Điểm báo hiệu ( SP - Signalling Point )
Điểm báo hiệu là một nút chuyển mạch hoặc nút xử lý trong mạng, được cài đặt chức năng báo hiệu số 7 Trong mạng GSM, các điểm báo hiệu đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý và điều phối thông tin giữa các thiết bị.
SP là các node mạng như GMSC, MSC, HLR và AUC, đồng thời được định nghĩa là điểm kết cuối báo hiệu, có khả năng xử lý các bản tin báo hiệu liên quan.
Mỗi điểm báo hiệu trong mạng đều có một mã điểm báo hiệu xác định, bao gồm mã điểm gốc và mã điểm đích trong bản tin báo hiệu Mã điểm báo hiệu này phụ thuộc vào các tiêu chuẩn khác nhau, cụ thể là 14 bit theo tiêu chuẩn ITU-T, 16 bit theo tiêu chuẩn Nhật Bản và 24 bit theo tiêu chuẩn Trung Quốc.
Có 3 loại điểm báo hiệu :
- Điểm chuyển mạch dịch vụ ( SSP - Service Switching Point )
- Điểm chuyển giao báo hiệu ( STP - Signaling Transfer Point )
- Điểm điều khiển dịch vụ ( SCP - Service Control Point )
Điểm chuyển mạch dịch vụ (SSP) là một node quan trọng trong mạng, thực hiện chức năng chuyển mạch thoại và báo hiệu SS7, hoạt động như một tổng đại nội hạt SSP có thể là một máy tính kết nối trực tiếp với chuyển mạch thoại của tổng đài kết cuối, cung cấp khả năng kết nối cuộc gọi và truy vấn cơ sở dữ liệu thông qua các bản tin báo hiệu.
Về cơ bản SSP có một số chức năng sau :
- Cung cấp các chức năng thông tin với mạch thoại thông qua sử dụng các bản tin báo hiệu
- Biến đổi tín hiệu báo hiệu từ chuyển mạch thoại sang dạng các bản tin báo hiệu của SS7
- Cung cấp các chức năng truy nhập cơ sở dữ liệu phục vụ cho các thông tin nghiệp vụ
SSP quyết định cách kết nối cuộc gọi dựa trên thông tin từ thuê bao bị gọi, như số quay Bảng định tuyến xác định mạch trung kế và tổng đài mà cuộc gọi sẽ kết nối tới.
Điểm chuyển giao báo hiệu (STP) là một điểm có khả năng định tuyến các bản tin báo hiệu từ một vị trí này đến một vị trí khác mà không tự xử lý các bản tin đó Tùy thuộc vào chức năng của từng node trong mạng, STP có thể hoạt động như một node định tuyến thuần túy hoặc kết hợp cả chức năng của một điểm chuyển mạch dịch vụ (SSP) Để nâng cao độ tin cậy của mạng báo hiệu, các STP thường hoạt động theo cặp, chia sẻ lưu lượng báo hiệu trên cùng một tải chung Trong trường hợp một STP gặp sự cố, các STP khác phải có khả năng xử lý toàn bộ lưu lượng của STP gặp sự cố, đảm bảo mạng hoạt động liên tục và ổn định.
Quá trình chuyển giao bản tin báo hiệu của STP diễn ra khi có một bản tin cần được gửi từ điểm nguồn đến điểm đích STP nhận các gói tin từ SSP, những gói tin này liên quan đến việc kết nối cuộc gọi và truy vấn cơ sở dữ liệu.
Khi gói tin yêu cầu kết nối cuộc gọi, STP sẽ thực hiện định tuyến để đưa bản tin đến tổng đài cuối nơi cuộc gọi được kết thúc Tổng đài đích được xác định thông qua việc phân tích các số quay của thuê bao.
Nếu gói tin cần truy vấn cơ sở dữ liệu để tìm thêm thông tin liên quan đến thuê bao, điểm đến sẽ là cơ sở dữ liệu.
Điểm điều khiển dịch vụ (SCP) là giao diện kết nối với cơ sở dữ liệu mạng, nơi lưu trữ thông tin về dịch vụ của thuê bao, định tuyến số liệu đặc biệt và xác định ID SCP cũng đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ chống lại việc sử dụng trái phép Giao tiếp giữa SCP và hệ thống cơ sở dữ liệu được thực hiện thông qua giao thức chuẩn X25.
Kênh báo hiệu ( SL - Signaling Link )
Về mặt logic, các kênh báo hiệu được hệ thống sử dụng để truyền tải những thông tin báo hiệu giữa hai điểm báo hiệu
Kênh báo hiệu bao gồm các kết cuối báo hiệu ở hai đầu và môi trường truyền dẫn, thường là các khe thời gian trong các tuyến PCM được chọn để mang tín hiệu báo hiệu.
Chùm kênh báo hiệu : ( LS - Link Set )
Chùm kênh báo hiệu, hay tập kênh báo hiệu, là tập hợp các kênh báo hiệu được kết nối trực tiếp giữa hai điểm báo hiệu, cho phép truyền thông tin song song Khái niệm này chỉ áp dụng cho trường hợp thông tin giữa hai sản phẩm kề nhau, với mỗi chùm kênh báo hiệu có tối đa 16 kênh.
Kênh báo hiệu có thể được phân loại theo chức năng thành 6 loại, trong đó Access Link (A-Link) là một loại quan trọng A-Link được sử dụng giữa các SSP và STP hoặc giữa SCP và STP, cung cấp khả năng truy cập vào mạng và cơ sở dữ liệu thông qua STP để truyền và nhận các bản tin Thông thường, có ít nhất 2 A-Link kết nối đến một cặp STP "home", và tối đa là 16 A-Link có thể kết nối đến mỗi STP Các A-Link có thể được cấu hình trong cùng một tập.
Kênh báo hiệu và chùm kênh báo hiệu kênh
Bridge Link (B-Link) là công nghệ kết nối các cặp STP trong cùng một khu vực, cho phép triển khai theo 4 hướng khác nhau Tối đa có thể có 8 B-Link giữa các STP này, giúp tăng cường khả năng kết nối và hiệu suất mạng.
(+) Cross Link ( C-Link ) được dùng để nối giữa hai STP trong một cặp với nhau C-link luôn được triển khai theo đôi để duy trì dự phòng trong mạng
Bình thường lưu lượng SS7 không định tuyến đến các kênh này, trừ trường hợp có tắc nghẽn xảy ra
Diagonal Link (D-Link) được sử dụng để kết nối các cặp STP trong một mạng với các cặp STP của mạng khác D-Link được triển khai theo 4 hướng giống như B-link và có thể có tối đa 8 D-Link.
Extended Link (E-link) là phương thức kết nối giữa SSP và STP xa, thường được sử dụng để chuyển hướng lưu lượng khi cặp STP "home" gặp tắc nghẽn E-link cho phép SSP kết nối đến tối đa 16 cặp STP xa, đảm bảo tính linh hoạt trong việc quản lý lưu lượng mạng.
(+) Fully Associated Link ( F-link ) được sử dụng để kết nối trực tiếp giữa hai
SSP hoạt động hiệu quả khi lưu lượng truyền dẫn cao hoặc khi không thể kết nối với STP Đây là loại kênh duy nhất cho phép truyền tín hiệu báo hiệu đồng thời với các kênh thoại trên cùng một đường dẫn.
Tuyến báo hiệu ( SR - Signaling Route )
Tuyến báo hiệu là một đường đã được xác định để truyền bản tin báo hiệu qua mạng từ điểm nguồn đến điểm đích Tuyến này bao gồm chuỗi các điểm báo hiệu và điểm chuyển tiếp, được kết nối với nhau qua các kênh báo hiệu.
Chùm tuyến báo hiệu ( RS - Route Set )
Chùm tuyến báo hiệu là tập hợp các tuyến mà thông tin báo hiệu có thể sử dụng để truyền qua mạng giữa hai điểm nguồn và đích Khái niệm này tương tự như chùm kênh báo hiệu, thể hiện mối quan hệ giữa các tín hiệu trong quá trình truyền tải.
2 - Các phương thức báo hiệu trong SS7
Trong SS7, hai điểm báo hiệu có thể trao đổi bản tin qua mạng báo hiệu, tạo thành một liên hệ báo hiệu Liên hệ này có thể sử dụng nhiều phương thức báo hiệu khác nhau, trong đó "phương thức báo hiệu" được hiểu là mối quan hệ giữa đường đi của bản tin và đường thoại liên quan.
Kiểu kết hợp (Associated Mode) là phương thức báo hiệu đơn giản nhất, trong đó kênh báo hiệu hoạt động song song với kênh thoại Cả hai kênh này được truyền tải qua một tập hợp các đường đấu nối trực tiếp giữa hai điểm kết cuối.
Phương thức bán kết hợp (Quassi - Associated Mode) là một hình thức báo hiệu đặc biệt thuộc loại không kết hợp, trong đó đường đi của bản tin đã được xác định và cố định, trừ khi cần định tuyến lại do lỗi Trong phương thức này, thông tin báo hiệu được truyền qua các đường vật lý tách biệt với đường thoại Các bản tin báo hiệu thường phải đi qua một hoặc nhiều điểm báo hiệu khác trước khi đến điểm đích.
Phương thức báo hiệu này sử dụng một đường logic để truyền tín hiệu, với nguyên tắc là tối ưu hóa số điểm chuyển giao cần thiết để đạt đến đích Ưu điểm nổi bật của phương thức này là thời gian trễ thấp, làm cho nó trở thành lựa chọn phổ biến và hiệu quả nhất Tuy nhiên, việc lựa chọn các điểm chuyển giao phù hợp là vấn đề quan trọng cần được xem xét.
Phương thức báo hiệu bán kết hợp
Phương thức báo hiệu kết hợp kênh báo hiệu sao cho số STP là nhỏ nhất
3 - Cấu trúc bản tin báo hiệu :
Trong hệ thống báo hiệu số 7, có ba loại đơn vị bản tin cơ bản là MSU (Message Signal Unit), LSSU (Link Status Signal Unit) và FISU (Fill In Signal Unit) Sự phân biệt giữa các đơn vị này dựa vào giá trị trong trường thông tin được gọi là trường chỉ thị độ dài (Length Indication - LI).
(+) Đơn vị báo hiệu bản tin ( MSU - Message Signal Unit )
MSU là đơn vị báo hiệu cung cấp thông tin cho điều khiển cuộc gọi, quản trị mạng và bảo dưỡng trong hệ thống thông tin báo hiệu Các bản tin như SCCP, ISDN và OMAP đảm nhận các chức năng khác nhau trong quản lý mạng Phần tương tác với người sử dụng được thực hiện qua trường SIF và nhãn định tuyến Thông tin trong User Information của trường SIF sẽ khác nhau tùy thuộc vào chức năng và nhiệm vụ của từng bản tin thuộc dịch vụ của User Part.
Bản tin MSU là thành phần quan trọng trong hệ thống SS7, được sử dụng để chuyển giao mọi thông tin trong mạng báo hiệu, đảm bảo tính hiệu quả và độ tin cậy của các giao thức.
(+) Đơn vị báo hiệu trạng thái đường ( LSSU-Link Status Signal Unit )
F CK SF LI Erro Correction F
CBA Chỉ thị trạng thái
Mất đồng chỉnh Bình thường Trạng thái khẩn Không hoạt động
Sự cố bộ xử lý BËn
F CK SIF SIO LI Erro Correction F
Bản tin LSSU cung cấp các chỉ thị trạng thái đường truyền mà nó truyền qua
Các trạng thái đường có thể bao gồm: bình thường, không hoạt động, mất tín hiệu đồng chỉnh và trạng thái khẩn cấp Bản tin LSSU đóng vai trò quan trọng trong việc trao đổi thông tin giữa các lớp 2 của MTP, giúp giám sát và khôi phục kênh báo hiệu khi xảy ra lỗi.
(+) Đơn vị báo hiệu thay thế ( Fill In Signal Unit )
Bản tin FISU được gửi khi kênh báo hiệu ở trạng thái rỗi nhằm giám sát trạng thái kênh này FISU không chứa thông tin mà chỉ được phát đi để nhận các thông báo về sự cố một cách tức thời, thay thế cho MSU và LSSU Trường quan trọng nhất trong FISU là CK (CheckSum), được sử dụng để giám sát lỗi trên kênh báo hiệu.
(+) Ý nghĩa các đơn vị tín hiệu trong các bản tin :
Cờ (F) được sử dụng để báo hiệu sự bắt đầu và kết thúc của một đơn vị bản tin, với độ dài và nội dung khác nhau Cờ kết thúc cũng đồng thời là cờ bắt đầu cho một bản tin mới, vì vậy bit đầu tiên sau cờ F sẽ đánh dấu sự khởi đầu của bản tin Tập hợp các bit nằm giữa hai cờ sẽ xác định chiều dài toàn bộ bản tin, đồng thời cờ cũng có chức năng đồng bộ Mẫu định dạng của cờ là 8 bit.
CK (Checksum) là bít kiểm tra bổ sung được truyền trong đơn vị báo hiệu Nếu tại điểm thu nhận, CK không đủ hoặc không phù hợp, đơn vị tín hiệu sẽ được coi là lỗi và cần phải loại bỏ Thủ tục kiểm tra sử dụng trong trường hợp này là CRC với độ dài 16 bit.
The Signaling Information Field (SIF) is a crucial component found exclusively in the Message Signaling Unit (MSU) It contains signaling information pertinent to users, encapsulating user messages that include signaling point codes The maximum length of these messages can reach up to 272 bytes, facilitating effective communication within the signaling framework.
The Service Information Octet (SIO) consists of service and network indicators These service indicators are utilized to coordinate signaling messages with a specific user of the Message Transfer Part (MTP) at the signaling point.
* EC ( Error Correction ) : Trường sửa lỗi, có độ dài 16 bit bao gồm 4 trường chức năng với cấu hình sau :
FIB (Chỉ thị Hướng Đi) là các bit sửa lỗi theo trình tự, cho biết liệu đơn vị bản tin báo hiệu được truyền lần đầu hay là lần truyền lại Trong khi đó, FSN (Số Thứ Tự Hướng Đi) được sử dụng để kiểm tra tính chính xác của trình tự các đơn vị bản tin báo hiệu, nhằm ngăn chặn các vấn đề do lỗi đường truyền gây ra.
Cấu trúc và chức năng của MTP
Một cách tổng quát, MTP được chia thành 2 phần chính :
+) Hệ thống điều khiển truyền bản tin MTCS (Message Transfer Control System ) qua mạng SS7
+) Kênh số liệu thông tin báo hiệu SDL ( Signaling Data Link ) để kết nối và truyền dẫn hai chiều giữa hai điểm báo hiệu (SP)
MTP là phần chung cho tất cả các UP khác nhau Bao gồm các chức năng tương ứng với các mức (Lớp) như sau :
(+) Đường số liệu báo hiệu ( Signaling Data Link - Mức 1 ) để đấu nối giữa hai tổng đài và hệ thống điều khiển chuyển giao bản tin MTCS
(+) Chức năng đường báo hiệu ( Signaling Link Function - Mức 2 )
(+) Chức năng mạng báo hiệu ( Signaling Network Function - Mức 3 )
* Đường số liệu báo hiệu ( MTP - Level 1 )
MTP mức 1 tương ứng với Lớp vật lý trong mô hình OSI, định nghĩa các đặc tính vật lý, điện và chức năng của các đường tín hiệu Các đặc tính này được quy định chi tiết trong các khuyến nghị của CCITT G703, 732 và 734 MTP mức 1 hỗ trợ các đường truyền dẫn số liệu 2 chiều, với 2 kênh hoạt động theo 2 hướng ngược nhau.
Signaling Data Link Signaling Data Link
ST Switch ET ET Switch MUX ST
Kênh số liệu báo hiệu - Mức 1
Kênh số liệu báo hiệu có thể được phân loại thành kênh số và kênh analog Kênh số được thiết lập thông qua các kênh truyền dẫn số với tốc độ 64 kb/s và các bộ chuyển mạch số, trong khi kênh analog sử dụng kênh truyền dẫn analog với tần số thoại 4 KHz.
(*) Đường báo hiệu ( MTP Level 2)
Phần chuyển giao bản tin MTP mức 2, kết hợp với MTP mức 1, tạo ra một kênh báo hiệu cho việc truyền tải tin nhắn trực tiếp giữa hai điểm đã được kết nối MTP mức 2 tương ứng với lớp 2 trong mô hình OSI.
Các chức năng của đường báo hiệu MTP mức 2 bao gồm :
- Đồng bộ các cờ hiệu và xác định giới hạn của đơn vị tín hiệu
- Phát hiện lỗi, giám sát lỗi và sửa lỗi
- Điều khiển luồng báo hiệu mức 2
Chức năng của đường báo hiệu MTP mức 2 nhằm đảm bảo rằng các bản tin được phân phối chính xác tới đầu ra, theo đúng thứ tự và không bị mất mát hay trùng lặp.
(+) Xác định giới hạn của đơn vị tín hiệu
- Thời điểm bắt đầu và kết thúc của đơn vị tín hiệu được chỉ thị bởi mô hình cờ (Flag) 8 bit duy nhất : 0 1 1 1 1 1 1 0
Để đảm bảo không có mô hình trùng lặp trong tín hiệu, các bít chèn được thêm vào bằng cách chèn các bit 0 vào chuỗi 5 bit liên tiếp của tin báo Tại phía thu, các bít chèn này sẽ được tách ra trước tiên thông qua quy trình xác định cờ hiệu.
(+) Phát hiện lỗi : Chức năng phát hiện lỗi được thực hiện nhờ có 16 bit kiểm tra (CK)
Các bit kiểm tra tổng (CK) được tạo ra thông qua kết cuối báo hiệu và hoạt động dựa trên một thuật toán đã được xác định Tại kết cuối báo hiệu thu, phương pháp tương tự được áp dụng để tính toán kiểm tra tổng, sau đó so sánh với tổng kiểm tra đã thu được.
Nếu hai tổng kiểm tra không khớp nhau, điều này cho thấy tín hiệu đã gặp lỗi Sự hiện diện của lỗi sẽ được thông báo và khối tín hiệu sẽ bị hủy bỏ.
(+) Sửa lỗi : Trường sửa lỗi (EC) gồm 16 bit gồm 4 nhóm bit chức năng như
ST Switch ET ET Switch MUX ST
Kênh số liệu báo hiệu - Mức 1
Mức 2 trong hệ thống báo hiệu SS7, bao gồm các thành phần như FIB, FSN, BIB, và BSN, đã được trình bày ở phần trước Bài viết này sẽ cung cấp ví dụ về thủ tục sửa lỗi cơ bản trong báo hiệu SS7, áp dụng cho các kênh báo hiệu có độ trễ truyền dẫn cho phép dưới 15ms.
Nếu bản tin báo hiệu nhận được chính xác, phía thu sẽ xác nhận bằng cách xen kẽ số trình tự hướng về (BSN) với số trình tự hướng đi (FSN) trong tất cả các dạng tin báo Bit chỉ thị hướng về (BIB) sẽ có giá trị bằng bit chỉ thị hướng đi (FIB) Khi tín hiệu khẳng định được nhận, phía đầu phát sẽ loại bỏ bản tin khỏi bộ đệm phát lại.
Nếu bản tin báo không chính xác, phía thu sẽ gửi tín hiệu phủ định bằng cách đảo bít chỉ thị hướng về (BIB) Số trình tự hướng đi (FSN) của tin báo cuối cùng chính xác sẽ được cài vào trường số trình tự hướng về (BSN) để yêu cầu phát lại khối tin bị lỗi Khi nhận tín hiệu phủ định, phía phát sẽ ngừng truyền khối tín hiệu mới và truyền lại các khối tín hiệu bị lỗi đã lưu trong bộ đệm phát lại.
Đồng bộ ban đầu là thao tác khởi động một đường báo hiệu hoặc phục hồi kênh liên kết sau sự cố, thông qua việc trao đổi bắt buộc các đơn vị tín hiệu trạng thái đường (LSSU) giữa hai điểm báo hiệu Các trạng thái của kênh báo hiệu được xác định bởi 3 bit có trọng số đầu tiên trong trường trạng thái SF của LSSU.
Bộ xử lý ngừng hoạt động xảy ra khi các bản tin báo hiệu không thể được chuyển giao cho các Lớp 3 và Lớp 4, thường do sự cố của bộ xử lý trung tâm hoặc sự kìm hãm từ một kênh báo hiệu nào đó.
Khi bộ điều khiển kênh báo hiệu phát hiện trạng thái ngừng hoạt động, nó sẽ bắt đầu phát liên tiếp các LSSU với trường trạng thái SF có giá trị.
"100" ( Ngừng bộ xử lý ) và huỷ bỏ toàn bộ các MSU đã nhận được
Điều khiển lưu lượng mức 2 bắt đầu khi phát hiện độ nghẽn tại đầu thu thông qua các bit chỉ thị trạng thái đường trong LSSU, dẫn đến việc từ chối tiếp nhận tất cả các MSU Khi độ nghẽn được giảm thiểu, quá trình chấp nhận các MSU sẽ được khôi phục.
Trong trường hợp xảy ra tắc nghẽn, đầu phát sẽ gửi thông báo định kỳ về tình trạng này Nếu tắc nghẽn kéo dài, đầu phát sẽ chỉ thị kênh lỗi Bộ điều khiển trạng thái kênh LSC sẽ thông báo hiện tượng nghẽn lên MTP mức 3.
(*) Chức năng mạng báo hiệu ( MTP-Level 3 )
MTP mức 3 có hai chức năng chính là :
- Xử lý các bản tin báo hiệu ( xử lý lưu lượng )
- Quản lý và điều hành mạng báo hiệu
(+) Xử lý bản tin báo hiệu :
Phần điều khiển đấu nối báo hiệu SCCP
SCCP, được CCITT đưa vào sách đỏ năm 1984, cung cấp các chức năng bổ sung cho MTP Trong cấu hình của SS7, SCCP nằm trên MTP và là giao thức cho phép truy cập cơ sở dữ liệu cùng các điểm truy cập khác trên mạng Nó cung cấp dịch vụ đấu nối có hướng và vô hướng, hỗ trợ hiệu quả trong việc quản lý thông tin và kết nối mạng.
SCCP phối hợp với MTP để tạo ra phần dịch vụ mạng NSP (Network Service Part), tương ứng với lớp mạng trong mô hình OSI SCCP đảm nhận tất cả các chức năng của lớp mạng mà MTP không đề cập, bao gồm việc đánh địa chỉ và đấu nối Dưới đây là sơ đồ khối cấu trúc chức năng của SCCP.
Nguyên tắc đánh địa chỉ của SCCP yêu cầu sử dụng thông tin định tuyến từ trường chỉ thị dịch vụ (SI) và mã điểm thu (DPC) để phân phối bản tin báo hiệu đến đúng điểm đích Tuy nhiên, khả năng định tuyến và chuyển giao tin báo của MTP bị hạn chế, không đáp ứng được nhu cầu của các mạng thông tin đa dịch vụ và sự phát triển trong tương lai Trong thông tin báo hiệu, có hai loại địa chỉ được sử dụng: địa chỉ cần phiên dịch và địa chỉ không cần phiên dịch.
Địa chỉ nhãn toàn cục (GT - Global Title) là một loại địa chỉ không cho phép tạo tuyến trực tiếp, do đó cần đến chức năng phiên dịch của SCCP Chức năng này giúp SCCP chuyển đổi địa chỉ thành mã điểm báo hiệu đích (DPC) và con số phân hệ (SSN - Subsystem Number) SSN sẽ xác định người sử dụng SCCP tại một điểm báo hiệu, chẳng hạn như trong phần quản trị SCCP, người sử dụng ISUP, hoặc ứng dụng vận hành bảo dưỡng (OMAP).
Địa chỉ không cần phiên dịch thường có dạng DPC+SSN rõ ràng, cho phép SCCP và MTP định tuyến trực tiếp Những bản tin này thường ngắn gọn, chứa thông tin yêu cầu truy vấn cơ sở dữ liệu hoặc điều khiển dịch vụ, và không liên quan đến dịch vụ đấu nối.
Giao thức SCCP cung cấp hai loại dịch vụ chính: dịch vụ đấu nối định hướng và dịch vụ không đấu nối Trong dịch vụ không đấu nối, mọi thông tin định tuyến cần thiết để gửi bản tin báo hiệu đến đích đều phải được bao gồm trong mỗi gói số liệu, cho phép truyền tải thông tin mà không cần đến chức năng phiên dịch của SCCP.
UP Điều khiển kết nối có hướng Điều khiển kết nối vô hướng Điều khiển tạo tuyến MTP Điều hành SCCP
SCCP là một giao thức nối lô gíc giữa các nút đầu cuối, cho phép truyền dữ liệu mà không cần giai đoạn thiết lập và giải phóng kết nối Dịch vụ này thường được sử dụng để chuyển giao lượng thông tin nhỏ giữa người sử dụng ở xa, như phát tín hiệu cảnh báo từ tổng đài nội hạt tới OMC, hoặc truy vấn cơ sở dữ liệu từ MSC với HLR và thông tin định vị từ MS với VLR.
Dịch vụ loại 0 là dịch vụ không đấu nối cơ bản, trong đó dữ liệu bản tin được chuyển từ tầng cao hơn đến SCCP tại nút phát và sau đó đến SCCP tại nút thu để tiếp tục lên tầng cao hơn Điều đáng lưu ý là một bản tin có thể đi qua tuyến đường khác so với bản tin trước đó, nghĩa là nó được gửi đi một cách độc lập, dẫn đến việc dữ liệu nhận được có thể không theo thứ tự như khi phát.
Dịch vụ loại 1 là dịch vụ không đấu nối, với trình tự phân phối các bản tin cho SCCP Loại dịch vụ này bổ sung các đặc tính của dịch vụ loại 0, nhằm tạo ra một quy trình phân phối hiệu quả hơn.
(+) Dịch vụ đấu nối có hướng
Dịch vụ đấu nối có hướng là khả năng chuyển giao bản tin báo hiệu qua một đường thiết lập logic đã được xác định trước, có thể là tạm thời hoặc vĩnh cửu Dịch vụ này tương tự như việc gửi một gói tin hoa tiêu qua mạng để đến nơi nhận, với gói hoa tiêu này tìm ra và thiết lập một đường đi thành công xuyên qua mạng Sau đó, các bản tin báo hiệu sẽ đi theo đường đã được thiết lập, do đó, dịch vụ này còn được gọi là kiểu định hướng theo mạch ảo.
Dịch vụ đấu nối có hướng được áp dụng khi có nhiều tin báo cần chuyển giao hoặc khi các bản tin quá dài, yêu cầu phải chia thành từng đoạn Sau đó, tại phía thu, các đoạn này sẽ được nhóm lại để đảm bảo tính liên kết và dễ hiểu.
Có 2 loại dịch vụ đấu nối có hướng sử dụng :
Dịch vụ loại 2 là hình thức đấu nối định hướng cơ sở, cho phép các bản tin báo hiệu giữa các User SCCP thông qua việc thiết lập đấu nối báo hiệu tạm thời hoặc vĩnh cửu Tuy nhiên, chất lượng dịch vụ này không cao, thường gặp phải tình trạng mất tin báo, các lỗi không được phát hiện và nhầm lẫn trong tuần tự.
Các dịch vụ không đấu nối
Dịch vụ loại 3 là loại đấu nối định hướng có điều khiển luồng, bổ sung các tính chất của loại 2 với chức năng điều khiển luồng, giúp hạn chế việc thu luồng số liệu từ phía phát Ngoài ra, dịch vụ này còn có khả năng phát hiện mất tin báo hoặc nhầm tuần tự, từ đó yêu cầu thiết lập lại sự đấu nối và thông báo tới các lớp cao hơn thông qua SCCP.
(+) Chức năng điều hành SCCP
Chức năng điều hành SCCP nhằm duy trì chất lượng mạng thông qua việc tái định tuyến hoặc điều chỉnh lưu lượng khi xảy ra sự cố hoặc tắc nghẽn Chức năng này được chia thành hai phần chính.
- Điều hành trạng thái điểm báo hiệu (SP)
Điều hành trạng thái phân hệ (SS) trong SCCP thu thập thông tin về khả năng truy cập của các sản phẩm (SP) và các phân hệ (SS) để điều chỉnh và xử lý sự cố hiệu quả.
Cấu trúc các bản tin SCCP cơ bản rất giống với bản tin ISUP ( sẽ được trình bày ở phần các người sử dụng UP )
(+) Các phần người sử dụng của SCCP (SCCP Users)
Người sử dụng của SCCP là các ứng dụng, hoặc các phân hệ dựa vào các dịch vụ cung cấp của SCCP, cụ thể như sau :
- Phần ứng dụng khả năng giao dịch (TCAP)
- Phần người sử dụng ISDN ( ISUP )
- Phần ứng dụng vận hành và bảo dưỡng ( OMAP )
- Phần ứng dụng di động (MAP)
- Phần ứng dụng IN ( INAP )
- Phần ứng dụng quản lý BSS (BSSMAP)
- Phần ứng dụng BSS ( BSSAP )
Phần ứng dụng khả năng giao dịch TCAP
Phần ứng dụng khả năng giao dịch (TCAP) là một giao thức chung giúp tích hợp các tính chất mới vào mạng viễn thông mà không cần phát triển giao thức mới Điều này cho phép cung cấp dịch vụ tổng thể cho nhiều loại dịch vụ khác nhau mà không có sự ràng buộc giữa các ứng dụng TCAP đảm bảo khả năng đáp ứng các ứng dụng một cách riêng biệt, đồng thời cung cấp các giao thức và dịch vụ ở lớp ứng dụng.
Một số các ứng dụng sẽ sử dụng TCAP :
- Các ứng dụng của thông tin di động ( MAP ) : cập nhật vị trí, truy vấn cơ sở dữ liệu, SMS, chuyển giao
- Kiểm tra tính hợp pháp và các giao dịch của dịch vụ thẻ tín dụng
- Dịch vụ điện thoại miễn phí
Trao đổi thông tin báo hiệu phi mạch trong các nhóm người sử dụng khép kín (CUG) là một phần quan trọng trong hệ thống mạng GSM, đặc biệt là trong việc truyền dữ liệu giữa HLR và VLR Việc này giúp tối ưu hóa quy trình chuyển mạch và nâng cao hiệu suất của mạng.
- Kiểm tra trạng thái vận hành hoặc khởi tạo vận hành ở các node mạng xa cho các ứng dụng khai thác và bảo dưỡng
TCAP là một User trong hệ thống điều khiển đấu nối báo hiệu SCCP, sử dụng phương thức chuyển giao tin không đấu nối Một ứng dụng tiêu biểu của TCAP trong thông tin di động là việc trao đổi thông tin nhận thực của thuê bao giữa HLR và VLR, với các thông tin này được gửi từ HLR sang VLR dưới dạng bản tin TCAP Bên cạnh đó, TCAP còn được áp dụng trong nhiều dịch vụ di động khác như gửi tin nhắn ngắn và cập nhật vị trí.
Về mặt chức năng, TCAP được chia thành hai lớp nhỏ, đó là lớp phần tử và phân lớp giao dịch
TCAP - Giao thức thông tin chung
Người sử dụng TC (Khả năng giao dịch)
(+)Phân lớp phần tử ( CSL - Component SubLayer )
Lớp phần tử cho phép người dùng yêu cầu hỗ trợ khai thác từ xa và nhận phản hồi tin tức Điều này có nghĩa là trong một ứng dụng, người dùng có thể yêu cầu hướng dẫn từ cơ sở dữ liệu về cách xử lý cuộc gọi Phân lớp phần tử được chia thành hai chức năng chính: Xử lý hội thoại (DHA - Dialogue Handle) và Xử lý phần tử (CHA - Component Handle).
(+) Phân lớp giao dịch ( TSL - Transaction SubLayer )
Phân lớp giao dịch cho phép phát tin báo giữa các phần TCAP khác nhau, sử dụng dịch vụ từ phần dịch vụ của mạng để vận chuyển các tin báo này.
5.4 Phần người sử dụng ( UP - User Part ) a) Phần người sử dụng điện thoại (TUP)
Chức năng báo hiệu điện thoại TUP là cần thiết cho hệ thống báo hiệu số 7, phục vụ cho lưu lượng điện thoại quốc gia và quốc tế TUP cung cấp tính chất tương tự cho báo hiệu điện thoại và các hệ thống báo hiệu khác của CCITT Trong mạng báo hiệu, tín hiệu điện thoại được truyền dưới dạng đơn vị báo hiệu, với thông tin nằm trong trường SIF của đơn vị bản tin báo hiệu MSU Các bản tin TUP được phân nhóm và mỗi nhóm được xác định bằng mã tiếp đầu H0, trong khi mỗi bản tin trong nhóm có mã tiếp đầu H1 riêng biệt Do đó, mỗi bản tin bao gồm hai mã H0H1, với chi tiết bảng mã tiếp đầu của TUP được trình bày trong khuyến nghị Q721, 723, 725.
+ Cấu trúc bản tin TUP :
Tất cả các bản tin TUP đều có một nhãn, hai mã tiếp đầu với độ dài 1 Octet và một số trường phụ khác
Nhãn bao gồm 4 trường phân biệt :
- Mã điểm đích (DPC) là phần duy nhất để xác định điểm báo hiệu đích
- Mã điểm nguồn (OPC) là phần duy nhất để xác định điểm nguồn
- Mã nhận dạng mạch (CIC) là phần duy nhất để xác định xem mạch kết nối là số liệu hay thoại giữa hai điểm báo hiệu nguồn và đích
Kênh báo hiệu (SLS) là một phần quan trọng trong hệ thống CIC, được biểu thị bằng 4 bit có trọng số bé nhất, nhằm mục đích lựa chọn một kênh báo hiệu từ một chùm kênh.
+ Nhãn định tuyến (Routing Label) gồm 3 trường DPC, OPC và SLS, nhãn định tuyến được MTP sử dụng để định tuyến các bản tin tới đích đúng
Mỗi bản tin TUP bao gồm một Octet (8 bit) chứa hai mã tiếp đầu, đây là thành phần quan trọng giúp nhận diện loại tín hiệu thoại.
Sau đây ta xét lưu đồ thiết lập một cuộc gọi thông thường với các kiểu bản tin TUP :
MSU F CK SIF SIO LI EC F
IAM (587) SAO (6) ACM ACM (B tự do)
b) Phần người sử dụng ISDN ( ISUP )
Trong hệ thống ISDN, thông tin của người sử dụng và thông tin báo hiệu được truyền qua các kênh độc lập do nhiều thiết bị sử dụng chung đường truyền Thông tin người sử dụng được truyền qua kênh số liệu (kênh B) kết nối với hệ thống chuyển mạch của tổng đài, trong khi thông tin báo hiệu được truyền qua kênh báo hiệu (kênh D) nối với mạng báo hiệu Hai kênh D và B được ghép chung trên một đường truyền số, tạo nên cấu trúc đặc trưng của kết nối ISDN.
MSU trong ISUP có cấu trúc chung với các trường F, CK, SIF, SIO, LI, EC, nhưng nội dung các trường thông tin đã được điều chỉnh để phù hợp với chức năng riêng biệt của ISUP so với TUP Trường Octet thông tin dịch vụ (SIO) đóng vai trò phân biệt giữa các người sử dụng MTP khác nhau Bộ chỉ thị dịch vụ cho người sử dụng ISDN được mã hóa là "0101".
Riêng trường SIF mang các thông tin tạo ra do phần người sử dụng đặc thù của ISDN
+ Nhãn định tuyến : Bao gồm SLS (4bit), OPC (14bit), DPC (14bit)
F CK SIF SIO LI EC F
D C A B 0 1 0 1 Trường của các dịch vụ phụ
Bộ chỉ thị dịch vụ
Phần biến đổi bắt buộc
Phần cố định bắt buộc
Mã loại tin báo CIC
+ Mã nhận dạng mạch (CIC) : 2 Octet (16 bit )
Bit M phân biệt giữa mạch vật lý và mạch ảo, trong đó mạch vật lý có khả năng chuyển vận thoại và dữ liệu, còn mạch ảo chỉ là sự kết nối tín hiệu logic của ISUP.
+ Mã loại tin báo : Gồm 1 Octet ( 8bit ), chỉ xác định chức năng và khuôn dạng của mỗi tin báo ISUP
Mã loại tin báo được chia thành 3 nhóm chức năng cơ bản, mỗi nhóm chỉ thị khuôn dạng một số bản tin riêng biệt :
* Mã loại tin báo cho thiết lập cuộc gọi :
- Bản tin địa chỉ khởi đầu ( IAM ) chứa các thông tin cần thiết cho việc định tuyến và chiếm kênh đến tổng đài kết cuối
- Bản tin địa chỉ tiếp theo ( SAM ) chứa các thông tin địa chỉ còn lại ( các số quay của thuê bao bị gọi ) cho việc thiết lập cuộc gọi
Bản tin hoàn thành địa chỉ (ACM) được gửi từ tổng đài kết cuối nhằm xác nhận việc hoàn tất nhận thông tin địa chỉ từ tổng đài chủ gọi.
Bản tin trả lời (ANM) thông báo cho tổng đài chủ gọi rằng thuê bao bị gọi đã nhấc máy, và ngay sau thông báo này, hệ thống sẽ bắt đầu tính cước cuộc gọi.
(*) Mã loại bản tin cho giải phóng cuộc gọi
Bản tin giải phóng (REL) thông báo việc giải phóng kết nối mạch thoại khi một trong hai thuê bao cúp máy Ngoài ra, bản tin này cũng có thể được sử dụng trong trường hợp thiết lập cuộc gọi bị lỗi.
Bản tin hoàn thành giải phóng (RLC) thông báo rằng việc giải phóng kết nối đã hoàn tất Sau khi nhận được thông báo này, mạch thoại sẽ được giải phóng và sẵn sàng cho việc thiết lập cuộc gọi mới.
(*) Mã loại bản tin cho việc quản lý mạch
- Bản tin phong toả (BLO - Blocking Message), được sử dụng để thông báo phong toả ( Chặn ) một mạch thoại
- Bản tin giải toả (UBL - Unblocking Message), được sử dụng để thông báo huỷ bỏ việc chặn một mạch thoại trước đó
Ba nội dung cuối cùng : Phần cố định bắt buộc, phần biến đổi bắt buộc và phần tuỳ chọn nằm trong nguyên tắc lập khuôn dạng tin báo
+ Phần cố định bắt buộc : (Mandatory Fixed Part)