Đề tài Mô phỏng cuộc gọi trong báo hiệu C7

ột : Lý thuyết báo hiệu số 7. - Phần hai : Mô phỏng báo hiệu số 7 trong tổng đài A1000E10. Đề tài này có thể dùng cho sinh viên tham khảo khi làm thực hành. Tuy nhiên trong quá trình làm việc không thể tránh khỏi những sai sót. Rất mong được thầy cô và các bạn góp ý để hoàn thiện hơn. Xin trân trọng cảm ơn các thầy cô và các bạn đã nhiệt tình giúp đỡ chúng tôi hoàn thành đề tài. Nhóm sinh viên PHầN I: Lý THUYếT Về Hệ THốNG BáO HIệU Số 7 Chương 1. Những khái niệm cơ bản về báo hiệu số 7 Điểm báo hiệu - Điểm báo hiệu ( Signaling Point –SP) là nút chuyển mạch hoặc nút xử lý trong mạng báo hiệu, thực hiện các chức năng của hệ thống báo hiệu số 7. Một tổng đài điện thoại được xem như là một điểm tín hiệu thì phải là tổng đài điều khiển bằng chương trình lưu trữ sẵn (SPC), vì báo hiệu số 7 là dạng thông tin số liệu giữa các bộ vi xử lý. Tất cả các điểm báo hiệu trong mạng báo hiệu số 7 được nhận dạng bằng một mã duy nhất 14 bit, được gọi là mã của điểm báo hiệu (Signal point Code). Signalling point A Signalling point B Hình 1.1 Mã điểm báo hiệu Trong điểm báo hiệu được chia thành 2 loại : + OPC (Originating Point code) : Điểm xuất phát báo hiệu + DPC (Destination Point Code) : Điểm đích của tín hiệu báo hiệu Kênh báo hiệu / Chùm kênh báo hiệu Hệ thống báo hiệu kênh chung sử dụng các kênh báo hiệu để chuyển tải thông tin báo hiệu giữa 2 điểm báo hiệu SP. Về vật lý, kênh báo hiệu bao gồm kết cuối báo hiệu ở mỗi đầu của kênh và vài loại môi trường truyền dẫn ( thường là khe thời gian ở đường truyền dẫn PCM ) đấu nối hai kết cuối báo hiệu . Một số kênh báo hiệu song song đấu nối trực tiếp hai điểm báo hiệu với nhau tạo thành chùm kênh báo hiệu (LS). Một chùm kênh LS gồm 1 đến 16 kênh báo hiệu. Mỗi đường báo hiệu tín hiệu trong mạng báo hiệu có khả năng xử lý 4096 mạch thoại, việc an toàn hệ thống là rất quan trọng. Để bảo vệ chống lại sự có lỗi của đường báo hiệu thì sử dụng hai đường báo hiệu hoặc hơn mắc song song và được xem là 1 chùm đường báo hiệu. Các phương thức báo hiệu Khái niệm phương thức báo hiệu là sự kết hợp giữa đường chuyển thông tin báo hiệu và đường thoại ( hoặc đường số liệu) mà thông tin báo hiệu liên quan tới. ở phương thức báo hiệu kết hợp (CAS). Các thông tin báo hiệu liên quan đến cuộc gọi đi theo cùng đường với tín hiệu hiệu thoại giữa hai điểm kề nhau. SP A SP B Quan hệ báo hiệu Chùm kênh báo hiệu Hình 1.2 Phương thức báo hiệu kết hợp Trong phương thức báo hiệu tựa kết hợp (quasi- associated) các thông tin báo hiệu liên quan đến cuộc gọi được chuyển trên hai hoặc nhiều chùm kênh báo hiệu ở các tổng đài quá giang và đi qua một hoặc nhiều điểm báo hiệu khác tới điểm báo hiệu đích của thông tin báo hiệu. Trong trường hợp này, các thông tin báo hiệu được chuyển trên tuyến khác với tuyến điện thoại. Kiểu tựa kết hợp SP sp STP STP Hình 1.3 Phương thức báo hiệu tựa kết hợp Quan hệ báo hiệu Chùm kênh báo hiệu Các điểm báo hiệu mà thông tin báo hiệu đi qua được gọi là điểm chuyển tiếp báo hiệu ( Signalling Transfer Point ). Tuyến báo hiệu / Chùm tuyến báo hiệu Tuyến báo hiệu là một đường đã được xác định trước để bản tin đi qua mạng báo hiệu giữa điểm nguồn và điểm đích báo hiệu . Tuyến báo hiệu bao gồm một chuỗi SP/STP và được đấu nối với nhau bằng các kênh báo hiệu. Tất cảc tuyến báo hiệu mà thông tin báo hiệu có thể sử dụng để đi qua mạng báo hiệu giữa điểm báo hiệu nguồn và điểm báo hiệu đích được gọi là chùm tuyến báo hiệu (Route Set) cho mối quan hệ báo hiệu đó. STP SP SP Route Set Link Set C Link Set A Route Set Link set B Hình 1.4 * link set : chùm kênh báo hiệu. * Route Set : chùm tuyến báo hiệu * STP ( Signalling Transfer Point) : Điểm chuyển giao báo hiệu * SP ( Signalling Point ) : Điểm báo hiệu * Một Link set có 1 trong 16 Signalling link. * Một Route Set có 1 trong 16 Link Set. Các phương thức của điểm báo hiệu Một điểm báo hiệu SP: nơi mà thông tin báo hiệu được tạo ra được gọi là điểm nguồn ( originating Point ) Một điểm báo SP : nơi mà thông tin báo hiệu đi đến gọi là điểm đích (Destination Point) Một điểm báo hiệu SP mà thông tin báo hiệu thu được trên 1 kênh báo hiệu và sau đó chuyển giao cho kênh khác mà không xử lý nội dung của bản tin thì được gọi là điểm chuyển giao báo hiệu (Signalling Transfer Point –STP) ở phương thức báo hiệu tựa kết hợp bản tin được chuyển qua 1 hoặc nhiều STP trên đường từ điểm nguồn tới điểm đích. Các khối chức năng của hệ thống báo hiệu số 7 Hệ thống báo hiệu số 7 của CCITT bao gồm các khối chức năng được chỉ ra trong hình . USER PART (UP) MESSAGE TRANSFER PART (MTP) USER PART (UP) Hình 1.5 Cấu trúc cơ bản của hệ thống báo hiệu số 7 Phần chuyển giao bản tin ( Message transfer part-MTP ) được xem như một hệ thống vận chuyển chung để chuyển giao các bản tin cậy giữa các điểm báo hiệu. Nhiệm vụ của MTP là chuyển bản tin báo hiệu từ phần người sử dụng này đến một phần người dùng khác một cách tin câỵ, điều này có nghĩa là bản tin được chuyển giao phải: + Chính xác : Nghĩa là tất cả các bản tin lỗi ở đầu phát phải được sửa trước khi chúng được chuyển giao tới phần người sử dụng. + Đúng trình tự. + Không mất mát hoặc nhân lỗi. Các phần người sử dụng (User Part UP) Các phần người sử dụng (User Part) tạo và phân tích các thông tin báo hiệu, chúng sử dụng chức năng MTP như là chức năng truyền tải để mang thông tin báo hiệu tới các phần tử người sử dụng khác cùng loại. Thí dụ các phần người dùng: TUP : Phần người sử dụng điện thoại ( telephone user part) ISUP : Phần của người xử dụng ISDN (ISDN user part) MIUP : Phần của người xử dụng điện thoại di động ( Mobile telephone user part) DUP : Phần người sử dụng dữ liệu ( data user part ) Mối quan hệ giữa hệ thống báo hiệu số 7 và mô hình OSI Đặc điểm kỹ thuật đầu tiên về báo hiệu số 7 được xuất bản vào đầu năm 80 trong sách vàng của CCITT, cùng năm ấy ISO giới thiệu mô hình OSI. Hệ thống báo hiệu số 7 (SS7) là loại thông tin số liệu chuyển mạch gói,nó cũng được cấu trúc theo module và rất giống mô hình OSI. Nhưng mô hình OSI có 7 tầng còn SS7 chỉ có 4 lớp. Người sử dụng SS7 TC user TC r TC SCCP (Mức 4) ISDN User part ( Mức 4) TUP Telephone User part ( Mức 4) MTP (Mức 1-3) Các tầng 7 4-6 null 3 2 1 Users MTP khác Hình OSI và SS7 Một cuộc cách mạng về kiến trúc SS7 đã xảy ra trong sách đỏ (1984) theo mô hình OSI. OSI chủ yếu chỉ nghiên cứu các giao thức hướng kết nối tức là thiết lập một kết nối logic trước khi truyền dữ liệu. Còn phần dịch vụ mạng (NSP) của SS7 cung cấp cả giao thức hướng kết nối và không kết nối. Các dịch vụ tầng 1-3 của OSI được SCCP và MTP cung cấp. MTP kết hợp với SCCP tạo thành NSP. Mức 1-3 gồm các chức năng truyền thông tin từ vị trí này đến vị trí khác, có thể phải đi qua một số đường truyền thông trung gian. Các chức năng này được cung cấp nhờ mạng truyền thông đã được xây dựng. Transaction Capabilities (TC) được định nghĩa như là một giao thức truy nhập trực tiếp vào các dịch vụ SCCP không kết nối. Hiện nay không ccó giao thức nào được sử dụng trong SS7 mà ánh xạ vào tầng 4-6 trong OSI. Nếu trong tương lai nhu cầu về các dịch vụ đó tăng lên thì các giao thức này có thể được đưa thêm vào các tầng. chương 2: phần chuyển giao bản tin -mtp MTP mức 1: Đường số liệu báo hiệu Khái niệm: đường số liệu báo hiệu là một đường truyền dẫn gồm hai kênh số liệu hoạt động đồng thời trên cả hai hướng ngược nhau với cùng một tốc độ. Cấu hình chức năng của đường báo hiệu số liệu : - Đường báo hiệu số liệu qua khối chuyển mạch số Kênh truyền dẫn Kênh số liệu Khối chuyển mạch số Khối chuyển mạch số Mức 2 Mức 2 Kênh truyền dẫn Tuyến truyền dẫn Hình 2.1 - Đường số liệu báo hiệu (số hoặc analog) qua thiết bị giao diện: Khối giao tiếp Khối giao tiếp Mức 2 Mức 2 Kênh truyền dẫn Kênh truyền dẫn Tuyến truyền dẫn Kênh số liệu Hình 2.2 Chức năng giao diện có thể là một modem(đối với đường số liệu báo hiệu analog) hay một thiết bị kết cuôí mạch số liệu DCE, một thiết bị truy cập khe thời gian(đối với đường số liệu báo hiệu số). Đường số liệu báo hiệu số gồm các kênh truyền dẫn số và các bộ chuyển mạch số hoặc thiết bị kết cuối để cung cấp một giao diện cho các kết cuối báo hiệu . các kênh truyền dẫn số này có thể lấy từ tín hiệu ghép kênh số 1544 Mb/s ,2048 mb/s,8448 Mb/s có cấu trúc khung hoặc lấy từ các luồng ghép kênh số có cấu trúc khung đặc trưng cho các mạch số liệu. Đường số liệu báo hiệu tương tự gồm các kênh truyền dẫn analog tần số tiếng nói 4 Khz/s hoặc 3Khz/s và các modem. Hệ thống báo hiệu số 7 có thể hoạt động trên các đường truyền dẫn mặt đất và cả trên các đường truyền dãan vệ tinh. Đường số liệu báo hiệu đang hoạt động sẽ được dành riêng cho việc sử dụng một đường số liệu báo hiệu số 7 giưã 2 điểm báo hiệu. Các thông tin khác không được truyền cùng trên kênh này với thông tin báo hiệu. Các thiết bị như là bộ triệt tiếng dội, bộ độn số hay các bộ chuyển đổi theo luật A/m trên đường truyền dẫn phải được loại bỏ để đảm bảo hoạt động song công và tính nguyên vẹn của luồng số được truyền. Các kênh số liệu báo hiệu số 64 Kb/s đi vào một tổng đài số qua một cấu trúc ghép kênh sẽ có khả năng chuyển mạch như các kênh bán cố định trong tổng đài. Tốc độ bít chuẩn của một kênh truyền dẫn số là 64 Kb/s. Tốc độ bít tối thiểu cho các ứng dụng điều khiển cuộc gọi điện thoại là 4,8Kb/s. Đối với các ứng dụng khác như quản trị mạng có thể sử dụng tốc độ thấp hơn 4,8 Kb/s. MTP mức 2: Đường báo hiệu Mức 2 cùng với mức1 cung cấp một đườngtruyền số liệu cho chuyển giao tin cậy các bản tin giữa 2 điểm báo hiệu được đấu nối trực tiếp . Chức năng mức 2(đường số liệu báo hiệu) bao gồm: Xác dịnh giới hạn đơn vị báo hiệu và đồng chỉnh cờ Phát hiện lỗi Sửa lỗi Đồng chỉnh ban đầu Sự cố bộ xử lý Điều khiển luồng mức 2 Chỉ thị tắc nghẽn cho mức 3 Giám sát lỗi đường báo hiệu Chức năng điều khiển đường báo hiệu Thông tin báo hiệu được cài đặt vào trong đơn vị bản tin báo hiệu MSU(message signal unit) chúng sẽ có độ dài ngắn khác nhau tuỳ thuộc vào thông tin từ lớp cao hơn đưa xuống cho nó, MSU sẽ chứa thông tin về dịch vụ người dùng trong trường thông tin SIF 0 F CK SIF SIO LI ERROR CORECTION F Hình 2.3 Đơn vị bản tin MSU Mức 2 Mức 2 Nhờ chức năng điều khiển đường báo hiệu mà các trường đIều khiển được sử dụng để đảm bảo việc truyền các bản tin một cách tin cậy. Trường chỉ thị độ dàI LI được sử dụng để phân biệt đó là loạI bản tin nào MSU,LSSU hay FISU Xác định giới hạn đơn vị bản tin Lúc bắt đầu và kết thúc một đơn vị bản tin thì một mẫu đơn nhất 8 bit được sử dụng đó chính là cờ F (Flag). Để đảm bảo là mẩu 8 bit đó không bị nhầm lẩn trong đơn vị báo hiệu thì người ta sử dụng bit chèn , cứ sau 5 bit 1 liên tiếp lại chèn thên 1 bit zero và bit đó phải được huỷ bỏ đi tại đầu thu. Cờ F đóng vai trò kết thúc một đơn vị bản tin đồng thời cũng là để mở đầu cho bản tin tiếp theo. F CK SIF SIO LI ERROR CORECTION F 01111110 Hình 2.4 Đồng chỉnh đơn vị bản tin Thủ tục xác định giới hạn ở trên chính là đồng chỉnh đơn vị bản tin Mất đồng chỉnh xảy ra lúc thu được một đơn vị mẩu bit không được cho phép bởi thủ tục định giới hạn, hoặc khi độ dài cực đại vượt quá giới hạn cho phép Trường chỉ thị độ dài LI không phải được sử dụng để xác định độ dài cua một bản tin báo hiệu mà để xác định đó là loại bản tin nào Phát hiện lỗi Chức năng phát hiện lỗi đạt được bởi phương tiện kiểm tra 16bit CK cung cấp tại đầu cuối của Mỗi đơn vị báo hiệu. Các bit kiểm tra (checksum) được tạo ra dựa vào các bit trước của đơn vị báo hiệu theo một thuật toán đặc thù. Tại thiết bị kết cuối báo hiệu ở đầu thu thuật toán tương tự được sử dụng để tính toán tổng kiểm tra checksum . Tổng này sẽ được so sánh với phía đầu thu. Nếu 2 tổng không bằng nhau chứng tỏ đã xảy ra lỗi. Sửa lỗi Trường sửa lỗi 16 bit chứa con số thứ tự hướng đi, con số thứ tự hướng về (forward and backward sequence number), bit chỉ thị hướng đi và bit chỉ thị hướng về. F CK SIF SIO LI ERROR CORECTION FIB FSN BIB BSN F Trường sửa lỗi Hình 2.5 Mỗi một đơn vị bản tin truyền được gán một con số thứ tự,con số đó được chèn vào trường FSN (chỉ thị hướng đi). Các MSU sẽ được truyền lại lúc lỗi đã được phát hiện. Các LSSU và FISU không được truyền lại. 3 phương pháp sửa lỗi được cung cấp: phương pháp sửa lỗi cơ sở Phương pháp sửa lỗi cơ sở có lặp Phương pháp phát lại có chu kỳ phòng ngừa Phương thức sửa sai cơ bản : Trong phương thức này một đơn vị báo hiệu đã được truyền sẽ được lưu giữ trong một bộ đệm phát laị cho đến khi nhận được một báo nhận khẳng định từ đầu cuối bộ thu. Báo nhận khẳng định FSN(=36) A B BSN(=36) FIB=BIB FSN(=36) BSN(=35) BSN(=35) A B BIB=chuyển giá trị FIB Hình 2.6 Phương pháp sửa sai cơ bản Báo nhận phủ định Nếu bản tin nhận được là đúng kết cuối báo hiệu thu sẽ gửi một báo nhận khẳng định (positive acknowlegemen) bằng cách chèn một con số FSN bằng con số BSN bất kể đó là trong LSSU, FISU hay MSU Bit chỉ thi hướng đi đựơc thiết lập bằng bit chỉ thị hướng về trong bản tin nhận tức FIB=BIB. Tại đầu thu lúc có báo nhận khẳng định, các đầu cuối báo hiệu xuất phát loại bỏ bản tin từ bộ đệm truyền lại. Nếu bản tin đầu thu bị lỗi, đầu cuối báo hiệu thu sẽ gửi một báo nhận phủ định bằng cách chèn bit chỉ thị hướng về. FSN của bản tin nhận đúng cuối cùng sẽ được chèn vào trường BSN Khi báo nhận phủ định được nhận bởi đầu cuối báo hiệu gửi đi, việc truyền các đơn vị báo hiệu mới sẽ bị gián đoạn. Đơn vị báo hiệu trong buffer không có báo nhận khẳng định sẽ truyền lại những yêu cầu tương tự như chúng đã truyền trước đó. Điều này đảm bảo rằng đơn vị báo hiệu được nhận là đúng. SPA SPB MSU FSN =1 FIB =1 MSU FSN =2 FIB =1 MSU FSN =2 FIB =0 FISU BSN =1 BIB =1 FISU BSN =1 BIB =0 FISU BSN =2 BIB =0 Hình 2.7 Phương phát sửa sai cơ bản có lặp Tương tự như phương pháp trên song có một vài sự bổ sung như: Mỗi MSU được phát lần thứ 2 Mỗi MSU có cờ mở đầu và cờ kết thúc đẻ đảm bảo rằng các MSU lặp sẽ không bị mất. Phương pháp phát lại có chu kỳ phòng ngừa SP A SP B MSU bsn=1 bib=1 FSN = 4 fib=1 FISU fsn=1 fib=1 BSN = 4 bib=1 MSU FSN = 5 MSU FSN = 5 MSU FSN = 6 MSU FSN = 6 FISU BSN = 6 Hình 2.8 Một đơn vị báo hiệu đã dược truyền sẽ được lưu trong bộ đệm truyền lại cho đến khi có một báo nhận khẳng định báo rằng đơn vị báo hiệu đã được nhận. Trong suốt chu kỳ lúc không có đơn vị báo hiệu mới để truyền tất cả các đơn vị báo hiệu không nhận được báo nhận khẳng định phải truyền lại theo chu kỳ. Thủ tục truyền lại cưởng bức (force retransmission procedure) được bắt đầu lúc có một số xác định trước các đơn vị báo hiệu tồn tại. Việc truyền các đơn vị báo hiệu mới sẽ bị gián đoạn và đơn vị báo hiệu được truyền lại một cách có chu kỳ cho đến khi số của đon vị báo hiệu không được xác nhận giảm xuống. Trong phương pháp này sẽ không có xác nhận khẳng định. Phương pháp có chu kỳ được sử dụng trên đường báo hiệu nơi trể đường truyền lớn hơn 15ms và trên các đường báo hiệu được thiết lập qua vệ tinh. Đồng chỉnh ban đầu Thủ tục đồng chỉnh ban đầu thực hiện cho thời gian ban đầu (chẳng hạn sau khi bật nguồn ) và đồng chỉnh,lúc phục hồi sau khi xảy ra lỗi đường báo hiệu. Thủ tục đồng chỉnh ban đầu dựa trên các trao đổi của đơn vị báo hiệu trạng thái đường LSSU giữa 2 điểm báo hiệu cóliên quan. F CK SF LI ERROR CORRECTION F Không sử CBA dụng Chỉ thị trạng thái Hình 2.9 C B A 0 0 0 Mất đồng chỉnh 0 0 1 Đồng chỉnh bình thường 0 1 0 Trạng thái khẩn 0 1 1 Không hoạt động 1 0 0 Sự cố bộ xử lý 1 0 1 Bận Trong trường trạng thái 3 bit thấp nhất được sử dụng để đánh dấu trạng thái của đường báo hiệu theo các trạng thái đã được chỉ ra ở trên Thời gian xấp xỉ cho 2 thủ tục đồng chỉnh bình thường (Pn) và khẩn cấp (Pe) là: Pn=216 octets-8.2s (64kbit/s) Pe=212 octets-0.5s(64kbit/s) Sự cố bộ xử lý Sự cố bộ xử lý xảy lúc các bản tin báo hiệu không thể chuyển đến các chức năng mức 3 và mức 4, nguyên nhân có thể là bộ xử lý trung tâm xảy ra lỗi vì các tuyến báo hiệu riêng lẻ bị cấm. Khi bộ diều khiển đương báo hiệu xác định có sự cố bộ xử lý trung tâm nó sẽ bắt đầu việc tiếp tục truyền các LSSU với chỉ thị trạng thái lỗi bộ xử lý SIPO Điều khiển luồng mức 2 Điều khiển luồng được thiết lập lúc kết cuối thu của đường báo hiệu phát hiện ra sự tắc nghẽn. Đầu cuối thu bị tắc nghẻn của đường báo hiệu khai báo điều kiện của một kết cuối truyền từ xa bằng cách sử dụng đơn vị bản tin LSSU; trạng thái chỉ báo bận SIB (Status Indication Busy) và chúng sẽ lấy ra các báo nhận của các MSU đến. Khi sự tắc nghẽn giảm xuống, báo nhận của tất cả các MSU đến được lấy lại. Trong khi tắc nghẽn tồn tại kết cuối truyền từ xa sẽ khai báo một cách có chu kỳ các điều kiện. Kết cuối truyền từ xa sẽ chỉ ra tuyến có lỗi nếu sự tắc nghẽn cứ tiếp tục quá dài. Chỉ thị tắc nghẽn tới mức 3 Những mức tắc nghẻn trong bộ đệm truyền và bộ đẹm truyền lại được giam sát bởi chức năng điều khiển đường báo hiệu để cung cấp những chỉ thị tắc nghẻn tới mức 3. Giám sát lỗi đường báo hiệu Để đảm bảo một cách chắc chắn việc hoạt động của một đường báo hiệu được đáp ứng một cách đầy đủ các yêu cầu dịch vụ báo hiệu. Ví dụ như việc truyền đi các đơn vị báo hiệu nhận sai là được phép, việc vận hành của Mỗi đường được giám sát bởi 2 phương thức: Giám sát tỉ lệ lỗi đơn vị báo hiệu (SUERM) Nếu như việc hoạt động của một tuyến báo hiệu trong một dịch vụ sai lỗi dưới một mức chắc chắn naò đó. Tuyến báo hiệu sẽ ở vào tình trạng không cung cấp dịch vụ. Lưu lượng báo hiệu lúc này sẽ được gửi tới một tuyến khác bởi thủ tục trao đổi qua lại. SUERM(Signalling Unit Error Rate Monitor) được tích cực trong khi mà một đường báo hiệu đang cung cấp dịch vụ và cung cấp một trong những tiêu chuẩn cho việc đưa ra đường báo hiệu không cung cấp dịch vụ. Giám sát tỉ lệ lỗi đồng chỉnh AERM AERM( Aligment error Rate Monitor) được tích cực trong khi một đường báo hiệu trong tình trạng cung cấp trạng thái về thủ tục đồng chỉnh ban đầu. Đó là một bộ đếm tuyến tính về các lỗi đơn vị báo hiệu. Xử lý cuộc gọi tại mức 2 của đường báo hiệu 2 diểm báo hiệu muốn trao đổi với nhau các thông tin về cuộc gọi cần chiếm lấy một COC để truyền đi các thông tin báo hiệu. Lúc không có bản tin MSU hoặc LSSU thì FISU sẽ được truyền để giám COC Lúc truyền báo hiệu COC được khởi tạo, lúc đường truyền báo hiẹu xảy ra sự cố và được khôi phục thì bản tin LSSU sẽ truyền đi để mang các trạng thái liên kết báo hiệu . MSU là bản tin mang thông tin báo hiệu thực. F CK SIF SIO LI ERROR CORRECTION F MSU Mức 2 Mức 2 Hình 2.10 F CK SF LI error correction F LSSU Mức 2 Hình 2.11 F CK LI error correction F Mức 2 FISU Hình 2.12 Một số từ viết tắt: SIOS(011) : Không hoạt động SIO(000) : Mất đồng chỉnh SIN(001) : Đồng chỉnh bình thường SIE(010) : Trạng thái khẩn Một quá trình xử lý gọi ở mức 2 có thể được minh hoạ bằng việc trao đổi các bản tin như sau: SP A SP B COC FISU FISU FISU LSSU SIO LSSU SIO LSSU SIN LSSU SIN FISU FISU MSSUU MSSUU Hình 2.13 Khởi tạo lại (Sửa chữa) Các quá trình xảy ra đối với một quá trình xử lý gọi Điều khiển trạng thái đường báo hiệu Nếu lỗi đường truyền xảy ra, cắt bỏ một phía phát Tx của đường báo hiệu đang hoạt động Điều khiển thu, phát các bản tin báo hiệu MSU Điều khiển trạng thái đường báo hiệu Khởi động: SP A SP B SIOS SIOS Cấu trúc cụ thể của bản tin LSSU: 7E CK xxxx011 000001 1 7F 1 7F 7E Kết nối: SPA SPBA SIOS SIOS Bắt đầu SIO SIO SIN SIN FISU FISU Đường báo hiệu đang hoạt động, nêu xảy ra lỗi đường truyền sẽ cắt bỏ một phía phát. SP A SP B FISU FISU SIOS Cắt Tx tại B Nếu đường báo hiệu đã hoạt động, các bản tin báo hiệu MSU sẽ được truyền đi SP A SP B FISU FSN =7F BSN =7F FISU FSN =7F BSN =7F MSU FSN =0 BSN =7F MSU FSN =0 BSN =7F FISU FSN =7F BSN =0 FISU FSN =0 BSN =7F MSU FSN =0 BSN =0 MSU FSN =0 BSN =0 SPA phát MSU SPB nhận MSU chính xác SPA gửi FISU sau khi nhận được phúc đáp xác nhận SPB phát MSU SPA nhận MSU đúng và gửi trả phúc đáp xác nhận. Phần MTP mức 3: Bản tin và chức năng của mạng báo hiệu Nhiệm vụ của MTP mức 3 là cung cấp các chức năng và thủ tục đảm bảo việc truyền các bản tin báo hiệu một cách tin cậy thậm chí ngay cả khi đường báo hiệu hay các điểm chuyển tiếp báo hiệu STP bị lỗi. Như vậy là MTP mức 3 cần có các chức năng và thủ tục thích hợp để thông báo cho đầu cuối phía xa của mạng báo hiệu biết hậu quả của lỗi để đặt lại cấu hình cho phù hợp với việc định tuyến các bản tin qua mạng báo hiệu. Dựa theo nguyên tắc này có thể chia các chức năng mạng báo hiệu ra làm hai loại cơ bản là: -xử lý bản tin báo hiệu -quản trị mạng báo hiệu. Mức 3 MTP Mức 2 MTP Mức 4 User part Phân phối bản tin định tuyến bản tin Phân biệt bản tin Xử lý bản tin Quản trị lưu lượng báo hiệu Quản lý Tuyến báo hiệu Quản trị đường báo hiệu Quản trị mạng báo hiệu Các chức năng mạng báo hiệu Kiểm tra , bảo dưỡng Chỉ thị và điều khiển Luồng bản tin báo hiệu Hình 2.? Các chức năng của mạng báo hiệu Xử lý bản tin báo hiệu Chức năng này đảm bảo cho các bản tin báo hiệu đến đúng đích. Các bản tin này có thể đi thẳng trên một đường báo hiệu nối trực tiếp hai điểm nguồn _đích hoặc thông qua các điểm STP. Mỗi bản tin báo hiệu đều có một nhãn định tuyến nằm ở phần đầu của trường SIF. Nhãn định tuyến Nhãn SLS OPC DPC 4 bit 14 bit 14 bit Hình 2. Cấu trúc nhãn định tuyến DPC: Mã điểm đích OPC: Mã điểm nguồn SLS: Lựa chọn đường báo hiệu Dựa vào nhãn định tuyến tìm ra điểm nguồn và điểm đích của bản tin (OPC và DPC). Trường SLS được sử dụng khi làm việc ở chế độ chia tải. Xử lý bản tin báo hiệu gồm 3 chức năng: định tuyến bản tin, phân biệt bản tin và phân phối bản tin. định tuyến bản tin Phân biệt bản tin đến / từ mức 2 Phân phối bản tin đến / từ mức 4 Hình 2.Định tuyến ,phân biệt và phân phối bản tin Chức năng định tuyến bản tin báo hiệu Tại mỗi điểm báo hiệu khi có bản tin đi tới từ lớp 4 hoặc lớp 3 thì việc lựa chọn một đường báo hiệu để gửi bản tin này tới đích là công việc định tuyến. Thông tin định tuyến của môĩ bản tin nằm trong phần nhãn định tuyến và đôi khi cần cả thông số chỉ thị mạng trong trường SIO. Khi có hai hoặc nhiều đường báo hiệu được sử dụng cùng lúc để truỳên lưu lượng tới một điểm đích thì lưu lượng tải này được phân phối giữa chúng nhờ chức năng chia tải là một phần của chức năng định tuyến. Có hai trường hợp chia tải: chia tải giữa các đường báo hiệu trong cùng một chùm kênh. Chia tải giữa các đường báo hiệu không thuộc một chùm kênh. Tập hợp chia tải của hai hay nhiều chùm kênh gọi là một kênh kết hợp. ở hình 2. , lưu lượng tải được mang bởi một chùm kênh được chia cho các kênh báo hiệu khác nhau nhờ trường SLS. SLS=XXX0 SLS=XXX1 Hình 2. Chia tải trong một chùm kênh B A Còn ở hình 2. , lưu lượng được chia cho các kênh báo hiệu khác nhau không thuộc một chùm kênh. D E F B C Lưu lượng đến B Lưu lượng đến C Liên kết bị sự cố Hình 2. Chia tải giữa các chùm kênh XXX0 A Thông tin định tuyến được cập nhật kịp thời khi có sự cố xảy ra trên mạng báo hiệu có liên quan tới điểm báo hiệu đang xét. Các bản tin báo hiệu được tạo ra ở MTP mức 3 (LSSU, FISU) nếu không liên quan tới một đường báo hiệu thì được gán một mã đường báo hiệu SLC bất kỳ hoặc SLC ngầm định là 0000. Các bản tin này được định tuyến bình thườngvà SLC được sử dụng như SLS để chia tải. Mỗi bản tin có thể được gán một mức ưu tiên tắc nghẽn. Có N+1 mức(0<N<3). Mức ưu tiên cao nhất dành cho các bản tin quản trị mạng báo hiệu. Khi so sánh mức ưu tiên của một bản tin với trạng thái tắc nghẽn của đường báo hiệu được lựa chọn để mang bản tin này: nếu mức ưu tiên không nhỏ hơn thì bản tin được truyền. đối với các bản tin điều khiển truyền thì mức ưu tiên của nó được so sánh với trạng thái loại bỏ đường báo hiệu. Nếu mức ưu tiên lớn hơn hoặc bằng thì nó mới được truyền. Chức năng phân biệt bản tin Tại điểm báo hiệu khi có bản tin báo hiệu từ mức 2 đi tới thì chức năng phân biệt bản tin được kích hoạt để xác định xem đây có phải là điểm đích của bản tin này không. Nếu điểm báo hiệu này có khả năng chuỷên tiếp và không phải là đích thì bản tin này được chuyển tới chức năng định tuyến để được gửi đi trên một kênh ra phù hợp. Nếu tại điểm SPC này thấy bản tin thu được không thể phân phối tới điểm đích thì nó sẽ gửi một bản tin thông báo tới điểm thu trước nó. Chức năng phân phối bản tin Khi DPC của bản tin trùng với mã điểm thu thì chức năng phân phối bản tin được kích hoạt. Trường chỉ thị dịch vụ được kiểm tra để phân phối bản tin tới phần người sử dụng tương ứng hoặc tới MTP mức 3. Nếu không thể phân phối bản tin tới người sử dụng yêu cầu thì có một bản tin được gửi về điểm nguồn. Có các kiểu thông báo sau: Tắc nghẽn mạng báo hiệu. Phần người sử dụng (user part) ở đầu xa chưa được trang bị . Phần người sử dụng (user part) ở đầu xa không thể truy nhập. Phần người sử dụng (user part) ở đầu xa:không biết. Trường chỉ thị mạng được kiểm tra ở điểm báo hiệu có cả lưu lượng báo hiệu quốc gia và quốc tế đi qua hoặc để phân biệt giữa các cấu trúc nhãn khác nhau. Quản trị mạng báo hiệu Chức năng quản trị mạng báo hiệu cung cấp các hoạt động và thủ tục cần thiết để bảo dưỡng dịch vụ báo hiệu và lưu giữ các trạng thái báo hiệu bình thường khi có sự cố trên mạng báo hiệu, đường báo hiệu hay điểm báo hiệu. Các sự cố xảy ra có thể là mất toàn bộ một đường báo hiệu hoặc một điểm báo hiệu cũng có thể là giảm khả năng truy nhập do tắc nghẽn. Mỗi khi có một sự kiện xẩy ra hoặc khi phục hồi sự cố thì đều gây ra thay đổi trạng thái của đường hoặc tuyến báo hiệu có liên quan . Mỗi thay đổi của đường tuyến hay đường báo hiệu xẩy ra thì các chức năng quản trị mạng báo hiệu được kích hoạt . Các chức năng quản trị mạng báo hiệu gồm: Quản trị lưu lượng báo hiệu Quản trị đường báo hiệu Quản trị tuyến báo hiệu Chức năng quản trị lưu lượng báo hiệu được sử dụng để phân phối lưu lượng báo hiệu từ một đường hoặc một tuyến báo hiệu tới một hoặc nhiều đường / tuyến báo hiệu khác để khởi động lại chức năng MTP của một điểm báo hiệu hoặc để tạm thời giảm lưu lượng báo hiệu trong trường hợp xảy ra tắc ngẽn. Chức năng này bao gồm các thủ tục sau: Changeover Changeback Lệnh định tuyến lại Điều khiển định tuyến lại Khởi động điểm báo hiệu Management inhibiting điều khiển luồng lưu lượng báo hiệu Chức năng quản trị đường báo hiệu được sử dụng để khôi phục các đường báo hiệu bị lỗi , để kích hoạt các đường báo hiệu rỗi hoặc để vô hiệu hoá các đường báo hiệu. Chức năng quản trị kênh báo hiệu gồm các thủ tục sau: Kích hoạt, khôi phục, vô hiệu hoá đường báo hiệu. Kích hoạt chùm kênh báo hiệu Tự động định vị các kết cuối báo hiệu và các đường báo hiệu Chức năng quản trị tuyến báo hiệu được sử dụng để phân phối thông tin về các trạng thái của mạng báo hiệu, để khoá hoặc mở các tuyến báo hiệu. Chức năng này bao gồm các thủ tục sau: Thủ tục điều khiển truyền. Thủ tục cấm truyền. Thủ tục cho phép truyền. Thủ tục hạn chế truyền. Thủ tục kiểm tra chùm tuyến báo hiệu. Thủ tục kiểm tra trạng thái tắc nghẽn của chùm tuyến báo hiệu. Chương III. Phần điều khiển đấu nối báo hiệu sccp Mục đích của SCCP SCCP là phần bổ sung cho MTP nhằm cung cấp một dịch vụ mạng (Network Service) đầy đủ tương ứng với lớp 3 trong mô hình chuẩn OSI. SCCP cung cấp các chức năng hỗ trợ cho MTP trong các trường hợp sau: Báo hiệu không liên quan đến mạch Trong một số trường hợp các bản tin báo hiệu cần chuyển giao giữa hai điểm báo hiệu trong mạng nhưng không có liên hệ về mạch (thoại hay dữ liệu), MTP không thể đáp ứng được yêu cầu này vì MTP được thiết kế ban đầu cho báo hiệu liên quan đến mạch (circuit-related signalling). SCCP ra đời nhằm đáp ứng yêu cầu đó. SCCP tăng cường khả năng cho MTP trong việc chuyển giao thông tin báo hiệu trong cả hai trường hợp: báo hiệu liên quan đến mạch và không liên quan đến mạch giữa các tổng đài và các trung tâm cơ sở dữ liệu chuyên dụng khác trong các mạng viễn trông sử dụng hệ thống báo hiệu số 7. Các đấu nối báo hiệu logic SCCP cung cấp phương tiện cho các đấu nối báo hiệu logic nhằm tạo khả năng hợp lý hoá việc chuyển giao thông tin báo hiệu với số lượng lớn trong mạng báo hiệu. SCCP có thể cung cấp hai loại dịch vụ chính : Dịch vụ không đấu nối (connectionless service), trong đó không có đấu nối báo hiệu logic nào được thiết lập. Loại dịch vụ này chủ yếu được sử dụng cho các ứng dụng có lượng dữ liệu cần chuyển giao nhỏ. Dịch vụ hướng đấu nối (connection oriented service) được sử dụng khi có nhiều bản tin được chuyển giao hoặc khi bản tin quá dài phải chia nhỏ thành một số các bản tin nhỏ. Trong loại dịch vụ này, một đấu nối báo hiệu logic được thiết lập. Tổng quan về SCCP Phần người sử dụng của CCS7 isup Phần người sử dụng isdn TUP phần người sử dụng thoại TC-user TCAP SCCP Phần chuyển giao bản tin (MTP) MTP khác Hình 3.1 SCCP trong hệ thống báo hiệu số 7 SCCP trong hệ thống báo hiệu số 7 Phần điều khiển đấu nối báo hiệu (SCCP) kết hợp với phần huyển giao bản tin (MTP) tạo thành phần dịch vụ mạng (NSP- Network Service Part). Mục đích chính của NSP là cung cấp phương tiện cho các liên kết báo hiệu logic trong mạng báo hiệu số 7, cũng như cung cấp khả năng truyền tải dữ liệu báo hiệu trong cả hai trường hợp có hoặc không sử dụng các đấu nối báo hiệu logic (Logical Signalling Connection). Cụ thể như sau: - Thiết lập và điều khiển các đấu nối báo hiệu logic "End_to_End" giữa các điểm báo hiệu qua các liên kết báo hiệu kênh chung. Nhãn định tuyến (Routing Label) của SCCP cung cấp khả năng địa chỉ hoá toàn cầu cho các điểm báo hiệu. Cung cấp khả năng chuyển giao các bản tin hướng đấu nối cũng như không đấu nối. SCCP còn cung cấp các chức năng hỗ trợ cho quá trình chuyển giao các bản tin giữa các tổng đài với các điểm báo hiệu phi tổng đài như các thư viện lưu trữ CSDL. 3.2.2 Cấu trúc chức năng của SCCP Cấu trúc chức năng của SCCP bao gồm 4 khối chức năng chính: Người sử dụng SCCp (SCCP users) Điều hành sccp Điều khiển định tuyến sccp Phần chuyển giao bản tin (MTP) Điều khiển không đấu nối sccp Điều khiển hướng đấu nối sccp Hình 3.2 Cấu trúc chức năng của SCCP Chức năng điều khiển hướng đấu nối SCCP (SCOC – SCCP Oriented- connection Control): cung cấp các thủ tục cho việc thiết lập, giám sát và giải phóng một đấu nối báo hiệu tạm thời, cũng như việc xử lý quá trình trao đổi dữ liệu báo hiệu trên đấu nối tạm thời đó. Chức năng điều khiển không đấu nối SCCP (SCLC- SCCP Connectionless Control): Chức năng này cung cấp các thủ tục cho quá trình chuyển giao thông tin báo hiệu trong trường hợp không thiết lập đấu nối báo hiệu. Việc phân phối và nhận các bản tin điều hành SCCP (SCCP Management Messages) là một phần của chức năng này. Chức năng định tuyến SCCP (SCRC- SCCP Routing Control): Dựa trên cơ sở chức năng của MTP trong việc định tuyến vật lý bản tin từ một điểm báo hiệu đến một điểm báo hiệu khác, SCCP cung cấp khả năng định tuyến bổ trợ như khả năng phiên dịch nhãn tổng thể (GTT – Global Title Translation) tới người sử dụng mạng (network user). -Chức năng điều hành SCCP (SCMG- SCCP Management): Chức năng này cung cấp các thủ tục nhằm duy trì sự điều hành của mạng thông qua việc định tuyến lại cũng như điều chỉnh lưu lượng trong trường hợp lỗi hoặc nghẽn. 3.2.3 Những dịch vụ của SCCP Phần điều khiển đấu nối báo hiệu SCCP cung cấp 2 loại dịch vụ sau: Dịch vụ không đấu nối (Connectionless Services): Trong dịch vụ không đấu nối , toàn bộ thông tin định tuyến cần thiết để định tuyến dữ liệu đến đích phải được lưu trữ trong các gói dữ liệu (data packet). Tại đây không tồn tại việc thiết lập các đấu nối logic giữa các nút đầu cuối. Dịch vụ không đấu nối cơ bản được sử dụng để chuyển giao thông tin thời gian thực số lượng nhỏ giữa các người sử dụng xa (Ví dụ như: việc gửi một bản tin kênh D từ một thuê bao ISDN sang một thuê bao ISDN khác, hoặc gửi một cảnh báo từ tổng đài tới trung tâm OMC). Trong mạng thông tin di động GSM, dịch vụ không đấu nối được sử dụng tại các giao diện giữa các phân hệ SSS. Dịch vụ hướng đấu nối (Connection-Oriented Service):Dịch vụ hướng đấu nối là cách để hợp lý hóa việc trao đổi thông tin giữa hai người sử dụng mạng thông qua việc thiết lập một đấu nối báo hiệu logic giữa chúng. Đấu nối báo hiệu ảo này dựa trên việc gán một số chuẩn nội bộ cho các bản tin báo hiệu cùng thuộc một đấu nối báo hiệu logic. Các dịch vụ hướng đấu nối tạo khả năng truyền tải các bản tin báo hiệu qua một đấu nối báo hiệu đã được thiết lập. Trong đó, đấu nối báo hiệu này có thể là tạm thời hoặc vĩnh cửu. 3.2.4 Các lớp giao thức Có 4 lớp giao thức: Lớp giao thức 0 (Lớp không đấu nối cơ bản – Basic Connectionless Class). Các khối dữ liệu dịch vụ mạng NSDU (Network Service Data Unit) được chuyển qua các lớp cao hơn đến SCCP của điểm gốc sẽ được gửi đi bởi giao thức SCCP tới các lớp cao hơn của điểm đích. Các NSDU được truyền tải hoàn toàn độc lập với nhau, vì thế chúng đến đích không theo trình tự nhất định. Giao thức này tương ứng với dịch vụ mạng không đấu nối thuần tuý. Lớp giao thức 1 (Lớp không đấu nối tuần tự- Sequenced Connectionless Class). Bên cạnh những tính năng của lớp giao thức 0, trong lớp giao thức 1 này còn thực hiện thêm một tính năng nữa. Tính năng này cho phép lớp cao hơn chỉ thị cho SCCP về trình tự của các NSDU được chuyển giao. Tại đây, SLS-code được chọn dựa trên cơ sở giá trị của một tham số điều khiển tuần tự. Đối với một luồng NSDUs có cùng một tham số điều khiển tuần tự thì SLS-code được chọn là như nhau. Vì thế, lớp giao thức này tương ứng với dịch vụ không đấu nối mở rộng nhờ vào tính năng điều khiển tuần tự, đó chính là điểm khác nhau cơ bản của nó với lớp giao thức 0. Lớp giao thức 2 (Lớp hướng đấu nối cơ bản- Basic Connection-oriented Class). Trong lớp giao này, việc chuyển giao các NSDU theo hai chiều giữa các người sử dụng SCCP được thực hiện bằng cách thiết lập một đấu nối báo hiệu tạm thời hoặc vĩnh cửu. Các bản tin thuộc về một đấu nối báo hiệu xác định sẽ chứa cùng một giá trị trường SLS để đảm bảo tính tuần tự theo cách đã được sử dụng tại lớp giao thức 1. Chất lượng dịch vụ được đề cập đến ở đây. Lớp giao thức 3 (Lớp hướng đấu nối điều khiển luồng- Flow Control Connection-oriened Class). Trong lớp giao thức 3, tính năng điều khiển luồng (Flow Control) được thực hiện cùng với các tính năng của lớp giao thức 2. Điều khiển luồng tức là tốc độ luồng dữ liệu có thể được điều khiển hoặc giữa các lớp lân cận hoặc giữa các lớp ngang hàng. Chức năng điều khiển luồng cho phép thực thể nhận giới hạn luồng dữ liệu đến từ thực thể gửi. Ngoài ra, lớp giao thức này còn bao gồm cả tính năng phát hiện sự mất mát bản tin hoặc việc mất tuần tự. Trong các trường hợp này, đấu nối báo hiệu sẽ được khởi động lại và SCCP sẽ gửi những thông báo tương ứng tới các lớp cao hơn. Lớp giao thức 3 còn cung cấp khả năng định tuyến vòng cho hệ thống điều khiển luồng bằng việc gửi đi các khối dữ liệu kiểu Expedited Data Unit. Dữ liệu thông thường được chuyển giao trong lớp giao thức này là các gói kiểu Data Form 2 (DF2) 3.2.5 Bản tin SCCP Khuôn dạng của bản tin SCCP Trong đó: Trường chỉ thị độ dài LI (Length Indicator): 1 Byte.Xác định độ dài của bản tin tính bằng số octet kể từ sau trường LI đến hết bản tin. Do trường chỉ có 1 byte nên với bản tin có độ dài lớn hơn 63 octet thì LI vẫn được mã hoá bằng 63. Octet thông tin dịch vụ SIO (Service Infomation Octet): 1Byte. Octet này chứa thông tin về việc sử dụng dịch vụ mạng của MTP. Trong đó 4 bits đầu còn gọi là trường chỉ thị dịch vụ SI (Service Indicator) xác định người sử dụng MTP. Trong trường hợp SCCP, SI=0011. Nhãn định tuyến MTP (MTP Routing Label): 4 Bytes. Trường này chứa những thông tin cần thiết để MTP định tuyến bản tin đến đúng đích của nó. Trường này bao gồm: LI SIO MTP Routing Label Message Type Code Mandatory Parameter A Mandatory Fixed Part : : Mandatory Parameter F Pointer to Parameter M Mandatory Variable Part : : Pointer to Parameter P Pointer to Optional Part Length Indicator of M Parameter M : : Length Indicator of P Parameter P Parameter Name X Optional Part Length Indicator of X Optional Parameter X : : Parameter Name Z Length Indicator of Z Optional Parameter Z End Of Optional Part Hình 3.3 Khuôn dạng của bản tin SCCP Mã điểm đích DPC (Destination Point Code): 14 bits. chỉ thị đích của một điểm báo hiệu trong một mạng báo hiệu số 7. DPC phải phù hợp với kế hoạch đánh số (numbering plan) của mạng báo hiệu đó. Mã điểm gốc OPC (Originating Point Code): 14 bits. Nó đại diện cho điểm báo hiệu khởi đầu cho quan hệ báo hiệu đang xét. Trường chọn kênh báo hiệu SLS (Signalling Link Selection):4 bits. Nó xác định kênh báo hiệu được sử dụng để truyền tải bản tin. Mã loại bản tin (Message Type Code): Trường này xác định loại bản tin SCCP được sử dụng. Ví dụ: CR, UDT... Mandatory Fixed Part : Trường này chứa các tham số buộc phải có mặt đối với một loại bản tin xác định và chúng có độ dài cố định. Mandatory Variable Part: Trường này cũng chứa các tham số buộc phải có mặt nhưng có độ dài thay đổi. Optional Part: Trường này chứa các tham số tuỳ chọn mang thông tin bổ sung cho các tham số đã cho. Phương thức đánh địa chỉ và định tuyến bản tin SCCP Phương thức đánh địa chỉ SCCP(SCCP Addressing) Địa chỉ phía chủ gọi và phía bị gọi chứa thông tin cần thiết để SCCP có thể xác định được điểm gốc và điểm đích trong liên kết báo hiệu đang xét. Người sử dụng SCCP gửi tới SCCP một địa chỉ phía bị gọi, và một địa chỉ phía chủ gọi (nếu cần) trong trường hợp hoặc mọi bản tin được chuyển giao không đấu nối, hoặc với yêu cầu thiết lập một đấu nối báo hiệu. Trong trường hợp các thủ tục hướng đấu nối, những địa chỉ này là điểm đầu và điểm cuối của đấu nối báo hiệu đang xét. Còn trong trường hợp các thủ tục không đấu nối, các địa chỉ lại là điểm đầu và điểm cuối của bản tin báo hiệu đó. Có 2 phương thức cơ bản đánh địa chỉ SCCP như sau: + Đánh địa chỉ theo nhãn toàn cầu GT (Global Tittle): Nhãn toàn cầu GT là một địa chỉ không thể được sử dụng để định tuyến trực tiếp trong mạng báo hiệu. Do đó phải sử dụng chức năng phiên dịch nhãn toàn cầu GTT (Global Tittle Translation) để diễn dịch một nhãn toàn GT sang một mã điểm (DPC) và một Subsystem Number (SSN) tương ứng. Một DPC xác định có thể là một điểm đích hoặc có thể là một điểm chuyển giao báo hiệu (STP) trong mạng báo hiệu, lúc này việc phiên dịch địa chỉ vẫn tiếp tục cho đến khi đạt tới điểm đích của quan hệ báo hiệu đó. + Đánh địa chỉ theo mã điểm đích DPC và số của phân hệ SSN: DPC và SSN cho phép định tuyến trực tiếp bởi SCCP và MTP, do đó chức năng phiên dịch nhãn toàn cầu GTT không cần thiết trong trường hợp này. Bảng đáp ứng của SCCP với một bản tin được chuyển đến bởi MTP Called Party Address Actions of SCCP SSN - SCCP là điểm kết cuối của bản tin - SSN được sử dụng để xác định phân hệ tương ứng GT - Phiên dịch sang DPC và GT mới và/hoặc SSN, định tuyến tiếp như mô tả ở trên SSN + GT - SSN hoặc GT được sử dụng để phiên dịch sang DPC và GT mới và/hoặc SSN, định tuyến tiếp... Bảng các bản tin đối với việc điều khiển định tuyến SCCP Addressing Information Actions of SCCP DPC - DPC được chuyển đến MTP, địa chỉ phía bị gọi không được cung cấp trong bản tin này DPC+GT+SSN DPC+SSN DPC+GT - DPC và GT và/hoặc SSN có thể được sử dụng trực tiếp để định tuyến, thông tin địa chỉ được sử dụng trong địa chỉ phía bị gọi. GT - Được phiên dịch sang DPC và GT mới và/hoặc SSN, định tuyến tiếp tục như mô tả trên đây GT+SSN - Được phiên dịch sang DPC và GT mới và/hoặc SSN, định tuyến tiếp tục Định tuyến SCCP(SCCP Routing): Sau khi MTP nhận các bản tin từ một nút báo hiệu trong mạng báo hiệu, chức năng điều khiển định tuyến SCCP (SCRC) nhận chúng từ MTP để phân loại và định tuyến. Chức năng điều khiển định tuyến SCCP cũng nhận các bản tin đến từ các khối chức năng điều khiển không đấu nối SCCP (SCLC) và điều khiển hướng đấu nối SCCP (SCOC) và thực hiện các tính năng định tuyến cần thiết. Ví dụ như việc phiên dịch địa chỉ trước khi chuyển chúng tới MTP để truyền đi trong mạng báo hiệu hoặc đưa chúng trở lại SCOC hay SCLC. Người sử dụng SCCp (SCCP users) Điều khiển định tuyến sccp Phần chuyển giao bản tin (MTP) Điều khiển không đấu nối sccp Điều khiển hướng đấu nối sccp Hình 3.4 Định tuyến SCCP Các thủ tục của SCCP Các thủ tục hướng đấu nối (Connection Oriented Procedures)-Các lớp giao thức 2 và 3 Thủ tục thiết lập đấu nối: Thủ tục này bao gồm các chức năng cần thiết để thiết lập một đấu nối báo hiệu tạm thời giữa hai người sử dụng SCCP. Các thủ tục này được bắt đầu khi một người sử dụng SCCP kích hoạt một primitive N-CONNECT request. Sau đó SCCP gốc bắt đầu gửi đi một bản tin yêu cầu đấu nối CR (Connection Request). Trong bản tin CR này luôn chứa một số tham chiếu nội bộ (Local Reference Number-do SCCP gốc chọn), lớp giao thức và địa chỉ tới SCCP đích. Trong bản tin CR cũng có thể chứa địa chỉ của SCCP gốc và thông tin người sử dụng. Đáp ứng lại bản tin CR, SCCP đích trả lời bằng việc gửi một bản tin xác nhận đấu nối CC (Connection Confirmation). Bản tin CC này luôn bao gồm số tham chiếu nội bộ của SCCP gốc và một số tham chiếu nội bộ khác do SCCP đích chọn và lớp giao thức cũng được chọn bởi SCCP đích. Khi bản tin CC được nhận bởi SCCP gốc, một đấu nối báo hiệu logic được thiết lập. Thủ tục chuyển giao dữ liệu: Thông tin báo hiệu được chuyển giao trên đấu nối báo hiệu vừa được thiết lập giữa SCCP gốc và SCCP đích dưới dạng các bản tin dữ liệu DT1 và DT2. Thủ tục giải phóng đấu nối: Việc giải phóng đấu nối báo hiệu được hoàn tất với một bản tin giải phóng đấu nối RLSD (Released Message) và một bản tin hoàn thành giải phóng đấu nối RLC (Release Complete Message). Thủ tục chuyển giao dữ liệu: Thông tin báo hiệu được chuyển giao trên đấu nối báo hiệu vừa được thiết lập giữa SCCP gốc và SCCP đích dưới dạng các bản tin dữ liệu DT1 và DT2. Thủ tục giải phóng đấu nối: Việc giải phóng đấu nối báo hiệu được hoàn tất với một bản tin giải phóng đấu nối RLSD (Released Message) và một bản tin hoàn thành giải phóng đấu nối RLC (Release Complete Message). Node nguồn SCCP user SCCP Node trung gian SCCP Node đích SCCP SCCP user N-connect request N-connect confirmation CR CR CC CC N-connect indication N-connect response Hình 3.5 Các nguyên tắc chung của thủ tục thiết lập đấu nối Các thủ tục không đấu nối(Connectionless Procedures)- Lớp giao thức 0 và 1: Các thủ tục không đấu nối cho phép một người sử dụng SCCP yêu cầu chuyển giao dữ liệu mà không cần phải thiết lập một đấu nối báo hiệu logic trước đó. Trong trường hợp này, người sử dụng SCCP kích hoạt primitive N-UNIT DATA request để yêu cầu SCCP thực hiện chuyển giao dữ liệu người sử dụng (user data). SCCP đích sẽ sử dụng primitive N-UNIT DATA indication để chỉ thị việc chuyển giao dữ liệu tới người sử dụng đích. Các tham số kết hợp với primitive N-UNIT DATA request phải chứa tất cả các thông tin cần thiết đối với SCCP để chuyển dữ liệu người sử dụng đến đích. Việc chuyển giao dữ liệu người sử dụng được thực hiện thông qua các bản tin UDT (Unit Data). Chương 4 : phần người sử dụng-user part Phần ứng dụng điện thoại – TUP Phần người ứng dụng điện thoại xác định các chức năng cần thiết cho mạng báo hiệu số 7 cho lưu lượng quốc gia cũng như quốc tế.Nó cung cấp các đặc tính báo hiệu điện thoại giống như các hệ thống báo hiệu khác của ITU. Tín hiệu thoại Các tín hiệu thoại sẽ được truyền đi dưới dạng các bản tin, mà nội dung của nó được mang trong trường thông tin báo hiệu SIF của các tín hiệu bản tin MSU. Các bản tin báo hiệu TUP được phân nhóm vào tong một số nhóm bản tin, Mỗi nhóm được xác địng bằng một mã tiêu đề H0H1, trong đó H0 là mã tiêu đề bản tin, H1 là mã bản tin. Khuôn dạng và mã F CK SIF SIO LI error correction F User infor H1 H0 Label CIC OPC DPC SLS Bit đầu tiên 8 bit 16 6 2 8 16 8 8n, n>=2 12 14 14 Nhãn định tuyến 4 Hình 4.1 Nhãn gồm 4 trường: DPC- Mã điểm thu: là một phần của nhãn, nó là thông số duy nhất để xác nhận điểm báo hiệu nhận bản tin. OPC-Mã điểm phát: là một phần của nhãn, thông số xác định điểm báo hiệu tạo ra bản tin. CIC- mã xác định trung kế: Xác nhận một trung kế cho một cuộc gọi thoại hoặc một cuộc gọi số liệu giữa điểm báo hiệu phát và điểm báo hiệu thu. SLS- Trường lựa chọn đường báo hiệu: là 4 bit thấp nhất của trường CIC. Trường này được sử dụng để lựa chọn một đường báo hiệu từ một chùm kênh báo hiệu, thông thường sử dụng kiểu phân tải. Nhãn định tuyến với 3 trường DPC,OPC,SLS được MTP sử dụng để định tuyến các bản tin đến đúng đích Mã tiêu đề Mỗi bản tin TUP chứa một octet 8bit với 2 mã tiêu đề,chúng xác định duy nhất loại bản tin thoại. Phần còn lại của SIF còn gồm một số phân trường chứa các thông tin báo hiệu. Ex: Bản tin địa chỉ khởi đầu (IAM) 0001 0001 tín hiệu số tín hiệu chỉ thị A-cat H1 H0 nhãn địa chỉ địa chỉ bản tin địa chỉ Hình 4.2 H0=0001--àFAM—bản tin địa chỉ hướng đi H1=0001-àIAM—Bản tin địa chỉ khởi đầu Loại A 000010-àkhai thác viên 001010à Thuê bao thường Chỉ thị bản tin Xxxxx10000111àsố quốc tế,một mạch kết nối vệ tinh, lúc không có yêu cầu kiểm tra liên tục Số của tín hiệu địa chỉàĐó là số digit trong trường địa chỉ Tín hiệu địa chỉ (số B) 0011àsố 3 1100àmã 12 Thủ tục báo hiệu Thiết lập một cuộc gọi bình thường : Như hình vẽ IAM: bản tin khởi đầu dịa chỉ là bản tin đầu tiên lúc thiết lập cuộc gọi. IAM chứa các thông tin cần thiết cho một tuyến . SAM hoặc SAO: Những số còn lại có thể được gửi đi riêng lẻ SAO hoặc gửi đi theo từng nhóm SAM Tuy nhiên trong một số trường hợp một số các digit cuối cùng có thể được gửi đi riêng lẻ để ngăn chặn việc tăng trể thời gian quay số . ACM: Bản tin hoàn thành địa chỉ sẽ được khởi tạo tại tổng đài báo hiệu số 7 cuối cùng. Bản tin này được gửi đi như là một sự xác nhận thuê bao B rổi hoặcn chứa các thông tin như: tính cước. ANC hoặc ANN: Tín hiệu trả lời có tính cước hoặc trả lời không có tính cước được gửi đi lúc thuê bao B nhấc máy. Trong trường hợp có tín hiệu ANC, quá trình tính cước trong tổng đài có cuộc gọi xuất phát được bắt đầu. CBK: Tín hiệu xoá hướng về được gửi đi nếu thuê bao B đặt máy . Tín hiệu này không nhất thiết sẽ huỷ kết nối kênh thoại . CLF : Tín hiệu xoá hướng đi được gửi đi lúc thuê bao A đặt máy. Lúc này tất cả các tổng đài phải huỷ bỏ kênh thoại hoặc số liệu và gửi đi một tín hiệu RGL như một sự xác nhận. RGL: là tín hiệu cuối cùng trong thủ tục báo hiệu. Sau tín hiệu này tất cả các kênh thoại sẳn sàng phục vụ cho luồng lưu lượng mới. STP SP SP SP 3 2 5 8 7 IAM (3258) SAO (7) SAO (6) 6 IAM (587) ACM (B rỗi) ACM ANC ANC (B trả lời) SAO (6) Hội thoại C BK C BK CLF CLF RLG RLG Hình 4.3 Thủ tục thiết lập cuộc gọi phần ii: chương trình mô phỏng Chương trình được chia làm nhiều form như sau : Giao diện chính (Hình II-1): Trên giao diện này có 4 phím chức năng tương ứng với các mức mô phỏng cụ thể và tổng quát Hình II-1: Giao diện chính Khi click vào nút “Mô phỏng cuộc gọi” thì form mô phỏng một cuộc gọi bình thường với sự trao đổi các bản tin báo hiệu số 7 để thiết lập, duy trì và giải phóng kết nối (Hình II-2). Khi click vào nút “Các bản tin” thì form Glossary sẽ hiện ra ; form này ngoài chức năng thể hiện chi tiết từng trường các bản tin, nó còn có thể trợ giúp tra cứu với chức năng tương đương như một từ điển( Từ viết tắt - Tiếng Anh - Tiếng Việt), đặc biệt ra có thể cập nhật thêm những từ mới (Hình II-3). Hình II-3: Các bản tin Khi click vào nút “Hoạt động mức 2” hoặc “Hoạt động mức 3” thì form mô phỏng các khối chức năng mức 2 hoặc mức 3 cùng hoạt động của nó sẽ được hoạt họa(Hình II-4,II-5). Hình II-4:Hoạt động mức2 Hình II-5:Hoạt động mức 3 Hình 3: Hoạt động mức 2 Ngoài ra còn nhiều form khác mô phỏng hoạt động chi tiết của từng khối như Tính toán CRC-16( Hình II-6): ở form này, ta phải thiết lập đa thức tạo mã cho từng bộ mã hoá tương ứng với từng Trigger D. Phương pháp sửa lỗi cơ bản (Hình II-7) Tạo cờ và tách cờ, chèn bit độn tránh cờ giả( Hình II-8) Hình II-6:Kiểm tra CRC-16 Hình II-7: Sửa lỗi cơ bản Hình II-8: Tạo cờ và tách cờ kết kuận Hệ thống báo hiệu số 7 có những ưu việt so với các hệ thống báo hiệu khác: Nhanh hơn: Thời gian thiết lập cuộc gọi chỉ độ trên dưói 1 giây. Dung lượng cao: Mỗi kết nối báo hiệu phục vụ cùng một lúc cho hàng ngàn cuộc gọi. Độ tin cậy và chính xác cao. Linh hoạt: Có thể chứa nhiều tín hiệu dùng cho nhiều mục đích khác nhau. Chính vì vậy, hệ thống báo hiệu số 7 đã phát triển mạnh mẽ trong những năm qua và đáp ứng cho cả dịch vụ thoại cũng như dịch vụ viễn thông khác. Qua nghiên cứu chúng em đã cố gứng đưa ra chương trình mô phỏng xử lý cuộc gọi trong báo hiệu số 7 nhằm giúp hiểu rõ hơn về quá trình chuyển giao các bản tin của cuộc gọi. Vì còn nhiều hạn chế về thời gian và kiến thức nên kết qủa đạt được mới chỉ dừng lại ở mức mô phỏng chi tiết…( ở mức 2). Hướng phát triển của đề tài sẽ mô phỏng chi tiết hơn quá trình xử lý ở các mức khác . Chúng em xin cảm ơn các thầy cô giáo và ban lãnh đạo học viện đã quan tâm và tạo điều kiện cho chúng em có cơ hội nghiên cứu khoa học đem lại những kiến thức bổ ích cho mình.Xin cảm ơn cô Kỳ , thầy Học, cô Hiên, cô Trà và các thầy cô bộ môn chuyển mạch đã cung cấp tài liệu và hướng dẫn cho chúng em hoàn thành đề tài nghiên cứu. Rất mong được thầy cô và bạn bè quan tâm góp ý để đề tài được hoàn thiện hơn./ (Hộp thư trao đổi của nhóm chúng tôi: ccs7_d_ptit@vol.vnn.vn) Xin chân thành cảm ơn! Tài liệu tham khảo Bài giảng môn học “Báo hiệu trong mạng viễn thông” Biên soạn: Nguyễn Thanh Kỳ Quy trình đo thử báo hiệu C7 Biện soạn: KS Lê Thanh Hà (VTI) (Kèm quyết định số 3383/QĐ-VT ngày 27/20/1998) 3. Các khuyến nghị Q.701 ¸ Q.710 của ITU-T 4. Common Channel Signalling - ERICSON 5. Tài liệu tham khảo Bài giảng môn học “Báo hiệu trong mạng viễn thông” Biên soạn: Nguyễn Thanh Kỳ Quy trình đo thử báo hiệu C7 Biện soạn: KS Lê Thanh Hà (VTI) (Kèm quyết định số 3383/QĐ-VT ngày 27/20/1998) Các khuyến nghị Q.701 ¸ Q.710 của ITU-T 4. Common Channel Signalling - ERICSON