BÀI TIỂU LUẬN MÔN HỌC: BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN KẾT NỐI Đề tài: Báo hiệu số 7 trong GSM

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA VIỄN THÔNG -🙞🙜🕮🙞🙜 - BÀI TIỂU LUẬN MÔN HỌC: BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN KẾT NỐI Đề tài: Báo hiệu số GSM Giảng viên : NGUYỄN THANH TRÀ Nhóm thực hiện: Sinh viên thực hiện:  Trịnh Xuân Đạt – B17DCVT059  Nguyễn Đức Kiên - B17DCVT195  Trần Trung Hiếu – B17DCVT135 Hà Nội 2021 MỤC LỤC Chương I Tổng quan hệ thống GSM mạng báo hiệu số Tổng quan hệ thống GSM 1.1 Kiến trúc hệ thống mạng GSM 1.2 Các thành phần chức hệ thống GSM Hệ thống mạng báo hiệu số 2.1 Kiến trúc mạng báo hiệu số 2.2 Vai trò mạng báo hiệu số 10 2.3 Ưu điểm nhược điểm mạng báo hiệu số 11 Chương II Báo hiệu GSM 12 Ứng dụng báo hiệu số GSM 12 Hệ thống trạm di động BSSAP 16 2.1 Bản tin BSSAP 17 2.2 Quản lý di động 19 Ứng dụng di động (MAP-Mobile Application) 20 3.1 Giới thiệu chung 20 3.2 Các chức Map 23 Kết luận 28 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình Kiến trúc mạng GSM Hình Kiến trúc SS7 mơ hình tham chiếu OSI Hình Báo hiệu số mạng GSM 12 Hình Các bước tiến hành gọi từ thuê bao di động sang thuê bao cố định 14 Hình Sơ đồ trình thiết lập gọi từ thuê bao cố định sang di động 16 Hình Báo hiệu MSC BSS 17 Hình Khn dạng tin báo BSSAP 17 Hình Sự khác biệt logic tin báo BSSMAP, DTAP khởi đầu MS 18 Hình Các tin báo BSSMAP 19 Hình 10 Các tin báo để quản lý di động 19 Hình 11 Các thực thể ứng dụng (AE) phần tử dịch vụ ứng dụng (ASE) MAP 21 Hình 12 Các giao thức MAP hệ thống GSM 22 Chương I Tổng quan hệ thống GSM mạng báo hiệu số Tổng quan hệ thống GSM 1.1 Kiến trúc hệ thống mạng GSM GSM mạng thông tin di động số xây dựng phương pháp đa truy nhập TDMA Một hệ thống GSM tổ chức thành ba phần tử chính: MS, hệ thống trạm gốc (BSS: Base Station Subsystem) hệ thống chuyển mạch (SS: Switching Subsystem) Hình Kiến trúc mạng GSM 1.2 Các thành phần chức hệ thống GSM 1.2.1 Trạm di động MS (Mobile Station) Trạm di động thiết bị người sử dụng thường xun nhìn thấy hệ thống.MS là: máy cầm tay, máy xách tay hay máy đặt tơ Ngồi việc chứa chức vô tuyến chung xử lý cho giao diện vơ tuyến, MS cịn phải cung cấp giao diện với người sử dụng như: micro, loa, hình hiển thị, bàn phím để quản lý gọi) giao diện với số thiết bị khác (như giao diện với máy tính cá nhân, FAX ) Hiện người ta cố gắng sản xuất thiết bị đầu cuối gọn nhẹ để đấu nối với trạm di động Trạm di động (MS) bao gồm thiết bị trạm di động ME (Mobile Equipment) khối nhỏ gọi môđun nhận dạng thuê bao (SIM -Subscriber Identity Module) Đó khối vật lý tách riêng, chẳng hạn IC Card gọi card thông minh SIM với thiết bị trạm (ME-Mobile Eqiupment) hợp thành trạm di động MS SIM cung cấp khả di động cá nhân, người sử dụng lắp SIM vào máy di động GSM truy nhập vào dịch vụ đăng ký Mỗi điện thoại di động phân biệt số nhận dạng điện thoại di động IMEI (International Mobile Equipment Identity) Card SIM chứa số nhận dạng thuê bao di động IMSI (International Mobile Subcriber Identity) để hệ thống nhận dạng thuê bao, mật mã để xác thực thông tin khác IMEI IMSI hoàn toàn độc lập với để đảm bảo tính di động cá nhân Card SIM chống việc sử dụng trái phép mật sốnhận dạng cá nhân(PIN).Trạm di động GSM thực ba chức năng: - Thiết bị đầu cuối thực chức không liên quan đến mạng GSM - Kết cuối trạm di động thực chức lien quan đến truyền dẫn ởgiao diện vơ tuyến - Bộ thích ứng đầu cuối làm việc cửa nối thông thiết bị đầu cuối với kết cuối di động Cần sử dụng thích ứng đầu cuối giao diện ngồi trạm di động tuân theo tiêu chuẩn ISDN để đấu nối đầu cuối, cịn thiết bị đầu cuối lại giao diện đầu cuối – Modem 1.2.2 Phân hệ chuyển mạch NSS (Switching Subsystem ) NSS bao gồm chức chuyển mạch CSDL cần thiết cho sốliệu thuê bao quản lý di động thuê bao Chức NSS quản lýthông tin người sử dụng mạng với với mạng khác NSS cần giao tiếp với mạng để sử dụng khả truyền tải mạng cho việc truyền tải số liệu người sử dụng hay báo hiệu phần tử mạng Ví dụ, NSS sử dụng mạng báo hiệu kênh chung số 7, mạng đảm bảo hoạt động tương tác phần tử NSS hay nhiều mạng GSM Phân hệ NSS bao gồm: MSC, VLR, HLR, GMSC, AUC EIR 1.2.2.1 Trung tâm chuyển mạch di động (MSC - Mobile Switching Center) MSC giao diện GSM PSTN, có trách nhiệm kết nối giám sát cuộcgọi đến MS từ MS MSC có giao diện với BSS phía MS có giao diện với cácmạng ngồi Một GMSC (Gate MSC) có nhiệm vụ phối ghép thích ứng với mạng ngồi bảo đảm thơng tin th bao di động thuê bao cố định MSC thích hợp cho vùng thị ngoại có dân cư vào khoảng triệu (mật độ trung bình) Để kết nối MSC với mạng khác cần phải thích ứng đặc điểm truyền dẫnPLMN với mạng Các thích ứng gọi chức tương tác IWF (InterWorking Function) IWF bao gồm thiết bị để thích ứng giao thức truyền dẫn IWF thực chức MSC hay thiết bị riêng, ởtrường hợp hai giao tiếp MSC IWF để mở IWF cho phép PLMN kết nốivới mạng PSTN, PSPDN, ISDN, CSPDN 1.2.2.2 Bộ đăng kí định vị thường trú (HLR - Home Location Register) Trong GSM, hoạt động lưu giữ số liệu thông tin tất thuê bao Dữ liệu lưu trữ hay nhiều HLR HLR chứa thông tin thuê bao như: dịch vụ mà thuê bao lựa chọn thông số nhận thực Bất kể MS đâu, HLR lưu giữ thông tin MS, kể vị trí thời củaMS Ngồi ra, HLR nhận dạng thông tin AUC cung cấp HLR kết nối với MSC VLR thông qua giao thức GSM MAP 1.2.2.3 Bộ đăng kí định vị tạm trú (VLR - Visitor Loacation Register) Là sở liệu chứa thông tin tất MS vùng phục vụ MSC Mỗi MSC có VLR, thường thiết kế VLR MSC Khi MS lưu động vào vùng MSC mới, VLR liên kết với MSC yêu cầu số liệuvề MS từ HLR Đồng thời, HLR thông báo MS vùng MSC Các số liệu thuê bao VLR xác số liệu tương ứng HLR Nếu sau MS muốn thực gọi, VLR có tất thơng tin cần thiết để thiết lập cuộcgọi mà không cần hỏi HLR Khi MS tắt máy hay rời khỏi vùng phục vụ MSC số liệu liên quan tới hết giá trị Chức VLR liên kết với chức MSC MSC/VLR thực chuyển mạch gọi trạm nên điểm điều khiển để cập nhật vị trí chuyển giao MSCchủ yếu chịu trách nhiệm cho thiết lập, điều khiển gọi tính cước 1.2.2.4 Tổng đài GMSC (Gateway-MSC) Tất gọi vào cho mạng GSM/PLMN định tuyến cho tổng đài vôtuyến cổng Gateway-MSC Nếu thuê bao mạng cố định PSTN muốn thực gọi đến thuê bao di động mạng GSM/PLMN, tổng đài PSTN kết nối gọi đến MSCcó trang bị chức gọi chức cổng MSC gọi MSC cổng MSC mạng GSM G-MSC phải tìm vị trí MS cần tìm cách hỏi HLR nơi MS đăng ký HLR trả lời MSC định tuyến lạicuộc gọi đến MSC cần thiết Khi gọi đến MSC này, VLR biết chi tiết vịtrí MS Như nối thơng gọi mạng GSM Như vậy, G-MSC có chức hỏi định tuyến gọi 1.2.2.5 Trung tâm nhận thực (AuC - Authentication Center) Được nối đến HLR, chức AUC cung cấp cho HLR tần số nhận thựcvà khoá mật mã để sử dụng cho bảo mật Đường vô tuyến AUC cung cấpmã bảo mật để chống nghe trộm, mã thay đổi riêng biệt cho thuê bao Cơsở liệu AUC cịn ghi nhiều thơng tin cần thiết khác thuê bao đăng ký nhập mạng sử dụng để kiểm tra thuê bao yêu cầu cung cấp dịch vụ, tránh việc truy nhập mạng cách trái phép 1.2.2.6 Thanh ghi nhận thực thiết bị (EIR - Equipment Identity Register) Để kiểm tra thiết bị di động, EIR kết nối với MSC qua đường báo hiệu, cho phép MSC kiểm tra hợp lệ thiết bị ME thông qua số liệu nhận dạng di động quốctế (IMEI - International Mobile Equiptment Indentity) chứa số liệu phần cứng thiết bị ME thuộc ba danh sách sau: - ME thuộc danh sách trắng (White list): quyền truy nhập sử dụng dịchvụ đăng ký - ME thuộc danh sách xám (Gray list): có nghi vấn cần kiểm tra - ME thuộc danh sách đen (Black list): cấm không cho truy nhập mạng 1.2.3 Phân hệ trạm gốc BSS BSS hệ thống đặc thù riêng cho tính chất tổ ong vơ tuyến GSM BSS giao tiếp trực tiếp với trạm di động MS thơng qua giao diện vơ tuyến, bao gồm thiết bị thu/phát đường vô tuyến quản lý chức Mặt khác BSS thực giao tiếp với tổng đài phân hệ chuyển mạch NSS BSS phải điều khiển, đấu nối với phân hệ vận hành bảo dưỡng OMS BSS bao gồm hai loại thiết bị là: BTS giao diện với MS BSC giao diện với MSC 1.2.3.1 Trạm thu phát gốc (BTS - Base Tranceiver Station) BTS gồm tất thiết bị giao tiếp truyền dẫn vô tuyến cần thiết trạm vô tuyếndù trạm phủ hay nhiều cell BTS thực chức sau:  Thu phát vô tuyến  Ánh xạ kênh logic vào kênh vật lý  Mã hóa giải mã hóa  Mật mã hóa giải mật mã  Điều chế giải điều chế 1.2.3.2 Trung tâm điều khiển trạm gốc BSC (Base Station Controller) BSC khối chức điều khiển, giám sát BTS liên lạc vô tuyến hệ thống BSC điều khiển công suất, quản lý giao diện vô tuyến thông qua lệnh điều khiển BTS MS Vai trò chủ yếu BSC quản lý kênh vô tuyến quản lý chuyển giao Một BSC quản lý hàng chục BTS tạo thành trạm gốc Một tập hợp trạm gốc gọi phân hệ trạm gốc Giao diện Abis quy định BSC MSC Sau đó, giao diện Abis quy định BSC BTS Hệ thống mạng báo hiệu số SS7 hệ thống báo hiệu kênh chung triển khai phổ biến rộng khắp mạng viễn thông truyền thống SS7 sử dụng với chức báo hiệu cho nhiều loại hình dịch vụ gồm: dịch vụ liệu, video, thoại, audio, hay truyền thoại theo giao thức internet VoIP (Voice over Internet Protocol) Các chức dịch vụ SS7 cung cấp gồm:  Thiết lập giải phóng kết nối chuyển mạch kênh mạng cố định mạng tế bào  Cung cấp đƣợc dịch bổ sung mạng tiên tiến nhƣ hiển thị số thuê bao chủ gọi, tự động gọi lại…  Quản lý tính di động mạng tế bào cho phép thuê bao thay đổi vị trí địa lý trì kết nối với mạng  Thực dịch vụ nhắn tin ngắn SMS (Short Message) dịch vụ nhắn tin nâng cao thông qua chế truyền tải nội dung tin  Hỗ trợ dịch vụ mạng thông minh IN (Inteligent Network) mạng số đa liệu tích hợp ISDN 2.1 Kiến trúc mạng báo hiệu số Mơ hình kiến trúc chức hệ thống báo hiệu số tham chiếu tới mơ hình OSI gồm lớp Các dịch vụ từ lớp đến lớp OSI cung cấp phần chuyển tải tin MTP (Message Transport Part) phần điều khiển kết nối báo hiệu SCCP (Signalling Connection Control Part) Từ lớp đến lớp tương ứng với mức - phần người dùng SS7 hình Mỗi giao thức sử dụng SS7 có ứng dụng riêng biệt sử dụng tương ứng với mạng mà cung cấp dịch vụ Tuỳ thuộc vào SS7 sử dụng cho mạng tế bào hay mạng thông minh, tuỳ thuộc vào việc truyền tải qua IP hay điều khiển cho mạng băng rộng ATM thay mạng ghép kênh theo thời gian TDM (Time Division Mode) mà phối hợp sử dụng giao thức SS7 khác Hình Kiến trúc SS7 mơ hình tham chiếu OSI Kiến trúc hệ thống báo hiệu số chia thành hai phần chính: phần truyền tin MTP phần người dùng UP (User Part):  MTP hệ thống vận chuyển chung để truyền tin báo hiệu hai điểm báo hiệu SP (Signalling Point) MTP truyền tin báo hiệu phần người dùng UP khác hoàn toàn độc lập với nội dung tin truyền MTP chịu trách nhiệm chuyển xác tin từ UP tới UP khác Điều có nghĩa tin báo hiệu chuyển kiểm tra xác trước chuyển cho UP  Phần người sử dụng thực chất số định nghĩa phần người sử dụng khác tuỳ thuộc vào kiểu sử dụng hệ thống báo hiệu UP phần tạo phân tích tin báo hiệu Chúng sử dụng MTP để chuyển thông tin báo hiệu đến UP khác loại Hiện tồn số UP mạng lưới: TUP (Telephone User Part): phần người sử dụng cho mạng thoại; DUP (Data User Part): phần người sử dụng cho mạng số liệu; ISUP (ISDN User Part): phần người sử dụng cho mạng ISDN; MTUP (Mobile Telephone User Part): phần người sử dụng cho mạng điện thoại di động Về lý thuyết, hệ thống CCS7 có ba phương thức hoạt động dựa liên kết đường truyền báo hiệu kênh thoại (dữ liệu gồm: gắn kết, tựa gắn kết tách biệt Trong phương thức báo hiệu liên kết, kênh thoại kênh báo hiệu liên quan nằm tuyến đường truyền nối hai điểm báo hiệu kề Phương thức báo hiệu bán gắn kết (Quasi-associated) thông tin báo hiệu liên quan đến gọi đƣợc truyền hai nhiều chùm kênh báo hiệu tổng đài giang qua nhiều STP khác tới điểm báo hiệu đích thông tin báo hiệu Các điểm báo hiệu mà thông tin báo hiệu qua gọi điểm chuyển tiếp báo hiệu STP (Signalling transfer point) Phương thức báo hiệu tách biệt hoàn toàn (Fully dissociated) sử dụng thực tế 2.2 Vai trò mạng báo hiệu số Mạng báo hiệu số có vai trị như:  Hệ thống CCS7 thiết kế tối ưu cho mạng quốc gia quốc tế sử dụng trung kế số Tốc độ đạt 64 kb/s, có cấu trúc phân lớp Hệ thống báo hiệu số sử dụng đường dây tương tự (analog)  Hệ thống CCS7 thiết kế không cho điều khiển thiết lập, giám sát gọi điện thoại mà cho dịch vụ phi thoại  SS7 hệ thống báo hiệu kênh chung tối ưu để điều hành mạng viễn thơng số, có phối hợp với tổng đài SPC  SS7 thoả mãn yêu cầu tương lai cho hoạt động giao dịch vi xử lý mạng viễn thông để báo hiệu điều khiển gọi, điều khiển từ xa, báo hiệu quản lý bảo dưỡng  SS7 cung cấp phương tiện tin cậy để truyền thơng tin theo trình tự xác, khơng bị lặp lại thông tin Hiện nay, CCS7 đóng vai trị quan trọng dịch vụ mạng như:  Mạng điện thoại cơng cộng – PSTN  Mạng số tích hợp đa dịch vụ – ISDN  Mạng thông minh – IN  Mạng thông tin di động mặt đất – PLMN Hình Các bước tiến hành gọi từ thuê bao di động sang thuê bao cố định Người dùng cố định gọi người dùng di động: Một điểm khác biệt quan trọng so với gọi từ thiết bị di động vị trí thiết bị khơng xác Vì vậy, trước kết nối, nhà mạng phải hồn thành cơng việc xác định vị trí thiết bị di động  Từ điện thoại cố định, số điện thoại di động gửi đến PSTN Mạng phân tích phát từ khóa gọi di động, PSTN kết nối với trung tâm GMSC nhà mạng tương ứng  GMSC phân tích số điện thoại di động để tìm nơi đăng ký ban đầu HLR thiết bị cách kết nối với MSC / VLR phục vụ  HLR phân tích số điện thoại di động để tìm MSC / VLR phục vụ thiết bị Nếu dịch vụ chuyển tiếp gọi đăng ký, gọi trả GMSC số điện thoại yêu cầu  HLR giao tiếp với MSC / VLR phục vụ  MSC / VLR gửi tin nhắn trả lời đến GMSC thông qua HLR  GMSC phân tích cú pháp tin nhắn thiết lập gọi đến MSC / VLR  Vì MSC / VLR biết địa LA thiết bị, gửi thông báo đến BSC quản lý LA  BSC gửi thông báo đến tất ô LA  Khi nhận tin nhắn, thiết bị gửi lại yêu cầu  BSC cung cấp điện chứa thơng tin  Nó phân tích tin nhắn gửi BSC, đặt trạng thái thiết bị thành tích cực thực bước để xác minh, mã hóa nhận dạng thiết bị  MSC / VLR điều khiển BSC để đặt kênh miễn phí rung chng Khi thiết bị di động chấp nhận phản hồi, kết nối thiết lập Quá trình tương tự điện thoại di động, điểm giao tiếp với PSTN điện thoại cố định thay MSC / VLR khác Gửi nhận tin nhắn: Gửi tin nhắn :  Một thiết bị di động kết nối với mạng Quá trình bị bỏ qua kết nối có sẵn  Sau hồn tất thành cơng q trình xác thực, nội dung tin nhắn chuyển đến Trung tâm Dịch vụ Tin nhắn (SMSC-Short Message Service Center) Nhận tin nhắn :  Người dùng gửi tin nhắn tới SMS-C  SMSC gửi tin nhắn tới SMS-GMSC  SMS-GMSC truy vấn HLR để biết thông tin định tuyến  HLR đáp ứng yêu cầu  SMS-GMSC chuyển tiếp tin nhắn đến MSC / VLR định  Chạy thơng báo tìm kiếm kết nối thiết bị với mạng  Nếu xác thực thành công, MSC / VLR gửi tin nhắn đến thiết bị  Nếu chuyển tiếp tin thành công, MSC / VLR gửi báo cáo đến SMSC Nếu không, MSC / VLR thông báo cho HLR gửi báo cáo lỗi cho SMSC Hình Sơ đồ trình thiết lập gọi từ thuê bao cố định sang di động Hệ thống trạm di động BSSAP Giao tiếp MSC BSS giao tiếp A MSC hệ thống trạm sở (BSS) nối với nhờ kênh PCM Ngồi số kênh thoại số liệu cịn có khe thời gian dự trữ cho báo hiệu Số liệu báo hiệu đấu nối thiết lập gọi, chuyển ơ, giải phóng gọi thường sử dụng kênh phục vụ cho nhiều trạm thu phát sở (BTS) Các giao thức sử dụng cho báo hiệu MSC BSS BSSAP (BSS Application - Phần ứng dụng BSS), SCCP MTP Hình Báo hiệu MSC BSS 2.1 Bản tin BSSAP Việc gán tin BSSAP BSSMAP DTAP thực lớp giao thức trung gian SCCP BSS MAP / DTAP Đây gọi lớp cấp phát Các giao thức lớp bao gồm việc trì hai tám khối liệu cấp phát Mỗi tin BSSAP có trường liệu người dùng SCCP phải gán khối liệu làm tiền tố cho tin DTAP BSSAP cụ thể Hình Khn dạng tin báo BSSAP Ghi chú: DLCI: (Định danh kết nối Datalink): Xác định kết nối kênh liệu TI (Giao dịch nhận dạng): Khối nhận dạng giao dịch PD: Khối nhận dạng giao thức Các tin DTAP có octet trường khối liệu định gọi Mã định danh kết nối kênh liệu (DLCI) Nó thường sử dụng để xác định kênh vô tuyến để xác định giá trị mã định danh điểm truy cập dịch vụ (SAPI service access point Recognition) sử dụng kênh vơ tuyến (ví dụ, SAPI = có nghĩa tín hiệu tăng) TI khối nhận dạng giao dịch PD khối nhận dạng giao thức BSSAP định nghĩa ba loại thông báo: thông báo BSSMAP, thông báo DTAP thông báo bắt đầu MS Hình Sự khác biệt logic tin báo BSSMAP, DTAP khởi đầu MS Thông báo BSSMAP: Thông báo BSSMAP sử dụng để điều khiển nguồn, điều khiển chuyển ô, v.v Các tin BSSMAP chia thành tin không kết nối tin khơng kết nối (xem Hình 7) Thơng báo DTAP MS bắt đầu: Các tin bắt đầu DTAP MS gửi MSC MS liên kết với điều khiển gọi, quản lý chuyển tiếp, v.v Các thông báo chứa hai trường, Nhận dạng giao thức (PD) Định danh giao dịch (TI), ngồi loại thơng báo phần tử thơng tin Mục đích ánh xạ giao thức để phân biệt thông báo thuộc bước sau:  Kiểm soát gọi  Quản lý di động  Quản lý nguồn radio  Kiểm soát dịch vụ bổ sung  Các phương pháp báo hiệu khác Mục đích nhận dạng giao dịch để phân biệt nhiều loại hoạt động song song (giao dịch) trạm di động TI hỗ trợ tiêu chuẩn gọi xác định Giao thức ISDN lớp (Khuyến nghị CCITT Q.931) Có ba loại thơng điệp DTAP Cảnh báo quản lý di động  Tin nhắn điều khiển gọi để kết nối chế độ đường truyền  Kiểm sốt dịch vụ bổ sung Thơng báo gọi liên quan Loại tin nhắn có loại tin nhắn xác định trước gọi sở Nó chứa phần tử thơng tin gọi "cơ sở" định nghĩa dịch vụ yêu cầu hỗ trợ Hình Các tin báo BSSMAP Hình 10 Các tin báo để quản lý di động 2.2 Quản lý di động Quản lý di động chức tạo điều kiện cho hoạt động thiết bị di động hệ thống viễn thơng di động tồn cầu (UMTS) hệ thống tồn cầu cho truyền thơng di động (GSM) Quản lý di động sử dụng để theo dõi địa điểm người dùng thuê bao vật lý để cung cấp dịch vụ điện thoại di động, gọi Dịch vụ tin nhắn ngắn (SMS) Khu vực vị trí bao gồm nhóm trạm sở lắp ráp chung để tối ưu hóa tín hiệu Các trạm sở tích hợp để tạo thành vùng mạng gọi điều khiển trạm gốc (BSC) BSC quản lý phân bổ kênh radio, thu thập phép đo từ điện thoại di động xử lý chuyển giao từ trạm gốc sang trạm gốc khác Chuyển vùng quy trình quản lý di động Nó cho phép thuê bao sử dụng dịch vụ di động di chuyển khu vực địa lý mạng cụ thể Ứng dụng di động (MAP-Mobile Application) 3.1 Giới thiệu chung Phần ứng dụng di động (MAP) cung cấp thủ tục báo hiệu cần thiết yêu cầu để trao đổi thông tin phần tử mạng GSM Ở mơ hình OSI, MAP TCAP Cả MAP TCAP thuộc lớp TCAP hỗ trợ lớp trình bày, lớp phiên lớp vận chuyển, dịch vụ giao thức, gọi phần dịch vụ trung gian (ISP) Đối với dịch vụ không đấu nối MAP sử dụng ISP coi suốt có nghĩa khơng sử dụng Vì TCAP phối ghép phần điều khiển đấu nối báo hiệu SCCP với phần chuyển giao tin MTP phục vụ nhà cung cấp dịch vụ mạng MAP chia thành thực thể ứng dụng (AE : Application Entity) :  MAP – MSC (Mobile Switching Center): Trung tâm chuyển mạch di động  MAP - HLR (Home Location Register): Bộ ghi định vị thường trú  MAP - VLR (Visitor Location Register): Bộ ghi định vị tạm trú  MAP - EIR (Equipment Identified Reader): Bộ nhận dạng thiết bị  MAP - AUC (Authentication Center): Trung tâm nhận thực Tất thực thể phân định số phân hệ (SSN) Các SSN SCCP sử dụng để định địa thực thể mạng GSM Mỗi AE bao gồm số phần tử dịch vụ ứng dụng (ASE - Application Service Element) Các ASE nhóm lại ASE chung ASE đặc biệt TCAP ASE chung luôn chứa MAP - ASE Các ASE hỗ trợ việc hòa mạng AE bao gồm vài hoạt động với lỗi tham số liên quan chúng Những hoạt động sử dụng kết hợp để thực nhiệm vụ (Thực thể ứng dụng) MAP-MSC Phần ứng dụng di động- MSC ASE ASE ASE n TCAP( ASE) Phân lớp phần tử Phân lớp giao dịch MAP-HLR MAP-AUC MAP-VLR SSN SSN MAP-EIR SSN SSN SSN SCCP MTP Hình 11 Các thực thể ứng dụng (AE) phần tử dịch vụ ứng dụng (ASE) MAP Các thủ tục thực MAP : Cập nhật vị trí Huỷ bỏ vị trí Quản lý thông tin thuê bao Điều khiển, quản lý, thu nhận dịch vụ thuê bao Chuyển số liệu bảo mật, nhận thực Điều khiển dịch vụ phụ Thực chuyển ô  Phân loại loại MAP Các thực thể mạng khác giao tiếp với giao diện khác Ví dụ MSC liên lạc với MSC khác giao diện E Các giao thức MAP thiết kế từ MAP/B – MAP/H tùy vào giao diện mà cần chức giao thức khác Hình 12 Các giao thức MAP hệ thống GSM Giao diện B Liên Kết Mô tả MSCVRL Xử lý báo hiệu giữ MSC VRL Giao tiếp B sử dụng giao thức MAP/B GMSCHRLS C MSGHRL Sử dụng để điều khiển gọi vùng GSM ngược lại Giao thức MAP/C sử dụng cho thông tin định tuyến tính cước qua gateway D HRLVRL Giao thức MAP/D sử dụng để trao đổi liệu lien quan tới vị trí MS số liệu phụ thuộc thuê bao E MSCMSC Giao thức MAP/E sử dụng để trao đổi thông tin chuyển vùng MSC F MSC-EIR Giao thức MAP/F sử dụng để xác nhận trạng thái IMEI MS G VRLVRL Giao thức MAP/G sử dụng để chuyển thông tin thuê bao thủ tục cập nhật vị trí vùng H MSCSMSG Giao thức MAP/H hỗ trợ truyền tin ngắn SMS 3.2 Các chức Map Bao gồm chức năng: Quản lý vị trí,chuyển giao vùng,quản lý nhận thực,quản lý IMEI,quản lý thuê bao, khôi phục lỗi 3.2.1 Quản lý di động a, Quản lý vị trí Chức Hoạt động Sử dụng để thông báo cho HLR MS (ở trạng thái rỗi) thực thành cơng cập nhập vị trí khu vực VLR Bằng cách này, HRL trì vị trí khu vực MS Cập nhật vùng Loại bỏ vùng Sử dụng để xóa hồ sơ thuê bao từ VLR trước đó, sau đăng kí với VLR Khi MS thay đổi đến khu vực VLR mới, VLR truy vấn VLR cũ cách sử dụng hoạt động gửi nhận dạng để có thông tin xác thực Gửi nhận dạng Xác định MS Xác định MS: VLR gửi tin đến HLR để xóa liệu MS MS không hoạt động cho khoảng thời gian dài b, Chuyển giao vùng Chuyển vùng MSC thực chuổi thủ tục báo hiệu bao gồm: - Chuẩn bị chuyển vùng - Gửi tín hiệu tới kết cuối - Xử lý báo hiệu truy nhập - Chuyển báo hiệu truy nhập - Chuyển vùng 3.2.2 Vận hành bảo dưỡng a, Giám sát thuê bao Hoạt động giám sát thuê bao gồm: - Trạng thái kích hoạt (activeTracemode): giám sát thuê bao khởi tạo từ HRL yêu cầu VRL kiểm tra trạng thái thuê bao gửi MSC để giám sát MS - Trạng thái khơng kích hoạt (deactiveTracemode): nhận thơng báo HLR tắt chế độ giám sát gửi tin tới VLR VLR tắt chế độ giám sát b, Nhiệm vụ hỗn hợp Hoạt động nhiệm vụ hỗn hợp gửi nhận dạng thuê bao di động quốc tế (sendIMSI) Sau yêu cầu OMC (Operations and Management Center) tới VLR để xác thực thuê bao dựa mã số MSISDN, VLR HLR trao đổi tin sendIMSI 3.2.3 Xử lý gọi Việc xử lý gọi có hoạt động : - SendRoutingInfo (SRI) gửi thông tin định tuyến gói tin - Trong trường hợp gọi kết cuối di động, GSMC gửi tin đến HLR bị gọi để có thơng tin định tuyến (chẳng hạn MSRN) Khi nhận yêu cầu HLR gửi tin provideRoamingNumber đến VLR nơi thuê bao chuyển vùng - ProvideRoamingNumber (PRM) cung cấp mã chuyển vùng - VLR sử dụng tin để cung cấp thông tin định tuyến(MSRN) cho HLR trường hợp gọi kết cuối di động 3.2.4 Hỗ trợ dịch vụ bổ sung Các tác vụ dịch vụ bổ sung : Chức Bản tin Đăng kí dịch vụ Sử dụng để đăng kí dịch vụ bổ sung cho thuê bao registerSS Xóa dịch vụ eraseSS Sử dụng để xóa dịch vụ thuê bao cụ thể đăng kí dịch vụ Kích hoạt dịch vụ Sử dụng để kích hoạt dịch vụ bổ sung cho thuê bao activateSS Hủy bỏ kích hoạt dịch vụ Tắt dịch vụ bổ sung kích hoạt deactivateSS Liên kết điều hành dịch vụ Cho phép truy vấn trạng thái dịch vụ bổ sung thuê bao HLR interrogateSS Đăng kí mật registerPassword Lấy mật getPassword Dùng để tạo thay đổi mật cho dịch vụ bổ sung Khi HLR nhận tin này, đáp lại tin getPassword yêu cầu mật cũ, mật xác nhận mật Nếu mật cũ nhập sai lần hoạt động bị chặn HLR gửi tin thuê bao muốn lấy lại mật hay kích hoạt dịch vụ bổ sung 3.2.5 Dịch vụ tin ngắn SMS SMS cung cấp chức phân trang cho tin nhắn chữ số lên đến 160 ký tự để trao đổi với người sử dụng khác Bản thân mạng tạo tin gửi quảng bá đến nhiều MS MS cụ thể Dịch vụ gửi tin ngăn SMS MAP bao gồm hoạt động: Gửi tin nhắn (forwardSM) Gửi thông tin định tuyến cho tin ngắn (SendRoutingInformationForSM) Thông báo trạng thái gửi (ReportSMdeliverystatus) Cảnh báo trung tâm tin nhắn thông tin trung tâm dịch vụ (InformServiceCenter) Kết luận Báo hiệu thực thể thiếu hệ thống thơng tin nói chung mạng di động GSM nói riêng Hệ thống đại phức tạp phải có hệ thống báo hiệu mạnh xác.Báo hiệu kênh chung ngày sử dụng rộng rãi thực tế cho thấy ưu điểm vượt trội so với báo hiệu kênh kết hợp ... trúc mạng báo hiệu số 2.2 Vai trò mạng báo hiệu số 10 2.3 Ưu điểm nhược điểm mạng báo hiệu số 11 Chương II Báo hiệu GSM 12 Ứng dụng báo hiệu số GSM ... kết đường truyền báo hiệu kênh thoại (dữ liệu gồm: gắn kết, tựa gắn kết tách biệt Trong phương thức báo hiệu liên kết, kênh thoại kênh báo hiệu liên quan nằm tuyến đường truyền nối hai điểm báo. .. nhiều kênh thông tin Chương II Báo hiệu GSM Ứng dụng báo hiệu số GSM Hình Báo hiệu số mạng GSM Báo hiệu mạng di động phức tạp nhiều so với báo hiệu mạng điện thoại truyền thống, trạm di động thường