Tieu Luan 9 - He Thong Bao Hieu So 7 - SS7

Hệ Thống Báo Hiệu Số 7

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINHTRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

----------

TIỂU LUẬN

HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 7 – SS7

Giáo viên hướng dẫn: Th.S Chu Tiến Dũng

Nhóm SV thực hiện: 1. Phạm Hồng Phụng2. Trần Ngọc Thông3. Huỳnh Thiện Cường

Nha Trang, 09/2015

1


LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển không ngừng lớn mạnh của Khoa học kỹ thuật, Công nghệ thông tin cũng phát triển, mạng lưới được mở rộng và hiện đại hóa. Ngành viễn thông Việt Nam cũng có những bước phát triển vượt bậc. Như tổng đài di động số GSM, truyền dẫn số PDH&SHD trên cáp sợi quang và vi ba… trong số đó có việc triển khai áp dụng hệ thống báo hiệu kênh chung số 7 trên toàn mạng.Cũng như các hệ thống báo hiệu đã được xây dụng và sử dụng trên thực tế như hệ thống báo hiệu số 5…, hệ thống báo hiệu kênh chung số 7 được đưa ra năm 1980 đã kết tinh các ưu điểm của các hệ thống báo hiệu trước đó.Hệ thống báo hiệu số 7 đã được sử dụng rộng rã vì đã đạt được những thành tựu nổi bật là: Tôc độ báo hiệu cao ,dung lượng lớn, độ tin cậy cao, kinh tế, mềm dẻo, linh hoạt và rất đa dạng….

Ứng dụng của hệ thống báo hiệu SS7 rất đa dạng. Nó có thể sử dụng trong nhiều mạng viễn thông khác nhau như mạng điện thoại, mạng di động số GSM, mạng đa dịch vụ ISDN, mạng thông minh IN…

Hệ thống báo hiệu này có thể sử dụng nhiều mục đích khác nhau đáp ứng được sự phát triển của mạng trong tương lai.

2


MỤC LỤCLỜI NÓI ĐẦU 4

I. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ BÁO HIỆU 41.1 Khái niệm 41.2 Báo hiệu đường dây thuê bao 41.3 Báo hiệu liên tổng đài 5

1.3.1 Báo hiệu kênh liên kết (ACS) 61.3.2 Báo hiệu kênh chung (CCS) 8

1.4 Chức năng của báo hiệu 81.4.1 Chức năng giám sát 81.4.2 Chức năng tìm chọn 81.4.3 Chức năng vận hành và quản lý mạng 9

II. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 7 102.1 Giới thiệu 102.2 Ưu và nhược điểm của hệ thống báo hiệu số 7 (ss7) 102.3 Cấu trúc hệ thống mạng báo hiệu số 7 (ss7) 11

2.3.1 Các thành phần chính của mạng báo hiệu số 7 11 2.3.2 Cấu trúc và chức năng 162.4 Chồng giao thức báo hiệu số 7 17

2.4.1 MTP-1 lớp liên kết dữ liệu báo hiệu 19 2.4.2 MTP-2 lớp liên kết báo hiệu 19 2.4.3 MTP-3 lớp mạng 20 2.4.4 Lớp 4- lớp người dùng 20

III. ỨNG DỤNG CỦA BÁO HIỆU SỐ 7 TRONG 23KẾT LUẬN 24

3


I- KHÁI QUÁT CHUNG VỀ BÁO HIỆU:

1.1 Khái niệm:

Trong mạng viễn thông, báo hiệu được coi là một phương tiện để chuyển thông tin và các lệnh từ điểm này đến điểm khác, các thông tin và các lệnh này có liên quan đến quá trình thiết lập, giám sát và giải phóng cuộc gọi.

Thông thường báo hiệu được chia thành 2 loại chính:

- Báo hiệu đường dây thuê bao

- Báo hiệu liên tổng đài

Hiện nay, báo hiệu lien tổng đài có 2 loại chính:

- Báo hiệu kênh liên kết CAS

- Báo hiệu kênh chung CCS

Hình 1.1: phân loại báo hiệu trong mạng viễn thông

1.2: Báo hiệu đường dây thuê bao

Là báo hiệu được thực hiện giữa thuê bao với tổng đài hay giữa tổng đài với thuê bao.

Để thiết lập cuộc gọi thuê bao “nhấc tổ hợp” máy. Trạng thái “nhấc tổ hợp” được tổng đài phát hiện và nó gửi tín hiệu “mời quay số” đến thuê bao. Lúc này thuê bao có thể quay số của thuê bao cần gọi. Khi quay số xong thuê bao nhận được một số tín hiệu

4

Báo hiệu

Báo hiệu liên tổng đài

Báo hiệu kênh liên kết

Báo hiệu kênh chung

Báo hiệu đường dây thuê bao


của tổng đài tương ứng với trạng thái như tín hiệu “hồi âm chuông”, tín hiệu “báo bận” hay một số tín hiệu đặc biệt khác.

Hình 1.2: ví dụ về đường dây thuê bao

1.3 Báo hiệu liên tổng đài:

Là báo hiệu giữa các tổng đài với nhau.

Các loại tín hiệu trong báo hiệu liên tổng đài có thể là : tín hiệu chiếm, tín hiệu công nhận chiếm, số thuê bao bị gọi, tình trạng tăc nghẽn, xóa thuận ,xóa ngược….

Các tín hiệu thanh ghi (Register Signals): được sử dụng trong thời gian thiết lập cuộc gọi để chuyển giao địa chỉ và thông tin thể loại thuê bao.

Các tín hiệu báo đường dây (Line Signals): được sử dụng trong toàn bộ thời gian cuộc gọi để giám sát trạng thái của đường dây.

5


Hình 1.3: Ví dụ về báo hiệu liên tổng đài

Báo hiệu liên tổng đài ngày nay có 2 phương pháp đang được sử dụng là: báo hiệu kênh liên kết (ACS) và báo hiệu kênh chung (CCS)

1.3.1: Báo hiệu kênh liên kết (ACS)

a) Khái quát báo hiệu kênh liên kết:

Là báo hiệu liên tổng đài mà tín hiệu báo hiệu được truyền cùng với trung kế tiếng. Đặc trưng của loại báo hiệu này là đối với mỗi kênh thoại có đường tín hiệu báo hiệu xác định không rõ rang. Điều đó có nghĩa là:

- Tín hiệu báo hiệu có thể chuyển giao trên kênh thoại nếu sử dụng tín hiệu báo hiệu trong băng tần thoại.

6


- Tín hiệu báo hiệu được chuyển giao trong một kênh báo hiệu riêng biệt như sắp xếp đa khung trong PCM, các tín hiệu báo hiệu đường dây được chuyển giao trong khe thời gian TS16

b) Các hệ thống báo hiệu kênh liên kết:

- Hệ thống báo hiệu CCITT1: Đây là hệ thống báo hiệu lâu đời nhất và ngày nay không còn được sử dụng nữa. Hệ thống bào hiệu này sử dụng tần số 500Hz, ngắt quãng 20Hz.

- Hệ thống báo hiệu CCITT2: Đây là hệ thống báo hiệu sử dụng tần số 600Hz, ngắt Zealand và Nam Mỹ.

- Hệ thống báo hiệu CCITT3: Đây là hệ thống báo hiệu băng đầu tiên sử dụng tần số 2280Hz cho cả báo hiệu đường dây và báo hiệu thanh ghi. Ngày nay vẫn còn sử dụng ở Pháp, Áo, Phần Lan và Hungary

- Hệ thống báo hiệu CCITT4: Đây là một biến thể của hệ thống báo hiệu CCITT 3 nhưng sử dụng tần số 2040Hz và 2400Hz cho báo hiệu đường dây và báo hiệu thanh ghi.

- Hệ thống báo hiệu CCITT5: Đây là hệ thống báo hiệu được sử dụng khá rộng rãi với báo hiệu đường dây sử dụng tần số 2400Hz và 2600Hz, báo hiệu thanh ghi sử dụng tổ hợp 2 trong 6 tần số 700Hz, 900Hz, 1100Hz, 1300Hz, 1500Hz và 1700Hz.

- Hệ thống báo hiệu R1: Đây là hệ thống báo hiệu gần giống với hệ thống báo hiệu số 5, nhưng chỉ sử dụng một tần số 2600 cho báo hiệu đường dây. Báo hiệu thanh ghi giống như trong báo hiệu số 5.

- Hệ thống báo hiệu R2: Đây là hệ thống báo hiệu sử dụng tần số 3825Hz cho báo hiệu đường dây (với phiên bản analog) và các tần số 540Hz tới 1140Hz cho hướng về, tần số từ 1380 đến 1980 cho hướng đi với bước tần số 120Hz.

c) Ưu điểm và nhược điểm của báo hiệu kênh liên kết:

* Ưu điểm: do báo hiệu kênh liên kết tương đối độc lập với nhau nên khi có sự cố ở một kênh báo hiệu nào đó thì các kênh còn lại ít bị ảnh hưởng

* Nhược điểm:

- Thời gian thiết lập cuộc gọi lâu do tốc độ trao đổi thông tin báo hiệu chậm.

- Dung lượng của báo hiệu kênh liên kết nhỏ do có số đường dây trung kế giới hạn

- Độ tin cậy của báo hiệu kênh liên kết không cao do không có đường dây trung kế dự phòng

7


1.3.2 Báo hiệu kênh chung

a) Khái quát báo hiệu kênh chung: Báo hiệu kênh chung là hệ thống báo hiệu sử dụng chung một số hoặc một số đường số liệu báo hiệu để truyền thông tin báo hiệu phục vụ cho nhiều đường trung kế/ số liệu

b) Các hệ thống báo hiệu kênh chung:

* Hệ thống báo hiệu CCITT6: Ra đời năm 1968, được sử dụng dành cho các đường dây analog và cho lưu thoại quốc tế.

* Hệ thống báo hiệu CCITT7: Ra đời vào những năm 1979-1980 dành cho cá mạng chuyển mạch số trong nước và quốc tế, hệ thống truyền dẫn số tốc độ cao (64Kb/s).

c) Ưu điểm của hệ thống báo hiệu kênh chung:

- Thời gian thiết lập cuộc gọi nhanh do sử dụng đường truyền số liệu tôc độ cao. Trong hầu hết các trường hợp, thời gian thiết lập cuộc gọi giảm dưới một giây.

- Dung lượng của báo hiệu kênh chung lớn do mỗi kênh báo hiệu có thể xử lý tín hiệu báo hiệu cho vài nghìn cuộc gọi cùng lúc.

- Độ tin cậy của báo hiệu kênh chung cao nhờ sử dụng các tuyển báo hiệu linh động.

- Báo hiệu kênh chung có độ linh hoạt cao vì hệ thống có thể mang thông tin của nhiều loại tín hiệu khác nhau, có thể sử dụng cho nhiều mục đích, không chỉ phục vụ cho riêng thoại.

1.4 Chức năng của báo hiệu:

Báo hiệu trong mạng viễn thông bao gồm 3 chức năng cơ bản:

- Chức năng giám sát

- Chức năng tìm chọn

- Chức năng vận hành và quản lý mạng

1.4.1 Chức năng giám sát:

Chức năng này được sử dụng để giám sát và phát hiện sự thay đổi trạng thái của các phần tử để đưa ra các quyết định xử lý chính xác và kịp thời

1.4.2 Chức năng tìm chọn:

8


Chức năng này liên quan đến thủ tục thiết lập cuộc gọi, đó là việc truyền số liệu thuê bao bị gọi và tìm tuyến tối ưu tới thuê bao bị gọi. Điều này phục thuộc vào kiểu báo hiệu và phương pháp báo hiệu.

1.4.3 Chức năng vận hành và quản lý mạng:

Khác với hai chức năng trên, chức năng vận hành và quản lý mạng giúp cho việc sử dụng mạng một cách hiệu quả và tối ưu nhất. Nó thu thập các thông tin cảnh báo, tín hiệu đo lường kiểm tra để thường xuyên thông báo tình hình của các thiết bị phần tử trong toàn bộ hệ thống để quyết định xử lý đúng.

9


II. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 7:

2.1 Giới thiệu:

Hệ Thống báo hiệu số 7 hay còn gọi là SS7, là cụm từ viết tắt của Signaling System # 7.

Hệ thống báo hiệu số 7 (SS7) là hệ thống thứ 2 của CCITT, ra đời vào những năm 1979 – 1980 dành cho mạng chuyển mạch số trong nước và quốc tế, nơi có thể sử dụng hệ thống truyền dẫn số tốc độ cao (64Kb/s) hoặc cho các đường dây analog.

Hệ thống báo hiệu số 7 của CCITT không những được thiết kế để điều khiển, thiết lập, giám sát cho dịch vụ thoại mà còn sử dụng cho các cuộc gọi của dịch vụ phi thoại. Thích ứng với nhiều loại mạng thông tin như: PSTN, Mobile, Data, ISDN,IN….

SS7 là hệ thống báo hiệu kênh chung tối ưu để điều hành trong mạng viễn thông số, nó có sự phối hợp với các tổng đài SPC.

SS7 có thể thõa mãn các yêu cầu hiện tại và trong tương lai cho các hoạt động giaodịch giữa các bộ vi xử lý trong mạng viễn thông để báo hiệu điều khiển cuộc gọi, điều khiển từ xa, báo hiệu quản lý và bảo dưỡng.

SS7 cung cấp các phương tiện tin cậy để truyền thông tin theo trình tự chính xác, không bị mất hoặc lặp lại thông tin.

2.2 Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống báo hiệu số 7 (ss7):

a) Ưu điểm:

· Tốc độ nhanh: trong phần lớn các trường hợp thời gian thiết lập cuộc nối dưới 1s. Là do thông tin báo hiệu được truyền trực tiếp giữa các bộ vi xử lý, tín hiệu được điều chế dưới dạng số và theo tốc độ chuẩn 64kb/s của CCITT.

· Dung lượng cao: mỗi kênh báo hiệu có thể xử lý tín hiệu báo hiệu cho rất nhiều cuộc gọi trong cùng một lúc. Nâng cao hiệu suất của việc sử dụng kênh thông tin trong mạng.

· Tính kinh tế: SS7 cần ít thiết bị hơn so với thiết bị truyền thống. Một ưu điểm nữa là SS7 chỉ chiếm kênh khi thuê bao bị gọi nhắc máy

· Độ tin cậy cao: nhờ sử dụng mạng báo hiệu dành riêng độc lập và đè lên tuyến truyền tin. Cùng với việc sử dụng các mã sửa sai (như sử dụng các tổ hợp bít phát hiện lỗi, giám sát và sửa lỗi cho các bản tin báo hiệu).

10


· Tính mềm dẻo: do thực hiện việc truyền tin theo gói mà tốc độ báo hiệu có thể thay đổi và đáp ứng được nhiều hơn các dịch vụ giá trị gia tăng.

b) Nhược điểm:

Cần dự phòng cao vì toàn bộ báo hiệu đi chung một kênh, chỉ cần một sai sót nhỏ là ảnh hưởng 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 như báo hiệu kênh chung mà ta đã trình bày ở trên.

2.3 Cấu trúc hệ thống mạng báo hiệu số 7 (ss7):

Mạng báo hiệu SS7 về bản chất là một mạng chuyển mạch gói hoạt động riêng biệt và song song với hệ thống mạng thoại. Các bản tin được truyền trên mạng thực hiện các chức năng thiết lập, duy trì, giải phóng và quản trị mạng. Các node cấu thành nên mạng báo hiệu được thiết kế, cấu tạo gồm có: các điểm báo hiệu SP, các điểm chuyển tiếp báo hiệu TP, các điểm vừa báo hiệu vừa chuyển tiếp báo hiệu STP.

2.3.1Các thành phần chính của mạng báo hiệu số 7:

a) Định nghĩa điểm báo hiệu (Signaling Point):

Điểm báo hiệu (SP) là một node (đầu cuối báo hiệu) trên mạng thực hiện việc chuyển mạch thoại cho các kênh thoại và thực hiện việc chuyển mạch gói cho các gói tin của báo hiệu SS7. Điểm báo hiệu giữ vai trò như một tổng đài (chức năng truyền dẫn và định hướng lưu lượng qua mạng) trong mạng viễn thông Mỗi điểm báo hiệu được xác định duy nhất bởi một mã điểm (Point Code - PC).

Các mã điểm (point code) được mang bên trong bản tin báo hiệu để xác định mã điểm nguồn (Origination PC - OPC) và mã điểm đích ( Destination PC - DPC). Mỗi điểm báo hiệu sử dụng bảng định tuyến để chon đích đến chính xác cho mỗi bản tin báo hiệu.

Hình 2.3 Các thành phần của mạng báo hiệu số 7

11


Các dạng của điểm báo hiệu:

- Điểm chuyển tiếp dịch vụ: (Service Switching Point – SSP):

Một điểm SSP gửi những bản tin báo hiệu tới các SSP khác để thiết lập, quản lý, và giải phóng kênh cuộc gọi được yêu cầu để hoàn tất 1 cuộc gọi. một SSP cũng có thể gửi bản tin tới điểm điều khiển dịch vụ (SCP) để xác định làm thế nào để định tuyến hỏi ở mức cao. STP cũng thường được triển khai trong những gắn kết cấu hình một cuộc gọi.

- Điểm chuyển tiếp báo hiệu: (Signaling Transfer Points - STP):

Là những tổng đài thực hiện việc chuyển mạch gói để định tuyến lưu lượng mang giữa các điểm báo hiệu. Một điểm chuyển tiếp báo hiệu STP định tuyến mỗi bản tin đến một số liên kết báo hiệu tại đầu ra dựa trên thông tin định tuyến chưa trong bản tin báo hiệu SS7, mà không có khả năng xử lý bản tin này. Một STP có thể là một nút định tuyến báo hiệu thuần túy hoặc cũng có thể gồm cả chức năng của một điểm kết cuối báo hiệu. STP hoạt động như là những Hub trong màng truyền dữ liệu vì vậy nó nâng cao việc sử dụng nhiều liên kết trực tiếp phải cần các SP. STP cũng được sử dụng để lọc tách các bản tin báo hiueej giữa các mạng khác nhau.

- Điểm điều khiển dịch vụ báo hiệu: (Service Control Points - SCP)

SCP là những cơ sở dữ liệu để từ đó cung cấp những thông tin cần thiết cho khả năng xử lý cuộc gọi đòi ở những đường vật lý riêng biệt xác định như là một hệ thống dự phòng. Lưu lương mạng được trải đều trên các đường liên kết, vì vậy một liên kết bị thất bại lưu lượng báo hiệu sẽ được định tuyến lại qua các đường liên kết khác.

b) Các kiểu kiến trúc báo hiệu:

Trong SS7, khi hai điểm báo hiệu có khả năng trao đổi bản tin báo hiệu với nhau thông qua mạng báo hiệu thì giữa chúng tồn tại một mối liên hệ báo hiệu. Các liên hệ báo hiệu này có thể sử dụng các phương thức báo hiệu khác nhau, trong đó phương thức báo hiệu được hiểu là mối quan hệ giữa việc truyền dẫn thông tin báo hiệu và đường truyền thoại.

· Kiểu kết hợp: (Associated Mode):

Trên mỗi tuyến truyền thoại giữa hai tổng đài tồn tại song song với tuyến thoại đó một đường liên kết báo hiệu giữa hai tổng đài. Đây là phương thức báo hiệu đơn giản và ít được sử dụng bởi vì một đường liên kết báo hiệu có thể giữ những bản tin báo hiệu cho vài nghìn trung kế, trong khi hầu hết các nhóm trung kế liên kết giữa 2 tổng đài chỉ là hơn 100 trung kế dẫn đến lãng phí lớn.

12


Hình: phương thức báo hiệu kết hợp

· Kiểu bán kết hợp (Quassi – Associated Mode) : Các đường liên kết báo hiệu không kết nối trực tiếp và song song với đường thoại giữa 2 tổng đài. Mà trái lại nó là những tuyến liên kết báo hiệu được quá giang qua nhiều điểm truyền báo hiệu STP. Điều này làm tăng hiệu suất báo hiệu của mạng, tăng tính kinh tế do tận dụng hết lưu lượng báo hiệu của các đường liên kết báo hiệu.

Hình: phương thức báo hiệu bán kết hợp

c) Sự phân cấp của mạng báo hiệu:

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, người ta sử dụng một kiểu cấu trúc kết hợp cả hai cấu trúc nói trên.

SP

SP

STP STP

13

SP

SP


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 như vậy hình thành một mạng báo hiệu đường 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 dưới đây minh hoạ một mạng báo hiệu với cấu trúc phân cấp:

Hình 2.3: 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 như mô tả trong hình 7. 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.

14


Hình: Mạng báo hiệu quốc tế

d) Quan hệ báo hiệu:

Mỗi cặp điểm báo hiệu có quan hệ báo hiệu với nhau nếu như chứng có thể giao tiếp với nhau qua mạng báo hiệu chung.

Hình: quan hệ báo hiệu

Tổng đài A có thể giao tiếp với tổng đài C, tổng đài C lại có thể giao tiếp với tổng đài E. Điều này có nghĩa là tổng đài A có quan hệ báo hiệu với tổng đài C, nhưng không có quan hệ với tổng đài E.

15

BD

CA E


e)Kênh báo hiệu và chùm báo hiệu:

Hệ thống báo hiệu kênh chung số 7 sử dụng kênh báo hiệu để chuyển các bản tin tín hiệu giữa hai điểm báo hiệu. Kênh báo hiệu là một đường truyền số liệu trên một phương tiện truyền dẫn.

Về vật lý kênh báo hiệu gồm kết cuối báo hiệu ở mỗi đầu của kênh và vài loại môi trường truyền dẫn đấu nối 2 kết cuối báo hiệu.

Một số các kênh báo hiệu song song đấu nối trực tiếp 2 điểm báo hiệu với nhau tạo thành chum kênh báo hiệu LS (Link Set). Mỗi chùm kênh báo hiệu gồm 1 đến 16 kênh báo hiệu.

Mỗi kênh báo hiệu trong mạng báo hiệu có khả năng xử lý 4096 kênh thoại. Vì lý do an toàn của hệ thống, để đề phòng sự cố của đường báo hiệu người ta sử dụng 2 đường báo hiệu mắc song song hoặc nhiều hơn và các đường dây này cũng được xem là một chum báo hiệu.

2.3.2 Cấu trúc và chức năng:

Hệ thống báo hiệu số 7 được chưa thành một số khối chức năng:

+ Phần chuyển gian bản tin MTP ( Message Transfer part MTP): Đây là hệ thống vận chuyển chung để chuyển bản tin báo hiệu số giữa 2 SP.

+ Phần người sử dụng (user parts-UP): Đây thực chất là một số định nghĩa phần người dùng sử dụng khác nhau tùy thuộc vào kiểu sử dụng của hệ thống báo hiệu.

MTP: chuyển các bản tin báo hiệu giữa các UP khác nhau và hoàn toàn độc lập với nội dung bản tin được truyền. MTP chịu trách nhiệm chuyển chính xác bản tin từ một UP này tới một UP khác. Điều đó có nghĩa là bản tin báo hiệu được kiểm tra chính xác trước khi chuyển cho UP, bản tin báo hiệu sẽ không có lỗi, được chuyển tuần tự và không bị mât hoặc bị gấp đôi.

UP: là phần tạo ra và phân tích bản tin báo hiệu. Chúng sử dụng MTP để chuyển thông tin báo hieeun tới một UP khác cùng loại.

Hiện nay trên mạng lưới tồn tại các loại UP sau:

-TUP : Phần sử dụng điện thoại.

-ISUP : Phần sử dụng cho mạng liên kết đa dịch vụ (ISDN)

-MTUP: Phần sử dụng cho mạng điện thoại di động.

16


-DUP : Phần sử dung cho một số liệu

2.4. Chồng giao thức báo hiệu số 7:

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

- Phần người 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 đường dẫn để trao đổi các thông tinbáo 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

TỔNG ĐÀI A TỔNG ĐÀI B

Hình : Cấu trúc hệ thống báo hiệu 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 được gọi là MTP mức 1, MTP mức 2, MTP mức 3 được mô tả trong hình.

17


Hình: cấu trúc chức năng của ss7

* Mức 4 được gọi là phần khách hàng hay còn gọi là phần người sử dụng. Phần khách hàng điều khiển các tín hiệu được xử lý bởi các thiết bị chuyển mạch. Có hai người sử dụng MTP: thứ nhất, là phần người sử dụng ISDN (ISDN User Part) cung cấp báo hiệu điều khiển cuộc gọi chuyển mạch kênh cơ bản và hỗ trợ các dịch vụ phụ của ISDN. Người dùng MTP thứ hai là Phần điều khiển kết nối báo hiệu SCCP, cung cấp các dịch vụ định tuyến và đánh địa chỉ mạng không phải là chuyển mạch kênh, thông qua giao thức Các khả năng biên dịch TC tới người sử dụng của SS7 – tức là các ứng dụng. Các ứng dụng của SS7 yêu cầu phải truy nhập đến cơ sở dữ liệu xa và các node, do đó yêu cầu khả năng đánh địa chỉ mạng.

* Mối tương quan giữa SS7 và OSI: Hệ thống báo hiệu số 7 là một kiểu thông tin số liệu chuyển mạch gói, nó được cấu trúc theo kiểu module rất giống với mô hình OSI, nhưng nó chỉ có 4 mức.

Ba mức thấp nhất hợp thành phần chuyển giao bản tin MTP, mức thứ tư gồm các phần ứng dụng. SS7 không hoàn toàn phù hợp với OSI. Mối tương quan giữa SS7 và OSI được mô tả trong hình vẽ sau:

18


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

2.4.1 MTP-1lớp liên kết dữ liệu báo hiệu.

MTP-1 tương đương với lớp vật l. ( lớp 1) trong mô hình OSI. Lớp MTP-1 chịu tráchnhiệm chuyển đổi dữ liệu vào trong d.ng bít để truyền đi trên mạng. lớp này chịu trách nhiệm về đặc tính điện, đặc tính vật l. và chức năng của đường báo hiệu. Các kênh số liệu báo hiệu có thể là số hoặc analog như là DS1 (1.544 Mbps), E1(2.048 Mbps), DS0 (64kbps) và DSoA (56kbps). Kênh số được thiết lập bởi các kênh truyền dẫn số và các bộ chuyển mạch số. kênh analog được thiết lập bởi những kênh truyền dẫn analog có tần số thoại (4 KHz) và các MODEM thoại.

2.4.2 MTP-2 lớp liên kết báo hiệu

Xác định chức năng và thủ tục để bảo đảm các bản tin có thể được truyền qua các đường liên kết báo hiệu. MTP-2 cung cấp các chức năng phát hiện, sửa lỗi, khi phát hiện lỗi trên đường truyền th. thực hiện việc truyền lại và phân phát tuần tự các gói tin trên mạng. Cũng như mô hình OSI, lơp này chỉ liên quan đến việc truyền dẫn các bản tin từ các trạm này đén trạm tiếp theo trong mạng mà không liên quan đến việc định tuyến các gói tin trên mạng.

19


2.4.3 MTP-3 lớp mạng

Lớp 3 cung cấp các chức năng xử l. bản tin và quản trị mạng. Chức năng xử lý bản tin là những chức năng định tuyến, phân loại, điều khiển lưu lựong và phân phối bản tin. Chức năng quản trị mạng gồm các chức năng quản trị kênh, quản trị lưu lượng, và định tuyến.

2.4.4Lớp 4 – lớp người dùng

Lớp 4 được chia thành các mức con khác nhau, với các giao thức khác nhau. Bao gồm chính ở đây là phần người dùng (ISUP, TUP), phần ứng dụng (TCAP, SCCP, OMAP).

Hình: các lớp báo hiệu ss7

a ) Phần điều khiển kết nối báo hiệu SCCP ( Signalling Connection Control Part):

Phần điều khiển kết nối báo hiệu SCCP cung cấp các chức năng bổ xung cho MTP đểcung cấp các chức năng chuyển giao giữa các thành phần như TCAP, OAMP, ASE, ISUP. MTP chỉ sử dụng định m. điểm để xác định đích đến của bản tin. Tuy nhiên với SCCP sử dụng nhiều hơn các phương pháp l. thuyết địa chỉ để bảo đảm dữ liệu có thể t.m đến những đích của nó. SCCP cung cấp các khả năng định tuyến end to end và point to point, trong khi MTP chỉ có khả năng định tuyến point to point, SCCP c.n cung cấp các chức năng phiên dịch địa chỉ để định tuyến chính xác các bản tin truyền trên mạng tới đích đến. SCCP sử dụng cà 2 phương thức truyền dẫn có kết nối và phương pháp truyền dẫn không kết nối.

SCCP kết hợp với MTP gọi là phần dịch vụ mạng NSP (Network Service Part) tương đương với ba tầng thấp nhất trong mô h.nh OSI.

20


b) Phần ứng dụng khả năng giao dịch TCAP (Transaction Capabilities Application Part):

TCAP cung cấp một hệ thống chung và tổng quát cho việc truyền thông tin giữa hai nút. Nó đảm bảo nhiều loại ứng dụng khác nhau và hữu ích ở các tổng đài và các trung tâm đặc biệt trong các mạng viễn thông.TCAP thuộc lớp tương đương như làtrong lớp 7 của mô hình OSI. Nó phục vụ các đối tượng sử dụng TC (dịch vụ di động,gọi điện bằng thẻ) và sử dụng phần dịch vụ mạng NSP để truyền các bản tin. Tổng quát TCAP được sử dụng để truy cập cơ sở dữ liệu, hỗ trợ các chức năng được yêu cầu kết nối mở rộng bên ngoài.

c) Phần sử dụng dịch vụ tích hợp ISUP (Integrated Service User Part)

Là một giao thức cho điều khiển cuộc gọi và các thủ tục bảo dưỡng trung kế trong cả hai mạng, mạng thoại và mạng ISDN. ISUP xác định giao thức sử dụng để thiết lập, quản lý, và giải phóng các đường trung kế, những trung kế mang cả thoại và dữ liệu giữa các tổng đài số.

ISUP cung cấp các chức năng cho cả phần người dùng điện thoại TUP (Telephone User Part) và người dùng số liệu DUP (Data User Part).

d) Phần người dùng điện thoại TUP (Telephone User Part)

Phần người dùng điện thoại được sử dụng để thiết lập, duy tr. và giải phóng cuộc gọi. Có rất nhiều phần người dùng điện thoại, hoặc đã tồn tại hoặc đang được phát triển. TUP điều khiển cuộc gọi trong tổng đài điện thoại bằng cách trao đổi báo hiệu với các tổng đài khác. Tuy nhiên do TUP có nhiều hạn chế mà ngày nay giao thức không còn được sử dụng nữa mà thay bằng ISUP.

e) Phần vận hành, quản lý và bảo dưỡng OMAP

OMAP xác định các bản tin và giao thức cái mà hỗ trợ việc quản l. mạng SS7.

Các dịch vụ của OMAP có thể được sử dụng để kiểm tra, xác nhận cơ sở dữ liệu được định tuyến trên mạng và để chuẩn đoán các vấn đề xay ra trên các đường liên kết. Thực hiện các chức năng có liên quan đến vấn đề quản l. mạng, liên quan đến vận hành mạng và bảo dưỡng mạng báo hiệu. OMAP tưong ứng với lớp ứng dụng trong mô h.nh OSI.

21


Hình: Kiến trúc giao thức SS7 và mô hình OSI

- Các lớp từ 4 đến 6 của mô hình OSI ứng với phần dịch vụ người sử dụng của SS7. Độ tin cậy mà những giao thức hướng kết nối trong mô hình OSI này cung cấp được thực hiện bằng các phương thức khác trong các giao thức của phần các khác năng biên dịch TC

- Mặc dù ISUP thường được biểu diễn mở rộng từ lớp 3 tới lớp 7 nhưng điều đó không có nghĩa là tất cả các lớp ở giữa đã được xác định. Thực tế, nó chỉ cho thấy là ISUP liên quan đến việc biên dịch các tín hiệu thiết lập cuộc gọi ban đầu của người sử dụng nhanh các giao thức báo hiệu thiết lập cuộc gọi SS7, và cũng tương tác với các giao thức truyền bản tin mức thấp hơn của MTP

- Sự khác nhau lớn nhất giữa SS7 và OSI đầu tiên là thử tọc thông tin trong mạng. Mô hình OSI mô tả sự trao đổi số liệu có định hướng, gồm 3 pha thực hiện là thiết lập đầu nối, chuyển số liệu và giải phóng đầu nối.Còn trong SS7, MTP chỉ cung cấp dịch vụ vận chuyển không định hướng chỉ có pha chuyển số liệu ,do vậy việc chuyển số liệu sẽ nhanh hơn nhưng với số lương ít.

- OSI không những tạo ra môi trường rộng mở hơn, mà còn có ý nghĩa là sản xuất và quản lý có thể tập trung trong các ứng dụng và sễ 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 cữ trong các ứng dụng mới. OSI kết nối các lĩnh vực cách biệt là xử lý số liệu và viễn thông lại với nhau.

22


III. ỨNG DỤNG CỦA BÁO HIỆU SỐ 7 TRONG MẠNG VIỄN THÔNG

- Việc triển khai báo hiệu số 7 vào mạng viễ thông quốc gia hiện nay đã được thục sự bắt đầu tháng 12-1997 với sự phụ trách triển khai báo hiệu số 7 của Tổng cục bưu điện và do viện khoa học kỹ thuật phổi hợp với các Công ty khai thác viễn thông trong ngành trực tiếp thực hiện. TInh thần của việc xây dựng mạng báo hiệu số 7 trong giai đoạn hiện nay là xây dựng mạng có tính khả thi cao và tạo sự chuẩn bị tích cực cho sự phát triền mạng lưới trong tương lại gần.

- Nổi bật nhất là mạng báo hiệu số 7 khá hoàn thiện của 2 mạng di động: Vinaphone và VMS, đặc biệt là mạng báo hiệu số 7 của Vinaphone đã hoàn thiện theo tiêu chuẩn công nghệ hiện đại nhât Châu Âu, do đó mạng này đã thực sự phát huy được lợi ích của báo hiệu số 7 trong việc thiết lập hệ thống quản lý điều hành tập trung TMN-OMC của Vinaphone. Có thể nói mạng báo hiệu số 7 của 2 công ty điện thoại di động là những dẫn chứng rất thuyết phục về lợi ích của báo hiệu số 7 trong mạng viễn thông số đa dịch vụ. Thế nhưng về toàn cảnh viễn thông quốc gia thì hệ thống báo hiệu vẫn còn nhiều tồn tại, trên mạng viễn thông quốc gia hiện nay đang sử dụng hỗn hộp hai kiểu báo hiệu là R2 và C7Mặc dù hiện tại việc sử dụng hồn hợp 2 kiểu báo hiệu này vân đáp ứng được phần lớp các dịch vụ thông tin chủ yếu là thoại ,tuy nhiên tỏng thời gian hiện nay nhu cầu một mạng đa dịch vự đang phát triển mạnh đòi hỏi sự triển khai báo hiệu số 7 ngày càng cấp thiết.

23


KẾT LUẬN

Qua thời gian nghiên cứu tìm hiểu về hệ thống báo hiệu số 7 và ứng dụng vào mạng viễn thông Việt Nam.

Có thể nói có những ưu điểm sau:

+ Độ tin cậy trong quá trình chuyển giao mỗi bản tin báo hiệu.

+ Hiệu quả sử dụng kênh báo hiệu cao nhất.

+ Có khản năng giao tiếp sử dụng giữa mạng điện thoại với các mạng khác

+ Hệ thống báo hiệu số 7 với những ưu điểm của nó đã cho phép nâng cao tốc độ truyền dẫn tính hiệu, nâng cao độ tin cậy… điều này tạo nên tính đa dạng của tổng đài số nói chung.

Đến nay đã có gần 100% tuyến quốc tế đã và đang sử dụng SS7 ,60% tuyển quốc gia sử dụng SS7. Điều đóa chứng mình hiệu quả và tiềm năng của SS7 là rất lớn.

Với một tổng đâì có độ tin cậy cao, SS7 trong tổng đài đang đóng vài trào quan trọng trong việc nâng cao chất lượng dihcj vụ, đưa các dịch vụ mới vào mạng và cùng chuyển mạnh ATM. Với sự hỗ trợ của SS7 của tổng đài điện tử sẽ là mạng sẵn sàng cho mạng thế hệ tiếp theo của Tổng công ty Bưu chính viễn thông Việt Nam.

24

Documents

Tieu Luan 9 - He Thong Bao Hieu So 7 - SS7