Tiêu đề: Tổng quan về hệ thống báo hiệu số 7
Tổng quan về hệ thống báo hiệu số 7 2.1 vai trò và vị trí của hệ thống báo hiệu số 7 Hệ thống báo hiệu kênh chung là hệ thống báo hiệu trong đó các kênh báo hiệu sử dụng các bản tin có nhãn, được định tuyến để chuyển thông tin có liên quan đến việc vận hành , quản lý và bảo dưỡng mạng. Mục đích chính của CCS7 là cung cấp một hệ thống báo hiệu kênh chung đặt tiêu chuẩn quốc tế. CCS7 tạo thuận lợi cho việc hoạt động liên kết giữa các tổng đài điện tử số SPC trong mạng viễn thông. CCS7 đáp ứng nhu cầu hiện tại và tương lai về yêu cầu trao đổi thông tin giữa các bộ xử lý trong mạng viễn thông để báo hiệu điều khiển cuộc gọi, điều khiển từ xa… CCS7 đóng vai trò cho việc hỗ trợ phần lớn các lĩnh vực ứng dụng của mạng viễn thông đặc biệt là giữa các tổng đài của mạng kết nối đa dịch vụ ISDN, các dịch vụ của mạng thông minh IN, các dịch vụ thoại di động GMS và các ứng dụng trong khai thác, quản lý, bảo dưỡng mạng OMAP. Hệ thống báo hiệu số 7 có các đặc điểm chính sau : + Được chuẩn hoá quốc tế. + Phù hợp với mạng trong nước và quốc tế (liên lục địa). + Phù hợp với các dịch vụ thông tin đa dạng thoại và phi thoại. + Có tính linh hoạt cao khi có yêu cầu mới. + Có độ tin cậy cao trong quá trình chuyền bản tin. + Có cấu trúc xử lý liên kết các bản tin. + Đường báo hiệu tồn tại trong suốt cuộc gọi. + Sử dụng các thiết bị truyền dẫn đa dạng: . Cáp đồng trục, cáp sợi quang . Sóng vô tuyến . Vệ tinh (có tới hai đường vệ tinh) + Tốc độ truyền 64 Kbps trong mạng số + Có thể sử dụng tốc độ thấp và đường báo hiệu Analog nếu cần thiết Từ những đặc điểm và vai trò trên CCS7 có những ưu điểm sau : + Cấu trúc module với kiến trúc lớp cho phép nhanh chóng đưa vào những dịch vụ mới. + Tốc độ cao : Thời gian thiết lập cuộc gọi giảm đến nhỏ hơn 1s trong hầu hết các trường hợp. Việc giảm bớt thời gian thiết lập hoặc giải phóng tuyến nối làm khả năng chiếm dùng đường cao hơn, có hiệu quả hơn. + Dung lượng lớn : Mỗi đường báo hiệu có thể mang thông tin báo hiệu cho hàng trăm đến hàng nghìn cuộc gọi đồng thời. + Độ tin cậy cao : Bằng cách sử dụng các tuyến và các nút báo hiệu dự phòng, mạng báo hiệu có thể hoạt động với độ tin cậy rất cao. Có khả năng tự động điều chỉnh cấu hình mạng độc lập với mạng thoại. + Tính kinh tế : Hệ thống báo hiệu số 7 cần rất ít thiết bị báo hiệu so với các hệ thống báo hiệu truyền thống. + Tính mềm dẻo : Hệ thống cung cấp nhiều tín hiệu báo hiệu, có khả năng cung cấp báo hiệu cho nhiều dịch vụ và mục đích khác nhau, đáp ứng được sự phát triển mạnh mẽ của mạng viễn thông ngày nay và trong tương lai. Vì những lý do này trong tương lai CCS7 sẽ đóng vai trò rất quan trọng đối với các dịch vụ mới trong mạng như : . Mạng điện thoại công cộng - PSTN . Mạng số liên kết đa dịch vụ ISDN . Mạng thông minh IN . Mạng thông tin di động số GMS 2.2 các khái niệm cơ bản của hệ thống báo hiệu số 7 Điểm báo hiệu SP (Signalling Point) SP là một nút chuyển mạch hoặc nút xử lý trong mạng báo hiệu được cài đặt chức năng báo hiệu số 7 của CCITT. Nó có khả năng nhận và gửi các bản tin báo hiệu. Một tổng đài điện thoại hoạt động như một nút báo hiệu phải là tổng đài SPC và báo hiệu số 7 là dạng thông tin số liệu giữa các bộ vi xử lý. SP là điểm kết cuối báo hiệu, có khả năng xử lý các bản tin báo hiệu có liên quan Điểm chuyển tiếp báo hiệu STP (Signalling Transfer Point) Điểm chuyển tiếp báo hiệu là điểm báo hiệu có khả năng định tuyến cho các bản tin, chuyển bản tin báo hiệu từ đường này đến đường kia mà không có khả năng xử lý bản tin này. Một STP có thể là một nút định tuyến báo hiệu thuần tuý hoặc cũng có thể gồm cả chức năng của một điểm kết cuối. Để nâng cao độ tin cậy của mạng báo hiệu số 7 các STP thường phải có cấu trúc kép. Theo khuyến nghị của CCITT, mạng báo hiệu số 7 phải được xây dựng sao cho càng ít mức càng tốt, và thông thường gồm hai mức trong một mạng quốc gia là mức sơ cấp và mức thứ cấp. SP/STP tích hợp Là nút trên mạng có cả hai chức năng SP và STP. 2.2.4 Quan hệ báo hiệu (Signalling Relationship) Giữa hai điểm báo hiệu có quan hệ báo hiệu nếu nó có khả năng thông tin với nhau thông qua mạng báo hiệu kênh chung. Đường báo hiệu SL (Signalling Link) Đường báo hiệu là đường truyền dẫn tốc độ 64 kbps với các chức năng điều khiển chuyển đổi của nó. Đường báo hiệu được dùng để chuyển các bản tin từ điểm báo hiệu này đến điểm báo hiệu khác. Đường báo hiệu Đường thoại Mã điểm báo hiệu SPC (Signalling Point Code) Mỗi một điểm báo hiệu SP hay một điểm chuyển tiếp báo hiệu STP đều có một mã điểm báo hiệu, đây là mã nhị phân. Tuỳ theo vị trí của nó có thể là mã điểm gốc OPC (Originating Point Code) hay mã điểm đích DPC (Destination Point Code). Các kiểu báo hiệu Trong thuật ngữ của CCS No.7, khi hai nút báo hiệu có khả năng trao đổi các bản tin báo hiệu với nhau thông qua mạng báo hiệu ta nói giữa chúng tồn tại một liên kết báo hiệu. Các mạng báo hiệu có thể sử dụng 3 kiểu báo hiệu khác nhau, trong đó ta hiểu “kiểu” là mối quan hệ giữa đường đi của bản tin báo hiệu và đường tiếng có liên quan. ã Kiểu kết hợp: Trong kiểu kết hợp các bản tin báo hiệu và các đường tiếng giữa hai điểm được truyền trên một tập hợp đường đấu nối trực tiếp giữa hai điểm này với nhau (xem hình 1.1). ã Kiểu không kết hợp: Trong kiểu này các bản tin báo hiệu có liên quan đến các đường tiếng giữa hai điểm báo hiệu được truyền trên một hoặc nhiều tập hợp đường quá giang, qua một hoặc nhiều điểm chuyển tiếp báo hiệu (Xem hình 1.2) ã Kiểu tựa kết hợp: Kiểu báo hiệu này là trường hợp đặc biệt của kiểu báo hiệu không kết hợp, trong đó các đường đi của bản tin báo hiệu được xác định trước và cố định, trừ trường hợp định tuyến lại vì có lỗi (Xem hình 1.3) Nhóm đường báo hiệu (Signalling Link Set) Để nâng cao tính an toàn cho hệ thống trong trường hợp một đường báo hiệu có sự cố thì cần có hai hay nhiều hơn đường báo hiệu song song, tối đa là 16 đường báo hiệu gọi là nhóm đường báo hiệu. Các đường báo hiệu này sẽ hoạt động chia sẻ tải cho nhau và khi một đường có sự cố thì đường khác sẽ đảm nhận thay thế. 2.2.9 Bản tin báo hiệu (Signalling Messaga) Là một tập hợp các thông tin, được định nghĩa tại lớp 3 hay lớp 4, thuộc về một cuộc gọi, sau đó được chuyển như một thực thể bởi chức năng chuyển bản tin. Thông tin báo hiệu (Signalling Information) Thông tin báo hiệu của bản tin bao gồm các thông tin đối tượng sử dụng như dữ liệu hay tín hiệu điều khiển cuộc gọi, thông tin quản lý và bảo dưỡng, kiểu và dạng bản tin. Trên các đường báo hiệu, những thông tin báo hiệu được bao hàm trong các đơn vị bản tin báp hiệu Message Signalling Unit (MSU), gồm cả những chức năng điều khiển chuyển bản tin liên quan đến các mức trong lớp 2. 2.3 Cấu trúc mạng Để đáp ứng được nhu cầu phát triển cảu mạng viễn thông, mạng báo hiệu số 7 phải có cấu trúc phân mức. Theo khuyến nghị của CCITT, mạng báo hiệu số 7 phải được xây dựng sao cho càng ít mức càng tốt, thông thường trong một mạng quốc gia nó gồm 2 mức ứng với 2 mức STP là mức quốc gia và mức vùng (Xem hình 1.2) Mạng báo hiệu quốc gia được phân chia thành các vùng báo hiệu, mỗi vùng do một cặp STP đảm nhiệm. Mỗi vùng báo hiệu lại có thể phân chia thành các vùng báo hiệu nội hạt, vùng báo hiệu này gồm các nhóm SP. Ngoài ra để hoà hợp mạng quốc gia và mạng quốc tế, cần có thêm mức mạng báo hiệu quốc tế với các SPT quốc tế (Xem hình 1.3) 2.4 các khối chức năng chính của hệ thống báo hiệu số 7 2.4.1 Sơ đồ khối chức năng Hệ thống báo hiệu số 7 được chia thành một số khối chức năng như sau: Phần chuyển bản tin (Message Transfer Part-MTP): Đây là hệ thống vận chuyển chung để chuyển bản tin báo hiệu giữa hai SP. MTP chuyển các bản tin báo hiệu giữa các UP khác nhau và hoàn toàn độc lập với nội dung bản tin đựơc 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 chuyển sẽ 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 mất hoặc bị gấp đôi) Phần người sử dụng (User Part-UP): Đây thực chất là một số định nghĩa phần người sử dụng khác nhau tuỳ thuộc vào kiểu sử dụng của hệ thống báo hiệu. UP là phần tạo ra và phân tích bản tin báo hiệu. Chúng sử dụng MTP để chuyển thông tin báo hiệu tới một UP khác cùng loại. Hiện tồn tại một số UP trên mạng lưới: -TUP (Telephone User Part): Phần người sử dụng cho mạng điện thoại thông thường. -DUP (Data User Part):Phần sử dụng cho mạng số liệu. -ISUP ( ISDN User Part): Phần sử dụng cho mạgn số liên kết đa dịch vụ (ISDN) -MTUP (Mobile Telephone User Part): Phần sử dụng cho mạng điện thoại di động. Trong đồ án tốt nghiệp này, em xem xét ứng dụng của báo hiệu số 7 vào mạng điện thoại nên chỉ đề cập đến hai phần người sử dụng là TUP và ISUP. 2.4.2 Cấu trúc bản tin báo hiệu Trong hệ thống báo hiệu số 7 thông tin báo hiệu được chuyển trong gói số liệu còn được gọi là đơn vị báo hiệu (SU) Có ba kiểu đơn vị báo hiệu, chúng được phân biệt với nhau bằng giá trị chứa trong trường chỉ thị độ dài (LI) ã MSU (Message Signal Unit): Là đơn vị báo hiệu mang các thông tin báo hiệu. ã LSSU (Link Status Signal Unit): Là đơn vị báo hiệu sử dụng để quản lý các đường nối. ã FISU (Fill In Signal Unit): Là đơn vị báo hiệu để lấp đầy khoảng trống khi không có thông tin báo hiệu cần chuyển và để công nhận các đơn vị báo hiệu MSU đã chuyển. Các trường trong đơn vị báo hiệu: -F(Cờ): Mẫu riêng biệt 8 bits được sử dụng để bắt đầu và kkết thúc một đơn vị báo hiệu-được gọi là cờ. Nó không xuất hiện ở bất cứ nơi nào khác trong đơn vị báo hiệu. Người ta phải đưa ra các phương pháp đo lường, kiểm tra để tránh cờ giả xuất hiện trong đơn vị báo hiệu. Cờ được đặc trưng bằng từ mã 01111110 -CK (mã kiểm tra dư vòng): CK là một con số tổng (ChechSum) được truyền trong từng đơn vị báo hiệu. Nếu tại điểm báo hiệu thu nhận được Checksum không phù hợp thì đơn vị báo hiệu đó được coi là có lỗi và phải loại bỏ. -SIF (Trường thông tin báo hiệu): Trường này gồm các thông tin về định tuyến và thông tin thực về báo hiệu của bản tin. -SIO (Octet thông tin dịch vụ): Octet này gồm chỉ thị dịch vụ và trường phân dịch vụ. Chỉ thị dịch vụ được sử dụng để phối hợp bản tin báo hiệu với một User riêng biệt của MTP tại một điểm báo hiệu, có nghĩa là các lớp trên mức MTP. Trường phân dịch vụ gồm chỉ thị về mạng được 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. -ERROR CORRECTION được dùng để kiểm tra lỗi tuần tự và yêu cầu truyền lại, nó gồm: +BSN (Con số thứ tự hướng về): Trường BSN được sử dụng để công nhận các đơn vị báo hiệu mà đầu cuối của đường báo hiệu phía đối phương nhận được. BSN là con số thứ tự đơn vị báo hiệu được công nhận (7 bits) +BIB (Bít chỉ thị hướng về): BIB được sử dụng để khôi phục lại bản tin khi có lỗi (1 bit) +FSN (Con số thứ tự hướng đi): FSN là con số thứ tự hướng đi của đơn vị báo hiệu mang nó (7 bits) +FIB (Bít chỉ thị hướng đi): FIB được sử dụng để khôi phục lại các bản tin khi có lỗi (1 bit) +LI (Chỉ thị độ dài): Trường LI chỉ ra số lượng Octet có trong một đơn vị báo hiệu tính từ sau trường LI đến trước trường CK. Trong đó: LI = 0 : Đơn vị báo hiệu thay thế (FISU) LI = 1 hoặc 2 : Đơn vị báo hiệu trạng thái đường (LSSU) LI thuộc (2;63) : Đơn vị báo hiệu bản tin (MSU) Trong các trường trên thì trường thông tin báo hiệu (SIF) trong MSU là quan trọng nhất, nó chứa thông tin về UP. Những trường còn lại được MTP sử dụng để bảo đảm truyền đẫn được tin cậy. 2.5 Mô hình tham chiếu OSI 2.5.1 Giới thiệu Từ lâu chúng ta đã có các tiêu chuẩn để đấu nối bất kỳ một máy điện thoại nào vào mạng và tạo cho thuê bao có thể thông thoại quốc tế. Trong những năm 70, thông tin số liệu đã được phát triển một cách nhanh chóng. Các nhà sản xuất các hệ thống thông tin số liệu khác nhau đã phát triển các tiêu chuẩn riêng của họ cho các thủ tục thông tin số liệu, tạo ra một số tiêu chuẩn riêng biệt cho các hệ thống này. Sự khác nhau về tiêu chuẩn tạo ra nhiều bất lợi cho người sử dụng và nói chung làm tăng các yêu cầu về tiêu chuẩn trong thông tin số liệu quốc tế. Việc tăng các yêu cầu thông tin giữa các hệ thống máy tính khác nhau đòi hỏi phải đưa ra được một tiêu chuẩn quốc tế. Viện Tiêu chuẩn của Anh (BSI) là cơ quan đầu tiên khởi đầu vấn đề này cùng Tổ chức Tiêu chuẩn thế giới (ISO) trong năm 1979/1980. Mục đích là đưa ra một tiêu chuẩn để cho phép kết nối các hệ thống thông tin số liệu trên toàn thế giới. Trong năm 1980, ISO đã giới thiệu kết quả của công việc tiêu chuẩn hoá theo dạng mô hình tham khảo OSI (Open System Interconnection) có nghĩa là hệ thống giao tiếp mở. Các hệ thống mở là hệ thống sử dụng các thủ tục thông tin đã được tiêu chuẩn hoá được phát triển từ mô hình tham chiếu. Do vậy mọi hệ thống đều có khả năng thông tin với nhau. Các hệ thống mở có thể là các máy tính, các tổng đài, các mạng số liệu,... Năm 1984, Tổ chức Tư vấn về Điện báo và Điện thoại Quốc tế (CCITT) đã đưa ra nghị định X.200, nghị định này đã mô tả rất chi tiết về mô hình OSI 2.5.2 Cấu trúc mô hình tham chiếu OSI Mô hình tham chiếu này cung cấp một cấu trúc theo kiểu phân tầng cho các hệ thống thông tin máy tính. Nó gồm 7 lớp như hình 1.6. Trong cấu trúc phân tầng, mỗi lớp được xây dựng trên lớp dưới nó và nó cung cấp các dịch vụ cho lớp trên nó. Sự cài đặt dịch vụ là hoàn toàn trong suốt đối với các tầng cao hơn. Các lớp trong cùng một mức của các hệ thống khác nhau sẽ hội thoại với nhau. Các qui tắc và qui ước được dùng trong việc hội thoại đó được gọi là giao thức (protocol) của mức đó. Giữa các cặp tầng nằm kề nhau tồn tại một giao diện (interface) xác định các thao tác nguyên thuỷ và các dịch vụ mà tầng dưới cung cấp cho tầng trên. Hình 1.6 Mô hình tham chiếu OSI Trong thực tế, dữ liệu không được truyền trực tiếp từ tầng thử i của hệ thống này sang tầng thử i của hệ thống khác (trừ lớp thấp nhất). Mỗi lớp chuyển dữ liệu và thông tin điều khiển xuống lớp ngay dưới nó, cứ thế tiếp tục cho tới lớp thấp nhất. ở lớp thấp nhất sẽ có đường truyền thông vật lý tới lớp thấp nhất của hệ thống tương ứng. Trong hệ thống phát, giao thức của từng lớp sẽ đưa thêm các thông tin vào số liệu nhận từ lớp trên nó. Việc thêm vào thường là một đề mục, có trường hợp thêm vào các điểm đánh dấu.Trong hệ thống thu, giao thức cho từng lớp được sử dụng dể giải quyết cho từng lớp tương ứng. Khi số liệu đến tầng áp dụng ở phía thu nó chỉ còn gồm số liệu thật mà lớp áp dụng phía phát gửi. Chức năng chủ yếu của các lớp: Lớp ứng dụng (Application layer): Lớp này cung cấp các dịch vụ để hỗ trợ cho thủ tục ứng dụng của người sử dụng và điều khiển mọi thông tin giữa các ứng dụng. Ví dụ chuyển file, xử lý bản tin, các dịch vụ quay số và vận hành bảo dưỡng. Lớp trình bày (Presentation layer) Lớp này định ra cú pháp biểu thị số liệu. Lớp trình bày biến đổi cú pháp đựoc sử dụng trong lớp ứng dụng thành cú pháp thông tin cần thiết để thông tin giữa các lớp ứng dụng, ví dụ như Teletex sử dụng mã ASCII. Lớp phiên (Sesion layer) Lớp này 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 cho phép lớp ứng dụng định ra điểm kiểm tra để bắt đầu điểm phát lại nếu truyền dẫn bị gián đoạn. Lớp vận chuyển (Transport layer) Lớp này bảo đảm cho các dịch vụ mạng đảm bảo được chất lượng mà lớp ứng dụng yêu cầu. Các chức năng của nó là: Nhận biết lỗi, sửa lỗi, điều khiển lưu lượng.Lớp ứng dụng tối ưu hoá thông tin số liệu bằng cách ghép và tách các luồng số liệu trước khi số liệu đến được mạng. Lớp mạng (Network layer) Dịch vụ của lớp mạng là cơ sở cung cấp một kênh để truyền thông tin số liệu giữa các lớp vận chuyển trong các hệ thống khác nhau. Tầng mạng có chức năng thiết lập, bảo dưỡng, cắt đấu nối giữa các hệ thống, xử lý địa chỉ và tạo tuyến trung kế. Lớp đường số liệu (Data link layer) Lớp này cung cấp một trung kế không lỗi giữa các tầng mạng. Lớp này gồm các nguồn nhận biết lỗi, sửa lỗi, điều khiển lưu lượng và phát lại. Lớp vật lý (Physical layer) Lớp này cung cấp các chức năng về cơ, về điện và các thủ tục nguồn để hoạt hoá, bảo dưỡng và khoá các kênh trung kế cho việc truyền các bit giữa các lớp đường số liệu. Lớp vật lý còn có chức năng biến đổi số liệu thành các tín hiệu phù hợp với môi trường truyền dẫn. 2.5.3 Mối tương quan giữa CCSNo.7 và OSI Quy định đầu tiên của hệ thống báo hiệu số 7 được CCITT công bố đầu năm 1980 trong sách vàng (Yellow Book) và cũng cùng năm đó Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế (ISO) đã giới thiệu mô hình 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 ISO nhưng nó chỉ có 4 mức. Ba mức thấp nhất hợp thành phần chuyển bản tin (MTP), mức thứ tư gồm các phần ứng dụng (Xem hình 1.7) Hình 1.7 Mối giữa CCSNo.7 và mô hình OSI Qua hình 1.7 ta thấy hệ thống báo hiệu số 7 không hoàn toàn phù hợp với OSI. Sự khác nhau lớn nhất giữa CCSNo.7 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 hướng đầu nối (Connection oriented). Thủ tục thông tin gồm ba pha thực hiện là thiết lập đầu nối, chuyển số liệu và cắt đấu nối. Còn MTP chỉ cung cấp dịch vụ vận chuyển không định hướng (Connectionless) tức chỉ có pha chuyển số liệu, do vậy việc chuyển số liệu sẽ nhanh hơn nhưng với số lượng ít hơn. Để đáp ứng được nhu cầu phát triển các dịch vụ trong các ứng dụng nhất định, năm 1984 người ta phải đưa thêm phần điều khiển đấu nối báo hiệu (SCCP) vào sách đỏ (Red book) của CCITT. SCCP đề cập đến dịch vụ vận chuyển trong cả mạng có định hướng đấu nối và không định hướng và nó cung cấp một giao tiếp giữa các lớp vận chuyển và các lớp mạng để phối hợp với OSI. SCCP cho phép các mạng sử dụng CCSNo.7 dựa trên nền tảng của MTP, coi MTP như phần mạng chung giữa các ứng dụng, sử dụng các giao thức OSI để trao đổi thông tin trong các lớp cao hơn. Điều này đặc biệt ưu việt khi đã có mạng báo hiệu số 7. Trong sách xanh (Blue book) còn mô tả giao thức tổng quát cho phần quản trị khả năng phiên dịch (TCAP) và một phần ứng dụng cho phần vận hành và bảo dưỡng (OMAP), những phần này đều tương ứng với lớp 7 trong mô hình OSI.
Trang Chính 
Latest images 
Tìm kiếm 
Đăng ký 
Đăng Nhập 
Wed Jun 13, 2012 10:25 am#1
Tiêu đề: Tiêu đề: Tổng quan về hệ thống báo hiệu số 7
