợc phục vụ - Cung cấp các thông tin cần thiết đ−a tới OM để phục vụ cho việc lập hoá đơn chi tiết. - Ngoài ra, TX thực hiện các nhiệm vụ giám sát trung kế và thuê bao. • Khối quản lý ma trận chuyển mạch (GX): GX chịu trách nhiệm xử lý và bảo vệ các đấu nối khi nhận đ−ợc : ấu nối tới từ bộ xử lý gọi (MR) hoặc khối hức năng điều khiển ma trận chuyển ến nhất định của phân hệ đấu nối − các tuyến thâm nhập LA và các tuyến liên kết nội bộ tới ma , theo định kỳ hoặc theo yêu cầu từ các tuyến - Các yêu cầu về đấu nối và ngắt đ chức năng phân phối bản tin (MQ). - Các lỗi đấu nối đ−ợc chuyển từ khối c mạch (COM). Ngoài ra, GX thực thi việc giám sát các tuy của tổng đài (nh trận chuyển mạch chính LCXE) nào đó. • Khối phân phối bản tin (MQ): MQ có trách nhiệm phân phối và tạo dạng các bản tin nội bộ nhất định nh−ng tr−ớc tiên nó thực hiện: - Giám sát các tuyến nối bán cố định (các tuyến số liệu báo hiệu). - Xử lý các bản tin từ ETA và GX tới và phát các bản tin tới ETA và GX. - Ngoài ra, các trạm trợ giúp MQ hoạt động nh− cổng cho các bản tin giữa các vòng ghép thông tin. • Vòng ghép thông tin (Token ring): h vòng thông tin. Việc chuyển bản tin đ−ợc thực hiện thông hệt nhau: Để truyền thông tin từ trạm này đến trạm kia trong tổng đài A1000 E10 sử dụng từ 1 đến 5 mạc qua môi tr−ờng gọi là mạch vòng thông tin với giao thức riêng biệt. Nó đ−ợc xử lý theo chuẩn IEE 802.5. Vòng ghép thông tin có hai loại, về nguyên lý giống đồ án tốt nghiệp Trang 61 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 - Vòng ghép liên trạm (MIS): Trao đổi các bản tin giữa các SMC hoặc giữa các SMC với SMM. - Vòng ghép truy nhập trạm điều khiển chính (MAS): Trao đổi các bản tin giữa SMC và SMA, SMT và SMX. Chế độ quản lý mạch vòng thông tin: Tại một thời điểm luôn có một trạm ở ức năng giám sát mạch vòng nh−ngch vai trò giám sát mạch vòng không cố định. ỳ thuộc vào trạng thái ân tải. Bất kỳ một trạm nào cũng có thể trở thành giám sát đ−ợc tu hoạt động của nó. Mạch vòng đ−ợc trang bị kép làm việc ở chế độ ph • Chức năng điều hành và bảo d−ỡng (OM): Các chứ mềm điều hành và bảo d−ỡng (OM). Chuyên c năng của phân hệ điều hành và bảo d−ỡng đ−ợc thực hiện bởi phần viên điều hành thâm nhập vào tất cả thiết bị phần cứng và phần mềm n hệ điều i tr−ờng từ tính, đầu cuối thông . - ềm và số liệu cho các khối điều khiển và đấu nối và cho các òng cảnh báo. ảo d−ỡng, ở mức vùng và quốc gia (TMN). của hệ thống Alcatel 1000 E10 thông qua các máy tính thuộc về phâ hành và bảo d−ỡng nh−: các bàn điều khiển, mô minh. Các chức năng này có thể đ−ợc nhóm thành 2 loại: - Điều hành các ứng dụng điện thoại. Điều hành và bảo d−ỡng của hệ thống- Ngoài ra, phân hệ điều hành và bảo d−ỡng thực hiện: Nạp các phần m khối truy nhập (Digital) thuê bao CSN. - Dự phòng tạm thời các thông tin tạo lập hoá đơn c−ớc chi tiết. - Tập trung số liệu cảnh báo từ các trạm điều khiển và đấu nối thông qua các mạch v - Bảo vệ trung tâm của hệ thống. Cuối cùng, phân hệ điều hành và bảo d−ỡng cho phép thông tin hai h−ớng với các mạng điều hành và b • Phần mềm điều khiển thông tin MLCC: MLCC thực hiện nhiệm vụ điều khiển việc vận chuyển các bản tin cho các dịch vụ trong mạng trí tuệ IN. Nó có cấu trúc đa thành phần, bao gồm: MLCC/P. - Phần mềm điều khiển trung tâm chính - 4 phần mềm điều khiển thông tin phụ MLCC/S. Mỗi module MLCC/S0, MLCC/S1, MLCC/S2, MLCC/S3 quản lý 3000 cuộc thông tin đồng thời. Khi cài đặt MLCC phải có 2 thành phần trong mạng là SSP và SCP. • Phần mềm quản trị dịch vụ GS: đồ án tốt nghiệp Trang 62 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 MLGS đ−ợc sử dụng cho các dịch vụ trong mạng trí tuệ, đây là phần mềm đa thành phần, giống nh− MLCC. 2. i chức năng mà chúng đảm nhiệm, đó là: số 7 (SMA). mạch (SMX). cấu trúc phần cứng: Phần cứng 0CB 283 đ−ợc xây dựng từ các trạm đa xử lý. Các trạm đa xử lý hầu hết đ−ợc xây dựng xung quanh hệ thống đa xử lý A8300. Chúng đ−ợc kết nối với nhau bằng các mạch vòng thông tin là MIS và MAS. Có 5 loại trạm điều khiển t−ơng ứng vớ • Trạm điều khiển chính (SMC). • Trạm điều khiển thiết bị phụ trợ và báo hiệu • Trạm điều khiển trung kế (SMT). • Trạm điều khiển ma trận chuyển • Trạm điều khiển vận hành và bảo d−ỡng (SMM). M A L T M N L R L R L R  C SN L C SED S M T (1ữ 16)ì 2 S M A (2ữ 31) S M X (1ữ 8)ì 2 S M C (2ữ 14) S T S 1ì 3 S M M 1ì 2 C SN D Th ô n g b áo Tru n g k ế (1 ữ 4 )M A S H ìn h 3 .6 Cấu trú c ph ần cứ n g A 1 0 0 0 E 1 0 (O CB 2 8 3 ) đồ án tốt nghiệp Trang 63 Nguyễn thị ph−ơng thu – cđ4b – k44 chức năng của các trạm điều khiển: • Trạm điều khiển chính SMC: MR (Điều khiển cuộc gọi): Xử lý cuộc gọi. liệu. nà iển chính (SMC). • T - - CC (Điều khiển thông tin): Xử lý áp dụng cho điểm chuyển mạch dịch vụ SSP. - TR (Phiên dịch): Cơ sở dữ - TX (Tính c−ớc): Tính c−ớc thông tin, - MQ (Phân bố bản tin): Thực hiện phân phối bản tin - GX (Quản lý ma trận): Quản lý đấu nối. - PC (Quản lý báo hiệu số 7): Quản lý mạng báo hiệu. Tuỳ theo cấu hình và l−u l−ợng đ−ợc điều khiển, một hay nhiều các chức năng y có thể đ−ợc cấp bởi trạm điều kh rạm điều khiển các thiết bị phụ trợ sma: - rị thiết bị phụ trợ, quản trị Tone. - giao thức báo hiệu số 7 của −ợc E hoặc đ−ợc cài đặt cả 2 loại phần mềm này. ETA: thực hiện các chức năng quản t PUPE: điều khiển giao thức báo hiệu số 7: xử lý CCITT, phụ thuộc vào cấu hình và l−u l−ợng xử lý mà 1 SMA có thể chỉ đ cài đặt phần mềm xử lý giao thức báo hiệu số 7 PUP SMA bao gồm các thiết bị phụ trợ của OCB 283 đó là: - Các bộ thu phát đa tần - Các mạch hội nghị - Các bộ tạo tone - Quản trị đồng hồ - Các bộ thu phát báo hiệu số 7 của CCITT • Trạm điều khiển trung kế SMT: Trạm SMT đảm bảo giao diện chứ